采用PKPM软件进行结构加固设计任思泽【摘要】现有建筑加固应遵循的原则是：结构安全、经济、有效、实用。合理利用PKPM结构计算软件对建筑结构加固进行有效分析并完成加固设计是这一原则的体现，本文中分别以单个构件加固、局部新增构件加固为例，结合本人的设计分析经验以供参考。单个构件加固由于现有建筑局部使用功能发生改变，导致现有建筑仅某个或某几个结构构件设计承载力不满足后续使用
要求
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，同时又在结构的整体承载能力和抗震能力范围之内。对于这种情况则只需对单个构件进行结构加固即可。设计步骤：收集该建筑结构
施工
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图。根据施工图中结构构件数据建立PKPM简易（一个结构层）结构分析模型。为分析局部使用功能改变对同层相邻结构构件的影响，分析模型应包含使用功能改变区域相邻至少1个结构跨度范围内的结构构件。2.1输入该区域原建筑使用结构荷载，完善各项计算参数（材料强度参数设置同施工图说明；由于是局部加固计算，从偏安全考虑，各项参数原则上不应考虑折减）。然后在SATWE计算模块中进行第一次计算，得出计算结果。最后将模型中所有正截面受弯构件计算梁配筋面积A与原结构施工图中梁实际配筋面积A进行对比：TOC\o"1-5"\h\zs1s0如A>A，则应考虑计算中是否有荷载参数出错，或该s1s0区域原使用荷载已经超出设计承载力要求。说明不再属于单个构件加固，应将其按结构区段加固另行考虑。如0.9AWAWA，则可将本次计算模型直接作为参考s0s1s0模型，进行下一步计算。如AW0.9A，则应考虑计算中是否有荷载参数出错。如s1s0已确认各项计算计算荷载参数正确。方可将本次计算模型作为参考模型，进行下一步计算。其中：一一A0为原梁正截面受弯抗拉实际配筋面积；——A为第一次参考模型计算时，梁正截面受弯抗拉钢筋计算面积。s1保留参考模型计算结果，然后在参考模型中将原结构荷载改为建筑使用功能改变后的结构使用荷载。在不改变其余参数设置的情况下进行第二次SATWE计算，得出计算结果。将计算模型中框架柱轴压比U与参考模型中对应框架柱轴压比U进行对比分析。如c2c1U-U<0.05，可不考虑使用功能改变对建筑结构竖向作用力的影c2c1响；否则应建立多个结构层分析对下层结构的影响。将模型中所有正截面受弯构件计算梁配筋面积A与原结构施工图s2中梁实际配筋面积A进行对比，再结合结构构件特性选取加固方s0法：如所有构件AWA,则表示该构件使用荷载在原构件设计承载力TOC\o"1-5"\h\zs2s0范围之内，不需加固。如模型中边跨梁构件AWA，则说明本次使用s0s2功能改变对相邻区域构件影响较大，则应扩大结构分析模型范围。如AWAW1.4A，该梁跨高比大于4,且长期使用的环境温s0s2s0度不高于60℃，不处于特殊环境（如高温、高湿、介质侵蚀、放射等）时，采用碳纤维布的方法对其进行加固。首先，采用差值法A=A10—As0初步计算加固碳纤维布有效fVfff截面面积A。fe其次，采用x=0A02r0A；，计算出梁加固后混凝土受afbc0压区高度x。然后，验算加载后该梁最大正截面弯矩作用力M
方案
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。设计步骤：收集该建筑原结构施工图。根据施工图中结构构件数据，建立PKPM整体分析模型(模型中材料强度等参数等应参考该建筑原结构施工图说明)。为满足建筑平、立面发生改变需求，在PKPM整体模型中对应位置输入新增结构构件。根据建筑使用功能要求，在模型中输入结构使用荷载。在SATWE计算模块中进行计算，并得出计算结果。根据计算结果进行分析如下：根据文本文件输出数据，分析结构局部新增构件后，建筑整体抗震能力是否满足抗震规范要求。若满足抗震要求，则进行下一步分析；若不满足，则通过调整模型中的构件尺寸或改变新增构件布局等方式解决。在结构整体满足抗震要求的基础上，查看构件配筋验算简图中是否有超配筋现象。若无超配筋现象直接进行下一步分析；若有超配筋现象则应通过调整模型中的构件尺寸或改变新增构件布局等方式解决。查看构件配筋验算简图中新增构件与原结构构件连接处结构配筋。如配筋合理，便于通过植筋达到配筋要求，则以此次计算结果为依据选择选择新增构件结构配筋；如配筋较大，不易通过植筋达到配筋要求时，则减小模型中该处节点负弯矩调幅系数甚至将该处节点设为铰连接，然后再次计算得出结论并对其进行重新分析。新增构件与原构件连接处植筋计算。已知连接处设计配筋计算面积A，连接处设计配置钢筋直径S计d和根数n。根据《混凝土结构加固设计规范》(GB50367-2006)中第12.2.3条计算植筋基本锚固深度：/=0.2adffssptybd计算钢筋最小植筋深度：l-4As计l>max50d；100)minn兀d2s参考单个构件加固步骤第1.4步，确定原结构梁构件是否需要加固以及加固结果计算。新增构件后原结构框架柱截面加固分析。如框架柱各项配筋计算值小于原施工图实际配筋，则不需加固。如框架柱仅箍筋计算值大于原施工图实际配筋，则可采用环向围束碳纤维布得方法对其进行加固。如框架柱仅角筋计算值大于原施工图实际配筋，则可采用外粘角钢的方法对其进行加固。如框架柱轴压比计算值超出规范限值，则采用加大框架柱截面的方法进行加固且需在计算模型中加大框架柱截面后重新计算。
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