趙芳琴 李廣成

(1銅陵學(xué)院土木建筑系；2恒大地產(chǎn)集團(tuán)銅陵分公司 安徽銅陵 244000)

筆者結(jié)合實(shí)際工程情況，通過與計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，著重介紹該建筑在PKPM工程計(jì)算軟件的電算過程中3個(gè)相關(guān)參數(shù)(周期折減系數(shù)、連梁剛度折減系數(shù)、中梁剛度放大系數(shù))的不同選擇對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響，并通過對(duì)比，選擇較合理的參數(shù)。

1 工程概況

本工程位于安徽省安慶市樅陽縣景秀山莊B1#樓，建筑面積：5195；建筑高度：20.4m；層數(shù)：6層加閣樓；建筑抗震等級(jí)：三級(jí)；設(shè)計(jì)合理使用年限：50年；建筑抗震設(shè)防類別：丙類；基礎(chǔ)形式：預(yù)應(yīng)力混凝土管樁；抗震設(shè)計(jì)基本參數(shù)：抗震設(shè)防烈度：7度；設(shè)計(jì)基本地震加速度0.10g；設(shè)計(jì)地震分組：第1組；場(chǎng)地類別：Ⅱ類；特征周期：0.35s；多遇地震影響系數(shù)最大值：0.08；罕遇地震影響系數(shù)最大值：0.5；地面粗糙程度：B類；基本風(fēng)壓：0.4KN/；基本雪壓：0.35KN/。

本工程利用PKPM計(jì)算時(shí)，各樓層組裝層高見表1。本建筑中，一層梁作為基礎(chǔ)梁，可單獨(dú)進(jìn)行進(jìn)行計(jì)算，且一層將為商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)，填充墻較少，荷載較小，因此該層各構(gòu)件配筋量較少，而二層建筑及結(jié)構(gòu)布置則較具有代表性，因此本文主要選取該層進(jìn)行比較分析。二層建筑及結(jié)構(gòu)平面布置見圖1、圖2。

表1 各樓層組裝層高表

圖1 建筑平面布置圖

圖2 結(jié)構(gòu)平面布置圖

2 參數(shù)控制

因處于中部的14號(hào)軸線上的構(gòu)件的受力較大，配筋較大，故考查周期折減系數(shù)等3個(gè)相關(guān)參數(shù)對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響時(shí)，在此僅考慮該軸線上各構(gòu)件的配筋結(jié)果。

2.1 周期折減系數(shù)

周期折減的目的是為了充分考慮框架結(jié)構(gòu)和框剪結(jié)構(gòu)的填充墻剛度對(duì)計(jì)算周期的影響，其大小由結(jié)構(gòu)類型和填充墻多少?zèng)Q定[1]，見表2。

表2 周期折減系數(shù)

注：表中填充墻是指磚砌填充墻

利用PKPM對(duì)該六層框架住宅樓進(jìn)行分析，在假定其它參數(shù)不變的情況下，選擇不同的周期折減系數(shù)進(jìn)行計(jì)算。圖3給出了周期折減系數(shù)為0.7時(shí)，二層14軸上各混凝土構(gòu)件配筋及鋼構(gòu)件應(yīng)力比簡(jiǎn)圖。

圖3 二層14軸混凝土構(gòu)件配筋及鋼構(gòu)件應(yīng)力比簡(jiǎn)圖

表3給出了14軸構(gòu)件在選取不同周期折減系數(shù)時(shí)的配筋計(jì)算結(jié)果。由表3可知，隨著折減系數(shù)的增大，梁的上部受力鋼筋、柱縱筋配筋量隨之降低，梁箍筋和柱箍筋量沒有變化。從安全和經(jīng)濟(jì)的角度出發(fā)，本工程計(jì)算時(shí)，周期折減系數(shù)取為0.7。另由圖1建筑平面布置可知，本工程屬于填充墻較多的項(xiàng)目，周期折減系數(shù)也宜取為0.7。因此，下面的計(jì)算中均以周期折減系數(shù)0.7為基礎(chǔ)進(jìn)行計(jì)算。

表3 選擇不同周期折減系數(shù)的計(jì)算結(jié)果

2.2 連梁剛度折減系數(shù)

連梁一般具有跨度小、截面大,與連梁相連的墻體剛度又很大等特點(diǎn)?？拐鹪O(shè)計(jì)時(shí)，由于梁兩端的變位差很大，因此剪力就很大，連梁往往出現(xiàn)超筋現(xiàn)象[1]。在內(nèi)力和位移計(jì)算中，連梁剛度折減系數(shù)取為0.5，當(dāng)結(jié)構(gòu)位移由風(fēng)荷載控制時(shí)，連梁剛度折減系數(shù)不宜小于0.8[1]，表4給出了14軸構(gòu)件在選取不同連梁剛度折減系數(shù)時(shí)的計(jì)算結(jié)果。

由計(jì)算結(jié)果對(duì)比可知，本工程中選取不同連梁剛度折減系數(shù)對(duì)構(gòu)件的配筋量幾乎沒有影響。原因在于，本結(jié)構(gòu)屬于純框架結(jié)構(gòu)，無剪力墻構(gòu)件，而連梁構(gòu)件主要是針對(duì)框剪和剪力墻結(jié)構(gòu)存在，與連梁相關(guān)的折減系數(shù)的變化不會(huì)影響結(jié)構(gòu)的配筋結(jié)果。因此，下面的計(jì)算中均以連梁折減系數(shù)0.8為基礎(chǔ)進(jìn)行計(jì)算。

表4 選擇不同連梁剛度折減系數(shù)的計(jì)算結(jié)果

2.3 中梁剛度放大系數(shù)

梁剛度放大系數(shù)，主要是考慮現(xiàn)澆板對(duì)梁的作用，樓板和梁連成一體按照T形截面梁工作，而計(jì)算時(shí)梁截面取矩形，因此可將現(xiàn)澆樓面和裝配整體式樓面中梁的剛度放大[2]。表5給出了14軸構(gòu)件在選取不同中梁剛度放大系數(shù)時(shí)的計(jì)算結(jié)果。

表5 選擇不同梁剛度放大系數(shù)的計(jì)算結(jié)果

由計(jì)算結(jié)果對(duì)比可知，梁上部受力鋼筋、柱箍筋未隨著中梁剛度放大系數(shù)的增大而變化，梁箍筋、柱縱筋隨著中梁剛度放大系數(shù)的增大明顯降低。根據(jù)《全國民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施》，梁的剛度增大系數(shù)，通?，F(xiàn)澆樓面的邊框梁取1.5，中間框架梁取2.0[3]。根據(jù)計(jì)算結(jié)果建議，對(duì)于重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目中梁剛度放大系數(shù)取為1.7，一般項(xiàng)目取為2.0。

根據(jù)表3～表5的對(duì)比結(jié)果，現(xiàn)確定周期折減系數(shù)取為0.7，連梁剛度折減系數(shù)取為0.8，中梁剛度放大系數(shù)取為2.0，重新計(jì)算后，14號(hào)軸線上各構(gòu)件最終配筋結(jié)果見表6。

表6 中跨最終配筋結(jié)果

3結(jié)論

本文通過PKPM對(duì)安慶市某框架住宅樓進(jìn)行計(jì)算分析，通過將各計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較。電算過程中3個(gè)相關(guān)參數(shù)(周期折減系數(shù)、連梁剛度折減系數(shù)、中梁剛度放大系數(shù))的選擇可能與實(shí)際設(shè)計(jì)過程中選的參數(shù)取值不完全相符，具體運(yùn)用PKPM軟件進(jìn)行計(jì)算時(shí)，需要結(jié)合工程的實(shí)際情況，應(yīng)做出相應(yīng)分析時(shí)再選取較合理的參數(shù)。綜上所述，筆者總結(jié)如下：

3.1周期折減

周期折減是設(shè)計(jì)每個(gè)工程時(shí)都應(yīng)該考慮的，隨著周期折減系數(shù)的增大，梁的上部配筋與 柱的縱筋配筋結(jié)果隨之減小。對(duì)于本工程而言，屬于框架住宅建筑，因此填充墻較多，周期折減系數(shù)應(yīng)取為0.7，而對(duì)于填充墻較少的框架結(jié)構(gòu)(如商業(yè)建筑等)，建議周期折減系數(shù)取為0.8。

3.2連梁剛度的折減

連梁剛度的折減不是每個(gè)工程都應(yīng)考慮的，因?yàn)檫B梁剛度的折減是為了避免連梁的超筋現(xiàn)象而采取的設(shè)計(jì)措施，具體到實(shí)際的工程項(xiàng)目，應(yīng)該考慮連梁的實(shí)際存在數(shù)量。對(duì)于框剪結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)而言，因連梁數(shù)量較多，故連梁剛度的折減就非常必要，而對(duì)于框架結(jié)構(gòu)，因連梁數(shù)量較少，故連梁剛度折減對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的配筋量的影響不明顯。本文涉及的項(xiàng)目屬于框架結(jié)構(gòu)的住宅，所以從計(jì)算結(jié)果的對(duì)比可知，在框架結(jié)構(gòu)中，連梁剛度折減系數(shù)宜為0.8～1.0。

3.3中梁剛度的放大

對(duì)中梁剛度進(jìn)行放大主要是考慮了現(xiàn)澆板對(duì)梁的作用，目前國內(nèi)外大部分的樓板采用了現(xiàn)澆樓板，所以在計(jì)算過程中選擇一個(gè)較合理的中梁剛度放大系數(shù)就顯得比較重要。由計(jì)算結(jié)果的對(duì)比可知，隨著中梁剛度放大系數(shù)的增大，各結(jié)構(gòu)構(gòu)件的配筋結(jié)果隨之減少，當(dāng)中梁剛度放大系數(shù)取為1.5時(shí)，配筋結(jié)果最大。結(jié)合工程實(shí)際概況進(jìn)行分析，建議對(duì)于重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目中梁剛度放大系數(shù)取為1.7，一般項(xiàng)目取為2.0。

綜上所述，本工程計(jì)算中主要考慮了周期折減系數(shù)、連梁剛度折減系數(shù)、中梁剛度放大系數(shù)3個(gè)相關(guān)參數(shù)的選取對(duì)配筋結(jié)果的影響，周期折減系數(shù)和中梁剛度放大系數(shù)對(duì)配筋結(jié)果影響較為明顯，連梁剛度折減系數(shù)的影響基本可以忽略。由于本工程未涉及的其它相關(guān)參數(shù)多數(shù)情況下是參照相關(guān)資料已經(jīng)確定的，不是由設(shè)計(jì)人員進(jìn)行確定的，故在此未進(jìn)行分析。

參考文獻(xiàn)：

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