PKPM软件建模过程中次梁的输入方式

　　
　　摘要：在使用PKPM系列软件PKPMCAD软件进行结构计算时候，次梁输入有两种方式：次梁按次梁输入和次梁按主梁输入。这两种输入方式的建模以及计算结果有所差异，经过分析,次梁按主梁输入更方便实用，并且结算结果也更合理。
　　关键词:PMCAD建模；主梁；次梁；结构计算，结果分析
　　一．引言
　　PKPM是中国建筑科学研究院开发的集平面空间于一体的功能强大的以建筑结构计算为主导的建筑软件，是目前国内应用广泛的建筑结构计算程序。如何正确理解和掌握PKPM程序的计算原理和使用方法，对于每一个结构设计者来说都显得尤为重要。
　　建模中，次梁在PMCAD菜单中有两种输入方法.具体如下：次梁可在PMCAD主菜单1中和其它主梁一起输入，程序上称为”按主梁输入的次梁“；也可在PMCAD主菜单2的”次梁布置”菜单中输入．此时不论在矩形或非矩形房间内均可输入次梁,但只能以房间为单元输入,输入方式不如按主梁输入的方便。
　　1)次梁当主梁输入时．梁的相交处会形成大量无柱联接节点．时．楼板荷载直接传导到同边的梁上。次梁当次梁输时．该房间楼板荷载被次梁分隔成若干板块．楼板荷载先传导到坎梁上．该房间上次梁如有互相交叉．再对次梁作交叉梁系分析(交叉梁系仅限于本房间范围)．程序假定次梁简支于房间周边．最后得出每次梁的支座反力．房间周边梁将得到由次梁围成板块传来的线荷载和次梁集中力。两种导荷方式的结构总荷载应相同．但平面局部会有差异。
　　2)次梁当主梁输时将由SATWE、TAT进行空间整体计算，次梁和主梁一起完成各层平面的交叉梁系计算分析。次梁与主梁为刚接连接．之间不仅传递竖向力，还传递弯矩和扭矩。次梁当次梁输时次梁按连续梁的二维计算模式计算。计算时，次梁铰接于主梁支座．其端跨一定铰支．中间跨连续．其节点只传递竖向力．不传递弯矩和扭矩。
　　对于两种次梁建模过程中不同方式及计算结果不同。下面就次梁输入问题进行分析比较。
　　二．工程资料
　　某办公楼系5层框架结构，层高3.3m，抗震设防烈度为7度，基本风压为0.40KN/M2,标准层恒荷载4.5KN/M2，活荷载为2.0KN/M2。顶层恒荷载为7.0KN/M2，活荷载为0.5KN/M2。标准层结构布置图1如下（结构为对称结构）.
　

标准层结构布置图
　　三．PMCAD次梁两种输入方式计算比较
　　1)按主梁一起输人次梁。
　　按主梁输人次梁时，方法与主梁输入相同。在PKPM主菜单2结构楼面布置中，可直接将楼梯间的板厚改为0。在PKPM主菜单3楼面荷载计算中，可按需要任意布置梁上的荷载。
　　2)按次梁输人次梁。
　　按次梁输入次梁时，在PKPM主菜单l，楼层定义中按次梁布置。在PKPM主菜单2结构楼面布置中，无法修改楼梯间的板厚为0，必须将楼梯四周的梁按主梁输入后才能将楼梯间的板厚改为0。在PKPM主菜单3楼面荷载传导计算中，如图所示轴线2，3间次梁EG段上有次梁荷载，此时无法按次梁荷载入。当按主梁布置时，可输入次梁荷载。
　　

EFG梁和H1梁位置图

　　3)两种模型配筋计算结果的比较。
　　进行SATWE计算后，取EFG梁、HI梁(位置如图2所示)的计算配筋面积进行比较(见表l、表2)。计算结果均正常且总配筋上差别不大。
　

主梁配筋面积比较

次梁配筋面积比较

　　四．问题分析
　　1)板厚修改问题。
　　当次梁按主梁输入时，可直接形成房间，能修改房间的板厚。
　　当次梁按次梁输入时，次梁无法分隔主梁所围成的房间，形成更小的房间。因此对于建模中楼梯间板厚应为O以及其他的板厚修改，则不能通过修改板厚来实现。
　　2)次梁上荷载输入问题。
　　对于存在多级次梁的结构，建模时，若次梁均按次梁输入，在PKPM主菜单3楼面荷载传导计算中，有些次梁段无法输入次梁荷载。
　　3)导荷方式不同。
　　当次梁按主梁输入时，楼板荷载直接传递到同边的梁上，程序把整层梁按交叉梁系分析，次梁与主梁的传力关系由计算确定。
　　当次梁按次梁输入时。楼板荷载先传递到次梁上，如次梁有相互交叉。程序再对次梁做交叉梁系分析，力的传递是从次梁到主梁。
　　4)结构计算模式不同。
　　当次梁按主梁输入时，在梁的相交处会形成大量的无柱连接节点，节点又把该跨主梁分成一段一段的小梁，因此整个平面的梁根数和节点数会增加很多。次梁与主梁为刚性连接，次梁不仅传递竖向力，还传递弯矩。当用SATWE、rAT进行空间整体计算时，次梁和主梁一起完成各层平面的交叉梁系计算分析。在计算时，主梁作为次梁的弹性支座，并考虑了支座的竖向位移。当次梁按次梁布置时，程序按连续梁的二维计算模式进行计算。计算时，次梁以铰接形式支承于主梁上，即多跨次梁端部为铰支。中间跨为连续。其各支座均不考虑竖向位移，其节点只传递竖向力，不传递弯矩和扭矩。
　　5)梁支座负弯矩调幅控制作用不同.
　　当次梁按次梁输入时，是“不调幅梁”。梁支座负弯矩调幅系数仅对主梁起作用，对次梁不起作用。如需对次梁调幅，则必须在“特殊梁柱定义”中将其改为“调幅梁”。
　　当次梁按主梁输人时，程序均可读取设定的调幅系数进行调幅。
　　6)最小配筋率对次梁影响不同.
　　当次梁按次梁输人时，最小配筋率不受抗震等级控制，即对次梁的最小配筋率按非抗震设计取值。
　　五．结语
　　通过对两种建模过程及结果的分析比较可以看出，在结构设计中，次梁宜按主梁输人，既方便模型的建立及荷载的输人，同时计算出来的配筋结果又更加接近实际受力情况。建议设计者在采用PKPMCAD软件进行结构设计时，次梁按主梁进行输入。
　　