PKPM砌体结构辅助设计软件QITI课件

1、第8章 PKPM砌体结构辅助设计软件QITIPKPM 2010 砌体结构辅助设计软件QITI可实现一般砌体结构、底框抗震墙结构以及配筋砌体结构的建模、分析与绘图工作。QITI模块的主界面如下图1所示。砌体结构模块的建模方式与混凝土结构PMCAD模块类似，本章将不做重点介绍。本章8-1节和8-2节将以工程实例的形式介绍利用QITI模块实现一般砌体结构与底框抗震墙结构分析的主要过程。第8章 PKPM砌体结构辅助设计软件QITI8.1 多层砌体结构设计1. 基本设计资料某四层砖砌体结构办公楼，1层和4层层高为3.6m，23层层高为3.3m，室内外高差为0.45m。设计采用墙下条形基础，基础顶面标高为

2、-1.800m。楼面板采用现浇钢筋混凝土板。墙体采用MU10烧结普通砖，M10混合砂浆，容重取22kN/m2（含抹灰）。外墙厚度为370mm，内墙厚度为240mm。构造柱截面尺寸均为240mm240mm。砌体施工质量控制等级为B级，结构安全等级为二级，设计使用年限为50年。建筑抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g。50年一遇基本风压为0.45kN/m2，地面粗糙度类别为B类。屋面活荷载为0.5kN/m2，雪荷载为0.65kN/m2。楼面活荷载取值：办公室2.0kN/m2，走廊2.5kN/m2，楼梯间3.5kN/m2。楼面恒荷载取值为2.0kN/m2，屋面恒荷载取值为4.0kN/

3、m2（不含楼板自重）。8.1 多层砌体结构设计1. 基本设计资料8.1 多层砌体结构设计2. 砌体结构模型的建立砌体结构模型建立过程与混凝土结构基本相同。砌体结构模型建立过程中应注意以下问题：1）构造柱既可在“砌体结构建模与荷载输入”子菜单中添加，亦可在“砌体信息及计算”子菜单中添加。当在前者中添加时，可按如下步骤进行：“楼层定义”“柱布置”“新建”输入柱截面尺寸并勾选“构造柱” 单击“确定”按PMCAD中介绍的方法进行构造柱布置。当在后者中添加时，可按如下步骤进行：“砌体设计”“布构造柱”输入截面信息按屏幕提示布置构造柱单击Esc键完成布置。8.1 多层砌体结构设计2. 砌体结构模型的建立2

4、）圈梁布置在“楼层定义”菜单中完成，其界面定义方式与布置方法与一般主梁相同；3）注意在墙截面定义时，修改墙体材料，而不能采取系统默认值；4）注意在设计参数定义时，按具体采用的砌体材料种类，调整“材料信息”选项卡中的“砌体容重”；5）遇坡屋面时，注意采用“上节点高”等命令调整山墙及内纵墙立面形式。8.1 多层砌体结构设计2. 砌体结构模型的建立模型建立完毕并按设计要求进行楼层组装后，可得到如图所示的结构三维模型图8.1 多层砌体结构设计3.平面荷载显示与校核平面荷载显示与校核菜单可用于直观方便的检查恒荷载与活荷载布置情况。其中“（ ）”内为楼面活荷载标准值，“ ”为楼板自重标准值，括号外为楼面恒

5、荷载标准值。8.1 多层砌体结构设计4. 砌体结构信息及计算1）参数定义“砌体结构总信息”应按设计要求与相关专业规范进行设置。“砌体材料强度”按设计方案进行设计，注意采用水泥砂浆时，勾选水泥砂浆选项。“灌孔混凝土强度”仅当采用配筋砌块砌体结构时有效。当结构形式选择砌体结构时，“底框-抗震墙计算数据”选项卡不能进行定义。8.1 多层砌体结构设计4. 砌体结构信息及计算2）结构计算抗震计算砌体结构抗震计算的主要过程如下：按底部剪力法计算各层水平地震作用和地震层间剪力；根据楼面刚度类别及墙体侧向刚度分配地震层间剪力到每大片墙和各个小墙段上；根据楼面荷载导算结果及墙体自重计算对应于重力荷载代表值的砌体

6、截面平均压应力；根据砌体沿阶梯型截面破坏的抗震受剪强度计算公式对墙体的抗震受剪承载力进行验算。8.1 多层砌体结构设计4. 砌体结构信息及计算2）结构计算抗震计算砌体结构抗震承载力验算的主要内容包括：验算每一大片墙体的抗震受剪承载力，计算对象是包括门窗洞口在内的大片墙体，求出每一片墙体在抗震验算时考虑压应力影响的沿阶梯型截面破坏的抗震抗剪强度值，验算结果以“界面抗力与荷载效应之比”的形式表示。验算门窗洞口间墙的抗震受剪承载力，计算方法与大片墙的计算方法相同。对于不满足抗震受剪验算的墙体，程序按配筋砌体进行设计，并自动计算出墙段在层间竖向截面内所需配置的水平钢筋总截面面积，供设计者参考。8.1

7、多层砌体结构设计4. 砌体结构信息及计算2）结构计算受压计算程序取门窗洞口间墙为受压构件的计算单元，无洞口时，取整个墙体为计算单元，当墙体中没有钢筋混凝土构造柱时，按无筋砌体的有关规定进行受压承载力验算，当墙体中有混凝土构造柱时，按砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙体的有关规定进行受压承载力验算。QITI模块中墙体受压承载力的验算是按一字型墙体进行的，相交墙体并未按T形截面考虑，当出现一个较短墙段与另一个墙段相交，计算结果中一个值大于1.0，一个值小于1.0的情况是，设计者应自行判断该墙段的验算结果时候满足设计要求。8.1 多层砌体结构设计4. 砌体结构信息及计算2）结构计算高厚比验算程序将相邻横墙

8、间的墙体作为高厚比验算的计算单元，标注的格式为“计算高厚比/允许高厚比”。内力计算QITI模块还可进行墙体轴力与剪力的计算，供设计者参考，内力计算结果的单位为kN/m。8.1 多层砌体结构设计4. 砌体结构信息及计算2）结构计算局部受压验算局部受压计算可通过“局部承压”子菜单进行。QITI砌体结构信息与计算模块中墙体局部承压验算可考虑以下4种情况：无垫梁、预制混凝土刚性垫块、与两端现浇整体混凝土垫块、长度大于h0的垫梁（含圈梁）。单击“局部承压”后，软件自动搜索出梁的支座节点，提取梁和局部受压墙体的几何性质、材料性质与荷载数据。为设置圈梁时，程序先按两端屋垫块考虑，以图形的形式给出局部承压的计

9、算结果，计算结果的标注格式为“抗力/荷载效应”。8.1 多层砌体结构设计4. 砌体结构信息及计算2）结构计算梁计算梁计算子菜单，可用于砌体结构中，混凝土梁的辅助设计，可进行梁剪力、弯矩、纵向钢筋面积与箍筋面积的计算。计算书完成结构计算后，QITI模块可输出“整体结构”与“单个构件”的计算文本。“整体结构”计算书的主要内容包括砌体结构计算的控制数据、结构总计算结果与各层荷载计算结果。详细计算结果可分别输出抗震计算结果、受压计算结果、高厚比计算结果。8.1 多层砌体结构设计5.砌体和混凝土构件三维计算QITI模块除上述计算方法外，还整合了SATWE砌体结构三维有限元分析模块，其参数设置方式与计算流

10、程与一般SATWE模块基本一致，这里不再进行重复介绍。对于一般砌体结构，QITI结构SATWE模块的分析结果主要供混凝土构件设计及基础设计参考。8.1 多层砌体结构设计6. 砌体结构施工图绘制QITI模块一般砌体结构施工图绘制只要包括板施工图的绘制、梁柱施工图的绘制，以及节点详图的绘制。板与梁柱施工图的绘制，在前面的章节已进行了详细的介绍，本节将重点说明砌体结构详图的绘制过程。双击“砌体结构辅助设计”模块的子菜单5“详图设计”。进入砌体结构详图设计界面。8.1 多层砌体结构设计6. 砌体结构施工图绘制QITI模块1）圈梁设计圈梁设计子菜单，可完成圈梁配筋的查改、详图修改等内容。8.1 多层砌体

11、结构设计6. 砌体结构施工图绘制QITI模块1）圈梁设计圈梁参数：可用于对圈梁设计的基本参数进行设置重新生成：程序首先删除原有的圈梁详图及信息，并以当前输入的圈梁参数为初始值，重新生成圈梁的相关信息改钢筋：单击“选取修改”，在平面图上将显示出个圈梁的钢筋类型编号，用光标点选要修改钢筋信息的圈梁，按鼠标右键或“Esc键”弹出修改圈梁钢筋的对话框。单击“列表修改”，可直接选取钢筋类号进行修改。8.1 多层砌体结构设计6. 砌体结构施工图绘制QITI模块1）圈梁设计改详图：包含截面信息修改与钢筋信息修改两部分，截面信息修改部分的各项含义如下：上部墙厚度位于圈梁上部墙体的厚度；上部墙偏心圈梁上部墙体相

12、对于圈梁下部墙体的偏心距；下部墙厚度位于圈梁下部墙体的厚度；圈梁偏心圈梁截面相对于圈梁下部墙体的偏心距；8.1 多层砌体结构设计6. 砌体结构施工图绘制QITI模块1）圈梁设计改详图：梁顶面高圈梁顶面标高相对于楼层标高的高差。该项可用于调整圈梁截面与圈梁两侧楼板之间的竖向位置变化。需要指出的是，如需调整圈梁两侧楼板之间的高度关系，需返回“砌体结构建模与荷载输入”子菜单中，通过楼板错层来实现。左板（右板）圈梁左边的楼板信息。程序允许圈梁侧边的楼板为现浇楼板或预制楼板（横放或顺放），当预制板横放时，可调整预制板嵌入墙体内的长度。砖墙填充：在圈梁详图中，对圈梁上下的砖墙图示，设计者可根据需要选择填充

13、或不填充。8.1 多层砌体结构设计6. 砌体结构施工图绘制QITI模块1）圈梁设计详图名：“自动标注”程序根据内部存在的标注位置信息，在平面图上，自动标注处圈梁的详图名和剖切符号；“人工标注”采用设计者选取目标的方式对详图名进行标注。“删除标注”用于删除已标注于平面上的圈梁详图。布详图：“窗口布置”设计者在屏幕上选择一个合适的区域，程序自动将圈梁详图按一定顺序布置到该区域中。“逐个布置”选择需要布置的详图编号，并将其布置在图中适当位置的方式。8.1 多层砌体结构设计6. 砌体结构施工图绘制QITI模块2）构造柱设计菜单主要有“构造柱参数”、“改详图”、“详图名”和“布详图”四项功能。8.2 底

14、框-抗震墙结构设计1. 基本设计资料某五层底框-抗震墙结构办公楼，各层层高均为3.3m，室内外高差为0.45m，基础顶面标高-1.6m。楼面板采用现浇钢筋混凝土板。混凝土抗震墙与钢筋混凝土梁、柱采用C30混凝土，钢筋采用HPB300和HRB335级。墙体采用MU10烧结普通砖，M10混合砂浆，容重取22kN/m2（含抹灰）。墙体厚度均为240mm。构造柱截面尺寸均为240mm240mm。砌体施工质量控制等级为B级，结构安全等级为二级，设计使用年限为50年。建筑抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.10g。50年一遇基本风压为0.45kN/m2，地面粗糙度类别为B类。屋面活荷载为0.5k

15、N/m2，雪荷载为0.65kN/m2。楼面活荷载取值：办公室2.0kN/m2，走廊2.5kN/m2，楼梯间3.5kN/m2。楼面恒荷载取值为2.0kN/m2，屋面恒荷载取值为4.0kN/m2（不含楼板自重）。8.2 底框-抗震墙结构设计1. 基本设计资料8.2 底框-抗震墙结构设计2. 砌体结构模型的建立底框抗震墙结构模型的建立过程与混凝土结构和一般砌体结构类似，结构三维模型如图所示。8.2 底框-抗震墙结构设计3. 平面荷载显示与校核（与一般混凝土结构相同）4. 砌体结构信息及计算1）计算内容与一般砌体结构相同，QITI软件计算底框-抗震墙中砖填充墙及其他各层砖墙的抗震承载力，以及底框-抗震

16、墙中混凝土剪力墙的剪力设计值。计算各榀框架承受的侧向地震作用及每榀框架中各框架柱由地震倾覆力矩产生的附加轴力。在底框-抗震墙中的混凝土剪力墙，软件将根据其承受的建立、轴力和有倾覆力矩产生的弯矩设计值，计算出各片剪力墙的端部纵向钢筋面积和水平钢筋面积。8.2 底框-抗震墙结构设计3. 平面荷载显示与校核（与一般混凝土结构相同）4. 砌体结构信息及计算2）参数设置与一般砌体结构类似，不同之处在于： “砌体结构总信息”中结构类型选择“底部框架-抗震墙结构”；补充定义“底框-抗震墙计算数据”选项卡，该选项卡主要对底框层数、上部荷载确定方法以及抗震墙的设计参数进行设计。3）抗震计算：分底框层抗震计算与上

17、部非底框层靠枕计算两部分8.2 底框-抗震墙结构设计4）底框计算点击该菜单后程序自动完成上部砌体向底部框架梁、框架柱的荷载传递，并验算各地震作用方向的层间侧移刚度比，计算各榀框架在地震作用下产生的内力和抗震墙的配筋面积。5）计算书底框-抗震墙结构的整体结构计算书，其内容与一般砌体结构类似，但多出了底框-抗震墙部分的结构信息，以及底框结构的侧向刚度比验算结果。8.2 底框-抗震墙结构设计5. 底框-抗震墙结构三维计算该菜单的主要功能是完成对底框部分的三维内力分析与构件配筋工作，以及绘制施工图。底框-抗震墙结构的三维计算可采用SATWE和TAT进行，其具体操作方法与其他结构形式类似。但需要说明的是，采用QITI模块中“底框-抗震墙结构三维分析”功能进行计算时，程序仅对底框层进行验算，而不对上部砌体结构进行分析。8.2 底框-抗震墙结构设计6. 底框-抗震墙施工图绘制底框-抗震墙结构的施工图绘