混凝土结构施工图优化技巧

混凝土结构施工图模块是PKPM设计系统的主要组成部分之一，其主要功能是辅助用户完成上部结构各种混凝土构件的配筋设计，并绘制施工图。该模块包括梁、柱、墙、板及组合楼板、层间板等多个子模块，用于处理上部结构中最常用到的各大类构件。混凝土结构施工图菜单如图6.40所示。

图6.40　混凝土结构施工图菜单

施工图模块是PKPM软件的后处理模块，需要接力其他PKPM软件的计算结果进行计算。其中板施工图模块需要接力“结构建模”软件生成的模型和荷载导算结果来完成计算；梁、柱、墙施工图模块除了需要“结构建模”生成的模型与荷载外，还需要接力结构整体分析软件生成的内力与配筋信息才能正确运行。施工图模块可以接力计算的结构整体分析软件包括空间有限元分析软件SATWE和特殊多高层计算软件PMSAP。

出施工图之前，需要划分钢筋标准层。构件布置相同、受力特点类似的数个自然层可以划分为一个钢筋标准层，每个钢筋标准层只出一张施工图。钢筋标准层是软件中引入的新概念，它与结构标准层有所区别。PM建模时使用的标准层也被称为结构标准层，它与钢筋标准层的区别主要有两点：一是在同一结构标准层内的自然层的构件布置与荷载完全相同，而钢筋标准层不要求荷载相同，只要求构件布置完全相同；二是结构标准层只看本层构件，而钢筋标准层的划分与上层构件也有关系，例如屋面层与中间层不能划分为同一钢筋标准层。板、梁、柱、墙各模块的钢筋标准层是各自独立设置的，用户可以分别修改。

对于几何形状相同、受力特点类似的构件，通常做法是归为一组，采用同样的配筋进行施工。这样做可以减少施工图数量，降低施工难度。各施工图模块在配筋之前都会自动执行分组归并过程，分在同一组的构件会使用相同的名称和配筋。软件已经将归并过程集成到施工图软件中。

归并完成后，软件进行自动配筋。板模块根据荷载自动计算配筋面积并给出配筋，其他模块则是根据整体分析软件提供的配筋面积进行配筋。

1.梁施工图

梁施工图模块的主要功能为读取计算软件SATWE或PMSAP的计算结果，完成钢筋混凝土连续梁的配筋设计与施工图绘制。具体功能包括连续梁的生成、钢筋标准层归并、自动配筋、梁钢筋的修改与查询、梁正常使用极限状态的验算、施工图的绘制与修改等。

“梁”选项卡的菜单命令主要为专业设计的内容，包括设钢筋层、连梁的归并与修改、钢筋标注修改、挠度裂缝计算等内容。梁施工图软件可以按整体分析软件（SATWE或PMSAP）的内力和配筋计算结果进行自动配筋并绘制施工图。

如果模型中包含次梁，还必须经过整体分析程序中的“次梁计算”，生成次梁内力配筋文件CILIANG.PK。如果不做次梁计算就使用梁施工图软件，所有次梁将按构造配筋进行选配。

1）连续梁的生成与归并

SATWE、PMSAP等空间结构计算完成后，做梁柱施工图设计之前，要对计算配筋的结果作归并，从而简化出图。

梁（包括主梁及次梁）归并规定把配筋相近、截面尺寸相同、跨度相同、总跨数相同的若干组连梁的配筋归并为一组，从而简化画图输出。根据用户给出的归并系数，程序在归并范围内自动计算归并出有多少组需画图输出的连梁，用户只要把这几组连梁画出就可表达几层或全楼的梁施工图了。

连续梁生成和归并的基本过程大致为：①划分钢筋标准层，确定哪几个楼层可以用一张施工图表示；②根据建模时布置的梁段位置生成连续梁，判断连续梁的性质属于框架梁还是非框架梁；③在同一个标准层内对几何条件（包括性质、跨数、跨度、截面形状与大小等）相同的连续梁归类，找出几何标准连续梁类别总数；④对属于同一几何标准连续梁类别的连续梁，预配钢筋，根据预配的钢筋和用户给出的钢筋归并系数进行归并分组；⑤为分组后的连续梁命名，在组内所有连续梁的计算配筋面积中取大值，配出实配钢筋。

归并仅在同一钢筋标准层平面内进行。程序对不同钢筋标准层分别归并。首先根据连续梁的几何条件进行归类。找出几何条件相同的连续梁类别总数。几何条件包括连续梁的跨数、各跨的截面形状、各支座的类型与尺寸、各跨网格长度与净跨长度等。只有几何条件完全相同的连续梁才被归为一类。接着按实配钢筋进行归并。首先在几何条件相同的连续梁中选择任意一根梁进行自动配筋，将此实配钢筋作为比较基准。接着选择下一个几何条件相同的连续梁进行自动配筋，如果此实配钢筋与基准实配钢筋基本相同（何谓基本相同见下段阐述），则将两根梁归并为一组，将不一样的钢筋取大值作为新的基准配筋，继续比较其他的梁。

每跨梁比较4种钢筋：左右支座、上部通长筋、底筋。每次需要比较的总种类数为跨数×4。每个位置的钢筋都要进行比较，并记录实配钢筋不同的位置数量。最后得到两根梁的差异系数：差异系数＝实配钢筋不同的位置数÷（连续梁跨数×4）。如果此系数小于归并系数，则两根梁可以看作配筋基本相同，可以归并成一组。因此，归并系数是控制归并过程的重要参数，归并系数越大，则归并出的连梁种类数越少。归并系数的取值范围是0～1，缺省为0.2。如果归并系数取0，则只有实配钢筋完全相同的连续梁才被分为一组；如果归并系数取1，则只要几何条件相同的连续梁就会被归并为一组。

2）梁平法施工图的绘制(www.xing528.com)

梁施工图模块可以输出平法图、立剖面图、三维示意图等多种形式的施工图。平面整体表示法施工图，简称平法图，已经成为梁施工图中最常用的标准表示方法。该法具有简单明了、节省图纸和工作量的优点。因此梁施工图软件一直把平法作为软件最主要的施工图表示法，如图6.41所示。

图6.41　梁平法施工图

软件绘制的平法施工图完全符合图集《11G101-1混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》。主要采用平面注写方式，分别在不同编号的梁中各选一根梁，在其上使用集中标注和原位标注注写其截面尺寸和配筋具体数值。

2.柱施工图

柱施工图模块主要功能包括：①柱施工图可以接力三维整体分析软件SATWE、PMSAP的计算分析结果。②柱钢筋归并和施工图绘制在一个界面下完成，同时提供两种连续柱归并编号方式，“按全楼”归并编号和“按钢筋标准层”归并编号。③总结归纳各地的施工图绘制方法，提供7种画法，包括平法截面注写1（原位）、平法截面注写2（集中）、平法列表注写、PKPM截面注写1（原位）、PKPM截面注写2（集中）、PKPM剖面列表法和广东柱表，可以满足不同地区、不同施工图绘制方法的需求。④提供读取旧图的功能，对已经生成的柱施工图可反复打开继续画图，每次打开程序能够自动读取图中已有的钢筋信息（纵筋、箍筋等）和钢筋的标注位置等信息，用户可继续在其上工作。⑤提供柱内力配筋计算结果与配筋计算结果分别选择的参数，用户可以根据需要选择适合的计算结果进行配筋和内力验算。⑥提供各种截面柱的配筋，包括矩形、圆形、十字、T形、L形等截面的柱，并可以绘制PMCAD中建模生成的各种截面柱。⑦提供柱立面图、线框图和渲染图，用户可以更加直观地查看柱钢筋的绑扎和搭接等情况，并可以进行立面改筋。⑧提供柱钢筋的计算钢筋面积和实配钢筋面积的显示、双偏压验算、校核配筋便于用户进行数据校核。

1）柱钢筋的全楼归并与选筋

柱钢筋的归并和选筋，是柱施工图最重要的功能。程序归并选筋时，自动根据用户设定的各种归并参数，并参照相应的规范条文对整个工程的柱进行归并选筋。

连续柱是柱配筋的基本单位。连续柱就是将上下层相互连接的柱段串成一根连续的柱串，把水平位置重合，柱顶和柱底彼此相连的柱段串起来，就形成了连续柱。连续柱的归并包括两个步骤：竖向归并和水平归并。竖向归并在连续柱内的不同柱段间进行。如果几个柱段位于不同层，但同属一根连续柱，且各柱段截面形状相同，那么可以用某层柱段的钢筋代表所有这些柱段的配筋，这就是柱的竖向归并。软件通过划分钢筋标准层来实现竖向归并。水平归并在不同连续柱之间进行。布置在不同节点上的多根连续柱，如果其几何信息相同，配筋面积相近，可以归并为一组进行出图，这就是柱的水平归并。软件通过“归并系数”等参数控制水平归并的过程。

2）柱平法施工图

平法截面注写1参照图集《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》（16G101-1），分别在同一个编号的柱中选择其中一个截面，用比平面图放大的比例在该截面上直接注写截面尺寸、具体配筋数值的方式来表达柱配筋，如图6.42所示。

平法截面注写2参照图集《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》（16G101-1），在平面图上原位标注归并的柱号和定位尺寸，截面详图在图面上集中绘制，也可以采取表格的形式和集中绘制，如图6.43所示。

图6.42　平法截面注写1

图6.43　平法截面注写2

平法列表注写参照图集《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》（16G101-1）。该法由平面图和表格组成，表格中注写每一种归并截面柱的配筋结果，包括该柱各钢筋标准层的结果，注写了它的标高范围、尺寸、偏心、角筋、纵筋、箍筋等。程序还增加了L形、T形和十字形截面的表示方法。