摘要：现如今，国内建筑设计最常用的技术软件就是PKPM软件，它的主要特点就是使用范围广、使用方便、以及操作过程的图像显示十分鲜明，因此被广大的建筑设计人员所接受，并在不断地试验发展过程中逐步的得到推广，我国建筑设计行业的发展进程中起到了举足轻重的作用。但是由于这种技术还不够完善，在使用的过程中难免会出现问题。本文针对在工程设计过程中PKPM软件所出现的、结合自己对PKPM系列建筑结构CAD系统软件的应用经验，提出在应用PKPM软件进行结构设计的过程中应注意的问题。
关键词：计算机辅助设计（PKPM）；抗震设计；概念设计
引言
PKPM 软件在工程设计中已被结构专业设计人员广泛应用，其方便快捷的建模方法和强大的计算能力使得设计人员在较短周期内完成较大工作量的结构设计任务成为可能。值得注意的是，结构分析软件不论其处理功能如何完善，只能作为辅助设计工具，不能完全代替设计人员的作用。PKPM只能作为辅助设计工具，对于建模过程中参数以及步骤的选取还需要设计人员进行操作，由此可知若设计人员对软件操作不当，将会导致软件的计算结果有误，另外，还要求设计人员能判别计算结果的合理性。
1使用PKPM软件在设计中容易出现的问题
1.1超越规范要求进行设计，导致结构存在安全隐患
超规范设计问题对中小设计院来说是禁而未绝的问题。虽然建设主管部门三令五申的强调，但是由于缺乏有效的管理手段和约束机制，有的地方设计审查流于形式，或对设计图纸的审查只限于对建筑造型的审查，使得一些超规范设计变成了耸立于城市街头的建筑物。当然，超规范设计有设计单位主观上的原因，也有的是客观上造成的。超规范设计的问题主要表现在以下几个方面：
（1）砖混结构层数和高度超规范问题。在《建筑抗震设计规范》（以下简称“抗规”）中，多层砌体房屋由高度和层数两个指标控制，一般认为，超过了其中的一个控制指标即是超规范设计。近年来，一些抗震设防地区所建砖混建筑物相继出现八层带半地下室砖混住宅。严格地讲，按“抗规”的规定，带半地下室住宅房屋的高度和层数应从地下室地面算起，也就是说，八层带半地下室建筑的实际层数应为九层。
（2）底层框架砖房超规范设计问题。底层框架砖房除存在上述高度和层数超规范问题以外，还存在底层框架本身的设计超规范问题。“抗规”所谓的底层框架是指底层为框架-抗震墙承重的结构，且宜采用钢筋混凝土抗震墙，但抗震烈度为6度和7度地区可采用嵌砌于框架之间的砖墙。
（3）旧房改造设计中的超规范问题。一是某些设计人员遵循规范的意识淡薄，对规范规定模糊不清、学习不够，甚至有些结构设计人员从来没有考虑过规范的要求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆二是建筑设计的人员结构概念模糊，从建筑设计方案阶段造成结构设计是超规范的，而又片面地强调所谓的建筑形式等要求，使结构难以满足规范要求。三是某些建设单位由于从投资的限制、土地利用率等方面出发而提出不满足规范要求的结构形式，而设计部门为得到工程的设计任务故意违反规范规定，有的设计单位领导为了眼前的利益，迫使设计人员进行超规范设计；四是设计审查部门迁就建设单位的意图，使超规范设计在某些地方合法化甚至成为不成文的地方标准和习惯作法。
1.2过分依赖计算机分析结果，忽视抗震概念和构造设计
建筑物抗震设计包括三部分，即概念设计、构造设计和结构计算。地震是一种复杂的现象，我们对建筑物的地震破坏机理还不十分清楚，对地震的破坏现象也只是停留在感性认识阶段，建筑物抗震计算的原理只是一种近似。所以，我们在进行建筑物抗震设计时，一定要遵循“抗规”提出的抗震设计原则和抗震设计构造要求，正确应用PKPM软件，提高建筑结构设计质量。例如底层框架结构上部的砖房的构造措施比多层砖房的构造措施要严格一些，要求构造柱的纵向钢筋不宜小于4Φ14，箍筋间距不宜大于200mm等，不能按砖房的抗震措施来设计，也不能单凭计算结果来判断结构的可靠性，象上述的两个例子，结构的静力计算是没有问题的，而纵向抗震能力明显不足。
1.3对软件技术条件不清楚，导致计算和绘图结果错误
每一种计算理论都有它的假定条件，每一个软件的编制都符合特定的技术条件，我们熟悉的PKPM系列软件也不例外，如果没有很好地理解软件技术条件，便不能很好地利用软件来解决实际问题。一些对结构概念不很清楚的设计人员可能会过分地相信计算机而出现严重的设计错误。
2使用PKPM软件在设计中应注意的问题
2.1结构平面辅助设计软件PMCAD的应用
MCAD是PKPM系列软件的核心模块，是建筑与结构连接的接口软件，也是结构平面设计软件，在这个模块中建立的结构模型应力求准确，能够反应结构的实际情况。
（1）交互式结构模型的建立。结构模型中所有的构件均在此项操作中输入，应当注意的是：凡是结构布置形式及构件尺寸和荷载不同的结构层均应描述为不同的结构标准层，对于上下层柱变截面情况用构件相对于节点的偏心描述，注意在节点过密的时候墙体及梁布置的连续性。在布置过两个或更多的标准层后，不能使用图案编辑菜单对某一层或某一部分拖动或平移，因为所有的节点位置都是用相对于原点的位置描述的，拖动或平移会造成上下层节点错位。全楼的组装必须是自下而上的标准层组装，不能把后一个标准层组装于前一个标准层之前。填充墙不能作为墙体输入。在此输入的荷载值应是荷载标准值，不是设计值。
（2）PK文件的生成。对于砖混结构，按连梁生成的墙梁的PK文件，在没有进行砖混抗震验算时梁上没有上部墙体及以上层楼板传来的荷载。底框砖房的底层框架梁不可以用生成连梁的方法生成PK文件，否则会引起框架上地震荷载的漏项，而用PK所画的梁施工图其节点构造不满足“抗规”要求。在此项操作中生成的连梁PK文件应打开修改支座情况，主要是依据实际情况修改梁与柱的铰接还是固接。在此菜单生成的框架PK文件应打开修改梁惯性矩增大系数和梁端弯矩调幅系数，否则PK软件按梁混凝土弹性工作配筋，使支座钢筋偏大而跨中钢筋偏小。
2.2平面框排架及绘图软件PK的应用
PK是PKPM系列软件的重要组成部分，不但可以单独使用，而且还可以和SATWE、TAT等模块联合使用。
（1）框架绘图。有时计算结果显示梁柱超筋时，往往能够通过绘图，但是要注意此时的绘图结果有时是错误的，其显示的配筋情况可能比计算小得多，必须修改计算数据文件后，梁柱计算都不超筋时其绘图结果才是可信的。另外，在修改钢筋操作中对梁钢筋进行了通长修改后，一定要对所形成的施工图进行检查，使显示结果与绘图结果一致。
（2）注意审查每一个柱的轴压比信息。PK软件对柱的超筋控制是以最大配筋率来控制的，有时虽然软件未显示柱的超筋信息，但并不能说明我们所选的柱截面是合适的。
结束语
在工程设计时，即从模型简化、荷载汇总、结构计算到施工图绘制的全过程中，我们应认真的考虑设计的每一环节，不仅保证计算模型的简化与工程实际相吻合，使计算假定与实际情况相一致，而且应注意设计软件的适用条件及其技术条件，正确的使用CAD软件，保证计算结果准确；更要加强规范的，加强概念设计，保证结构满足各项构造措施的要求，使建筑结构能够承受可能出现的各种作用，保证结构具有良好的工作性能和耐久性能。
参考文献
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[3]李冉. PKPM软件在砌体结构中鉴定加固处理应用的研究[D]. 河北工程大学, 2013.
论文作者:孟珊,王鹏
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年16期
论文发表时间:2019/11/5
标签：结构论文; 软件论文; 设计人员论文; 荷载论文; 框架论文; 建筑论文; 底层论文; 《建筑学研究前沿》2019年16期论文;