用PKPM工具箱計算檁條常見錯誤糾正

1、用PKPMX具箱計算楝條常見錯誤糾正用PKPME具箱計算楝條常見錯誤糾正第一部分：楝條計算-用PKPM：具箱計算楝條我們在進(jìn)行車間和庫房設(shè)計時，經(jīng)常要計算楝條，由于手算比較繁雜，很多人用PKPM工具箱來計算楝條。但是在使用PKPME具箱計算時，由于不能正確的選用參數(shù)，所以提供的計算書往往錯誤很多，當(dāng)然也就不能準(zhǔn)確計算出所需楝條的規(guī)格。實際上，PKPM工具箱楝條的計算版面格式是為門規(guī)庫房量身定做的，并且風(fēng)荷載的計算參數(shù)設(shè)置是完全按照門規(guī)要求來的，即沒有按照荷規(guī)設(shè)置陣風(fēng)系數(shù)等參數(shù)。那么什么樣的結(jié)構(gòu)是符合門規(guī)的結(jié)構(gòu)？門規(guī)附錄A.0.1條文說明指出：當(dāng)柱腳較接且剛架的L/h大于2.3和柱腳剛接且L/h

2、大于3的低矮房屋計算風(fēng)荷載時應(yīng)該按照門規(guī)取值，而不應(yīng)按照荷規(guī)來取值。所以我們平時進(jìn)行楝條計算時，就應(yīng)該分為兩種：符合門規(guī)的結(jié)構(gòu)按照門規(guī)來計算、不符合門規(guī)的結(jié)構(gòu)要按照荷規(guī)來計算。實質(zhì)上，就是兩種風(fēng)荷載計算方法不同而已，而風(fēng)荷載參數(shù)的正確選用對楝條的影響是至關(guān)重要的，下面就總結(jié)一些利用PKPMT具箱計算楝條時參數(shù)選取的注意點。一，參數(shù)選取1,楝條形式：此項提供12種截面形式供選擇，一般常用“C形楝條”及“Z形楝條”。，跨度大于9m時楝條宜采用格構(gòu)式構(gòu)件（門規(guī)6.3.1條）。,坡度較大時（i>1/3）宜用直邊和斜卷邊Z形楝條，這是因為當(dāng)屋面坡度增大，Z型楝條對稱于豎直方向的抗彎截面模量利用率增

3、大。，連續(xù)楝條宜采用Z形楝條，因其搭接方便可通過可靠搭接實現(xiàn)剛接，從而可按連續(xù)梁計算。2,截面名稱：與楝條形式相對應(yīng)。從節(jié)約用鋼量的角度，選取的原則是“偏大不偏厚”。比如C180X70X20X2.5WC220X75X20X2.咯初始設(shè)計條件相同時，計算結(jié)果中強(qiáng)度、撓度、穩(wěn)定性均相差無幾，二者的單重卻差別較大，在用量大的情況下可以節(jié)約不少用鋼。同理，C180X70X20X2.2&可用C200X70X20X2.0弋替，節(jié)約鋼材用量。設(shè)計時選擇最優(yōu)的截面規(guī)格要通過計算比較確定。楝條規(guī)格單位重量楝條規(guī)格單位重量C180X70X20X2.05.39kg/mC200X70X20X2.05.71kg

4、/mC180X70X20X2.25.90kg/mC200X70X20X2.26.25kg/mC180X70X20X2.56.66kg/mC200X70X20X2.57.05kg/mC220X75X20X2.06.18kg/mC220X75X20X2.26.77kg/mC220X75X20X2.57.64kg/m3,鋼材型號：默認(rèn)為Q235鋼，市場上楝條Q345鋼不常用。4,屋面材料：默認(rèn)為壓型鋼板，其他選項有吊頂、鋼骨膨石板。壓型鋼板屋面又可分為單層壓型鋼板屋面、壓型鋼板復(fù)合保溫屋面、夾芯板等。我們常用的是前兩種。壓型鋼板構(gòu)造參見（01J925-1、06J925-2、08J925-3）壓型鋼板

5、、夾芯板屋面及墻體建筑構(gòu)造圖集。5,屋面傾角：默認(rèn)為5.7110為10%勺屋面坡度，根據(jù)實際情況修改。6,楝條間距：默認(rèn)為1.5米。常用屋面楝條間距取值為1.21.5米。7,楝條跨度：根據(jù)門剛間距填寫。8,凈截面系數(shù)：一般考慮楝條開孔取0.95.9,屋面荷載：A,屋面自重（不含楝條自重）（KN/吊）：默認(rèn)為0.3KN/m.用到的如果是單層壓型鋼板，其自重一般不超過0.1KN/宿，應(yīng)如實計算填寫；如果屋面采用夾芯板或復(fù)合保溫屋面，可根據(jù)建筑材料具體規(guī)格查荷規(guī)如實填寫，一般都不超過0.3KN/m2。此值對楝條計算風(fēng)吸力時有很大影響，所以要按實際填寫，不能偏大。B,屋面活載（KN/m）:取值0.5（

6、門規(guī)3.2.2條、荷規(guī)5.3.1條）,不能誤取0.3,因為楝條是屋面構(gòu)件，只有計算剛架構(gòu)件時才能按3.2.2條注考慮取0.3（門規(guī)3.2.2條文說明）C,雪荷載（KN/m）:據(jù)荷規(guī)表E.5取值。D,積灰荷載（KN/m）:據(jù)荷規(guī)5.4取值，我們飼料廠設(shè)計一般用不著。E,施工荷載（作用在跨中）（KN：取值不應(yīng)小于1（荷規(guī)5.5.1.1條）10,屋面板能阻止楝條上翼緣側(cè)向失穩(wěn)：當(dāng)屋面板為壓型鋼板等有一定剛度的板材（這里指夾芯板或基板厚度大于0.66mm的壓型鋼板），且屋面板與楝條有可靠連接時，可以選擇“屋面板能阻止楝條上翼緣側(cè)向失穩(wěn)”。通常說的可靠連接是指自攻釘連接，對于扣合式屋蓋，屋面板與楝條間有

7、松動余地，不能保證楝條上翼緣穩(wěn)定。當(dāng)選擇這個選項，在恒、活或風(fēng)壓力向下作用荷載下，楝條上翼緣受壓，則只計算強(qiáng)度不計算穩(wěn)定。沒有選擇這個選項，則楝條上翼緣受壓時，強(qiáng)度、穩(wěn)定都需要計算。關(guān)于壓型鋼板能否阻止楝條失穩(wěn)的問題，有以下幾種說法：國標(biāo)圖集10G521鋼楝條鋼墻梁中指出“屋面板材有足夠剛度（如壓型鋼板）且與楝條牢固連接時才可認(rèn)為能阻止楝條側(cè)向失穩(wěn)和扭轉(zhuǎn)；當(dāng)屋面板采用剛度較弱的瓦材材料或沒有與楝條牢固連接時不能阻止楝條側(cè)向失穩(wěn)和扭轉(zhuǎn)”。也就是說壓型鋼板是具有足夠剛度能阻止楝條失穩(wěn)的，但圖集并沒有對壓型鋼板厚度作出要求。薄鋼規(guī)（GB50018-2002第8.2.3條及條文說明指出“當(dāng)楝條上下翼緣

8、表面均設(shè)置壓型鋼板，并與楝條牢固連接時，可不設(shè)拉條和撐桿?！边@里強(qiáng)調(diào)的是上下均設(shè)置拉條，也沒有對壓型鋼板的厚度作出要求。門規(guī)（2012版）附錄E及附錄E條文說明指出附錄E的適用條件之一是當(dāng)屋面板基板厚度大于0.66mm此時認(rèn)為屋面板能阻止楝條上翼緣側(cè)向位移和扭轉(zhuǎn)。PKPMB戶手冊（2010V2.1版，2013年發(fā)布）對工具箱計算楝條參數(shù)的相關(guān)說明也按照門規(guī)采用0.66mm做為劃分條件之一，從而采用不同的計算公式。綜上所述結(jié)合我們平時飼料廠涉及到的壓型鋼板厚度大多數(shù)都小于0.66,而且較多都采用扣合式連接，所以為了安全起見，我們不勾選此項，而通過計算拉條來維持上翼緣的穩(wěn)定。同理，在我們沒有把握確

9、認(rèn)屋面材料是有一定剛度的板材時（比如復(fù)合保溫屋面的壓型鋼板厚度小于0.66,且鋼絲網(wǎng)或鋁箔的剛度不能明確或估測），都不勾選此項，此時通過設(shè)置拉條來維持上翼緣的穩(wěn)定。一般認(rèn)為夾芯板是具有足夠剛度的屋面材料，與楝條牢固連接時是能阻止楝條側(cè)向失穩(wěn)和扭轉(zhuǎn)的，此時應(yīng)勾選此項。11,構(gòu)造保證下翼緣風(fēng)吸力作用穩(wěn)定性：當(dāng)楝條下翼緣作用有厚度超過0.66mm的壓型鋼板，且與楝條有可靠連接，可以選擇“構(gòu)造保證下翼緣風(fēng)吸力作用穩(wěn)定性”。如果設(shè)置交叉拉條、雙層拉條或型鋼拉條，且拉條間距不大于1.5m,這時楝條上下翼緣都有約束，且側(cè)向支撐間距都較小，根據(jù)門規(guī)6.3.7條及條文說明，可以勾選“構(gòu)造保證下翼緣風(fēng)吸力作用穩(wěn)定

10、性”。也就是說一般在下翼緣有設(shè)置拉條時，即可以勾選“構(gòu)造保證下翼緣風(fēng)吸力作用穩(wěn)定性”。當(dāng)選擇這個選項，在風(fēng)吸力向上作用荷載下，楝條下翼緣受壓，則只計算強(qiáng)度不計算穩(wěn)定。沒有選擇這個選項，則楝條下翼緣受壓時，強(qiáng)度、穩(wěn)定都需要計算。12,拉條設(shè)置：根據(jù)門規(guī)6.3.5條、薄鋼規(guī)8.2.3條設(shè)置。設(shè)置交叉拉條、雙層拉條還是設(shè)置單層拉條則要通過門規(guī)6.3.6條計算來確定。13,拉條作用：拉條作用“約束楝條上翼緣”“約束楝條上、下翼緣”“約束楝條下翼緣”三者如何選擇？根據(jù)門規(guī)6.3.6條設(shè)置單層或者雙層拉條后選擇相應(yīng)的約束。門規(guī)6.3.6條設(shè)置拉條講的比較簡練，按其意思擴(kuò)展一下即：通常，在恒活荷載的作用下，

11、楝條上翼緣受壓，且現(xiàn)在常用的屋面板是咬合或暗扣的，不能起到阻止楝條上翼緣失穩(wěn)的作用，故應(yīng)在楝條的上翼緣附近（1/3處）設(shè)置拉條，拉條還起到承擔(dān)沿屋面坡度方向的分力的作用（尤其是在屋面坡度較大的情況下），所以是必設(shè)的。當(dāng)楝條在風(fēng)吸力組合作用下，下翼緣受壓時，需要進(jìn)行穩(wěn)定驗算。如滿足穩(wěn)定要求，則可以不做處理；如不滿足穩(wěn)定要求，應(yīng)根據(jù)計算結(jié)果在楝條的下翼緣附近（1/3處）增設(shè)拉條，即設(shè)雙拉條。簡單說，如果屋面板較重、多積雪地區(qū)拉條設(shè)在上翼緣，屋面板較輕、多強(qiáng)風(fēng)地區(qū)拉條在下翼緣也應(yīng)設(shè)置。比如上海市標(biāo)準(zhǔn)輕型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)程（DBJ08-68-97）,第6.4.3中規(guī)定：當(dāng)在風(fēng)吸力情況下，楝條受力反號，拉條

12、位置宜在楝條下翼緣1/3腹板高度。拉條不應(yīng)設(shè)置在楝條中間，因為設(shè)置在中間對上下翼緣起不到約束作用，對此，國標(biāo)圖集10G521鋼楝條鋼墻梁與門規(guī)6.3.6條及薄鋼規(guī)8.2.3條說法均一致。14,驗算規(guī)范：摘錄PKPMB戶手冊（2010V2.1版）對此相關(guān)的說明：對于冷彎薄壁型鋼楝條，可以選擇按照門式鋼架規(guī)程或冷彎薄壁型鋼規(guī)范進(jìn)行驗算。選擇門規(guī)驗算時，風(fēng)吸力下翼緣穩(wěn)定驗算方法可以選擇門規(guī)附錄E計算或者門規(guī)（式6.3.7-2）計算。當(dāng)為高頻焊H型鋼或者熱軋型鋼截面時，可以選擇鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范或者門式剛架規(guī)程進(jìn)行校核。選擇不同的規(guī)范，驗算方法有所不同，計算結(jié)果的變形控制也不一樣。風(fēng)吸力作用驗算方法：選擇

13、門規(guī)附錄E計算或者門規(guī)（式6.3.7-2）計算，二者在計算結(jié)果上存在較大差異，在設(shè)置拉條且拉條僅約束上翼緣的情況下，式6.3.7-2（即薄鋼規(guī)范）的計算結(jié)果比按附錄E計算結(jié)果偏大；拉條同時約束上下翼緣時，附錄E計算結(jié)果偏大。用戶手冊中建議風(fēng)吸力作用選擇原則：（1）,壓型鋼板屋面（厚度大于0.66mn）,屋面與楝條有可靠連接（自攻螺釘?shù)染o固件），設(shè)置單層拉條靠近上翼緣，（三個條件滿足時）選擇按照門規(guī)附錄E計算。（2）,剛度較弱的屋面（塑料瓦材料等）、非可靠連接的壓型鋼板（扣合式等），應(yīng)選擇6.3.7-2式或冷彎規(guī)范計算，拉條的約束作用應(yīng)根據(jù)實際拉條設(shè)置情況選擇。建議這時應(yīng)設(shè)置雙層拉條、交叉拉條或

14、型鋼拉條，拉條同時約束上下翼緣。用戶手冊與門規(guī)6.3.7.3條及附錄E.0.1條文說明說法基本一致。而對于墻梁設(shè)計，有別于楝條，門規(guī)6.4.4.2明確規(guī)定：外側(cè)設(shè)有壓型鋼板的墻梁在風(fēng)吸力作用下的穩(wěn)定性，可按照附錄E計算。15,屋面板慣性矩：是指每米屋面板的慣性矩，按門規(guī)計算時，風(fēng)吸力作用按照附錄E計算，必須根據(jù)所用屋面材料查詢相應(yīng)的慣性矩輸入該數(shù)據(jù)。16,軸力設(shè)計值：PKPMB戶手冊（2010V2.1版）：當(dāng)輸入軸力設(shè)計值大于0,程序自動認(rèn)為所計算楝條為剛性楝條，按照壓彎構(gòu)件進(jìn)行計算，計算書中將詳細(xì)給出壓彎構(gòu)件驗算項目。不論是否輸入軸力設(shè)計值，在計算結(jié)果最后，程序都會輸出在當(dāng)前屋面荷載作用下，

15、楝條所能承擔(dān)的最大軸力設(shè)計值。17,風(fēng)荷載：A,建筑形式：封閉式和半封閉式，根據(jù)實際情況選擇。兩種形式下計算風(fēng)吸力差別較大。B,分區(qū)：中間區(qū)、邊緣帶、角部，嚴(yán)格來講三種分區(qū)應(yīng)分別計算和出具計算書。如果只算中間區(qū)一種情況，邊緣帶的楝條布置也按照中間區(qū)布置，往往偏小，楝條設(shè)計結(jié)果不安全。C,調(diào)整后的基本風(fēng)壓值（KN/m）：符合門規(guī)的結(jié)構(gòu)，根據(jù)建筑物所在地區(qū)查荷規(guī)表E.5后要乘以1.05的系數(shù)。1.05系數(shù)的取值依據(jù)見門規(guī)附錄A.0.1條文說明。對于不符合門規(guī)的結(jié)構(gòu)要按照荷規(guī)來計算，在基本風(fēng)壓上乘以陣風(fēng)系數(shù)作為調(diào)整后的基本風(fēng)壓值輸入。我們設(shè)計的飼料廠主車間屬于后一種情況。D,風(fēng)壓高度變化系數(shù)：據(jù)荷規(guī)

16、表8.2.1取值。E,體型系數(shù)（吸力為負(fù)）：據(jù)門規(guī)附錄A取值。與分區(qū)相對應(yīng)一致。此取值在工具箱中是自動給出的，隨分區(qū)和建筑形式的變化而自動變化，同時楝條間距修改后從屬面積變化也會影響此參數(shù)的改變。門規(guī)附錄A的風(fēng)荷載體型系數(shù)已經(jīng)包含了陣風(fēng)效應(yīng)（門規(guī)附錄A.0.2條文說明）。當(dāng)柱腳較接且剛架的L/h大于2.3和柱腳剛接且L/h大于3的低矮房屋風(fēng)荷載的計算必須用門規(guī)的體形系數(shù)結(jié)構(gòu)才安全，而不能用荷規(guī)。（門規(guī)附錄A.0.1條文說明）我們設(shè)計的主車間和卸料棚部分庫房并不是低矮房屋，而PKPM：具箱楝條的計算是為符合門規(guī)形式的門剛量身定做的。那么我們就不能用工具箱計算車間屋面的楝條了嗎？當(dāng)然不是，一般可以

17、通過修改參數(shù)來實現(xiàn)風(fēng)荷載的正確取值。如果主車問楝條還按照門規(guī)計算風(fēng)荷載，那么我們設(shè)計出來的楝條比實際需要會偏大，墻梁會偏小，影響楝條的結(jié)構(gòu)安全。門規(guī)附錄A.0.2條文說明同時指出：“如果風(fēng)荷載體形系數(shù)采用荷規(guī)的規(guī)定值，那么基本風(fēng)壓和陣風(fēng)系數(shù)也應(yīng)配套地采用相應(yīng)的規(guī)定值?！本褪钦f，當(dāng)我們對不符合門規(guī)的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行楝條計算時，是要按照荷規(guī)8.1.1-2式計算圍護(hù)結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載。如果要利用PKPM：具箱計算的，體形系數(shù)就不能按照門規(guī)取值，但是，也不能在PKPM：具箱中只簡單修改體形系數(shù)為荷規(guī)8.3.3和8.3.4條局部體形系數(shù)，沒有把陣風(fēng)系數(shù)算進(jìn)去，而應(yīng)該是，在基本風(fēng)壓上乘以陣風(fēng)系數(shù)作為調(diào)整后的基本風(fēng)壓值

18、輸入。這樣就同時修改了體形系數(shù)和基本風(fēng)壓。按照荷規(guī)8.3.3和8.3.4條取局部體形系數(shù)，要經(jīng)過計算和從屬面積折減，一般都要套用8.3.4.3公式折減，注意不能算錯。二，常見錯誤：1,門式剛架符合門規(guī)規(guī)定的結(jié)構(gòu)形式，計算其屋面楝條時，依照荷規(guī)表8.3.1.2把體形系數(shù)修改為-0.6,這樣是錯誤的，因為-0.6不是圍護(hù)結(jié)構(gòu)的體形系數(shù)，這樣算出來的楝條偏小而不安全。原因見門規(guī)附錄A.0.1條文說明。2,門式剛架符合門規(guī)規(guī)定的結(jié)構(gòu)形式，計算其屋面楝條時，按照門規(guī)計算，卻只計算了中間區(qū)，沒有計算邊緣帶和角部，這樣算出來的楝條在邊緣區(qū)是不安全的，應(yīng)分別計算且提供不同的計算書，中間區(qū)和邊緣帶或角部的楝條間

19、距或大小應(yīng)有所區(qū)分。對于有女兒墻的屋面結(jié)構(gòu)，邊緣帶或角部的風(fēng)吸力有一定的減弱，計算楝條時對體形系數(shù)可適當(dāng)?shù)恼蹨p。3,主車間結(jié)構(gòu)明顯不是門規(guī)范圍內(nèi)的結(jié)構(gòu)形式，卻按照門規(guī)取風(fēng)荷載的體型系數(shù)，這是錯誤的，不滿足荷規(guī)第8.3.3條局部體形系數(shù)的要求。三，準(zhǔn)確繪圖：繪圖時需注意以下幾點：1,繪圖與計算書保持一致。2,計算書中單排拉條，楝條詳圖也應(yīng)該畫單排拉條孔；并且在上翼緣或者下翼緣與計算書保持一致。第二部分：墻梁計算-用PKPM：具箱計算墻梁一，參數(shù)選?。▋H列舉與楝條不同的參數(shù)）1,墻梁形式：此項提供10種截面形式供選擇，程序默認(rèn)為“Z形楝條”。實際我們設(shè)計墻梁時常用到“C形楝條（口對口）”作為門梁或者門柱，嚴(yán)格來講，應(yīng)計算并出具此部分的計算書。2,計算彎扭雙力矩的影響：PKPMffl戶手冊（2010V2.1版）對此相關(guān)的說明：“當(dāng)單側(cè)掛板，且墻板重量由墻梁支撐時，墻板自重對