地下室底板的PKPM的改进计算方法

PKPM2010 新规范版本设计软件v2.2改进说明建研科技股份有限公司中国建筑科学研究院 设计软件事业部（PKPMCAD工程部）2014年8月建议请杨主任编写相关内容1系统与安装..........................................................................................................................‐ 1 ‐1.1新的InstallShield2013版本安装流程.................................................................‐ 1 ‐1.2改进网络锁服务程序..........................................................................................‐ 2 ‐1.3提供软件锁查询等功能......................................................................................‐ 2 ‐1.4提示软件不能正常使用原因功能......................................................................‐ 3 ‐1.5多版本启动程序改进..........................................................................................‐ 4 ‐2PKPM主界面调整................................................................................................................‐ 5 ‐2.1支持界面换肤......................................................................................................‐ 5 ‐2.2更改目录时提供三维缩略模型预览..................................................................‐ 7 ‐2.3滚动提示PKPM官方网站最新消息....................................................................‐ 7 ‐2.4系统定制提供更多控制选项..............................................................................‐ 8 ‐2.5在线更新程序支持网络版服务器离线包升级功能........................................‐ 10 ‐2.6集成协同设计工程数据管理系统PBIM...........................................................‐ 10 ‐2.7增加接口程序P‐Trans........................................................................................‐ 17 ‐3PMCAD建模软件...............................................................................................................‐ 17 ‐3.1操作界面调整....................................................................................................‐ 17 ‐3.2增加PMCAD64位版本运行程序......................................................................‐ 19 ‐3.3设计容量扩大50%............................................................................................‐ 19 ‐3.4模型数据支持存为2010系列旧版模型及i‐model模型..................................‐ 19 ‐3.5恢复模型数据时增加提示模型的保存时间....................................................‐ 20 ‐3.6当前图形保存功能............................................................................................‐ 20 ‐3.7通用构件布置....................................................................................................‐ 20 ‐3.8通用荷载布置....................................................................................................‐ 21 ‐3.9通用构件对齐....................................................................................................‐ 21 ‐3.10楼层组装改进....................................................................................................‐ 22 ‐3.11快捷命令定制....................................................................................................‐ 22 ‐3.12楼面恒活荷载定义中取消活荷载折减设置选项............................................‐ 23 ‐3.13允许同时修改楼面恒载、活载，并支持单显修改过的房间........................‐ 24 ‐3.14修改房间荷载对边传导时增加Tab键多选模式..............................................‐ 24 ‐3.15提供不共面楼板检查并自动添加辅助虚梁功能............................................‐ 24 ‐4SATWE软件........................................................................................................................‐ 25 ‐4.1前处理“总信息”参数调整............................................................................‐ 25 ‐4.2前处理“风荷载信息”参数调整....................................................................‐ 26 ‐4.3前处理“地震信息”参数调整.........................................................................‐ 27 ‐4.4前处理“调整信息”参数调整........................................................................‐ 28 ‐4.5前处理“设计信息”参数调整........................................................................‐ 30 ‐4.6前处理“配筋信息”参数调整........................................................................‐ 31 ‐4.7前处理“地下室信息”参数调整....................................................................‐ 32 ‐4.8特殊构件定义新增功能说明............................................................................‐ 32 ‐4.9软件计算内容说明............................................................................................‐ 36 ‐4.11全新的“新版分析结果图形和文本显示（试用）”.........................................‐ 40 ‐5PMSAP软件........................................................................................................................‐ 43 ‐6SpasCAD软件.....................................................................................................................‐ 43 ‐6.1增加了人防荷载的交互布置功能。

PKPM结构新规范版调整改进说明中国建筑科学研究院PKPMCAD工程部2003．4．21本说明指的是从2003年2月以来软件的调整改进。

SATWE、TA T1. SATWE增加参数：强制考虑各层为刚性楼板假定分析。

新规范对结构层刚度比和位移比的控制，均要求在刚性楼板假定条件下计算。

对于有弹性板或板厚为零的工程，应计算两次，在刚性楼板假定条件下计算以上的控制比值，在真实条件下完成其它计算。

2. 增加最小剪力系数是否自动按规范要求调整的人工控制信息。

当结构的地震作用不满足新规范要求的最小剪力系数时，反映了结构刚度和质量可能不合理分布，一般需要调整结构以使其满足最小剪力系数要求。

本参数打开时程序自动调整放大地震作用效应以使其满足最小剪力系数要求，此时用户仍应知道该结构的方案可能是存在缺陷的。

3. 增加人工定义结构薄弱层的功能。

程序可根据层刚度比计算自动选定薄弱层并对其效应放大。

除此之外，用户还可指定其他的层为薄弱层，程序按规范要求对其作相应调整。

4. 增加人工指定剪力墙加强区起算层号的控制信息。

当有多层地下室时且地下室与上部结构共同计算时，如用户需要地下2层以下的剪力墙为底部非加强区，此时可设定剪力墙加强区起算层号为地上一层所在的楼层号。

5. 程序隐含的层刚度比计算方法改为地震剪力与地震层间位移的比值算法，以前版本隐含的层刚度比计算方法是剪切刚度。

6. 增加9度或1级框架结构的梁柱钢筋超配系数的人工控制信息。

因9度或1级框架结构的梁柱设计内力调整系数，是按实配钢筋计算，程序要求输入实配钢筋的超配系数（缺省值1.15），该参数可由用户修改。

7. 剪力墙剪跨比计算取最大设计剪力项为其控制值。

对剪力墙剪跨比计算方法取主地震作用方向的最大剪力组合值，并以此来控制剪力墙的抗剪截面。

8. 剪力墙加强区设计调整系数只对落地墙起作用，加强区不落地墙按非加强区设计调整系数考虑，这样对不落地墙设计结果将比原来版本小。

如特1级、1级抗震的转换层结构中，托梁上部的剪力墙作为不落地墙，其设计将比原版本小等等。

PKPM系列软件整体结构计算与人防地下室结构设计摘要：随着国家对新建民用建筑必须设置可供战时使用的防空地下室政策的出台，人防地下室结构的设计工作逐渐成为建筑工程设计中的一项重要内容。

本文从荷载输入、参数选择、程序不完善之处等方面，对人防地下室设计中使用PKPM系列软件整体结构计算时的常见问题与解决办法进行了探讨。

关键词：PKPM；人防地下室；结构设计1 引言1997年1月1日公布实施的《中华人民共和国人民防空法》中明确提出了“人民防空建设要贯彻平战结合、重点建设、长期准备的方针”，并规定了城市的新建民用建筑应该根据国家有关法规修建可以在战争时期使用的防空地下室。

随着国家相关人防政策的出台，人防地下室结构的设计工作逐渐成为建筑工程设计中的一项重要内容。

目前专门用于指导人防地下室设计的现行规范是2005年颁布的《人民防空地下室设计规范（GB50038-2005）》，该规范自2006年3月1日起实施。

随着计算机技术的推广，工程设计中使用电算程序早已是业内的主流。

目前在整体结构电算领域，市场占有率最大的就是PKPM系列软件。

该软件面世已有20多年，其综合性能已比较成熟。

更好地认识到这一软件在人防地下室结构设计时的特点，使之更好地为设计工作服务，是不少结构设计师较为关心的问题。

为增加实用性和针对性，本文仅对人防地下室工程在使用PKPM系列软件整体结构计算中常遇到的问题系统讨论。

2.综述2.1.《人防防空地下室设计规范（GB50038-2005）》在本文中简称为《人防规范》，下同。

2.2.目前民用工程常见的防空地下室，多为核6级常6级的甲类人防地下室，本文就主要讨论此类人防地下室在使用PKPM系列软件（08版）中的情况。

2.3.需要予以说明的是，当构件的内力计算由人防荷载控制时，关于《人防规范》第4.2.3条的“材料强度综合调整系数”，PKPM软件已在程序中自动考虑。

2.4.计算模块的变化：在2009年底以前的PKPM版本中，在SAT-8模块和SATWE模块中人防整体计算均可完成。

地下室设计中常见问题及对策措施简介：目前城市建设中建造了大量的地下室及地下车库，由于涉及到工期和投入的建设费用，设计中与地下室相关的不少问题也逐渐变得突出起来。

地下室按其使用功能可分为普通、人防和平战三类，这里仅对普通地下室设计中遇到的常见问题进行分析，并给出对策措施，以供工程设计参考。

关键字：地下室结构设计1抗震要求地下室如果设计不当，对整体抗震性能会产生较大影响，根据南京市施工图审查要点，对于半地下室的埋深要求应大于地下室外地面以上的高度，才能不计其层数，总高度才能从室外地面算起。

地下室的墙柱与上部结构的墙柱要协调统一。

地下室顶板室内外板面标高变化处，当标高变化超过梁高范围时则形成错层，未采取措施不应作为上部结构的嵌固部位，规范明确规定作为上部结构嵌固部位的地下室楼层的顶楼盖应采用梁板结构，地下室顶板为无梁楼盖时不应作为上部结构嵌固部位。

结构计算应往下算至满足嵌固端要求的地下室楼层或底板，但剪力墙底部加强区层数应从地面往上算，并应包括地下层。

存在的常见问题如：半地下室埋深不够，房屋层数包括半地下室层已达8层，层数和总高度超过要求，违反GB50011-2001第7.1.2条。

地下室抗震等级为三级，而上部结构为二级，按GB50011-2001第6.1.3条地下室也应为二级等问题。

2荷载取值与组合地下室外墙受弯及受剪计算时，土压力引起的效应为永久荷载效应，可变荷载效应控制的组合时，土压力的荷载分项系数取1.2；永久荷载效应控制的组合时，其荷载分项系数取1.35。

对于地面活荷载，同样应乘侧压力系数，许多设计中计算不对。

地下室底板的强度计算时，根据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)第3.2.5条板、覆土的自重的荷载分项系数取1.0。

抗浮计算时，板、覆土的自重的荷载分项系数应取为0.9。

地下室外墙的土压力应为静止土压力，根据土性的不同分别采用不同的计算方法，粘性土采用水土合算，砂性土采用水土分算。

pkpm计算给果合理性判断及设计调整1.自振周期周期的大小与刚度的平方成反比，与结构质量的平方根成正比。

周期的大小与结构在地震中的反应有密切关系，最基本的时不能与场地图的卓越周期一致，否则会发生类共振。

对于比较正常的工程设计，其不考虑折减的计算自振周期大概在下列范围中：第一振型周期：框架结构：T1=(0.12~0.15)n;框架-剪力墙结构和框架筒体结构：T1=(0.05~0.12)n;剪力墙结构和筒中结构：T1=(0.04~0.06)n (n为建筑层数)周期通过“周期、振型、地震力”菜单中的”WZQ.OUT”文件输出。

如果计算结果偏离上述数值太远，应考虑工程中截面是否太大或太小，剪力墙数量是否合理，应适当进行调整。

反之，如果截面尺寸、结构布置正确，无特殊情况而偏离太远，则应检查输入数据是否有错误。

以上判断是根据平移振动分解方法提出的。

考虑扭转耦连振动时，情况复杂很多，首先应选择与平移振动对应的振型来进行上述比较。

2.振型曲线在正常的计算下，对于比较均匀的结构，振型曲线应是比较连续的光滑的曲线，不应有大进大出，大的凹凸曲折。

3.剪重比剪重比主要是限制各楼层的最小水平地震力，确保周期较长的结构安全，详见《抗震规范》第5.2.5条规定，《高层规范》第3.3.13条及相应的条文说明。

这个要求如同最小配筋率的要求，计算出来的水平地震剪力如果达不到规范的最低要求，就要人为提高，并按这个最低要求完成后续的计算。

若剪重比不满足要求，则需进行如下调整：1.若结构的剪重比不满足规范要求，建议先不要选择程序自动调整。

首先考查剪重比的原始值，若与规范要求相差较大，应优化设计方案，改进结构布局，调整结构刚度。

当剪重比和规范相差不大时，在选择该项目自动调整地震力，以满足规范要求。

2.如果还需人工干预，可按下列3种情况进行调整：(1)当地震剪力偏小而层间侧移角又偏大时，说明结构过柔，宜适当加大墙、柱截面，提高刚度。

(2)当地震剪力偏大而层间位移角又偏小时，说明结构过刚，宜适当减小墙、柱截面，降低刚度以取得合适的经济技术指标。

九、地下室信息1．回填土对地下室约束相对刚度比:指基础回填土对结构约束作用的刚度是地下室抗侧刚度的几倍。

若取0，则认为回填土对结构没有约束力，地震力往下传。

若填负数，则相当于在地下室的顶板嵌固，地震力不往下传。

比如，有两层地下室，若填-1，则表示在地下室二层顶板嵌固，地震力计算到地下室二层顶板；若填-2，则表示在地下室一层顶板嵌固，地震力计算到地下室一层顶板。

若填1~5之间的参数，则参数越高，表示基础回填土对结构的约束能力越强，地震力作为外力对地下室的影响越小。

2．外墙分布筋保护层厚度:一般取35mm。

3．扣除地面以下几层的回填土约束指从第几层地下室考虑基础回填土对结构的约束作用，因为回填土对结构的约束作用是随着深度的增加而增加的，对于地下1层，这种约束作用一般较小。

比如有三层地下室，若填1，则程序只考虑地下3层和地下2层回填土对结构的约束作用。

4．回填土容重一般取18~20kN/m3。

5．室外地坪标高建筑物室外地面标高，以建筑+-0.000标高为准。

高则填正值，低则填负值。

6．回填土侧压力系数一般取0.5。

7．地下水位标高以建筑+-0.000标高为准。

回填土刚度系数,回填土对地下室约束相对刚度比2008版回填土刚度系数m 应如何取值PKPM结构软件08版的2009年6月版本SATWE重要改动地下室侧向约束参数的说明2009年6月向所有PKPM2008版本的用户重新寄发了结构设计软件光盘。

其中SATWE等软件对地下室侧向约束参数的概念和算法作了重要改动。

（1）2009版6月之前的版本采用的参数是“回填土对地下室约束相对刚度比”A. 当该参数填负值时：表示需要约束的地下室层数，程序对这几层地下室侧向施加原层刚度1000倍的附加刚度，以达到侧向完全约束的程度。

B. 当该参数填0时：表示地下室侧向没有约束。

C. 当该参数填N（N>0）时：表示地下室各层施加了各层原层刚度N倍附加刚度，以实现有限的约束。

规范：
高规4.4.7规定高层建筑宜设地下室。

高层建筑结构计算中，当地下室的顶板作为上部结构嵌固端时，高规5.3.7规定地下室结构楼层侧向刚度不应小于相邻上部结构楼层侧向刚度的2倍，抗震规范第6.1.14条说明还强调了地下室层数不宜小于2层，应能将上部结构的地震剪力传递给全部地下室结构。

高规 4.8.5还规定了地下室结构的抗震等级。

实现：
1.判断地下室顶板能否作为上部结构嵌固端，可以通过查看刚度刚度比的结果计算做出。

注意不要计入地下室的基础回填土的约束刚度，严格采用“剪切刚度”计算层刚度。

2.不论是否满足嵌固端条件，建议用上部结构和地下室共存模型，即嵌固端部位确定在基础顶面，进行计算。

3.当满足嵌固条件时，用户可将地下室设置成完全嵌固水平位移进行计算。

4.当不满足时，用户可考虑外墙外侧土体以及被动土压力和土对墙体的磨擦力对地下室的约束作用或无约束进行计算。

5.手动设置地下室构件的抗震等级
6.程序自动扣除地下室的高度计算加强部位
7.程序内定地下室的剪力墙为加强部位，用户可人工指定剪力墙的加强部位的起算层号而使部分地下室为非加强部位。

不管用户是否改，高规7.2.6-1条所指的墙底截面组合弯矩设计值程序都按地下室的顶板处截面计算；高规7.1.9条所指剪力墙的加强部位高度或层数程序都按地下室顶板处以上计算，但输出结果包含了全部地下室的高度或层数。

操作：
1.判断地下室顶板能否作为上部结构嵌固端，要设定按“剪切刚度”计算层刚度。

2.更改地下室结构部分构件的抗震等级
3.人工指定剪力墙加强部位的起算层号。

梁板式地下室底板与平板式底板优劣势比较摘要：梁板式和平板式为地下室底板的两种主要方案，在实际工程中，地下室底板的计算与工程结果存在一定的反差。

本文结合地下室底板工程实例，分析了工程的概况、地质条件及地下水条件，分析比较了梁板式底板及平板式底板的设计方案，确定了地下室地板结构的最佳方案，为地下室底板的设计提供依据。

关键词：平板式；梁板式；方案比较前言为了满足防水要求及施工要求，地下室底板的设计通常采用较厚的防水板。

梁板式地下室底板是由基础梁和大板构成，平板式地下室底板设计主要是柱墩和平板两部分。

建筑设计人员多采用梁板式设计，此方案的传力设计简单，整体刚度较好。

平板式底板的传力较复杂，梁截面的高度影响传力途径，此方案的优点在于用钢量少，节约成本。

1.工程概况本工程项目位于深圳市龙岗区龙岗中心城，主楼为框剪结构，地面为14层。

勘测报告显示，该建筑的地基基础设计为丙级，抗震设防烈度为7度，地下室设计防水等级为2级。

2.工程地质情况及基础选型2.1地质条件勘测资料显示，建筑的地表层为素填土。

建筑的地下室底板的3cm范围内为微风化石灰岩，这种材料的天然地基承载力为5200kPa。

利用人工挖孔灌注的柱端具有高的承载力，其值为特征值为7000kPa。

2.2地下水条件依据勘测资料，建筑的防水位为标高的-3.450米。

2.3基础选型本工程选择单柱单墩的人工挖孔墩为基础层，墩端的持力层选择微风化石灰岩，承载力特征值为5200千帕，是一种最经济有效的方案。

3.结构地板方案比较3.1防水板的负载计算从土地质勘测报告分析，该场地的设防水位及抗浮标高的值为-3.450米。

根据抗浮水位进行的承载力计算，以及设防水位求得的正常状态下的承载力的计算。

该工程方与业主方经过商榷，该建筑地下室的设计抗浮水位取至室外最低标高-2.450米的位置，防水位设计标高仍然取-3.450米。

本项目制定的方法是以承载力极限状态为基础进行分析比较。

地下室底板的水浮力的相关计算：在承载力取极限值时，底板荷重及强度的验算：水头高度的计算：H=（0.5+8.8）-2.45=6.85m防水板承担的水浮力：Quk=6.85*10=68.5 kN/m2底板高度h=0.5m；底板自重Qlk=25*0.5=12.5 kN/m2由于场地最低标高为-2.45米，底板水浮力的设计值应为1.2*57.3=68.76 kN/m2。