技术周刊
程序是如何考虑人防规范中的材料强度调整系数的？
PKPM结构系列软件常见问题解析
二零二二年第二十四期
问题汇总:
Q1: 程序如何考虑人防规范中的材料强度调整系数（特别是超过HRB400时如何执行）？
Q2：基础施工图中，独基、承台、条基详图如何插入？
Q3：梁上集中荷载按梁间荷载与按节点荷载输入的区别。
Q4: 工业设备中三种设备类型对自重是如何处理的？
Q5: PKPM隔震结构中柱的轴压比控制内力怎么校核不上？
Q1: 程序如何考虑人防规范中的材料强度调整系数（特别是超过HRB400时如何执行）？
A：《人民防空地下室设计规范》4.2.3中对于“在有动荷载参与的情况下，材料强度要进行调整”，即根据不同的材料强度，直接乘以不同的调整系数，目前程序按此执行，可在构件信息中查看相应的调整系数。
以如下梁为例，不同材料强度按不同的调整系数执行：
但是人防规范中对于钢筋的强度调整，只考虑了HRB400及以下，对于超过HRB400如何调整并没有明确，因此程序在执行时参考北京地方标准《（北京市）平战结合人民防空工程设计规范》，超过HRB400时均按1.1执行。
Q2：基础施工图中，独基、承台、条基详图如何插入？
A：对于独基和承台，目前程序执行详图生成的逻辑是必须先进行平法标注，然后执行插入命令是点选目标构件（或标注），如下步骤：
1. 生成独基、承台的平法标注（注意无论采用有限元计算还是规范算法计算，都要先执行计算以后才能生成平法标注）
2. 执行插入剖面命令
3. 根据命令栏提示，选择要绘制的构件，可以点选构件，也可以点选标注
4. 设置剖面图号，然后选择插入位置
对于条基，由于没有平法标注，所以直接执行插入剖面即可。
Q3：梁上集中荷载按梁间荷载与按节点荷载输入的区别。
A：首先，当梁按节点荷载与按梁间荷载输入在建模上的区别是梁中是否有节点，对于梁中是否有节点会带来两个方面的影响：
1. 荷载导算：
对于矩形房间程序按屈服线导荷，导算到梁上会按梯形或者三角形荷载形式作用于梁，即会按矩形房间的四条边导算成四个荷载，当梁上存在节点时，荷载与梁的数量不对应，会自动切换成周边导荷，也就是按边长占周长比例进行荷载导算，这就导致与没有节点时梁上分配的荷载产生了差异，最终会造成计算结果的差异。
此时需要勾选程序的参数“矩形房间导荷载，边被打断时，将大梁荷载拆分到小梁”，即程序会将导算荷载根据梁上节点情况进行对应拆分，与按整条边导荷载没有区别。现在新版程序默认勾选此参数，故此原因在新版程序中已经规避。
2. 梁刚度放大系数：
根据混凝土规范5.2.4，考虑楼板作为翼缘对梁的影响，程序自动根据此条规范计算附加翼缘宽度，形成T形截面，通过计算带翼缘T型截面与原截面的惯性矩的比例确定梁刚度放大系数。根据规范，确定梁翼缘宽度时，会跟梁的跨度有关，因此当梁上存在节点时，会影响梁的跨度判断，进而导致梁刚度放大系数的计算产生差异。目前对于多数情况可以通过勾选“按主梁确定”参数解决。
其次，对于节点荷载程序没有模拟施工次序，即在刚度形成及其他荷载加载完成以后加载节点荷载（最后加载）。当按模拟施工三进行计算时，如果按梁间荷载建模，程序进行加载时，梁上荷载会根据所属梁的顺序进行加载，如果按节点荷载输入，则会所有楼层形成刚度及其他荷载加载完成以后加载，进而造成两种建模方式计算结果上的一定差异。
此方面影响无法规避，只能按一次性加载计算，如果考虑模拟施工次序，则必定会产生差异，因此对于常规情况，一般建议按梁间荷载建模更合理。
最后，对于节点荷载，在计算地震作用时会作为一个质点考虑地震作用，而梁间荷载不会按质点考虑，在计算地震时会有些差异。因此对于一些集中荷载不是很大的情况，不需要考虑对地震的影响，一般建议按梁间荷载建模。而当集中荷载比较大时，比如设备荷载，可以考虑按节点荷载进行建模。
Q4: 工业设备中三种设备类型对自重是如何处理的？
A：立式设备通过参数“恒载中是否包含自重”，来控制自重由程序计算还是手动填写。当选择“否”时，即所输入的恒载中不包含自重，那此时程序就会自动计算，计算的原则是根据壁厚与高度，钢材容重进行计算。
如下图参数值，高度为9m，壁厚60mm，外径3.06m，钢材容重78 kN/m3，则自重为:
[π*3.06²/4-π*(3.06-0.12)²/4]*9*78/10=39.69t
与程序输出一致。
卧式设备与空冷设备，程序不能自动计算自重，因此完全依赖于手动输入恒载。
Q5: PKPM隔震结构中柱的轴压比控制内力怎么校核不上？
A：隔震结构中柱的轴压比要执行隔标6.3.16中对轴压比的调整，程序输出的控制轴力包含此调整。
一般情况下式中N=NGE+NE，即轴压比：
μN=（NGE+0.36NE）/fcA
程序的做法也是直接对地震工况的轴力乘以0.36，然后参与组合，如下例
-936.4=1.3*（-558.3）+0.658（-81.77）+1.3*2.07-1.4*317.73*0.36
供稿丨胡志超 审稿丨刘孝国
编辑丨徐天鸾 责编丨张跃飞
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