PKPM软件调整信息参数输入菜单及注意事项

图3-42所示是有关调整信息参数输入的菜单。

1.梁端负弯矩调幅系数

在竖向荷载作用下，框架梁端负弯矩往往较大、配筋困难，不便于施工和保证质量。因此允许考虑塑性变形内力重分布对梁端负弯矩进行适当调幅，但弯矩的调整幅度及受压区的高度要保证构件出现塑性铰的位置有足够的转动能力并限制裂缝宽度，因此《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2010）和《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ 3—2010）都做了如下相应规定。

《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ 3—2010）5.2.3条规定：在竖向荷载作用下，可考虑框架梁端塑性变形内力重分布对梁端负弯矩乘以调幅系数进行调幅。根据工程实际情况输入调幅系数，适当减小支座负弯矩，相应增大跨中正弯矩梁端负弯矩，调幅系数可在0.8～1.0范围内取值。

《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2010）5.4.3条规定：钢筋混凝土梁支座或节点边缘截面的负弯矩调幅幅度不宜大于25%；弯矩调整后的梁端截面相对受压区高度不应超过0.35，且不宜小于0.10。

图3-43为一框架结构对梁端负弯矩调幅系数分别取1.0和0.85后计算得到的梁配筋简图，可以从配筋简图中看出，梁端负弯矩经过0.85的调幅后，梁端的配筋明显减少了。

图3-42 调整信息

图3-43 梁端负弯矩调幅系数

注意：此调整只针对竖向荷载，对地震力和风荷载不起作用。程序默认调幅系数为0.85，对钢梁不调幅。

2.梁活荷载内力放大系数

《北京市建筑设计技术细则（结构专业）》5.7.4-5条规定：当活荷载较大时宜考虑活荷载不利组合，若计算工作量过大则可采用弯矩放大系数近似计算。

此参数用于考虑活荷载不利布置对梁内力的影响。将活荷作用下的梁内力（包括弯矩、剪力、轴力）进行放大，然后与其他荷载工况进行组合。

建议：一般工程取值1.1～1.2。如果已经考虑了活荷载不利布置，则应填1。

3.梁扭矩折减系数

高层建筑结构楼面梁受楼板的约束作用，无约束的独立梁极少。当结构计算中未考虑楼盖对梁扭转的约束作用时，梁的扭转变形和扭矩计算值过大，与实际情况不符，抗扭设计比较困难，《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ 3—2010）5.2.4条规定：高层建筑结构楼面梁受扭计算时应考虑现浇楼盖对梁的约束作用。当计算中未考虑现浇楼盖对梁扭矩的约束作用时，可对梁的计算扭矩予以折减。梁扭矩折减系数应根据梁周围楼盖的约束情况确定。

对于现浇楼板结构，扭矩折减系数与楼盖的约束作用和梁的位置密切相关，折减系数的变化幅度较大，应由设计人员根据具体情况进行确定。折减系数可在0.4～1.0范围内取值。

注意：当梁的两侧均无楼板或者梁是弧形梁时，程序对梁的扭矩不折减。

4.托墙梁刚度放大系数

实际工程中常常会出现“转换大梁上面托剪力墙”的情况，当设计人员使用梁单元模拟转换大梁，用壳元模式的墙单元模拟剪力墙时，墙与梁之间实际的协调工作关系在计算模型中就不能得到充分体现，存在近似性。

实际的情况是剪力墙的下边缘与转换大梁的上表面变形协调，计算模型的情况是剪力墙的下边缘与转换大梁的中性轴变形协调，因此计算模型中的转换大梁的上表面在荷载作用下将会与剪力墙脱开，失去本应存在的变形协调性。换言之，与实际情况相比，计算模型的刚度偏柔了。这就是软件提供托墙梁刚度放大系数的原因。

根据经验，托墙梁刚度放大系数取100左右。当考虑托墙梁刚度放大时，转换层附近的超筋情况（若有）通常可以缓解，但为了使设计保持一定的裕度，也可以不考虑或少考虑托墙梁刚度放大。使用该功能时，设计人员只需指定托墙梁刚度放大系数，托墙梁段的搜索由软件自动完成。

注意：“托墙梁段”在概念上不同于规范中的“转换梁”，“托墙梁段”特指转换梁与剪力墙“墙柱”部分直接相接、共同工作的部分，比如说转换梁上托开门洞或窗洞的剪力墙，对洞口下的梁段，程序就不看作“托墙梁段”，不放大刚度，如图3-44所示。

5.实配钢筋超配系数

《建筑抗震设计规范》（GB 50011—2010）6.2.4条和6.2.5条及《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ 3—2010）6.2.1条和6.2.3条，规定了9度抗震设计的结构和一级框架结构尚应符合的抗震构造措施。

图3-44 洞口下的转换梁

对于9度设防烈度的各类框架和一级抗震等级的框架结构，框架梁和连梁端部剪力、框架柱端部弯矩、剪力调整应按实配钢筋和材料强度标准值来计算实际承载设计内力。但在SATWE计算时还没有构件的实际配筋，故无法得到构件的实际承载力。SATWE采用了近似方法计算承载力，即用计算内力乘超配系数。

注意：9度或一级框架结构，如严格按规范要求设计，用一个超配系数是不全面的，不能涵盖所有构件，所以对这类结构的抗震设计还应专门研究。

图3-45 连梁两种建模方式

6.连梁刚度折减系数

在PKPM建模时，连梁主要有如图3-45所示两种建模方式。第一种按梁输入，先将洞口两边的墙肢分别输入，再将洞口上方的连梁按框架梁输入，连梁的高度与梁相同，梁顶位于楼层高度处。这样，连梁按空间杆单元参与结构整体计算，以框架梁的方式绘制施工图。第二种按墙开洞输入，先完全按墙输入，然后在墙上开洞，连梁高度为本层层高减去洞口标高再加上上层洞口底标高，其梁高位于上层洞口下皮高度。程序将此方式形成的连梁识别成“墙梁”，墙梁作为剪力墙的一部分，与剪力墙一起进行墙元划分、内力计算，墙梁在剪力墙施工图中以墙梁的构造方式绘制施工图。《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ 3—2010）7.1.3条规定：跨高比不小于5的连梁宜按框架梁设计。

高层建筑结构构件均采用弹性刚度参与整体分析，但抗震设计的框架-剪力墙或剪力墙结构中的连梁刚度相对墙体较小，而承受的弯矩和剪力很大，配筋设计困难。因此，可考虑在不影响承受竖向荷载能力的前提下，允许其适当开裂（降低刚度）而把内力转移到墙体上。

《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ 3—2010）5.2.1条规定：高层建筑结构地震作用效应计算时，可对剪力墙连梁刚度予以折减，折减系数不宜小于0.5。

《建筑抗震设计规范》（GB 50011—2010）6.2.13-2条规定：抗震墙地震内力计算时，连梁的刚度可折减，折减系数不宜小于0.50。

建议：为避免连梁开裂过大，此系数不宜取值过小。通常设防烈度低时可少折减一些（6、7度时可取0.7），设防烈度高时可多折减一些（8、9度时可取0.5），但折减系数一般不宜小于0.5。

注意：1）按框架梁输入的连梁和按剪力墙开洞形成的连梁，程序都进行刚度折减。

2）指定该折减系数后，程序在计算时只在集成地震作用计算刚度阵时进行折减，竖向荷载和风荷载计算时连梁刚度不予折减。

7.中梁刚度放大系数

在结构整体分析计算时，实际上楼板可以作为楼面梁的翼缘起到增强梁刚度的作用，因此如不考虑这一增大作用，将使结构的总刚度偏小。

《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ 3—2010）5.2.2条规定：在结构内力与位移计算中，现浇楼盖和装配整体式楼盖中，梁的刚度可考虑翼缘的作用予以增大。近似考虑时，楼面梁刚度增大系数可根据翼缘情况取1.3～2.0。此条文近似地以“中梁刚度放大系数”来间接地考虑楼板面外刚度的作用。

SATWE也采用“梁刚度放大系数”对梁刚度进行放大，近似考虑楼板对梁刚度的贡献。刚度放大系数BK一般可在1.0～2.0范围内取值，程序默认值为1.0，即不放大。对于中梁（两侧与楼板相连）和边梁（仅一侧与楼板相连），楼板的刚度贡献不同。规范建议对于现浇楼面的边框架梁可取1.5，中框架梁可取2.0，有现浇面层的装配式楼面梁的刚度放大系数可适当减小。程序取中梁的刚度放大系数为BK，一般取值2.0，边梁的刚度放大系数为1.0+BK/2，其值为1.5。其他情况不放大。图3-46所示为一框架结构中梁与边梁放大系数的图形结果。

8.梁刚度系数按《混凝土结构设计规范》（GB50010—2010）取值

《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2010）5.2.4条规定：对现浇楼盖和装配整体式楼盖，宜考虑楼板作为翼缘对梁刚度的影响。刚度放大系数应根据梁的翼缘尺寸与梁截面尺寸的相应比例确定。此条文考虑了各梁截面尺寸大小的差异，以及各楼层楼板厚度的差异。表3-4为《混凝土结构设计规范》5.2.4条规定的受弯构件受压区有效翼缘计算宽度b′_f。

SATWE提供了按《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2010）取值的选项，勾选此项后，程序将根据《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2010）5.2.4条的表格，自动计算每根梁的楼板有效翼缘宽度，按照T形截面与梁截面的刚度比例，确定每根梁的刚度系数。图3-47所示为框架结构按《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2010）取值计算出的梁刚度放大系数。

图3-46 梁刚度放大系数

表3-4 受弯构件受压区有效翼缘计算宽度b′f

注：1.表中b为梁的腹板厚度。

2.肋形梁在梁跨内设有间距小于纵肋间距的横肋时，可不考虑表中情况3的规定。

3.加腋的T形、I形和倒L形截面，当受压区加腋的高度h_h不小于h′_f且加腋的长度b_h不大于3h_h时，其翼缘计算宽度可按表中情况3的规定分别增加2b_h（T形、I形截面）和b_h（倒L形截面）。(www.xing528.com)

4.独立梁受压区的翼缘板在荷载作用下经验算沿纵肋方向可能产生裂缝时，其计算宽度应取腹板宽度b。

程序仅考虑对梁刚度的贡献，在承载力设计时不考虑。图3_-48所示为配筋文本文件WPJ.OUT中输出的梁16的配筋结果，其中输出了梁的刚度放大系数供设计人员校核。

9.混凝土矩形梁转T型（自动附加楼板翼缘）

SATWE在《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2010）5.2.4条的基础上增加“混凝土矩形梁转T型”选项，勾选后，将按照T形梁进行计算，此时梁的刚度放大系数将不起作用。由于考虑楼板翼缘的作用，计算后梁的跨中正弯矩减小。此参数由设计人员自行决定是否勾选。

图3-49所示为矩形梁250mm×500mm转换为T形截面的平面简图。

图3-47 按《混凝土结构设计规范》 （GB 50010—2010）取值计算出的中梁刚度放大系数

图3-48 梁刚度放大系数输出结果

图3-49 混凝土矩形梁转T型

10.部分框支剪力墙结构底部加强区剪力墙抗震等级自动提高一级

对部分框支剪力墙结构，高位转换对结构抗震不利，因此《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ 3—2010）10.2.6条规定：对部分框支剪力墙结构，当转换层的位置设置在3层及3层以上时，其框支柱、剪力墙底部加强部位的抗震等级宜按本规程表3.9.3和表3.9.4的规定提高一级采用，已为特一级时可不提高。

注意：对于“部分框支剪力墙结构”，勾选此项程序将自动对底部加强区的剪力墙抗震等级提高一级。

11.调整与框支柱相连的梁内力

抗震设计时，为推迟转换柱的屈服，以免影响整个结构的变形能力，《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ 3—2010）10.2.11条规定：与转换构件相连的一、二级转换柱的上端和底层柱下端截面的弯矩组合值应分别乘以增大系数1.5、1.3，其他层转换柱柱端弯矩设计值应符合本规程第6.2.1条的规定。

注意：程序按规范要求自动对框支柱的弯矩、剪力进行调整，由于调整系数往往很大，为了避免异常情况，程序给出一个控制开关，由设计人员决定是否对与框支柱相连的框架梁的弯矩、剪力进行相应调整。

12.指定的加强层个数及相应的各加强层层号

带加强层的高层建筑结构，加强层刚度和承载力较大，与其上、下相邻楼层相比有突变，加强层相邻楼层往往成为抗震薄弱层，与加强层水平伸臂结构相邻部位的框筒剪力墙以及外围框架柱受力大且集中。因此，为了提高加强层及其相邻楼层、与加强层水平伸臂结构相连的核心筒墙体及外围框架柱的抗震承载力和延性，《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ 3—2010）10.3.3条规定应对此部位结构构件的抗震等级、框架柱的轴压比、剪力墙等从严控制。

在SATWE参数中指定加强层个数及相应的各加强层层号后，程序自动实现如下功能：

1）加强层及相邻层柱、墙抗震等级自动提高一级。

2）加强层及相邻层柱轴压比限值减小0.05。

3）加强层及相邻层剪力墙设置约束边缘构件。

多塔结构还可在“多塔结构补充定义”菜单分塔指定加强层。

13.按《建筑抗震设计规范》（GB 50011—2010）第5.2.5条调整各楼层地震内力

《建筑抗震设计规范》（GB 50011—2010）5.2.5条规定：抗震验算时，结构任一楼层的水平地震的剪力系数不应小于表5.2.5规定的楼层最小地震剪力系数值λ。如果勾选，程序将自动进行调整，具体参见第四章第一节第一项剪重比。

14.薄弱层地震内力放大系数

《建筑抗震设计规范》（GB 50011—2010）3.4.4-2条规定：平面规则而竖向不规则的建筑，应采用空间结构计算模型，刚度小的楼层的地震剪力应乘以不小于1.15的增大系数。

《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ 3—2010）3.5.8条规定：侧向刚度变化、承载力变化、竖向抗侧力构件连续性不符合本规程3.5.2、3.5.3、3.5.4条要求的楼层，其对应于地震作用标准值的剪力应乘以1.25的增大系数。

注意：SATWE对薄弱层地震剪力调整的做法是直接放大薄弱层构件的地震作用内力，放大系数由设计人员指定，以满足不同需求，程序默认值为1.25，具体参见第四章第一节第五项结构薄弱层验算与控制。

15.指定的薄弱层个数及相应的各薄弱层层号

SATWE自动按刚度比判断薄弱层并对薄弱层进行地震内力放大，但对于竖向构件不规则或承载力不满足要求的楼层，不能自动判断为薄弱层，需要设计人员在此指定。输入薄弱层楼层号后，程序对薄弱层构件的地震作用内力按“薄弱层地震内力放大系数”进行放大，输入各层号时以逗号或空格隔开。多塔结构还可在“多塔结构补充定义”菜单分塔指定薄弱层。

16.全楼地震作用放大系数

这是地震力调整系数，可通过此参数来放大地震作用，以提高结构的抗震安全度，其经验取值范围是1.0～1.5。

注意：一般情况下，可以不用考虑此参数。除非特殊情况，比如当采用弹性动力时程分析时计算出的楼层剪力大于采用振型分解法计算出的楼层剪力时，可填入此参数。

17.顶塔楼地震作用放大起算层号及放大系数

此参数用来放大结构顶部塔楼的地震内力，若不调整顶部塔楼的内力，可将起算层号及放大系数均填为0。

注意：1）只有采用底部剪力法时，才考虑顶塔楼地震作用放大系数。

2）该系数仅放大顶塔楼的地震内力，并不改变位移。

18.0.2V₀分段调整

对于框架-剪力墙结构，由于剪力墙刚度远大于框架部分，剪力墙承担大部分地震力，框架按其刚度分担的地震作用很小，如按此进行框架设计，则剪力墙开裂后会很不安全。因此，规范规定框架部分至少应承担一定的地震剪力，以实现二道防线的作用，增加结构的安全度。

《建筑抗震设计规范》（GB 50011—2010）6.2.13-1条规定：侧向刚度沿竖向分布基本均匀的框架-抗震墙结构和框架-核心筒结构，任一层框架部分承担的剪力值，不应小于结构底部总地震剪力的20%和按框架-抗震墙结构、框架-核心筒结构计算的框架部分的楼层地震剪力中最大值1.5倍二者的较小值。《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ 3—2010）8.1.4条也有相关规定。

注意：1）框架柱数量从下至上分段有规律变化结构，应分段调整框架柱的剪力。在此处指定0.2V₀调整的分段数，每段的起始层号和终止层号，以空格或逗号隔开。

2）0.2V₀调整的放大系数只针对框架梁柱的弯矩和剪力，对轴力不进行调整。

3）程序对所有边框柱（有墙与之相连的柱）的剪力统计到剪力墙的剪力中，不作为框架-剪力墙结构的框架柱部分，不进行调整。

设计人员也可单击“自定义调整系数”，分层分塔指定0.2V₀调整系数，如图3-50所示。

注意：1）自定义调整系数在注释行下逐行填写，不要留空行且不要填入“C”字符，否则表示该行为注释行，将不起作用。

2）自定义0.2V₀调整系数时，仍应在参数中正确填入0.2V₀调整的分段数和起始、终止层号，否则自定义调整系数将不起作用。

图3-50 0.2V₀自定义调整系数

3）程序优先读取该文件信息，如该文件不存在，则取自动计算的系数。

19.0.2V₀、框支柱调整上限

如果程序计算的调整系数值很大，这样会导致后续构件的截面及配筋设计难以满足规范要求。因此程序对0.2V₀、框支柱调整系数设置了上限值。缺省0.2V₀调整上限为2.0，框支柱调整上限为5.0，设计人员可以自行修改。