正确如何应用CAD软件提高建筑结构设计质量？ 设计,结构,软件

1、设计中存在的问题 
　　我们在设计中及与其它设计单位交往的过程中发觉，虽然接纳了CAD，但在结构施工图中出现了许多观点性的错误和计算错误，有些错误可能会导致严重的后果。究其原因是由于许多结构设计人员并未接受过系统的专业知识，虽然开端掌握了一些建筑结构设计软件的使用能力，但是缺乏对整体结构观点的认识，过分相信计算机剖析结果而出现结构计算模型与实际建筑物的较大差别；或由于软件技术条件认识不清而导致错误的计算结果。为此，本文就近几年来发觉的这些问题及其原因，结合PKPM软件的应用作一些简单的剖析，以便提高建筑结构的设计质量。 
　　1.1.1超规范设计导致结构存在安定隐患 
　　超规范设计问题对中小设计院来说是禁而未绝的问题。虽然建设主管部分三令五申的强调，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酿成了耸立于都市街头的建筑物。虽然，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体现在几个方面：
　　（1）砖混结构层数和高度超规范问题。在《建筑抗震设计规范》（GBJ11289）（以下简称“抗规”）中，多层砌体衡宇由高度和层数两个指标控制，一般认为，超出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8层带半地下室砖混住宅。严格地讲，按“抗规“带半地下室住宅衡宇的高度和层数应从地下室地面算起，也就是说，8层带半地下室建筑的实际层数应为9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，还存在底层框架自己的设计超规范问题。“抗规”所谓的底层框架是指底层为框架-抗震墙承重的结构，且宜接纳钢筋混凝土抗震墙，但抗震烈度为6度和7度地区可接纳嵌砌于框架之间的砖墙。凭据了解的情况，有些工程底层框架虽有抗震墙但截面面积明显不敷。一些工程竟接纳底层纯框架结构，并且在抗震区总层数到达8层。并有1托7、2托6、甚至3托5的底层纯框架形式出现，并且在实际工程中底层有限的几片砖墙还经常是按填充墙来考虑。这种结构形式多数出现在临街的住宅设计中，尤其近年来在房地产开发商所建的商品房中居多，这种结构形式的建筑在地动中的体现是非常脆弱的。所以，一旦有地动产生，其后果将是十分严重的来源：考试大
　　（3）旧房改革设计中的超规范问题。某些过去设计建造的衡宇在建设其时该地区的抗震设防烈度低于现行的设防烈度，或由于建筑时的质料所限，其抗震能力较差，已属于抗震加固东西，而某些设计单位未进行加固设计而进行了加层设计，有的加层设计还超出现行规范要求。在加层施工中原 
　　结构有差别水平的破坏，加层设计对该建筑的抗震性能来说无疑是雪上加霜。观察发觉，导致超规范设计的主要原因有如下几方面：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、学习不敷，甚至有些结构设计人员从来没有考虑过规范的要求。二是建筑设计的人员结构观点模糊，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悦足规范要求的结构形式，而设计部分为得到工程的设计任务存心违反规范规定，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，四是设计审查部分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可文的地方准则和习惯作法。笔者认为，设计规范作为国家制定的规程是指导建筑设计的大纲，作为建筑设计劳动者，在任何时候都不应当违反。 
　　1.1.2过分依赖计算机剖析结果，忽视抗震观点和结构设计 
　　在实际工程中，差别水平地存在着忽视抗震观点设计和结构设计的问题。例：某6度抗震区建筑，设计为6层带半地下室砖混住宅，上部结构安排均匀规整，但是上部作为主要承重和抗震墙体的内纵墙却没有基础，而是坐落于地下室的内横墙上，也就是说，上部6层墙体的线荷载，变为集中荷
　　载（点）传于地下室横墙上，这种结构的传力路线是最为倒霉的。再如：某6层砖混结构商品楼，下部3层为商业网点，上部3层为住宅，初看起来好象并无不当，但是下部1层均为贯通整个进深的单间门市部，开间为3000～3900mm，实际上就是1层只有横墙而没有纵墙，这样的建筑其纵向的抗震能力很小，是不克够按砖混结构来设计的。其设计者认为按砖混结构设计，层数及高度均不超规范，结构是可行的。殊不知它的抗震性能是极差的，是不克满足抗震要求的。来源：考试大的美女编辑们
　　建筑物抗震设计包括三局部内容，即观点设计、结构设计和结构计算。众所周知，地动是一种纷乱的现象，我们对建筑物的地动破坏机理还不十分清楚，对地动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结构要求来正确应用CAD软件提高建筑结构设计质量进行设计，例如底层框架结构上部的砖房的结构办法比多层砖房的结构办法要严格一些，要求结构柱的纵向钢筋不宜小于4<14，箍筋间距不宜大于200mm等，不克按砖房的抗震办法来设计，也不克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敷。 
　　1.1.3对软件技术条件不清，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，每一个软件的体例都相符特定的技术条件，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克很好地利用软件来解决实际问题。一些对结构观点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。6层砖混结构，其中第6层为大空间会议室，并且第6层沿纵墙外挑1200mm.也就是说，第6层的屋面、墙体等荷载最终传于5层的外跳梁上，而挑梁向内的平衡长度不敷或挑梁上的平衡荷载不敷，显然挑梁的抗倾覆能力不敷。设计者认为：挑梁的计算数据是由PMCAD软件生成的，其配筋是经过PK软件计算的，计算结果没有问题。其实，由于设计者对软件技术条件不明，在操纵时有荷载漏项，导致计算结果错误。 
　　2、设计中应注意的 
　　2.1.1结构平面帮助设计软件PMCAD的 
　　PMCAD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，能够反响结构的实际情况。 
　　（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纵中输入，应当注意的是：通常结构安排形式及构件尺寸和荷载差别的结构层均应描述为差别的结构准则层，对付上下层柱变截面情况用构件相对付节点的偏心描述，注意在节点过密的时候墙体及梁安排的连续性。在安排过两个或更多的准则层后，不克使用图案编辑菜单对某一层或某一局部拖动或平移，因为所有的节点位置都是用相对付原点的位置描述的，拖动或平移会造成上下层节点错位。全楼的组装务必是自下而上的准则层组装，不克把后一个准则层组装于前一个准则层之前。填充墙不克作为墙体输入。在此输入的荷载值应是荷载准则值，不是设计值。 
　　（2）PK文件的生成。对付砖混结构，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生成PK文件，不然会引起框架上地动荷载的漏项，而用PK所画的梁施工图其节点结构不悦足“抗规”要求。在此项操纵中生成的连梁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，不然PK软件按梁混凝土弹性劳动配筋，使支座钢筋偏大而跨中钢筋偏小。 
　　2.1.2平面框排架及绘图软件PK的应用本文来源:考试大网
　　PK是PKPM系列软件的重要组成局部，不但可以单独使用，并且还可以和SATWE、TAT等模块联合使 
　　（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，务必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，在修改钢筋操纵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不一致。 
　　（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，但并不克说明我们所选的柱截面是合适的。 
　　2.1.3独立基础及条形基础设计软件JCCAD的应用 
　　（1）对砖混结构而言，一般应在荷载组合中加入经PM2CAD软件进行砖混抗震计算后的荷载。 
　　（2）对框架结构而言，一般应计入经PK软件计算的PK荷载，并在PK荷载中计入地动荷载组合，并经纵横两个偏向的验算后确定基础选用的合理值，或计入经TAT、SATWE计算的荷载组合。若只经PM恒、活荷载计算，则结果在地动区会明显偏小。 
　　（3）对弹性地基梁及筏板基础的计算还应注意以下几个方面： 
　　①应凭据现场勘探情况利用软件对地基进行验算； 
　　②应凭据地基及设计情况差别选用适当的地基刚度系数； 
　　③凭据上部结构及园地情况，选取适当的基础形式和计算要领； 
　　④经过重复地试算，最后确定较为合适的梁截面和翼缘宽度。一般认为，如果我们确定了一种梁截面或翼缘厚度时，加大或减小其截面尺寸都市引起配筋量的增加，那就说明我们选定的这个截面是较为合适的。