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文档简介
1、第一步;结构计算的抗震概念设计;一,建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则、对称、并应具有良好的整体性;建筑的立面、剖面宜规则,结构的侧向刚度宜均匀变化,避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变;抗侧力构件的布置,要有合理的地震作用传递途径,要据有良好的抗地震承载能力,变形能力,消耗地震能量的能力,重力荷载承载的能力。二,工业建筑结构由于满足工艺和建筑外形要求往往是不规则的建筑结构;1, 平面不规则而竖向规则的建筑结构,应采用空间结构计算模型;1),扭转不规则时,应计及扭转影响,且最大水平位移和层间分别不宜楼层平均值的1.5倍。2),凹凸不规则(凹进一侧尺寸大于相应一侧总尺寸30%)或楼板局部不连续,
2、应采用符合楼板平面内实际刚度变化的计算模型,当平面不对称时尚应计及扭转影响2,平面规则而竖向不规则的建筑结构,应采用空间结构计算模型;其薄弱层的地震力剪力应乘以1.15的增大系数1),竖向抗侧力构件不连续时(竖向抗侧力构件的内力由水平转换构件(梁)向下传递),该构件传递给水平转换构件的地震力内力应乘以1.251.5的增大系数.2),楼层承载力突变(该楼层抗侧力构件的层间受剪承载力小于相邻上一楼层的80%)薄弱层抗侧力构件的受剪承载力不应小于相邻上一楼层的65%.不规则且具有明显薄弱部位,应按有关规定进行罕迂地震作用下的弹塑性变形分析。第二步;结构计算;一, 在设计中选择合适的计算假定,计算简图
3、,计算方法及计算程序。二, 输入正确的数据1,PM中;楼层定义;建标准层结合工艺、建筑布置,对于大量规矩房间适宜布置次次梁,对于不规矩房间、楼梯间和卫生间等适宜布置主次梁,对于大跨度的井字梁宜布置主次梁,并全部梁支座为“连通” 对于大跨度、大荷载梁宜布置主次梁,封口梁宜布置主次梁。本层信息;,板厚;按设计板厚填写。 板砼强度;填写板砼强度 板保护层厚度;根据砼环境类别二a;C30;20 柱;C30梁;C30 梁、柱钢筋类别;HPB235、HRB335、HRB400 本标准层层高;第一层从基础顶面本层板面 第二层以上;从下层板面本层板面荷载定义;本层荷载;面载;恒载,板勾选自动计算,只计算装饰荷
4、载(1.52.0)屋面建筑找坡(5.08.0),活载;配电房,泵房操作平台(10),卫生间(4)有分隔的卫生间(8)其余见荷规(点不折减),高低屋面在低屋面考虑施工堆料。荷载输入;填充墙空心砖200厚;3.2<P>4.6.,雨棚荷载;雨棚自重(恒)装满雨水(活)手算出,竖向荷载输在梁上,对梁的扭矩输在节点上。电动葫芦荷载;葫芦自重+吊重(活)、钢轨自重(恒)输在梁上,电动单梁荷载;葫芦自重+吊重+0.5单梁(活)、钢轨自重(恒)输在一边梁上,0.5单梁(活)、钢轨自重(恒)输在另一边梁上,楼层组装;本标准层+本标准层层高设计参数;结构重要性系数;一般建筑安全等级为二级(1.0);在
5、抗震设计中,不考虑结构构件的重要性系数。地下室层数;填此层数是当用TAT、SATWE计算时,对地震力、风力作用,地下人防等因素有影响。基础上拉梁分两次试算时,拉梁作为配置、标准层填层数 1. 与基础相连的最大楼层号;指除底层外,其它层的柱、墙也可以与基础相连;如建造在坡地上的建筑,当与基础相连下部楼层数大于1时,一层以上的柱或墙可以悬空布置,此层的悬空柱、墙在形成PK文件或TAT、SATWE数据时可以自动取为固定端,也可形成JCCAD数据,设计基础。应填写基础相连(悬空布置时)最高层。梁 钢筋的砼保护层厚度;C30;30柱 钢筋的砼保护层厚度;C30;30框架梁端负弯矩调幅系数;高规P40 在
6、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调系数进行调幅,并应符合下列规定:1 装配整体式框架梁端负弯矩调幅系数可取为0.70.8; 现浇框架梁端负弯矩调幅系数可取为0.80.9;2 框架梁端负弯矩调后,梁跨中弯矩应按平衡条件相应增大;3 应先对竖向荷载作用下框架梁的弯矩进行调幅,再与水平作用产生的框架梁弯矩进行组合;4 截面设计时,框架梁跨中截面正弯矩设计值不应小于竖向荷载作用下按简支梁计算的跨中弯矩设计值的50%。材料信息;梁箍筋类别,柱箍筋类别,箍筋间距;100 加密区按计算,箍筋间距;200 加密区按计算值X2,非加密区按计算地震信息;地震分组;见抗规 P143附录A
7、,或见地勘报告地震烈度,场地类别;见地勘报告。框架抗震等级; 见抗规 P43 表。7度;三级,8度;二级,计算振型个数;规则结构可取3,或取层数x3。不规则结构考虑平扭藕联计算时应不少于15周期折减系数;当考虑非承重墙刚度影响予以折减. , 当非承重墙为砖填充墙时, 折减系数取值;1 框架结构; 0.60.7;( 填充墙为空心砖取0.85)2 框架-剪力墙结构; 0.70.8;3剪力墙结构; 0.91.0;风荷载信息;修正后的基本风压值;考虑风振系数,按100年重现期的风压取值。地面粗糙度类别,沿高度体型分段数,根据体型变化分.体型系数 见高规P9 。取值;1 圆形平面建筑;0.82 正多边形
8、及截角三角形平面建筑;0.8+1.2/n3 高宽比H/B不大于4的矩形,方形,十字形平面建筑;1.34 其它建筑;1.45 其它按试验取值;2,SATWE中;1),总信息;水平力与整体坐标夹角(度);该参数为地震力、风力作用方向与结构整体坐标夹角,逆时针方向为正,单位为度,当需要进行多方向侧向力核算时,可改变此参数,程序在形成SATWE数据文件时,自动考虑此参数的影响。一般方块建筑填(0),当异型建筑时填异型部分与水平方向的夹角度。先输“0”,计算后看WZQ。OUT,若15 将该角度输入再计算,以考虑不利影响。砼容重; 一般填(27),若采用轻砼或要考虑构件表面装修层重时,可填适当值。地下室层
9、数;该参数是为导算风荷载和自动形成嵌固约束信息服务的,因为地下室无风荷载作用:这里的地下室层数是指与上部结构同时进行内力分析的地下室部分。泵坑也可考虑为一层地下室,但必须见计算文件侧刚系数是否>2,基础上拉梁分两次试算时,拉梁作为标准层,填层数 1.结构材料信息;不同材料结构按本材料结构有关规范计算地震力和风荷载。恒、活荷载计算信息;(这是竖向力计算控制参数)其含义如下:不计算竖向荷载:不计算竖向力。 一次性加载;按一次性加荷方式计算竖向力,适用多层结构(当以工业活荷载为主时,采用此法)。 模拟施工加载1;按模拟施工加荷方式计算竖向荷载(民用框架)适用多高层结构 模拟施工加载3;采用分层
10、刚度分层加载模型,适用多高层无吊车结构计算风荷载信息; 这是风荷载计算控制参数,其含义如下 不计算风荷载:即不算风荷载。若计算风荷载,将计算X、Y向两个方向的风荷载(空支架不适用,若考虑风荷载,可直接将梁、柱迎风面的风荷载考虑为活荷载折算后,输入到相应的柱上。)地震作用计算信息;这是地震力计算控制参数,其含义如下不计算地震力:即不算地震力。用于6度以下计算水平地震力:将计算X、Y向两个方向的地震力。用于高层、8度以下多高层2),设计信息;参数含义如下:砼柱计算长度系数计算执行砼规范-3条;用于所有砼结构。否则将执行砼规范-2条,与旧规范相同。鉴于程序增加了自动判断功能,建议尽可能选择该项。结构
11、重要性系数;该系数主要针对非抗震地区设置,程序在组合配筋时,对非抗震参与的组合乘以该放大系数。在抗震设计中, 不考虑结构构件的重要性系数;梁、柱保护层厚度;.同PM。.当实配钢筋25,应复核保护层厚度不小于钢筋直径。柱配筋计算原则;按单偏压计算: 程序按单偏压计算公式分别计算柱两个方向的配筋;按双偏压计算: 程序按双偏压计算公式分别计算柱两个方向的配筋和角筋;在计算X向配筋要考虑Y向配筋叠加,计算结果不具有唯一性,有可能配筋较大。对框架柱应按双向偏心计算(非单偏框架)操作;1单偏压计算,双偏压验算。2,双偏压计算,单偏压验算,调整个别配筋偏大柱。3,考虑双向地震时,单偏压计算,风荷载信息 地面
12、粗糙类别; 按地勘报告及荷载规范. 修正后的基本风压; 按地勘报告及荷载规范P24 基本风压应按本规范附录D.4中附表D.4给出的50年一遇的风压采用,但不得小于 结构基本周期;经验公式;见荷规程附录E。砼结构 =(0.050.10)n对比较规则的结构;框架结构;=(0.080.10)nTAT用户手册框架结构,=(0.120.15)n T2=(-)T1 T3=(-)T1操作;1,近似手工计算输入。2,在完成计算后,“WZQ。OUT”中的第一平动周期输入重算。体型系数;见荷规P27 7。3风荷载体型系数(略)配筋信息;这些参数含义如下梁、柱、墙主筋强度,箍筋强度填同PM相同数,梁箍筋间距;一般填
13、200,加密区按计算值X2,柱箍筋间距;当荷载特大,抗震计算全长加密,填100,一般填200,加密区按计算值X2。墙水平分布筋配筋间距;可取值;100400墙竖向分布筋配筋率; 可取值;0.151.2荷载组合;分项系数;见荷规P8 恒荷;应取:1.2,对结构的倾覆、滑移或漂浮验算,应取:0.9。活荷;应取:1.4, 当标准值大于的工业房屋楼面结构的活荷载;应取:1.3。当风荷载作用在空框架上时按活荷载考虑。 活荷载组合系数;见荷规P10表,见土规P105表9.3.4.(无地震组合时的ci)可取活荷载组合值系数 活荷载的重力代表值系数;(地震组合时计算重力荷载代表值时活荷载组合系数).见抗规表组
14、合值系数(计算地震时重力荷载代表值=结构、设备、构配件重力荷载标准值+可变荷载组合值),工业荷载参考荷规P10表第6栏考虑;取:0.9;风荷载分项系数;应取:1.4,按活荷载考虑,风荷载组合系数;见荷规P257.1.4; 取:0.6。见抗规P37。水平地震荷载分项系数;应取:1.3;、地震信息;结构规则性信息;跟据结构具体情况选择。工业建筑;点不规则 设计地震分组;按地勘报告取值,或见抗规 附录A。 地震设防烈度;按地勘报告取值;或见抗规 附录A。 场地土;见地勘报告框架抗震等级;30M以下,7度三级,8度二级.按中震(或大震)不屈服做结构设计;该参数用于实现基于性能的抗震设计,选择该项可以对
15、结构进行中震或大震不屈服设计;1, 取消地震组合内力调整(不做强柱弱梁、强剪弱弯调整)2, 荷载作用分项系数取1.0(组合系数不变)3, 抗震承载力调整系数RE取1.0.4, 钢筋和混凝土材料强度取标准值。选择此项还应按抗震等级修改(多遇地震影响系数最大值),一般max中震取2.8倍小震值,大震取4.56倍小震值.基于性能的抗震设计还有中震(或大震)弹性设计,此时不选择,但地震最大影响系数取为中震(或大震)值;构件抗震等级取“不考虑”( 取消地震组合内力调整,即强柱弱梁、强剪弱弯调整)是否考虑偶然偏心;高规条;“计算单向地震作用时应考虑偶然偏心的影响。高规条;“在考虑偶然偏心影响的地震作用下“
16、验算楼层位移比。偶然偏心是指由偶然因素引起的结构质量分布变化,会导致结构固有振动特性变化,因而结构在相同地震作用下的反应也将发生变化。考虑偶然偏心,就是考虑由偶然偏心引起的最不利地震作用。如果考虑偶然偏心,程序将自动增加计算4个地震工况,分别是质心沿Y正、负向偏移5%的X地震和质心沿X正、负向偏移5%的Y地震。抗规条;平面不规则多层应考虑偶然偏心影响。 考虑双向地震作用;见高规 P12 3.32 高层建筑一般情况应考虑双向水平地震。程序对柱采用了与其它构件略有不同的双向地震的组合方式。柱的剪力和弯矩只考虑地震作用主方向的双向地震组合,次方向不作双向地震组合。在进行柱双偏压配筋计算时,这种调整后
17、的组合方式会使计算结果更合理。考虑双向地震时,输出双向地震作用下楼层最大位移及位移比,将原地震工况内力替换成双向地震作用工况内力。当结构的质量、和刚度明显不对称、不均匀时应选择此项。从计算公式可以看出,考虑双向水平地震作用,意味着对X和Y方向地震作用予以放大,构件配筋也会相应增大。允许同时考虑偶然偏心和双向地震作用,程序按规范要求分别计算,不进行叠加,取不利结果。 计算振型个数;振型个数一般可以取振型参与质量达到总质量90%所需的振型个数。见高规 P17 规则结构可取3,当建筑较高,竖向刚度不均匀时可取56,高规 P18 3.3.11 按扭转藕连振型分解法计算时一般情况可取15,多塔楼建筑每个
18、塔楼振型数不宜小于塔楼数9倍。程序采用既适用于刚性楼板又适用于弹性楼板的通用方法计算各地震方向的有效质量系数,用于判定振型个数是否取够。1通常振型个数不应3,而且为3的倍数。2,必须保证有效质量系数0.9。振型个数不够,说明后续振型产生的地震效应被忽略了,地震作用偏小,结构设计不安全。3,振型个数不能取的太多,不能取结构有质量贡献的自由度总数,否则可能出现异常。操作,计算后,查看“WZQ。OUT”中X, Y向的有效质量系数是否0.9,1,否则增加3的倍数振型个数重新计算。活荷载质量折减系数;指的是计算重力荷载代表值时的活荷载组合系数,见抗规P25“计算地震作用时,建筑的重力荷载代表值应取结构和
19、构配件自重标准值和各可变荷载组合值之和,各可变荷载组合值系数,应按表采用”。“ 按等效均布荷载计算的楼面活荷载;藏书库、档案库0.8,其它民用建筑取0.5。“按实际情况计算的楼面活荷载 1.0,土规P5表,工业建筑可适当放大,并同荷载组合中活荷载重力代表值系数。该折减系数只改变楼层质量,不改变荷载总值,既对竖向荷载作用下的内力计算没有影响。周期折减系数;同PM一致,无填充墙取1.0,周期折减的目的是为了充分考虑框架结构和框架-剪力墙结构的填充砖墙刚度对计算周期的影响。对于框架结构,若砖墙较多,周期折减系数可取0.60.7,砖墙较少时可取0.70.8,对于框架-剪力墙结构,可取0.80.9,纯剪
20、力墙结构的周期可不折减。以上折减系数是按实心粘土砖做填充墙确定,如采用轻质填充材料,按实际情况不折减或少折减( 填充墙为空心砖取0.85)。周期折减不改变结构的自振特性,只改变地震影响系数。结构阻尼比(%); 除有专门规定外,建筑结构应取5%, 钢结构在多遇地震下的阻尼比,对不超12层的钢结构可采用3.5%,对超过12层的钢结构可采用2%;在罕遇地震下的分析,阻尼比可采用5%。结构阻尼比是反映结构内部在动力作用下相对阻尼情况的参数。通常钢筋混凝土结构取5%,钢结构2%,混合结构3%.特征周期;特征周期应根据场地类别和设计地震分组按表-2采用,计算8、9度罕遇地震作用时,特征周期应增加0.05s
21、。多遇地震影响系数最大值;见抗规 P29 表-1水平地震影响系数最大值。罕遇地震影响系数最大值;见抗规 P29 表-1水平地震影响系数最大值。按中震(或大震)不屈服做结构设计时选此项,一般结构不点取此项。如果工程设计的地震加速度不是规范中规定的值,通常在地震报告中都会提供多遇地震最大影响系数max值,输入该值既可。相应角度(度);抗规条,高规条“有斜交抗侧力构件的结构,当相交角度当大于150时,应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用。“程序提供了计算多方向的水平地震作用的功能,可以根据指定的多对斜交地震作用方向,将原有的一对地震作用方向和新增的多对水平地震工况一起进行地震反应谱分析,计算相应
22、的构件内力和组合,以保证结构设计安全。操作;当建筑结构中有斜交抗侧力构件,且其与主轴方向相交角度大于150时,应输入斜交构件的数量和角度。1, 程序内定斜交抗侧力构件方向附加地震数取值范围是05,初始值为0.2, 程序计算的斜交地震方向是成组出现的,例如;在(附加地震数)中输入“2“,在(相应角度)中输入“30,60“,则程序自动增加300、,1200和600、,1500 两两组工况计算水平地震作用。3, 可以在此输入最大地震作用方向,避免模型旋转带来的不便。4, 考虑多方向的水平地震作用并没有改变风力的方向。查看和调整地震影响系数曲线;抗规条(略)程序提供了查看和调整地震影响系数曲线的方法。
23、允许设计自定义或在规范公式设置的地震影响系数曲线基础上,修改结构阻尼比、特征周期、多遇地震影响系数最大值、曲线形状等,给设计复杂结构提供了更大的灵活性。操作;根据工程情况输入地震影响系数曲线参数。活荷载信息柱、墙设计时活荷载;根据荷载规范,结构在柱、墙、基础设计时,可对承受的活荷载进行折减。(实际不折减)。注意事项;1,该折减系数是有限元分析之后进行内力组合时考虑的,因此不会影响结构其它构件的设计。但PM建模时,设置了按从属面积对楼面梁的活荷载折减系数;此处为按楼层对柱、墙的活荷载折减系数,应注意区分两者的不同,通常可以选择在一处对活荷载折减。如对活荷载折减两次会折减过多,可能导致结构不安全。
24、2,注意此处输入的是构件计算截面以上的楼层数,是构件所在楼层数。3,高层建筑的裙房,顶部小塔楼、错层、多塔结构等存在同一层楼活荷载折减系数不同的情况,不宜按主楼的层数取用活荷载折减系数,应按实际情况灵活处理。4,传给基础的活荷载折减系数仅用于SATWE内力输出,并没有传给JCCAD基础程序。因此按楼层的活荷载折减系数还要在JCCAD中另行输入。5, 程序折减柱、墙的活荷载时,对斜撑不进行折减。传给基础的活荷载;活荷载作为一种作用工况,在荷载组合计算时,可进行折减。(实际不折减)。梁活荷载不利布置;见高规条“高层建筑结构内力计算中,当楼面活荷载大于4KN/M2时,应考虑楼面活荷载不利布置引起的梁
25、弯矩的增大。”需输入梁活荷载不利布置楼层数。若输入一个小于楼层数N,就表示1N考虑,N+1以上不考虑0 全部不考虑,填总楼层数,全部考虑。程序仅对梁作活荷载不利布置计算,对柱、墙等竖向构件不考虑活荷载不利布置影响。调整信息;梁端负弯矩调幅系数;同PM。见高规条“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,梁端负弯矩调幅系数装配整体式框架可在0.70.8范围内取值,现浇框架梁可在0.80.9范围内取值。在竖向荷载作用下,适当减小支座负弯矩,相应增大跨中正弯矩,使梁上下配筋比较均匀,框架调幅后,梁跨中弯矩按平衡条件相应增大。1, 此项调整只针对竖向荷载,对地
26、震力,风荷载不起作用.2, 梁截面设计时,为保证框架梁跨中截面底部不至于过少,其正弯矩设计值不应小于竖向荷载作用下按简支梁计算的跨中弯矩的一半。3, 程序内定钢梁为不调幅梁,如需要对钢梁调幅,可以在特殊构件设置时定义。4, 通常实际工程中悬挑梁不调幅。梁活荷载内力放大系数;“当活荷载较大时宜考虑活荷载不利组合,若计算工作量过大可采用弯矩放大系数近似计算。“梁设计弯矩放大系数;通过此系数可调整梁的设计弯矩(正、负弯矩均增大)提高其安全储备,对工业厂房活荷载特大,可填1.0,活荷载不大可填1.01.2。)此为旧版参数,不仅放大活荷载,也放大恒载、地震力,风荷载,显然不合理,此外,活荷载不利布置不仅
27、对弯矩有影响,对剪力也有影响,仅放大弯矩是不完善的。新版改为梁活荷载内力放大系数,该系数只对梁在满布活荷载下的内力(弯矩、剪力、轴力)进行放大操作;已输入梁活荷载不利布置楼层数,应填“1“,一般工程可在1.11.2范围内取值梁扭矩折减系数;见高规 5.2.4 “高层建筑结构楼面梁受扭计算中应考虑楼盖对梁的约束作用。当计算中未考虑楼盖对梁扭转的约束作用时,可对梁的计算扭矩乘以折减系数予以折减。梁扭矩折减系数应根据梁周围楼盖的情况确定“钢筋混凝土楼面梁。楼板(有时还有次梁)的约束作用,其受力性能与无楼板的独立梁完全不同。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往往过大,
28、因此应对现浇楼板的扭矩折减。 对于现浇楼板结构,当采用刚性楼板假定时,折减系数可在0.41.0范围内取值,一般0.4.1, 若不是现浇楼板,或楼板开洞,或设定了弹性楼板,或有弧梁等情况,梁扭矩不应折减或少折减。2, 程序没有自动搜索判断梁周围楼盖情况的功能,梁扭矩是否折减及折减系数需设计自定。3, 若同一建筑中有的梁扭矩需折减,有的梁扭矩不需折减,可以分别设定梁扭矩折减系数计算两次,分别取相应计算结果。连梁刚度折减系数;抗规条;“抗震墙连梁的刚度可折减,折减系数不宜小于0.5。“见高规条;“在内力与位移计算中,抗震设计的框架-剪力墙或剪力墙结构中的连梁刚度可予以折减,折减系数不宜小于0.5。“
29、在保证竖向荷载承载力和正常使用极限状态性能的条件下,连梁刚度可以折减,即允许大震下连梁开裂,连梁的损坏可以保护剪力墙,有利于提高结构的延性和实现多道抗震设防。程序根据实际情况输入连梁刚度折减系数,为避免连梁开裂过大,此系数不宜取值过小,连梁刚度折减系数取值范围0.50.7。剪力墙洞口间部分(连梁)也采用此参数进行刚度折减。1, 通常将两端都与剪力墙相连,且与剪力墙轴线夹角不大于25度,跨高比小于5的短跨梁定义为连梁。2, 剪力墙连梁可以用墙开洞,特殊构件定义,指定跨高比等方式设置为连梁。3, 通常6、7度地区连梁折减系数可取0.7,8、9度地区可取0.5,非抗震设防地区和风荷载为主的地区不折减
30、或少折减(>0.8)。中梁刚度增大系数; 见高规条;“在内力与位移计算中,现浇楼板和装配整体式楼面中梁的刚度可考虑翼缘的作用予以增大。楼面梁刚度增大系数可根据翼缘情况取为1.32.0。程序对框架梁是按矩形部分输入截面尺寸并计算刚度的,对于现浇楼板,在采用刚性楼板假定时,楼板作为梁的翼缘,是梁的一部分,在分析中可用此系数来考虑楼板对梁刚度的供献。对没有开大洞的现浇楼板应考虑中梁刚度增大系数,中梁刚度增大系BK可在1.02.0范围内取值。1, 通常现浇楼板的中部框架梁刚度增大系数可取1.52.0。2, 程序自动搜索中梁和边梁,两侧均与刚性楼板相连的中梁的刚度放大系数为BK,只有一侧与刚性楼板
31、相连的中梁或边梁的刚度放大系数为1.0+(BK-1)/2,其他情况的梁刚度不放大。但未对楼板作无限刚度假定,应填1.0。3, 对无现浇层的装配式结构楼面梁、板柱结构的等代梁刚度不应放大。4, 由于单向填充空心预应力楼板的各向异性,宜在平行和垂直填充空心管的方向取用不同的梁刚度增大系数。全楼地震力放大系数;(抗震验算时,结构任一楼层的水平地震剪力应符合VEKi>Gj)这是地震力调整系数,当不满足;(扭转效应明显或基本周期3.5S, 7度=0.016(0.024) 8度=0.032(0.048), 基本周期>5.0S, 7度=0.012(0.018), 8度=0.024(0.032)可
32、通过此参数来放大地震力,调整至满足,提高结构的抗震安全度,其经验取值范围是1.01.5。0.2Q0调整起算层号和终止层号;0.2Q0调整只对框剪结构中的框架梁、柱起作用。其他结构可不作调整,这两个数均填0。顶塔楼地震作用放大起算层及放大系数;可以通过这个系数来放大结构顶部塔楼的内力,若不调整顶部塔楼的内力,可将起算层号填为0。(注:该系数仅放大顶塔楼的内力,并不改变位移。)地下室信息;回填土对地下室约束的相对刚度;抗震规范条规定,“地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时。地下室结构的楼层侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的2倍。该参数的含义是基础回填土对结构约束作用的刚度与地下室抗侧移刚度的比值
33、,若取为0,则认为基础回填土对结构没有约束作用;若填一负数m(m小于或等于地下室层数M),则认为有m层地下室无水平位移。操作;为了确定地下室有无嵌固部位,通常应计算两次。1, 第一次计算,将地下室层数填0或回填土相对约束刚度比填0,考查地下室有无层间刚度比大于2的楼层。2, 地下室楼层刚度比如有大于2的,将回填土刚度填为负数,进行后续计算。3,基础上拉梁分两次试算时,拉梁作为标准层,填层数 1.外墙分布筋保护层厚度(mm);在地下室外围墙平面外配筋计算时用到此参数。回填土容重和回填土的侧压力系数;这两个参数是用来计算地下室外围侧土压力的。室外地面标高(m),地下水值标高(m);以结构±
34、;0.000标高为准,高则填正,低则填负值。室外地面附加荷载;(KN/m2);人防设计等级;考虑有4、5、6三个等级。考虑人防设计的地下室层数;对于有些工程,地下室层数和考虑人防设计的地下室层数有时是不相同的。地下室顶板竖向等效人防荷载(KN/m2);人防设计规范中的qe1.地下室外围墙的人防等效人防荷载(KN/m2)人防设计规范中的qe2砌块信息;砌块类别;程序中考虑的砌块类别有;烧结砖,蒸压砖,砼砌块三种。砌块的容重(N/mm3);这是用来计算砌块墙的自重的参数;构造柱刚度折减系数;通过这个参数可以有保留地考虑构造柱的作用。底部框架层数;对于底框上砖房(或砌块结构)此参数大于零(既为底框层
35、数)。底层结构空间分析方法;点“接PM主菜单8的规范算法”;接PM传递的上部结构的恒、活荷载与地震作用,然后仅对底框部分进行空间分析点“有限元整体算法”按空间组合结构有限元计算方法,对整栋结构进行空间分析。材料强度起始层号(n);程序允许同一个结构可以有两种强度不同的砌块和砂浆;对于一个N层的结构;为1n层的材料为第一种材料,为n+1N层的材料为第二种材料,单位为N/mm2第一种砌块的弹性模量、抗压强度和砂浆强度,第二种砌块的弹性模量、抗压强度和砂浆强度特殊构件补充定义;这是一项补充输入菜单;可补充定义角柱、铰接柱、不调幅梁、连梁、铰接梁和弹性楼板单元和抗震等级等信息(SATWE P23)。对
36、于一个工程,经PM程序后,若需补充定义角柱、铰接柱、不调幅梁、连梁和铰接梁等,可执行本菜单,否则可跳过这项菜单,一旦执行本项菜单,补充输入的信息将被存放在当前目录名为SAT-ADD.PM的文件中,以后再启动SATWE前处理文件时,程序自动读入有关信息。若想取消有关信息,可简单将SAT-ADD.PM文件删除。SAT-ADD.PM文件中的信息与PM密切相关,若经PM对于一个工程的某一标准层的柱、梁布置作过增减修改,则应相应地修改该标准层的补充定义信息,而其它标准层特殊构件信息无需重新定义,程序会自动保留下来。特殊梁;1) 不调幅梁;是指在配筋计算时不作弯矩调幅的梁,程序对全楼的所有梁都自动进行判断
37、,首先把各层所有的梁以轴线关系为依据连结起来,形成连续梁,然后,以墙或柱为支座,把在两端都有支座的梁作为普通梁,在配筋计算时,对其支座弯矩及跨中弯矩进行调幅计算,把两端都没有支座或仅有一端有支座的梁(包括次梁、悬臂梁等)隐含定义为不调幅梁,以亮青色显示,普通梁以暗青色显示,用户可按自己意愿进行修改。2) 连梁;是指与剪力墙相连,允许开裂,可作刚度折减的梁。程序可自动进行判断,把两端都与剪力墙相连,且至少在一端与剪力墙轴线的夹角不大于250的梁隐含定义为连梁,以亮黄色显示,修改方法同上。3) 转换梁;是指框支转换大梁或托柱梁。程序无隐含定义需自定义,以亮白色显示,在设计计算时,程序自动按抗震等级
38、放大转换梁的地震作用内力。4) 铰接梁;SATWE软件中考虑了梁有一端铰接或两端铰接的情况,但没有隐含定义需自定义,用光标点取定义,靠近光标一端出现一红圆点,两端铰接,用光标在梁两端点两次。5) 滑动支座梁;SATWE软件中考虑了梁一端有滑动支座约束的情况,但没有隐含定义需自定义,用光标点取定义靠近光标一端出现一白圆点,表示梁该端为滑动支座。6) 刚性梁;两端都在柱截面范围内的梁,程序自动将其定义为刚性梁,该梁的刚度无穷大,且无自重,以亮红色显示。特殊柱;1) 上铰接柱、下铰接柱和两端铰接柱;SATWE软件中对柱考虑了有铰接约束的情况,上端铰接柱为亮白色,下端铰接柱为暗白色,两端铰接柱为亮青色
39、。2) 角柱;没有隐含定义需自定义,以亮紫色显示,普通柱以暗黄色显示。3) 框支柱;需自定义,以暗紫色显示,普通柱以暗黄色显示。4) 铰接支撑;SATWE软件支撑考虑了有一端铰接或两端铰接约束情况,铰接支撑的定义方法同铰接梁,铰接支撑以亮紫色显示。5) 弹性楼板;是以房间为单元进行定义,一个房间一个弹性楼板单元,用光标点在该房间,则该房间出现一个带数字的小圆环,数字为板厚,若数字为0表示该房间无楼板或板厚为0,(洞口面积大于房间面积一半时,则认为该房间无楼板),若该房间已被定义为弹性楼板,在内力分析时将考虑该房间楼板的弹性变形影响;修改时,在该房间用光标点一下,则该房间不是弹性楼板单元,在内力
40、分析将它和与之相连的楼板一起,按“楼板无限刚”假定处理。弹性楼板单元分三种,分别为“弹性楼板6”“弹性楼板3”和“弹性膜”弹性楼板6;程序真实地计算楼板平面内和平面外刚度。 弹性楼板3;假定楼板平面内无限刚,程序仅真实地计算楼板平面外刚度。弹性膜;程序真实地计算楼板平面内刚度,楼板平面外刚度不考虑(取为零)。 SATWE前处理的注意事项;1) 按结构原型输入;该是什么构件,就按什么构件输入,如符合梁的简化条件,就按梁输,符合柱或异形柱条件的,就按柱或异形柱,符合简力墙条件的,就按(带洞)简力墙输入,没有楼板的房间,要将板厚改成0.0毫米。2) 轴网输入;轴网建立不当可能会影响分析效率和精度。注
41、意如下事项;一) 尽可能地发挥“分层独立轴网”的特点,将各标准层不必要的网格线和节点删掉。二) 可充分发挥柱、梁、墙布置可带有任意偏心的特点,尽可能避免近距离的轴线。 主要是为了避免梁、墙被节点切出短梁、短墙,因为梁、墙被不必要的节点打断,在结构分析时会因此而增加许多不必要的自由度,影响分析效率,而且过多的短梁、短柱可能会影响分析精度。三) SATWE对柱梁的截面形式及材料基本没有,对115类限制截面形式,程序自动计算其自重,任意形式截面,需把构件的自重作为恒载在PM中输入。四) 板-柱结构的输入;由于SATWE软件具有考虑楼板弹性变形的功能,可用弹性楼板单元较真实地模拟楼板的刚度和变形,就不
42、用将楼板简化为等带梁了,对于板-柱结构,在PM输入中,在以前需输入等带梁的位置上,布置截面尺寸为100X100的矩形截面虚梁,这里布置虚梁的目的;其一是为了SATWE在接PM前处理过程中能够自动读到楼板的外边界信息,其二是为了辅助弹性楼板单元的划分。虚梁不参与结构整体分析,SATWE的前处理会自动将所有虚梁删掉。五) 厚板转换层结构的输入;SATWE对转换层厚板采用“平面内无限刚,平面外有限刚”的假定,用中厚板弯曲单元模拟其平面外刚度和变形。在PM输入中也要布置虚梁,要充分利用本层柱网和上层柱、墙节点(网格)布置虚梁。此外,层高的输入有所改变,将厚板的板厚均分给与其相临两层的层高,既取与厚板相
43、临的两层分别为其净空加上厚板的一半厚度。六) 错层结构的输入;1, 对于框架错层结构;在PM中,可通过给定梁两端节点高,来实现错层梁或斜梁的布置,SATWE前处理会自动处理梁柱在不同高度的相交问题。2, 对于剪力墙错层结构;在PM中,结构层的划分原则是“以楼板为界”。涉及到错层因素的构件只有柱和墙,我们判断柱和墙是否错层的原则是:即不和梁相连,又不和楼板相连。所以一定要注意,错层部分不可布楼板。3, 对于双塔结构;由于在SATWE中,多塔结构允许同一层的各塔有自己独立的层高,所以,可按非错层结构输入,见SATWE P31,32,只是在:多塔、错层定义“时要给各塔赋予不同的层高。这样数据输入效率
44、和计算效率都很高。结构整体分析与构件内力计算;是SATWE的核心功能;把整个计算过程分为五步,由五个参数控制,各步之间相互独立,可以依次连续计算,也可分步计算。用鼠标在计算控制参数各行点取,前五个参数点取,后两项根据工程实际点取。1) 层刚度计算;“剪切刚度”;是按高规给出的方法计算,主要用于底部大空间为一层的转换结构及地下室嵌固条件的判断;2) “剪弯刚度”;是按有限元方法,通过加单位力来计算,主要用于底部大空间为多层的转换结构;3) “地震剪力与地震层间位移的比值”;是按建筑抗震设计规范GB50011-2001条文说明中给出的方法来计算。通常绝大多数工程可以用此法计算刚度比。三种方法可能给
45、出差别较大的刚度比结果,应根据工程实际做出选择。已经能够适用于有斜撑的结构。4) 地震作用分析方法;当考虑楼板的弹性变形(某层局部或整体有弹性楼板单元)、或有较多的错层构件时,采用“算法2”5) 位移输入方式;“简”在WDISP。OUT文件中仅输出各工况下结构的楼层最大位移值,不输出各节点的位移值,按总刚模型进行结构的振动分析,在WZQ。OUT文件中仅输出周期、地震力,不输出各振型信息。构件截面设计验算;功能包括按现行规范进行荷载组合、内力调整,然后计算钢筋混凝土构件(圆形和矩形截面)配筋,对于12层以下的砼矩形柱框架结构,程序自动选择“”进行薄弱层验算,再根据用户的要求以文本文输出有关结果。
46、第三步;计算结果分析与调整;对分析软件的计算结果,应进行分析判断,确认其合理、有效后方可作为工程设计的依据。一,七个比值;1) 轴压比;主要控制结构的延性;(框架,抗震等级;二(0.8)三(0.9)轴压比见图形文件;柱轴压比。2) 剪重比;主要为控制各楼层的最小水平地震剪力,确保结构安全性。(VEKi>Gj,= VEKi/Gj,扭转效应明显或基本周期3.5S, 7度=0.016(0.024) 8度=0.032(0.048), 基本周期>5.0S, 7度=0.012(0.018), 8度=0.024(0.032)根据工程经验,绝大多数较规则的多高层建筑底层剪重比起控制作用。当大于规范
47、2倍属于稍刚。在规范的12倍间。)主要是因为长周期作用下,地震影响系数下降较快,对于周期小于3.5S的结构,由此计算出来水平地震力有可能太小,而长周期结构,地震动态作用下的地面运动速度和位移可能对结构具有更大的破坏作用。剪重比见文本文;周期、振型、地震力中;(分塔剪重比) (整层剪重比)。3) 刚度比;主要为控制结构的竖向规则性,以免竖向刚度突变,形成薄弱层,(不小于相邻上部侧向刚度(楼层剪力与层间位移比)70%或其上相邻三层侧向刚度平均值80%)刚度比见文本文;结构设计总信息中;各层刚心、偏心率、相邻层侧移刚度比等计算信息;(WMASS.OUT)中Ratx1,Rady1,自动判断薄弱层。薄弱
48、层应满足抗规;弹塑性层间位移角限值(框架;1/50).4) 位移比;主要为控制结构的平面规则性,以免形成扭转,对结构产生不利影响。(1,楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移不应>该楼层平均值的1.51.4倍。位移比见文本文;结构位移(WDIDP.OUT)中Ratio(X),Radio(Y),(<1.41.5), X(Y)方向最大值层间位移角.位移比规范规定按刚性板假定计算,满足要求后,以弹性板假定配筋。对是否考虑双向抗震有重要的参考作用。复杂工业建筑、空旷结构、错层和越层结构不宜强行进行位移比控制,位移比不满足要求,往往是平面不规则,刚度不均匀,上下层刚度扁心,解决办法;改进设计。
49、5) 周期比;主要为控制结构的扭转效应,减少扭转对结构产生不利影响(结构扭转为主的第一自振周期Tt与平动为主的第一自振周期T1之比0.90.85)。周期比见文本文;周期、振型、地震力中;考虑扭转耦联时的振动周期(秒)、X,Y 方向的平动系数、扭转系数;找出第一扭转周期和第一平动周期,并手计算其比值。是结构扭转刚度、扭转惯量分布大小的综合反应,周期比不是要求结构足够结实,而是要求结构刚度布局合理,避免结构扭转破坏。1,周期比应在刚性板假定下计算,2,周期比不满足要求,对抗震不利,3,调整原则;1抗侧力构件布局均匀对称。2)增加周边刚度。(梁高度、板厚度)。3)降低结构中部的刚度。6) 刚重比;主
50、要为控制结构的稳定性,以免结构产生滑移和倾覆。(用于框架-剪力墙结构)是结构刚度与重力荷载之比,主要是控制在风荷载或水平地震作用下,重力荷载产生的二阶效应(P-效应)不致过大,满足高层建筑稳定性要求。刚重比见文本文;结构设计总信息中;结构整体稳定验算结果。7) 有效质量比;主要为控制结构的地震力是否全计算出来(参加计算的质量>90%)有效质量比见文本文;周期、振型、地震力中;有效质量系数。二, 结构自振周期、振型数量、振型曲线形状;1)结构自振周期;经验公式;见荷规程附录E。高耸结构;一般情况=(0.0070.013)H 钢结构可取高值,砼结构可取低值。高层建筑;一般情况钢结构 =(0.
51、100.15)n n_建筑层数砼结构 =(0.050.10)n砼框架和框剪结构; H-房屋总高度(m),B-房屋宽度(m)砼剪力墙结构; 见高规程P10 表.1中注。对比较规则的结构;框架结构;=(0.080.10)n框架-剪力墙和框架-核心筒结构;=(0.060.08)n剪力墙结构和筒中筒结构;=(0.050.06)n n_结构层数TAT用户手册框架结构,=(0.120.15)n T2=(-)T1 T3=(-)T1以上都是根据平动振型分解法提出来的,考虑扭转藕联振型时的结构自振周期,高规,结构扭转为主的第一自振周期Tt与平动为主的第一自振周期T1之比(周期比)不应大于0.850.9。2) 振
52、型数量;振型数量多少也是判断结构计算是否正确合格的重要因素,当>90%,基底剪力误差5%。3) 振型曲线形状;查看(结构整体空间震动剪图)是否整体震动。三,水平位移特征抗规,结构在进行多遇地震作用下的抗震变形验算,其楼层最大的弹性层间位移ueeh.。对于框架结构,计算楼层内最大的弹性层间位移角限值uee=1/550,但是根据工程经验分析,楼层内最大的层间位移满足规范是合理设计的必要条件之一,并不是充分条件,在抗震设计时。结构刚度扁小,计算地震力固然也小,位移很容易满足,因为周期较长地震力太小。并不安全。合理结构首先要判断结构周期,基底剪力的合理范围。位移也满足要求,说明结构基本合理,不存
53、在安全隐患。以上七个比值符合规范,通过三个判断,本工程计算结果大体在合理范围,就可以进行图纸的设计。第四步;进行图纸设计;分析结果的文件输出;各层配筋简图;1) 混凝土梁和钢骨混凝土梁; GAsv-Asv0 Asul-Asu2-Asu3 Asd1-Asd2-Asd3 VTAst-Ast1G为箍筋配筋标志,Asv为梁加密区抗剪箍筋面积和剪扭箍筋面积的较大值Asv0为梁非加密区抗剪箍筋面积和剪扭箍筋面积的较大值Asul-Asu2-Asu3为梁上部左端、跨中、右端配筋面积Asd1-Asd2-Asd3为梁下部左端、跨中、右端配筋面积VT为剪扭配筋标志,Ast-Ast1为梁受扭纵筋面积和抗扭箍筋沿周边布
54、置的单肢箍面积,若为0,则不输出这一行。箍筋间距在PM中输入,各截面箍筋都是按用户输入间距计算的,并按沿梁全长箍筋的面积配箍率要求控制。矩形混凝土柱和钢骨混凝土柱;As comer为柱一根角筋的面积,采用双偏压计算时,角筋的面积不应小于此值,采用单偏压计算时,角筋的面积可不受此值控制。Asx Asy分别为该柱B边和H边的单边配筋,包括两根角筋。Asvj Asv-Asvo分别为柱节点域抗剪箍筋面积、加密区斜截面抗剪箍筋面积、非加密区斜截面抗剪箍筋面积,箍筋间距(Sc)在PM中输入,加密区配箍取Asvj和GAsv的大值,计算配箍面积是按普通箍加复合箍面积和,按弱边计算。G为箍筋配筋标志Uc为柱的轴
55、压比PKPM计算结果周期过大一般是什么原因造成的?刚度不够,结构布置不合理。JCCAD基础人机交互输入;地基承载力特征值;按地质资料输入。地基承载力宽度(深度)修正系数;初始值不修正。基底以下的重度(或浮重度;当地下水位较高时,土的重度为考虑水浮力的浮重度)。承载力修正用基础埋置深度;1,一般自室外地面标高算起。2,在填方区,上部结构在填土施工完成后进行,可自填土地面标高算起,但填土在上部结构施工完成后进行,应从天然地面标高算起。3, 对于有地下室;采用筏板、箱基自室外地面标高算起,其余应从室内地面标高算起。自动计算覆土重;初始值选择,若有地下室或坡地不选择此项,直接输入覆土重。拉梁承担弯矩比
56、例;初始值0,通常设置拉梁的目的是加强分散基础的整体性,调整柱基础不均匀沉降和减少首层柱的长度。不考虑承担弯矩。按轴心受力设计。上部为框架,下部带拉梁,可以用增加标准层的方式计算拉梁配筋,但宜计算两次,第一次不加拉梁,框架柱嵌固在基础顶面。第二次加拉梁层作为地下室,(回填土对地下室约束相对刚度比)填入“1”。 框架梁、柱取两次计算结果的大值,抗震设计时,拉梁层以下框架柱全高加密。结构重要性系数;初始值为1,不修正。基础参数命令;个别参数,用于对局部区域的不同参数值进行设置,网格节点,用于增加网格线和节点,如弹性地基梁挑出部分,筏板加厚部分需要加网格线。新板软件可以直接读取上部结构底层标高信息,以便将上部传来的柱底剪力换算成独基基底弯矩。当上部结构底层标高不同时,只要在参数中选择(相对柱底标高)即可生成不同标高独基。基础荷载输入;基本组合;程序按规范自动生成,用于基础内力和配筋计算。标准组合;程序按规范自动生成,用于地基承载力和裂缝计算准永久组合;程序按规范自动生成,用于地基变形(沉降)及重心校核计算,不考虑地震和风的影响。活荷载组合值(永久值)系数;初始值为0.7(0.5)风荷载,地震作用、
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