單層配電室設計過程中常見結構問題及其處置（二）

馬瑞

摘 要 單層配電室是屬于單層框架結構工業房屋設計中較常見的，PKPM模型有諸多方面需要注意，系數的選擇、計算過程的調節等都對設計結果產生影響。

關鍵詞 單層配電室；設計；PKPM模型；小結；應用

中圖分類號：TM64 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）05-0106-02

單層配電室是屬于單層框架結構工業房屋設計中較常見的，PKPM模型有諸多方面需要注意，系數的選擇、計算過程的調節等都對設計結果產生影響。在工作過程中總結出一些經驗條目，闡述如下。

1 在工作過程中總結出一些經驗條目

1）應有白蟻防治措施。說明中增加防白蟻措施詳建設部《城市房屋白蟻防治管理規定》。

2）對于一般民用建筑來說，活荷載往往比較單一，通常也就只有一個活荷載參與組合，因此可以這樣判斷：當活荷載與恒荷載比值大于0.357時，為活荷載起控制作用，反之為恒荷載控制。依據如下：取兩種組合的等式

1.35Gk+1.4×0.7Qk=1.2Gk+1.4Qk

即1.35Gk+0.98Qk=1.2Gk+1.4Sk

由此，可算得Sk/Gk=0.357。

當然，這是一種簡化判別方法，當荷載較為復雜時應按規范公式仔細組合計算。

一般地說，建筑基礎、不上人的屋頂結構板等，往往是由恒荷載控制的，而活荷載較大的樓板、一般跨度的消防疏散用樓梯就可能是活荷載控制。

3）平面中，防火門不應跨越變形縫，防火墻上的兩個防火門應向不同方向開啟（開啟借用出口方向），技術處理方法：修改一個防火門的開啟方向。

4）5.000 m平面的水箱間應有防水措施，技術處理方法：增加水箱間防水做法按蘇J01-2005-3-3。

5）外門窗應注明門窗物理性能，如氣密性水密性抗壓性等，技術處理方法：門窗氣密性等級為III級。

6）注明和計入施工檢修荷載和欄桿頂部水平荷載GB50009 4.5.1、4.5.2，計算書有吊車荷載，技術處理方法：說明中增加①欄桿頂部水平荷載：0.5 kN/m；②設計屋面板、鋼筋混凝土挑檐施工或檢修集中荷載：1.0 kN。吊車荷載見施工圖面。

7）有的梁hw≥450，未明確設縱向構造筋，不符合GB50010 10.2.16，技術處理方法：增加說明梁hw≥450時，梁兩側設12腰筋，間距≤200。

8）300寬KL加密區2肢箍、肢距不滿足GB50011 6.3.5：300寬KL加密區改為4肢箍。

9）有弱腐蝕性墊層技術處理方法：C15、C20不符合，改為C25并加注上相應條目。補注防腐蝕性說明，即GB50046-2008表4.8.5之要求。

10）地下砼：雖然基礎用了C35，但±0.000以下的梁、柱、圈梁、GZ、TZ等都應做成C35砼（因其處于干濕交替環境中）。

11）±0.000以下的梁、柱、圈梁、GZ、TZ及雨篷等處于干濕交替環境構件都應采用C35砼，直接接觸土體澆筑的構件其混凝土保護層厚度不應小于70 mm，有混凝土墊層時可按表確定。（GB50476-2008表4.3.1-注3）

12）與填充墻拉結加注“做法參圖集，但間距改為每隔300拉2φ6全長貫通。”（按抗規GB50011-2010 -6.1.15-3）

13）關于樓梯的一些構造做法。已經按專家意見在程序中做相應修改調整，加畫TZ，并加注加強措施：①樓梯間填充墻半層高增加混凝土水平配筋帶拉接（做法參蘇G01-2003P21），樓梯間填充墻內拉結筋貫通；②樓梯間構造柱間距不大于層高；③樓梯間填充墻兩側采用鍍鋅鋼絲網砂漿面層。并通知建筑專業相關變化

14）采空區地址特殊，在PKPM中的計算過程中有特殊的要求：據地質報告附圖及甲方提供的地質報告P4，采空區（I），按GB50011-2010-4.1.8之條目對水平地震影響系數最大值乘以一個1.1-1.6之間的數。由于所址位置在報告中的采空區（I），即“采空垮塌已經20余年，已基本跨落密實，目前采空區地基變形已經基本穩定，現階段為殘余變形，總的殘余變形量較小，但存在一定程度的不均勻沉降”，故不取最大的1.6而估取1.4對SAT-8程序中的相應系數做相應調整計算。

15）基礎底板筋拉筋：@200。

16）變電站抗震按丙類客戶變，非樞紐變，建筑抗震設防類別為丙類。

17）有-0.03梁本工程PKPM建模僅2個層，在設計圖名易造成誤解為三層，實際上，-0.03 m的梁除外樓梯丙的梁外，無框架梁，其余-0.030 m僅有填充墻下的圈梁（構造做法）。另外，平面圖也是建在4.970～9.970的第二標準層上的，為便于讀圖分開來畫。

18）未符合GB50003-2011 4.3 和6.3.2要求：對照規范采用MU20磚，并采取相應耐久性措施，包括防腐蝕措施、保護層厚度、砌體強度等。總說明中表2.1基礎墊層改為C25（GB50046-2008之4.8.2-2），并在圖說明21條等補注防腐蝕性說明，即GB50046-2008表4.8.5之要求，圖中條2改為C25。

19）在圖表中原已詳注保護層厚度，且在“注6”中加“±0.000以下的梁、柱、圈梁、GZ、TZ及雨篷等處于干濕交替環境構件都應采用C35砼，直接接觸土體澆筑的構件其混凝土保護層厚度不應小于70 mm ，有混凝土墊層時可按上表確定。”（GB50476-2008表4.3.1-注3）

20）未考慮偶然偏心，不符合GB50011 3.4.3，3.4.4：已對照規范計算并打印相應的數據。

21）未提供KZ抗震計算配筋、配箍計算結果，無法審有否符合GB50011 5.4.2蘇G02-2004已過期。不應再用。endprint

22）10版的樓板錯層，如果局部范圍結構頂標高不同，本人習慣用節點標高來控制。這樣做出來的模型在PMCAD的三維顯示里面沒問題，但是在樓板施工圖里面，根本就沒有考慮錯層的作用，板的支座鋼筋全部連續。在SATWE的剛性板塊里面還沒有去驗證到底是怎么回事。這個錯誤開發方應該修正一下。剛性樓板的搜索已經考慮錯層的情況了，不同標高處分屬于不同的剛性板塊，至于建模采用節點高還是抬梁標高沒有區別。如果比較規則的錯層，一般沒有問題，但實際上我們經常遇到建模有問題的錯層，難免就會處理不完善。

23）jccad各種情況下的內力表示及方向規定？比如Mx始終是表示繞x軸的彎矩嗎？

彎矩遵循右手螺旋法則，MX代表繞X軸，大拇指的方向就是彎矩的方向。

24）一場地，地下室為車庫，上部為變電室，僅在變電室范圍內進行cfg素砼樁復合地基處理。因為處理后，該處壓縮模量不同，在地質資料中該如何體現？或者地質資料按原始勘察報告，在基床系數中根據處理后壓縮模量提高的倍數進行局部處理？另，類似變剛度調平類的基礎設計該如何考慮？復合地基三種方法：第一種：①在地質資料里輸入處理前的壓縮模量；②人機交互時不定義樁，也不輸樁位；③有限元計算時選擇復合地基，并且填入處理前和處理后的地基承載力以及處理深度。第二種：①在地質資料里輸入處理后的壓縮模量；②人機交互時不定義樁，不輸樁位；③有限元計算時選擇天然地基。第三種：①在地質資料里輸入天然地基的壓縮模量；②人機交互輸入里按普通樁定義并輸入樁位；③在樁筏筏板有限元菜單中選擇復合地基計算。如果是整塊地基都是一樣的處理方式，上述方法應該都好實現我的意思是，如果復合地基處理只是地基的一部分，及地下室頂板以上的高層部分，而地下室上部無結構的，不進行地基處理。

25）現在做一個高層的鋼框架，采用外包式的柱腳，現在不知道底層的柱子的長度我是取外包式柱腳的頂呢，還是取到基礎頂？還有就是柱腳的柱間支撐是和鋼柱相連嗎（不和外包式的混凝土柱腳底相連）？如果和鋼柱相連，如果鋼柱的長度取到基礎頂的話，那么支撐離基礎頂還有很高的距離，往往柱子算不過，如何設計？外包柱腳要取基礎頂，你說的算不過，是什么算不過，長細比，還是穩定 。柱間支撐的底部是打在外包柱腳的底部，還是鋼柱底部，如果柱間支撐打在鋼柱的底部，不考慮外包混凝土，按照鋼柱計算下面的外包混凝土的長度，往往柱強度會不過！這時候，柱子實際上被分為兩段了，柱間支撐須要打好。

26）可以用虛梁導荷載嗎？建一個100X100的梁在上面輸入填充墻荷載，請問程序是否考慮？可以用虛梁導荷載嗎？可以，程序考慮。

27）根據《抗規》5.1.1條和《高規》5.6.2條規定，在風荷載起控制作用時考慮地震作用與風荷載的共同作用組合。《高規》直接定義說高于60 m考慮。《抗規》說是在風荷載起控制作用時考慮。（注：條文解釋 說是“這里所謂風荷載起控制作用指風荷載和地震作用產生的總剪力和傾覆力矩相當的情況”）兩者有差異的軟件這樣考慮的。還有一點要明確的是，我的建筑沒有超過60 m。但是風荷載和地震產生的傾覆力矩是否相當，既風荷載起控制作用，根據《抗規》5.1.1條需要考慮風荷載和地震作用的組合。但是我在構件的荷載組合項中沒有找到風荷載和地震作用的組合（就是風荷載組合系數等于0.2時），請問程序有考慮嗎？在設計信息中勾選按高鋼規或者高鋼規進行構件設計，然后在構件荷載組合中就可以看到了。具體參見SATWE技術條件手冊39頁和242頁。

28）為什么satwe計算出來的鋼筋X、Y方向一樣，選出的實配卻不一樣，主要原因：如果satwe的計算配筋較小，如計算配筋為最小構造配筋，又按單偏壓計算的情況下，容易出現此情況。例如計算面積分別為996、996，4B18可滿足計算要求，但柱施工圖程序選出兩個方向的鋼筋分別為5B18和4B18。這主要是為了滿足全截面配筋率〉=最小配筋率，故程序只在一個方向增加一根鋼筋！增大角筋直徑是其中一種方案，但某些情況下增大角筋不適用，如：只采用一種直徑的鋼筋，或鋼筋根數較多的情況下。

29）10版PKPM軟件中500×500柱一邊配3根鋼筋，原來4根，應該是由于保護層厚度新舊規范的含義變化引起的。配筋面積不大的情況下，剛好影響了500截面的柱。單邊3根也滿足計算及規范的要求！如果需要配置4根，可以在PMCAD中把保護層的厚度改小（如20），不需要重新計算（這樣不影響計算結果），重新歸并出圖即可。

30）在具體求解非線性動力方程的過程中，在用增量法的時候，其實是求解的一個線性方程組，newton迭代方法。

31）希望在STS建模中鋼柱、鋼梁截面庫中增加加固類型的截面。在修改導荷方式時選擇房間增加“統一修改”。

32）兩道圈梁中間夾7皮磚，能起到配筋磚砌體的作用嗎？是作為磚墻抗震抗剪用嗎？磚墻地震破壞形式是交叉裂縫，如果圈梁在裂縫范圍內，肯定起作用。

33）SATWE計算出來的結果發現兩根梁的彎矩不同、配筋不同。梁高一樣、跨度一樣、荷載一樣，結果不一樣？PKPM應該是按互為支座分析的，十字交叉梁主要是承受板荷載板是一樣的兩邊的主梁對它會產生這么大的影響？專家建議按大的配都配成一樣的，邊界主梁上的荷載不一樣，造成位移不一樣，因此次梁的內力肯定會有差異。

34）將十字次梁及其上分到的板荷載拿開，可知Y向主梁中點的位移大于X向主梁中點。再放上次梁，其變形趨勢是馬鞍形的。因此在中點交叉點上，Y向次梁給X向次梁向上的支撐力。所以Y向次梁跨中有向下的集中力，而X向次梁跨中集中力向上。定性地看，出現相應的彎矩圖是正確的。

35）根據《抗規》5.1.1條和《高規》5.6.2條規定，在風荷載起控制作用時考慮地震作用與風荷載的共同作用組合。《高規》直接定義說高于60 m考慮。《抗規》說是在風荷載起控制作用時考慮。（注：條文解釋說是“這里所謂風荷載起控制作用指風荷載和地震作用產生的總剪力和傾覆力矩相當的情況"）兩者有差異的軟件這樣考慮的。還有一點要明確的是，我的建筑沒有超過60 m。但是風荷載和地震產生的傾覆力矩是否相當，既風荷載起控制作用，根據《抗規》5.1.1條需要考慮風荷載和地震作用的組合。但是我在構件的荷載組合項中沒有找到風荷載和地震作用的組合（就是風荷載組合系數等于0.2時），請問程序有考慮嗎？在設計信息中勾選按高鋼規或者高鋼規進行構件設計，然后在構件荷載組合中就可以看到了。具體參見satwe技術條件手冊39頁和242頁。

2 結論

綜合考慮以上各方案及現實存在的可變性因素和固定因素，作為設計方，分析各問題的關鍵，取相應的系數，避免不必要的變更和修改，方便修改和計算。

參考文獻

[1]中國建筑科學研究院PKPMCAD工程部編.PMCAD用戶手冊及技術條件[M].

[2]PKPM新天地.

[3]GB50367-2006混凝土結構加固設計規范[S].

[4]03G322-2鋼筋混凝土過梁[S].

[5]苑振芳.砌體結構設計手冊[M].北京：中國建筑工業出版社，2002.endprint