系列软件在结构设计中的应用与探讨ppt课件

1、PKPM系列软件在构造设计中的运用与讨论赵 兵中国建筑科学研讨院建筑工程软件研讨所由于有些部分变形错误整体看有时很由于有些部分变形错误整体看有时很难看清楚。难看清楚。4 4、务必仔细检查主力构件的单工况内力、务必仔细检查主力构件的单工况内力能否合理。能否合理。 变形图错误一 图1 上图中，柱1竖向变形明显高于其它框架柱，阐明此柱有悬空的能够，经查，在PMCAD建模中将柱1下层的框架柱丧失了。 图2变形图错误二变形图错误二某框支剪力墙构造，框支梁某框支剪力墙构造，框支梁1上托不在同一条直线上托不在同一条直线上的两道剪力墙，该框支梁上的两道剪力墙，该框支梁1在恒载作用下的变在恒载作用下的变形图以下

2、图所示形图以下图所示 图3 图4 上图红色线框显示，框支梁1上剪力墙出现一个端点悬空，此梁在PMCAD中的建模情况如以下图所示 图5 图6 经过修正后的模型，其恒载作用下的变形图如以下图所示： 图7 变形图错误三变形图错误三 图图8 顶层此柱悬空顶层此柱悬空 变形图错误四变形图错误四 某些构件内力计算结果异常，往往是由于建模错某些构件内力计算结果异常，往往是由于建模错误引起的，因此当发现内力计算结果奇特时宜首误引起的，因此当发现内力计算结果奇特时宜首先经过变形图判别其建模的正确性。先经过变形图判别其建模的正确性。 比如某工程，梁在端部没有负弯矩如下图：比如某工程，梁在端部没有负弯矩如下图： 图

3、9 梁设计弯矩包络图 图10 恒载作用下梁的竖向变形图 图11 PMCAD建模中短少刚性梁 变形图错误五变形图错误五 合理的模型简化在工程设计中占有重要的位置，合理的模型简化在工程设计中占有重要的位置，有些设计人员在建模时辰意追求符合工程实践，有些设计人员在建模时辰意追求符合工程实践，而忽略了程序在运用中所存在的局限性，从而呵而忽略了程序在运用中所存在的局限性，从而呵斥了计算结果的错误。斥了计算结果的错误。 例如某体育馆工程，部分建模三维轴侧图如下：例如某体育馆工程，部分建模三维轴侧图如下： 图12 梁1、梁2、梁3节点衔接三维轴侧图 图13 第二规范层梁2三维轴侧图 图14 第一规范层梁1、

4、梁3三维轴侧图 图15 SATWE软件中梁1、梁2、梁3的三维轴侧图二、利用振动图判别模型的正确性二、利用振动图判别模型的正确性 经过振动图查看模型的正确性，是非常重要的，尤其是高位振型。当构造存在大量部分振动时，有些部分振动很有能够是由于建模错误产生的，因此要求每一阶振型都看。 工程实例一 某工程，振型数为30，第30振型作用下的第12层的振动图如下： 图16 上图显示圆弧梁变形异常，经查，在PMCAD中由于楼板丧失导致，如以下图所示： 图17 以梁1为例，丧失板后的配筋计算结果如下： 补上楼板后，正确的计算结果如下：第二节第二节 楼层底标高的正确输入楼层底标高的正确输入 对于对于08版软件

5、，一定要充分注重楼层底标高版软件，一定要充分注重楼层底标高在构造设计中的作用，由于一旦层底标高不对，在构造设计中的作用，由于一旦层底标高不对，后面的计算结果也不能够正确。现对此参数产生后面的计算结果也不能够正确。现对此参数产生的常见问题分别引见如下：的常见问题分别引见如下：一、楼层底标高对上部构造计算的影响一、楼层底标高对上部构造计算的影响1、楼层底标高错误引起构造构件关系混乱、楼层底标高错误引起构造构件关系混乱 工程实例一工程实例一某剪力墙构造，共某剪力墙构造，共23层，构造平面规划根本对称，层，构造平面规划根本对称，构造三维轴侧图，第构造三维轴侧图，第7和第和第8规范层平面图如图规范层平面

6、图如图1、图图2和图和图3所示：所示： 图1 构造三维轴侧图 图2 第7规范层构造平面图 图3 第8规范层构造平面图 在采用SATWE软件计算后，其位移比计算结果如下： 图4 空间变形图原始构形 图5 “楼层组装对话框 图6 修正后的楼层底标高对话框楼层底标高修正正确后的计算结果如下： 以上计算结果显示，楼层底标高正确后，计算结果也趋于正常。因此建议设计人员，对于每层的楼层底标高，尽量人工复核一遍后再接后续软件进展设计。二、楼层底标高对根底设计的影响二、楼层底标高对根底设计的影响 08版JCCAD软件取消了05版的“一层上部构造荷载作用点标高选项，代之以PMCAD软件中的“首层层底标高，因此运

7、用08版软件的设计人员必需正确输入“首层层底标高参数，否那么JCCAD软件无法正确读取上部构造荷载作用点位置，尤其是剪力值，从而产生错误的计算结果。 工程实例三 已某框架构造为例，分别将首层输入为0和-2.5m，采用独立柱基，根底底标高为-4m，首层构造平面图如图7所示： 图7 首层构造平面图 图7所示柱1的计算结果如下： 柱1首层层底标高为0时的计算结果 Load Mx(kN-m) My(kN-m) N(kN) 548 75.15 36.60 3532.56 柱1首层层底标高为-2.5m时的计算结果 Load Mx(kN-m) My(kN-m) N(kN) 548 48.99 20.79 3

8、533.87 经过比较可知，不同的首层层底标高计算出来的内力值并不一样，其缘由在于在根底设计中，剪力值要乘以根底高度后转化为弯矩，以柱1为例，当首层层底标高为0时，由剪力值V引起的基底弯矩M=4V；当首层层底标高为-2.5m时，由剪力值V引起的基底弯矩M=4-2.5V=1.5V，所以首层层底标高为0时的弯矩值大于首层层底标高为-2.5m时的弯矩值。第二章第二章 如何采用如何采用08版软件的广义层版软件的广义层建立错层构造模型建立错层构造模型 过去05版软件建立错层构造模型时，在错层处必需将构造切开，按照镜面投影法建模，这种建模方法的缺陷是构造的规范层会添加很多，同时竖向构件也会被切成数段，各种

9、与层有关的目的如层间位移角等都需求设计人员补充计算。为理处理这个问题，08版PKPM系列软件援用了广义层概念，虽然可以较好地处理上述建模问题，但也存在着如何与后续计算软件相结合，合理搭建模型的问题。以下本文拟结合详细的工程实例，对此问题做一些讨论。 一、广义层的概念 所谓广义层，就是经过在构件输入和楼层组装时为每一个构件或楼层添加一个“柱墙底标高或“层底标高参数来完成的，这个标高是一个绝对值，对于一个工程来说一切的构件或楼层的底标高只能有一个独一的参照比如0。有了这个底标高后，此工程中每个构件或楼层在空间上的位置曾经完全确定，程序将不再需求依赖楼层组装的顺序去判别构件或楼层的高低，而改为经过楼

10、层的绝对位置进展模型的整体组装。二、广义层运用时产生的主要问题1、层信息混乱2、层刚度比、楼层受剪承载力、倾覆力矩的计算异常3、风荷载计算结果偏小 1、原那么上讲，对于梁内和柱内的梁，PM-SATWE和SPAS-SATWE均能自动辨以为刚性梁，但建议设计人员在PMCAD中人为布置刚性梁。 需求布置刚性梁的地方如下图 图4 单梁托双墙 图5 部分错开的梁 图6 柱内托转角墙的梁2、PMSAP由于对偏心转换构件可以自动添加刚域，因此刚性梁布不布都可以。如下图 图7 图81、转换梁的布置 图9 图102、对于框支梁上部分布置剪力墙的构造，SATWE程序将剪力墙的荷载传送到剪力墙两端的节点上，中间没有

11、均布荷载，因此当剪力墙比较长时，建议设计人员相应添加刚性梁。3、框支柱尽量与转换梁布置在同一条轴线上，这样可以防止由于刚性梁悬挑而引起的计算误差。 对于上图所示的斜剪力墙，其建模过程如下： 1、剪力墙周边构件布置成框架梁或虚梁，墙体按照楼板布置，并经过降节点高构成斜板 2、斜板厚度与斜剪力墙一样，即用斜板模拟斜剪力墙 图2 图33对于斜梁和斜板，程序自动按照纯弯、压弯和拉弯进展截面设计，并按照最不利情况作为最终配筋面积 图4 二、工程实例二、工程实例 某高层框筒构造，地下5层，地上37层，其中地上18层存在较大面积的裙房。出地面建筑总高度为162m，构造抗震根本设防烈度为7度，设计根本地震加速

12、度为0.10g，场地土类别为二类，设计时思索偶尔偏心和双向地震作用。构造的三维轴侧图、首层平面图和第9层平面图分别如图1所示。其中首层柱1、柱2、柱3的截面尺寸为700700mm，轴线1的其它柱子的截面尺寸为10001000mm，柱4、柱5、柱6的截面尺寸为15001500mm，梁1、梁2的截面尺寸为500750mm。 图1-1 构造三维轴侧图 图1-2 首层构造平面图 图1-3 第9层构造平面图对本工程，详细的分析过程如下：对本工程，详细的分析过程如下：1、明确力的作用方向，判别计算结果的合理性、明确力的作用方向，判别计算结果的合理性2、结合规范，量化最大和最小位移比的控制范围，、结合规范，

13、量化最大和最小位移比的控制范围，做到心中有数做到心中有数3、明确调整方向，确定调整方案、明确调整方向，确定调整方案 图1 构造三维轴侧图 图2 首层构造平面图 图3 X向地震作用下15层变形图 图4a 首层MP轴构造平面布置图 图4b 首层AC轴构造平面布置图一、工程实例一、工程实例 某工程为框架剪力墙构造，地下室2层，地上14层，构造总高度为42.95m，抗震设防烈度为8度，地震根本加速度为0.2g，场地土类别为三类，构造三维轴侧图、规范层平面图如图1、图2所示： 图1 构造三维轴侧图 图2 构造规范层平面图二、计算结果分析二、计算结果分析 本工程在初步设计时，墙1和墙3的墙厚取400mm，

14、墙2和墙4的墙厚取300mm，以Y向为例，在地震力作用下其层间位移角的计算结果如下： 表1 原方案前三个振型在X,Y 方向的平动系数、改动系数 表1可知，本工程第二振型平动系数为0.83，其中Y向为0.78，阐明该振型为以Y向为主的混合振型，其第二振型所对应的振型图如图3所示： 图3 构造第二振型所对应的振型图表2 方案调整后构造前三个振型在X,Y 方向的平动系数、改动系数其Y向最大层间位移角计算结果如下：三、小结三、小结 综上所述，在最大层间位移角参数的方案调整中，假设单纯思索程度力产生的变形而忽略改动效应的影响，那么不仅收效甚微，而且甚至还有能够适得其反。只需综合思索二者之间的相互影响，才

15、干获得比较好的计算结果。 图1 构造三维轴侧图 图2 第4层构造平面图 本工程各层虽然规划并不一样，但根本对称，采用SATWE软件进展计算，其X、Y向最大层间位移角计算结果如下： 计算结果显示，X、Y向最大层间位移角均不满足要求。2、查看变形图，确定调整方案SATWE软件显示的Y向地震作用下的变形图如图3所示： 图3 Y向地震作用下的变形图 计算结果显示，虽然Y向最大层间位移角有所减少，但相应的Y向最大层间位移比却由1.04增大至1.22，此时构造Y向地震作用下的变形图如图4所示： 图4 两侧对称添加柱截面后的Y向地震作用下的变形图1将第11轴所对应的框架柱仍采用原来的截面尺寸300500mm

16、，其它轴线框架柱调整方案不变，其计算结果如下：2框架柱仍采用对称添加柱截面尺寸的方式不变，将构造两侧的1轴、2轴、3轴和12轴、13轴的框架梁截面尺寸由300600mm添加至300700mm，11轴的框架梁仍维持300600mm不变，其计算结果如下： 由此可见，添加梁的刚度后，Y向最大层间位移角进一步减小到1/618，最大层间位移比为1.151.2，满足规范要求。 Y向最大层间位移角满足要求后，X向最大层间位移角计算结果如下： X向地震作用下构造变形图如图5显示： 图5 X向地震作用下构造变形图 图5阐明，X向地震作用下的变形比较均匀，因此可以采用沿X向均匀添加梁截面的方式进展处置，将A轴D轴

17、框架梁截面由300500mm添加至300700mm 后，本工程X、y向最大层间位移角最终计算结果如下：周期的调整。 某工程为框剪构造，带一层地下室，主体构造地上14层，因本工程在建筑设计时采用的是帆船外型，因此出于外型需求，建筑师在主体建筑顶端设置了高为24.2m的桅杆，从而使构造总高度到达72.8m。为加强桅杆刚度，设计人员对桅杆的主要竖向构件采用钢筋砼构造，并在PMCAD软件中组装了20层，此工程三维轴侧图如图1所示： 图1 构造三维轴侧图 本工程采用PMSAP软件进展设计，其计算的前六阶振型的周期值如下：周期 1 及振型方向角: 2.537 -27.6 X 周期 2 及振型方向角: 2.

18、100 57.7 Y 周期 3 及振型方向角: 1.559 -15.9 X 周期 4 及振型方向角: 1.173 61.7 Y 周期 5 及振型方向角: 0.970 97.9 TORSION周期 6 及振型方向角: 0.790 -22.4 TORSION 图2 构造第一振型图 PMSAP软件输出的“各地震方向参与振型的有效质量系数和“各振型产生的基底剪力如下： 各地震方向参与振型的有效质量系数ITEM 041 各振型产生的基底剪力ITEM 0161、添加桅杆刚度 图3 添加支撑后的桅杆三维轴侧图 添加支撑后，构造周期计算结果如下：周期 1 及振型方向角: 2.158 86.5 Y 周期 2 及

19、振型方向角: 1.946 -3.1 X 周期 3 及振型方向角: 1.190 80.9 Y 周期 4 及振型方向角: 0.983 51.8 Y 周期 5 及振型方向角: 0.948 -23.4 X 周期 6 及振型方向角: 0.675 0.5 TORSION 构造的振动图显示如图4所示： 图4 添加支撑后，构造的第一振型图2、降低桅杆质量 图5 第1517规范层平面图 250600砼梁 图6 添加程度钢支撑后的构造平面图 程度钢支撑 经过方案调整后，经PMSAP软件计算，本工程构造自振周期计算结果如下：周期 1 及振型方向角: 1.690 -1.0 X 周期 2 及振型方向角: 1.530 8

20、8.6 Y 周期 3 及振型方向角: 1.045 89.4 TORSION周期 4 及振型方向角: 0.801 84.8 Y 周期 5 及振型方向角: 0.632 -2.3 X 周期 6 及振型方向角: 0.469 -6.8 TORSION 活荷载折减的规范规定根据GB50009-2002以下简称4.1.2条的规定，民用建筑的楼面梁和柱、墙、根底设计时应根据建筑类别的不同和工程规模不同，对活荷载进展相应的折减。目的提高框架的抵抗才干新8.1.4条V0，1.5VmaxV框min(V0，1.5Vmax)合理V框过高V框VT0，1.5VTmaxV框min(VT0，1.5VTmax)08版自动实现(续

21、)p 调整系数默许上限为2，取消限制，起始层号前加负号p 允许用户自定义5层1塔x、y向调整系数分别为3.5，1.5p 自动计算的前提：正确定义多塔或按广义层建模p 默许不做任何调整，【调整信息】项中指定(续)普通层模型广义层模型p 自行指定每段层号p0.25Q0针对钢框架-支撑构造 p 其它一样计算结果文本文件显示如下： 图形和文本文件均显示，此柱采用双偏压计算时满足要求。现对此柱采用双偏压验算，其验算结果如图2所示： 图2某框架柱双偏压配筋验算结果 图2实配钢筋以粉红色显示，阐明此框架柱没有经过双偏压验算。2、计算结果分析、计算结果分析此框架柱计算配筋面积为此框架柱计算配筋面积为Asx=

22、1277mm2，Asy =1585mm2，角筋面积为，角筋面积为Asc= 425.7mm2，在，在双偏压验算中程序选取的钢筋为：角筋双偏压验算中程序选取的钢筋为：角筋1c25“c表示表示级钢，级钢，Asc1= 490.9 mm2Asc，x向向配筋配筋2c25+1c20=490.92+314.2=1296mm2Asx，y向配筋向配筋2c25+3c16=490.92+201.13=1585.1 mm2Asy，均满足要求，那为什么程序会显示，均满足要求，那为什么程序会显示红色呢？其缘由在于红色呢？其缘由在于x侧和侧和Y侧角筋是共用的，角侧角筋是共用的，角筋和单侧配筋满足要求，并不等于全截面配筋满筋和

23、单侧配筋满足要求，并不等于全截面配筋满足要求。足要求。 为了更真实地反映回填土对地下室的约束作用，08版SATWE程序将原来05版程序的“回填土对地下室的相对刚度比改成了“土层程度抗力系数的比例系数M值详细输入数值请查阅JGJ94-2021表5.7.5。 图1 “土层程度抗力系数的比例系数M值 表表5.7.5 5.7.5 地基土程度抗力系数的比例系数地基土程度抗力系数的比例系数m m值值 注：1 当桩顶程度位移大于表列数值或灌注桩配筋率较高0.65%时，m值应适当降低；当预制桩的程度向位移小于10mm时，m值可适当提高； 2 当程度荷载为长期或经常出现的荷载时，应将表列数值乘以0.4降低采用；

24、 3 当地基为液化土层时，应将表列数值乘以本规范表5.3.12中相应的系数l。 需求指出的是，设计人员在查表5.7.5时请查灌注桩的m值。第九章第九章 08版特殊荷载在输入中应留意的问题版特殊荷载在输入中应留意的问题第一节第一节 吊车荷载的输入吊车荷载的输入一、吊车荷载在输入中应留意的问题一、吊车荷载在输入中应留意的问题1、在要布置的吊车荷载处添加一新的规范层，并、在要布置的吊车荷载处添加一新的规范层，并布置梁，否那么程序在计算吊车荷载组合时会布置梁，否那么程序在计算吊车荷载组合时会出错见工程实例。出错见工程实例。2、SATWE程序在计算带吊车的砼柱的计算长度系程序在计算带吊车的砼柱的计算长度

25、系数时，是按照框架柱进展计算的。没有执行数时，是按照框架柱进展计算的。没有执行第第7.3.11-1条规定的排架柱的计算长条规定的排架柱的计算长度系数，需求设计人员根据工程实践情况人为度系数，需求设计人员根据工程实践情况人为调整。但调整。但TAT软件那么可以自动按排架柱计算柱软件那么可以自动按排架柱计算柱的计算长度系数。的计算长度系数。二、二、05和和08版软件对吊车荷载输入的区别版软件对吊车荷载输入的区别1、05版软件输入吊车荷载的特点版软件输入吊车荷载的特点2、 0版软件输入吊车荷载的特点版软件输入吊车荷载的特点三、抽柱排架构造的计算三、抽柱排架构造的计算四、根底设计接力吊车荷载四、根底设计

26、接力吊车荷载 第二节第二节 风荷载在设计中应留意的问题风荷载在设计中应留意的问题一、迎风面的计算一、迎风面的计算 目前的目前的PKPMPKPM系列软件在计算风荷载系列软件在计算风荷载的迎风面时，采用的是简化算法，即的迎风面时，采用的是简化算法，即按照建筑物最外边的轮廓线所围成的按照建筑物最外边的轮廓线所围成的面积在面积在X X、Y Y方向的投影作为迎风面的方向的投影作为迎风面的面积，背风面的面积取值与迎风面的面积，背风面的面积取值与迎风面的面积一样。面积一样。 二、体型系数的计算二、体型系数的计算 图图1 1 风荷载作用简风荷载作用简图图 图2 某工程构造平面图 三、特殊风荷载 特殊风荷载在输

27、入中应留意的问题。一、人防荷载在输入时应留意的问题1、在采用SATWE软件进展人防工程设计前，对于需求计算人防设计的房间楼板，其上必需布置有活荷载的均布面荷载值，不能为0。2、人防荷载组合与效应3、人防荷载的输入位置二、资料强度的调整 资料强度综合调整系数 资料动力系数的调整用于JCCAD软件中“公式法计算人防等效动荷载 混凝土强度的修正： 钢筋砼构件纵向钢筋的最小配筋率：三、部分人防地下室的计算 程序在进展构件设计时，当该构件为人防荷载组合控制，那么自动按的相关规定进展设计；为非人防荷载控制，那么自动按照相应荷载组合进展构件的设计，资料强度综合调整系数也同时不思索了。 四、人防地下室外墙和临

28、空墙SATWE软件是如何计算的？SATWE给出的配筋数值能否为最外侧最大配筋？其内侧钢筋能否为构造配置？ 1、目前SATWE程序只能思索表4.8.8中“顶板荷载思索上部建筑影响的室内出入口这一种临空墙荷载，而表中其它情况下的临空墙荷载暂没思索。2、目前的SATWE软件无法对这三种人防构件进展设计，但设计人员可以在JCCAD软件中的“工具箱里进展构件设计。3、地下室外墙的平面外验算、配筋，其计算过程如下：1、程序首先按单向板计算墙板上中下的弯矩，计算时分两种情况:a单向板上下端均嵌固在地下室顶、底板处；b上端简支于地下室顶板，下端嵌固于地下室底板;c计算结果取上述的平均值进展设计；2、在配筋计算

29、时分别按两种方式进展计算：a按纯弯板设计;b按压弯构件设计；c配筋计算时两者取大；3、按人防要求，验算延性比。 由此可见，地下室外墙既接受土侧压力，又接受上部构造传来的荷载。经过以上分析可知： M固两端固定M固一固一铰 M中一固一铰 M中 所以配筋面积应该配在地下室外墙的外侧。 SATWE软件输出的配筋面积是按照单向板计算的每延米的配筋面积。五、如何采用五、如何采用PMSAPPMSAP软件按照整体有限元的方软件按照整体有限元的方法计算人防地下室顶板和外墙的内力和配筋？法计算人防地下室顶板和外墙的内力和配筋？ 上述方法是人防地下室构造外墙的一种简化算法，由于采用的是单向板，因此无法思索剪力墙平面

30、外翼墙或者扶壁柱等对其的有利作用。 如假想象整体思索各种构件对地下室顶部和外墙的影响，设计人员可以采用PMSAP软件进展设计。首先在此处定义人防参数及水土压力信息如何运用PMSAP进展人防外墙和顶板的整体有限元分析如需设计人防顶板，那么要在PMSAP的补充建模菜单中交互定义人防板为弹性板6如何运用PMSAP进展人防外墙和顶板的整体有限元分析做墙的面外计算时包括人防、水土压力，应选细分模型；墙侧节点按照出口处置；细分尺寸不宜太大，建议取为1M如何运用PMSAP进展人防外墙和顶板的整体有限元分析 用PMSAP进展人防外墙和顶板的整体 有限元分析和配筋设计总结： 按照实践情况定义人防顶板为弹性板6

31、定义人防等级、层数、荷载等信息以及水土压力信息 定义墙模型为细分模型，并选墙侧节点做出口，同时指定楼板与墙的细分尺寸建议取为1M 做完了前面三步，PMSAP即可对人防顶板和地下室外墙进展全自动的网格剖分，做准确的有限元分析。 5. 根据人防规范对人防层的梁、板、柱、墙给出配筋设计PMSAP整体有限元法给出的人防墙在侧向人防荷载作用下的变形图PMSAP整体有限元法给出的人防墙在侧向人防荷载作用下的变形图：部分在这个菜单查看人防墙的面外配筋人防外墙的配筋简图人防外墙的配筋简图：部分H4.1:Sw范围内的程度钢筋双侧总面积4.1cm2V12: Sw范围内的竖向钢筋双侧总面积12.0cm2在文本文件A

32、DD_WREI.OUT中查看人防墙详细的设计信息： 面外竖向筋设计(墙的顶底截面设计) B,H= 6000. 300. NC,NGH=45 1 IEW= 3 DS= 32.5 WGUJM= 200. AS= 406. M,N= 34.3 1889.1 ICOM= 1 IERR=0 IGZ=1 面外程度筋设计(墙的左右截面设计) B,H= 1200. 300. NC,NGH=45 1 IEW= 3 DS= 32.5 WGUJM= 200. AS= 404. M,N= 2.2 61.5 ICOM= 1 IERR=0 IGZ=1在这个菜单查看人防顶板的配筋结果PMSAP给出人防顶板有限元网格自动剖分

33、图PMSAP给出的人防顶板有限元网格自动剖分图：部分PMSAP给出的人防顶板挠度等值线图PMSAP给出的人防顶板弯矩Mx等值线图PMSAP给出的人防顶板弯矩My等值线图PMSAP给出的人防顶板“板顶配筋PMSAP给出的人防顶板“板底配筋顶板配筋图部分形心，边境，cm2/m配筋面积cm2 /m配筋走向(度)可以在文本文件POLY_REI.*中查看各层人防板和一般楼板的详细设计内力和配筋情况在这个菜单查看人防梁、柱的配筋和人防墙的面内配筋人防梁、柱配筋及墙的面内配筋在配筋简图中查看 第一节第一节 梁柱节点核芯区超限的调整梁柱节点核芯区超限的调整 一、前言一、前言 梁柱节点核芯区的计算，是抗震设计的

34、梁柱节点核芯区的计算，是抗震设计的一项重要内容，当采用一项重要内容，当采用SATWESATWE软件进展此项的验算软件进展此项的验算时，经常会出现计算结果不满足要求，如何进展时，经常会出现计算结果不满足要求，如何进展调整那么是很多设计人员非常关怀的问题。在此调整那么是很多设计人员非常关怀的问题。在此，本节拟结合规范和详细的工程实例，详细论述，本节拟结合规范和详细的工程实例，详细论述SATWESATWE软件是如何进展节点中心区验算的以及调整软件是如何进展节点中心区验算的以及调整过程。过程。二、规范要求二、规范要求 D.1.2 核芯区截面有效验算宽度，应按以下规定采用：1 核芯区截面有效验算宽度，当

35、验算方向的梁截面宽度不小于该侧柱截面宽度的1/2时，可采用该侧柱截面宽度，当小于柱截面宽度的1/2时，可采用以下二者的较小值： bj = bb + 0.5 hc (D.1.2-1) bj = bc (D.1.2-2) 式中bj节点核芯区的截面有效验算宽度； bb 梁截面宽度；hc验算方向的柱截面高度；bc验算方向的柱截面宽度。2 当梁柱的中线不重合且偏心距不大于柱宽的1/4时，核芯区的截面有效验算宽度可采用上款和下式计算结果的较小值。 bj = 0.5 ( bb + bc ) + 0.25 hc - e (D.1.2-3) 式中e梁与柱中线偏心距。 此项规定目前程序并没有执行D.1.3 节点核

36、芯区组合的剪力设计值，应符合以下要求： Vj ( 0.30 j fc bj hj ) / RE (D.1.3)式中j正交梁的约束影响系数，楼板为现浇，梁柱中线重合，四侧各梁截面宽度不小于该侧柱截面宽度的1/2，且正交方向梁高度不小于框架梁高度的3/4时，可采用1.5，9度时宜采用1.25，其他情况均采用1.0；hj节点核芯区的截面高度，可采用验算方向的柱截面高度；RE 承载力抗震调整系数，可采用0.85。三、工程实例三、工程实例 某7层框架构造，抗震设防烈度为8度，设计根本加速度为0.2g，场地土类别为二类，设计时同时思索偶尔偏心和双向地震作用，构造三维轴侧图和第二层构造平面图如图1和图2所示

37、。初步设计时，柱截面尺寸为400500mm，梁1梁4均与柱1中线重合，其中梁1和梁2截面尺寸为250500mm，梁3和梁4截面尺寸为300650mm。 图1 构造三维轴侧图 图2 第二层构造平面图 本工程采用SATWE软件计算，柱1的节点核芯区计算结果如下： * 节点域抗剪超限 N-C= 6 ( 30)Vjy= 2269. FFC=0.53*fc*H*B= 1514. Vjy/ FFC=1.50 其中，括号内数字表示地震荷载组合工况号。 计算结果显示，柱1节点核芯区Y向抗剪超限，此时假设以M1表示梁1上端的端弯矩，M2表示梁2下端的端弯矩，那么M1=-421Kn.m、M2=-471Kn.m。四

38、、计算结果分析与调整四、计算结果分析与调整 现对柱1的计算结果及调整方法分析如下： 1、降低“中梁刚度放大系数 * 节点域抗剪超限 N-C= 6 ( 30)Vjy= 2021. FFC=0.53*fc*H*B= 1514. Vjy/ FFC=1.33 M1=-402Kn、M2=-438Kn。 由此可见，经过降低梁刚度放大系数从而降低梁端弯矩，可以起到一定的作用。 2、修正柱高或柱宽 以本工程为例，将原柱截面尺寸由400500mm分别改为400600mm和500500mm，其计算结果如下: 1将柱截面尺寸由400500mm调整为400600mm * 节点域抗剪超限 N-C= 6 ( 30)Vjy

39、= 2192. FFC=0.35*fc*H*B= 1211. Vjy/ FFC=1.81 2将柱截面尺寸由400500mm调整为500500mm * 节点域抗剪超限 N-C= 6 ( 30)Vjy= 2080. FFC=0.53*fc*H*B= 1893. Vjy/ FFC=1.10 上述分析可知，本工程添加柱宽对提高节点域的抗剪才干最有效，为此将柱宽进一步添加至600mm，柱高不变，其计算结果如下： Vjy= 2151 Fv=0.18*fc*B*Ho= 6051 墙2：* ( 31)V= 7315. Fv=0.18*fc*B*Ho= 6051 其中，括号内数字为组合工况号，其相应的荷载组合分

40、项系数见表1表1 荷载组合分项系数注：1、Ncm - 组合号 2、V-D,V-L - 分别为恒载、活载分项系数 3、X-W,Y-W - 分别为X向、Y向程度风荷载分项系数 4、X-E,Y-E - 分别为X向、Y向程度地震荷载分项系数 5、Z-E - 为竖向地震荷载分项系数 以上计算结果可以看出，墙1和墙2的砼抗剪验算不满足要求，程序在计算结果配筋文本文件中以“*显示。二、计算结果分析二、计算结果分析 方法一方法一 修正墙体厚度修正墙体厚度表表2 墙墙1不同墙厚计算结果不同墙厚计算结果 表表3 墙墙2不同墙厚计算结果不同墙厚计算结果方法二方法二 开设洞口开设洞口短墙短墙1：* ( 30)V= 1

41、828. Fv=0.18*fc*B*Ho= 764.短墙短墙2：* ( 31)V= 1915. Fv=0.18*fc*B*Ho= 764.这种情况构成的短墙几乎很难调整下来这种情况构成的短墙几乎很难调整下来方法三方法三 添加周边墙体刚度添加周边墙体刚度1、加强周边墙体刚度、加强周边墙体刚度2、修正计算参数、修正计算参数 3、减弱、减弱2轴梁柱刚度，加强轴梁柱刚度，加强1轴边梁刚度轴边梁刚度 以上笔者主要讨论了墙体抗剪截面超限的调整方法，虽然方法三对构造的改动比如法一和方法二要多，但却不仅处理了剪力墙抗剪截面超限问题，而且使构造的抗改动才干得到了加强，仍不失为一种比较好的调整方案。二、工程实例二

42、、工程实例 某高层建筑，构造总高度为237.4m，共48层。第3层构造平面图如图1所示，其中剪力墙1的根本信息显示如下： 1 .高度 (m) DL = 14.95 2. 截面参数 (m) B*H = 0.200*6.000 3. 混凝土强度等级 RC = 60.0 4. 主筋强度 (N/mm2) FYI = 360.0 5. 分布筋强度 (N/mm2) FYJ = 360.0 6. 抗震等级 NF = 1 图1 第3层构造平面图 本工程采用SATWE软件进展计算，图1所示剪力墙1的配筋计算结果如下： ( 30)M= 2148. V= 66. 剪跨比RMD= 5.703 * 稳定验算超限( 1)

43、q= 3097. Ec*(T*3)/(Lo*2)/10= 368. N=-18581. Nu= -16006. Uc= 0.49 * Rs=211.38 Rsmax= 6.00 ( 1)M= 306. N= -18581. As=253659. ( 1)V= -1. N= -18581. Ash= 75.0 Rsh= 0.25 其中，括号内数字为组合工况号，其相应的荷载组合分项系数见表1 表1 荷载组合分项系数 注：1、Ncm - 组合号 2、V-D,V-L - 分别为恒载、活载分项系数 3、X-W,Y-W - 分别为X向、Y向程度风荷载分项系数 4、X-E,Y-E - 分别为X向、Y向程度地

44、震荷载分项系数 5、Z-E - 为竖向地震荷载分项系数三、计算结果分析三、计算结果分析 式中 Asw-沿截面腹部均匀配置的全部纵向钢筋截面面积； fyw-沿截面腹部均匀配置的纵向钢筋强度设计值，按本规范表4.2.3-1采用； Nsw-沿截面腹部均匀配置的纵向钢筋所承当的轴向压力，当1时，取=1计算； Msw-沿截面腹部均匀配置的纵向钢筋的内力对As重心的力矩，当1时，取=1计算； -均匀配置纵向钢筋区段的高度hsw与截面有效高度h0的比值，=hsw/h0,宜选取hsw=h0-as. 受拉边或受压较小边钢筋As中的应力s以及在计算中能否思索受压钢筋和受压较小边翼缘受压部分的作用，应按本规范第7.

45、3.4条和第7.3.5条的有关规定确定。 注：本条适用于截面腹部均匀配置纵向钢筋的数量每侧不少于4根的情况。 本墙段采用手工计算，分别取： 1设计内力 M=306Kn.m，N=-18581Kn， 2墙体属性确实定 b=200mm，h=6000mm，l0=14950mm，fc=27.5N/mm2，fy =fy= fyw =360 N/mm2，SATWE程序取钢筋合力作用点as=maxb、200、6000/20=300mm，as = as=300mm，那么h0=h-as=5700mm，hsw=5700-as=5400，= hsw/h0=0.9474，bf=hf=0，b=0.499。31、1确实定根

46、据第7.1.3条的规定：受弯构件、偏心受力构件正截面受压区混凝土的应力图形可简化为等效的矩形应力图。 矩形应力图的受压区高度x可取等于按截面应变坚持平面的假定所确定的中和轴高度乘以系数1。当混凝土强度等级不超越C50时，1取为0.8，当混凝土强度等级为C80时，1取为0.74，其间接线性内插法确定。 矩形应力图的应力值取为混凝土轴心抗压强度设计值fc乘以系数1。当混凝土强度等级不超越C50时，1取为1.0，当混凝土强度等级为C80时，1取为0.94，其间按线性内插法确定。取1=0.98，1=0.78 4计算偏心距e 计算偏心距e的公式7.3.4-3和7.3.4-4表示如下： e=ei+h/2-

47、a (7.3.4-3) ei=e0+ea (7.3.4-4)式中 e-轴向压力作用点至纵向普通受拉钢筋和预应力受拉钢筋的合力点的间隔； -偏心受压构件思索二阶弯矩影响的轴向压力偏心距增大系数，按本规范第7.3.10条的规定计算； ei-初始偏心距； a-纵向普通受拉钢筋和预应力受拉钢筋的合力点至截面近边缘的间隔； e0-轴向压力对截面重心的偏心距：e0=M/N; ea-附加偏心距，按本规范第7.3.3条确定。 根据第7.3.10条的规定：对矩形、T形、I形、环形和圆形截面偏心受压构件，其偏心距增大系数可按以下公式计算： 式中 l0-构件的计算长度，按本规范第7.3.11条确定； h-截面高度；

48、其中，对环形截面，取外直径；对圆形截面，取直径； h0-截面有效高度；其中，对环形截面，取h0=r2+rs；对圆形截面，取h0=r+rs；此处，r、r2和rs按本规范第7.3.7条和第7.3.8条的规定取用； 1-偏心受压构件的截面曲率修正系数，当11.0时，取1=1.0； A-构件的截面面积；对T形、I形截面，均取A=bh+2(bf-b)hf; 2-构件长细比对截面曲率的影响系数，当l0/h15时，取2=1.0。 注：当偏心受压构件的长细比l0/i17.5时，可取=1.0。因此取=1.0。e0=M/N=306106/18581000=16.47mm 根据第7.3.3条的规定： 在偏心受压构件

49、的正截面承载力计算中，应计入轴向压力在偏心方向存在的附加偏心距ea,其值应取20mm和偏心方向截面最大尺寸的1/30两者中的较大值。 ea=max20，h/30=200mm ei= e0+ ea=16.47+200=216.47mm e=ei+h/2-a=216.47+6000/2-300=2916.47mm6计算As将上述各种参数代入7.3.6-27.3.6-4中，得As=-16380.49mm20阐明按构造配筋即可满足要求。但程序的计算结果为As=253659mm2，明显高于构造配筋。其缘由在于对于剪力墙构件，程序是分别按照压弯和轴心受压计算其配筋，然后二者取大值作为最终计算结果。当进展轴

50、心受压承载力计算时，根据第7.3.1条的规定： 钢筋混凝土轴心受压构件，当配置的箍筋符合本规范第10.3节的规定时，其正截面受压承载力应符合以下规定(图7.3.1)： N0.9(fcA+fyAs) (7.3.1) 式中 N-轴向压力设计值； -钢筋混凝土构件的稳定系数，按表7.3.1采用； fc-混凝土轴心抗压强度设计值，按本规范表4.1.4采用； A-构件截面面积； As-全部纵向钢筋的截面面积。 当纵向钢筋配筋率大于3%时，公式(7.3.1)中的A应改用(A-As)替代。四、结论四、结论 经过对以上计算过程的分析可知，设计人员在人工复核剪力墙配筋值时，只按压弯构件计算，而忽略了轴心受压构件

51、的计算，这显然是不合理的。上述计算结果墙端暗柱配筋过大，配筋率远大于3%，究其缘由，主要是该段墙体太高，到达了14.95m，这么高的墙体计算出来的稳定系数 必然很小，只需0.1009，这是导致配筋计算结果异常的主要缘由。1、计算长度系数2、轴压比3、0.2Q0调整 1、混凝土含钢管/型钢混凝土斜杆 ：2、钢斜杆 ： 08 08版软件构成的错层梁，错层斜梁，版软件构成的错层梁，错层斜梁，层间梁可以将与之相连的柱、墙等构件打层间梁可以将与之相连的柱、墙等构件打断。断。二、二、0808版软件斜屋面建模时应留意的问题版软件斜屋面建模时应留意的问题 1 1、 05 05版软件屋面斜梁下必需在梁端版软件屋

52、面斜梁下必需在梁端布置短柱如图布置短柱如图1 1所示，而所示，而 08 08版软件可版软件可以直接将屋面斜梁与下层构件梁、柱、以直接将屋面斜梁与下层构件梁、柱、墙相连，而不需求布置短柱，这一点与墙相连，而不需求布置短柱，这一点与0505版软件不同如图版软件不同如图2 2所示。所示。 图1 08版软件斜屋面建模不需求布置短柱 图2 05版软件斜屋面建模必需布置短柱 2、为保证斜屋面荷载传送的正确性，需求在斜屋面的檐口处布置一道100*100的虚梁。由于虚梁与主梁的梁端标高一样，因此这两根梁截面重合。SATWE软件对于截面相重合的两根梁，会自动将虚梁荷载传送给主框架梁。 需求阐明的是，在布置虚梁时

53、，虚梁与其下面的主梁必需一一对应，否那么将导致荷载导算错误详见工程实例一。三、SATWE软件如何模拟屋面斜板的刚度？一软件对屋面斜板的处置一软件对屋面斜板的处置 1 1、TATTAT和和SATWESATWE软件只能计算斜梁，对斜屋面的软件只能计算斜梁，对斜屋面的刚度不予思索。刚度不予思索。 2 2、PMSAPPMSAP软件可以计算屋面斜板的刚度对整体构软件可以计算屋面斜板的刚度对整体构造的影响。造的影响。结合工程实例，引见SATWE软件计算斜屋面构造时如何模拟屋面斜板的刚度？二斜屋面构造的计算二斜屋面构造的计算 1 1、简化模型、简化模型1 1：忽略斜屋面刚度对整体构造的：忽略斜屋面刚度对整体构造的影响，将屋面斜板的荷载导到斜梁上，用影响，将屋面斜板的荷载导到斜梁上，用TATTAT或或SATWESATWE软件计算。软件计算