科技周刊
梁端铰接，但扭力还大？
PKPM结构系列软件常见问题分析
2022年第37期
问题摘要：
Q1：图为恒负载条件下的扭转图。 两边都没有墙。 蓝色框中次梁的载荷、尺寸和力矩与0.9相同，但圆形梁的力矩很大。 ，两端已铰接。 这些结果是如何获得的？
Q2：在 SATWE 中定义交叉对角杆后，输出 ASD 意味着什么以及如何应用弯矩？
Q3：估算砌体时，出现错误信息LDLT分解失败？
Q4：PKPM钢结构施工图连接设计的支撑节点计算书中，校核极限承载力时，钢材的硬度为钢材的伸长硬度fu。 这个计算有错吗？ 这个估计公式从何而来？
Q5：模型数检是否提示“板块定义错误（面积为0）”？
Q1：图为恒负载条件下的扭转图。 两边都没有墙。 蓝色框中次梁的载荷、尺寸和力矩与0.9相同，但圆形梁的力矩很大。 ，两端已铰接。 这些结果是如何获得的？
图1.“疑似”扭矩异常位置
A：这是考虑变异协调的结果。 首先明确程序中的点铰处理只释放剪切力，不释放扭矩。 其次，通过查看弹性模量结果，可以初步确定，如图2所示，“问题梁”1点相对刚度为0.45，2点相对刚度为5.24。 梁两端位移不一致，如图3所示钢材三折线模型，靠近端部次梁（点2）的截面与前面的“主梁”配合变形，形成绕截面的旋转，并且由此产生扭转。 对于应力为0.9的梁也是如此，因为梁的两端位于搭接梁跨度的中间。 由于该位置几乎垂直向上变形，因此几乎不存在绕截面旋转的变形。 所以可以感觉到结果是准确的。
图 2 恒定载荷下的梁应力图
图3 梁变形示意图
Q2：在 SATWE 中定义交叉对角杆后，输出 ASD 意味着什么以及如何应用弯矩？
图 4. 弯矩图中的“ASD”
答：SATWE估算和输出的交叉对角配筋[ASD]是依据《混凝土结构设计规范》（2015年版）-2010第11.7.10条。 Asd为双向对角钢筋的横截面积。 例如，在规格图中，第1-1节中，标记为“1”的钢筋是四根交叉斜杠。 程序输出的ASD是双向对角条的面积，即黑框中一侧的两个条的面积之和。 标记“3”为门楣上下纵筋的位置。 程序没有考虑标记为“2”的折线条，设计者需要按照标准结构在施工图中添加轮廓。
图5 交叉对角钢筋弯矩主梁
Q3：估算砌体时，出现错误信息LDLT分解失败？
图 6. 异常错误报告
A：报错的原因通常有四种。
第一：地板拼装台有重叠；
第二：砂浆硬度为0；
第三：砌体硬度为0；
第四：利用结构模块的SATWE进行估计；
该模型属于块硬度为0的情况，更改后会恢复正常估计。
图7 砂浆和砌块的硬度均为0
Q4：PKPM钢结构施工图连接设计的支撑节点计算书中，校核极限承载力时，钢材的硬度为钢材的伸长硬度fu。 这个计算有错吗？ 这个估计公式从何而来？
图8 支架承载力验证结果
答：在建筑结构抗震概念设计中，“强节点、弱预制构件”方法是保证结构安全性和脆性的有益措施。 节点容易发生损坏，因此设计时应确保预制构件先于节点发生屈曲失效。 对于钢结构建筑中支架的抗震设计，《建筑抗震设计规范》-2010（2016年版）第8.2.8-4节提出了明确的估算要求：
支撑接头和拼接
其中：Njubr代表支撑连接和拼接件的极限压（拉）承载能力； nj表示连接系数； Abr表示支撑杆的横截面积； fy表示钢的屈服硬度；
模型中的支撑采用工字梁截面。 在预处理中的特殊支持中查看。 支撑被定义为单个拉杆。 此时，在检查支撑连接时，应估算其极限拉力承载力。 参见《钢结构设计指南》（第四版）第12.5.2章公式12.5-17：
4 连接极限承载力估算
熔池连接的极限承载能力可按下式估算：
张力下对接熔池
角熔池剪切
式中：Awf——焊缝有效应力面积；
fu——构件母材的最小伸长硬度；
程序中的估计是使用以下公式进行估计的：
一对熔池连接
Awf——焊缝有效应力区域，1、2为左侧；
fu——连接母材的伸长硬度。
因此，这不是估计错误。 程序中使用的估算公式选自《钢结构设计标准》-2017规范编制组部分专家编写的配套设计教材。 估算结果合理、可靠。
图 9 支撑及单拉杆型号示意图
Q5：模型数检是否提示“板块定义错误（面积为0）”？
图 10. 数字检测错误文本
A：模型的第二层是转换层。 为确保不生成悬墙，可以使用“节点下载”命令在转换层上布置虚拟梁，作为“转换荷载引导”。 但要注意是否存在冗余节点和虚梁。 冗余节点很容易造成节点合并异常，冗余虚拟梁很容易造成微小的三角形区域。 生成的板面积太小钢材三折线模型，因此数值检验失败。 您可以删除多余的虚拟梁以释放小三角形封闭区域中的墙壁。 如果遇到无法避免的三角形，只能保留弯矩墙两端钢梁交汇处的节点。 中间的虚拟梁部分可以删除。 这种做法对转换层的负载传导影响不大。
图 11. 由最小三角形包围的卧室
图 12. 删除三角形的一侧以创建开口
