建筑结构设计计算步骤参数确定
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摘要：在新的建筑结构相关设计规范一书中，对结构本身的可靠性、配筋构造以及设计计算方面都进行了重大的补充以及更新，特别是针对结构以及抗震方面的整体性以及规范性上都提出了更高更准确的要求，使得对结构的设计并不能实现单次完成。那么如何才能有效的计算结构设计以及运行软件设计，实现对新版规范的满足，这是每一位设计人员最为关心的关键。本文以PKPM2005软件为例子，对整个结构的设计进行简单的讨论。
中图分类号： TU318 文献标识码： A 文章编号：
一、计算开始前对参数的设定
（1）所谓的地震力最大作用方向，指的是地震通过不同方向的作用，那么其结构所反映出来的地震力大小也不同，那么就一定存在某一个角度使得整个结构地震最大的反应值的最不利地震实际作用方向。使用电脑设计软件可以将地整理的最大作用方向自动化的计算出来，并且在计算机中给出相应的值，如果设计人员通过分析得知这个角度的绝对值比15°还要大的时候，就必须将本数值进行回填――即代入到原始的设计参数中，将其结合软件中的“整体坐标与水平力形成的夹角”这一个选项中，再一次的进行计算，从而将最不利的地震实际作用方向做造成的影响进行体现。
（2）在计算风荷载中，最为重要的一项指标便是结构的基本周期。如果设计人员实现不能准确的知道该值得实际大小，那么一般情况下可以按照经验公式（T1=10X0.35+0.25-3H2÷3B）进行计算并带入到PKPM软件中，同样也可以将软件得出的缺省值进行保留，当整个计算得出结果后，再从计算书中将该值导出，并将其带入到软件中“建筑结构基本周期计算”选项，进行再一次的计算就可以。
二、对整个结构的合理性以及科学性进行确定
（1）所谓的刚重比，指的是结构刚度以及重力荷载之间的比值。同时也是对结构整体的稳定程度进行控制的最关键因素，也是对中立的二阶效应（-P）产生影响的最主要参数。一般情况下，通过对系数增大对整个结构本身的重力方面的二阶效应进行考虑，但是如果对重力二阶效应实际结构位移进行考虑的话，可以通过下面的式子进行考虑：位移增大系数X（P-），但是必须对位移本身的限制条件（框架结构中层间的位移角度≤1÷550）保持不变，对于结构构件本身的二阶效应相关的剪力值或者端部弯矩进行考虑时，可以通过下面的式子进行考虑：内力增大系数X（P-）。从一般情况来讲，框架结构本身如果满足：Dj≥hj/Gj20（其中j的取值为1,2,3,4，・・・・・n），那么对于其结构本身受到重力二阶效应带来的影响不进行任何的考虑。结构的刚重比增大P-效应减小，P-效应控制在20%以内，结构的稳定具有适宜的安全储备，该值如果不满足要求，则可能引起结构失稳倒塌，应当引起设计人员的足够重视。
（2）层间位移比是控制结构平面不规则性的重要指标。其限值在5建筑抗震设计规范6和5高规6中均有明确的规定。需要指出的是, 新规范中规定的位移比限值是按刚性板假定作出的,如果在结构模型中设定了弹性板, 则必须在软件参数设置时选择/ 对所有楼层强制采用刚性楼板假定0, 以便计算出正确的位移比。在位移比满足要求后, 再去掉/ 对所有楼层强制采用刚性楼板假定的选择, 以弹性楼板设定进行后续配筋计算。
（3）剪重比是抗震设计中非常重要的参数。规范之所以规定剪重比,主要是因为长期作用下, 地震影响系数下降较快, 由此计算出来的水平地震作用下的结构效应可能太小。而对于长周期结构, 地震动态作用下的地面加速度和位移可能对结构具有更大的破坏作用, 若剪重比小于0.02,结构刚度虽然满足水平位移限制要求( 框架结构层间位移角≤1÷550）, 但往往不能满足结构的整体稳定条件。设计人员应在设计过程中综合考虑刚重比与剪重比的合理取值。
三、柱、梁轴压比的计算以及针对构件截面的设计优化等等
（一）当PKPM软件在混凝土梁的实际计算过程中，所先吃出来的超筋信息主要有以下几个情况：（1）当梁的实际弯矩设计值比量的实际承载弯矩极限还大（即M＞Mu），系统显示为超筋；（2）新规范中对于混凝土实际受压区的高度限制为：4级框架以及非抗震型的框架：≤b；2级以及3级框架：≤0.35（当实际计算过程中，取值为0.3AS = AS’）；而1级框架则是：≤0.25（当实际计算过程中，取值为0.5AS = AS’）。当对于上述的条件并不满足的时候，程序会提示为超筋；（3）在新规范中要求，梁端的纵向受拉钢筋可以承受的配筋率最大值为2.5%，如果比2.5%还要大的时候，系统会显示超筋；（4）当对混凝土梁的斜截面及进行计算的时候，必须要同时符合截面的最小要求值，如果并不能满足，那么系统依旧会显示超筋。如果在实际计算过程中，出现了例如上述情况的超筋情况，那么，相关的设计人员可以通过下述几种方法进行相关调节：（1）将梁截面进行一定的增大，对混凝土本身的强度等级进行提高；（2）对双筋梁实际受压区部分钢筋面积进行增加，并使得受拉区域内的钢筋整体面积不便，使得整个梁的受压区域高度得到适当的降低，从而实现对的降低。
（二）柱轴压比例计算：轴柱之间的比例值越小，就证明结构本身的延展性更好，如果柱轴之间的比例值越大，就证明结构本身的刚度更大，如果结构本身的侧移值越大，那么其抗震能力就更低。如果想要使得确定的轴压比越合理，那么就必须满足下述条件：n≤fcaXn（其中n的取值范围为0.7；0.8；0.9）。关于柱轴压比例值得计算在新规范以及高级规范中相关部分的解释要求并不相同，当对轴压比例进行计算的过程中，对柱轴力的设计值一般只对地震作用下的柱轴力或者是非地震组合柱轴力进行单方面的考虑。当软件对轴压比进行计算时，当工程内容涉及地震作用时，软件仅仅会对地震组合作用力下的柱轴力设计值进行计算；如果工程内容并不涉及到地震作用力的时候，软件才会对非地震组合柱轴力进行相关的计算。所以相关的设计人员在操作中会发现，即使是对于同一个工程来讲，所计算出来的地震力以及柱轴压比也会完全不一样。
（三）优化构建截面的具体设计：在进行结构的计算的时候不超筋，在很大程度上并不代表在设置构建的初始形状以及截面合理，因此，相关设计人员应该在进行构建截面的时候对设计予以优化，这样做的主要目的就是当构件在承受一定力的时候还能够保证形状以及大小的合理，与此同时还要最大限度的节省材料。除此之外，在进行优化构件截面设计的时候，要对构件的整体结构所体现出来的合理性予以保证，并将此作为基础进行优化设计，因为就构件结构的刚度而言，构件截面所呈现出来的实际大小将会对其造成直接影响，并对构件整体结构的地震力、位移以及周期等参数也能够造成严重影响，因此，不能对构件的截面尺寸大小进行盲目的修改，因为盲目的修改会在很大程度上降低构件结构的安全性。
四、小结
（1）在对施工图配筋进行计算的过程中，要求键入科学的支座方式、归并系数等，如果计算结果无法令人满意，就需要进行多次的调整、计算。
（2）设计人员必须根据工程实际施工情况，对计算机计算得出的配筋结果进行准确、科学的审核，如果并不符合实际施工需求，必须再进行人为的调整。
（3）当施工图生成完毕以后，相关设计人员还必须对薄弱部分的部件进行抗争措施以及规范规定符合性测试，具体内容包括有最小配筋率、钢筋搭接锚固长度等。在进行核对过程中，必须谨慎。
参考文献：
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