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文档简介
PMCAD使用的有关资料一、关于建模的注意事项:
1、当发生节点过密情况,特别是各结构标准层合并后的总网格中节点过密时,可点网格生成菜单下的节点距离菜单,加大合并的节点距离从而把相距过近的多个节点合并为一。
2、上、下层位置应对齐的网格节点应确保对齐,以免形成总网格后的节点过多过密。
3、多使用偏心布置构件以减少过近过密网格节点产生,但不应把杆件偏心至另一相邻节点上。
4、为减少荷载导荷出错机会,布置墙处的各层上下节点尽量对应一致,即该部位各层网格节点不宜不同。
5、墙悬空时其下层的相应部位一定要布置梁。
6、洞口跨越墙的两个节点上下层之外,对跨越节点的洞口应作为两个洞口输入。但是,如果按先输入大洞口,再输入洞口上的节点网格的次序,则程序会自动切割垮越新增节点的洞口为两个洞口。另一方面,如果节点之间输入了两个洞口,则程序会在形成后面菜单数据后,在两洞口中间自动增加一个节点。
7、当在后面主菜单1中与与本章菜单中模型不一致,或发生错误时;可把各层重新生一下网点。(可利用节点对齐功能,则各层可自动形成网点)
8、两节点之间只能有一个杆件相连,对于两节点之间有弧梁、又有直梁的情况时,应在弧梁上设置一节点。
9、劲性混凝土、钢管混凝土构件的材料属性应定义为混凝土,结构主材应为钢和混凝土。
10、平面拼接,要使当前工程和拼接工程的层信息保持一致,低层往高层拼接。
11、斜杆端点应在楼层处,不应在层间,否则计算不予考虑。
12、除顶层外,用上节点高、梁顶标高、错层斜梁形成的斜梁,不能跨越本标准层。
13、层间梁不能用来做错层处理,层间梁可以传到SATWE软件和PK二维框架软件进行计算,但TAT软件还不能处理层间梁结构,只把其上的荷载分担到上下楼层。
14、按主梁输入的次梁三维结构计算程序默认为不调幅梁。
15、对于柱的布置,当柱截面跨越两个或多个节点时,要柱只是布置在了其中的一个节点上。它与非布置节点处之间如果没有布置构件,则该柱将孤立地不和其他构件共同工作,一般应把柱截面内各节点间布置上梁。
16、错层结构的模型输入:
当错层高度不大于框架梁的截面高度时,一般可近似地忽略错层的影响。
当错层高度大于框架梁的截面高度时,按两个标准层建模计算。
二、错层的输入方法:
A:对于框架错层结构,在PMCAD模型输入中,可以给定梁两端节点高,来实现错层梁或斜梁的布置,[梁布置]、[错层斜梁]、[上节点高]菜单都可实现。SATWE前处理菜单会自动处理拄在不同高度的相交问题。
B:对于剪力墙错层结构,在PMCAD模型输入中,结构层的划分原则是“以楼板为界”,错层部分被人为的分开,因此增加了标准层。
C:对于多塔部分的错层,PMCAD建模时可以简化地输入同一层高,再利用SATWE的多塔定义功能,指定各塔各层的高度。也可同B方式处理,但效率较低。三、荷载输入注意事项:
1、所有荷载均输入标准值,而非设计值。
2、楼面均布恒载和活载必须分开输入。
3、楼面均布恒载应包括板自重,增加了计算板自重的功能,此时楼面均布恒载应扣除楼板自重。
4、梁、柱、墙自重程序自动计算,不须输入,但框架填充墙需折算梁间均布线载输入。
5、柱间荷载输入时,当选取“柱荷输入”菜单,沿柱X向会出现两道白线,可具此判断柱间荷载的X、Y方向。
6、地下室人防设计时,必须输入楼面均布荷载,但人防荷载不计入此项,应到SATWE中的人防设防信息中输入“人防顶板等效荷载”。地下室顶板的人防设计应到PMCAD主菜单5楼板计算时输入人防设计信息的“人防顶板等效荷载”。
7、预制板是自动按单向传力。
8、山墙的坡度变化情况,目前混凝土结构计算程序不能考虑,砌体结构可以考虑。
9、窗口左上部的提示“是否计算活载”如果不勾选,即便是定义了活荷载,计算时程序也不读取活荷载。
10、全房间楼板开洞和厚度赋0的区别:平面导荷时时,洞口处的荷载将被扣除,赋0处不扣除。赋0处楼板不配筋。
11、楼面荷载可输入负值,但只对板传递到梁、墙上起作用,而板配筋不能考虑。
12、程序未考虑活载折减,但提供选择菜单单,由用户按规范选择。
13、对带缝的砖混结构用户应分别验算。
14、砖混结构目前不能处理错层结构。
15、PMCAD可以计算带地下室的砖混结构。需定义地下室层数或嵌固高度。
16、导荷计算中常出错溢出的原因。
主菜单1、2输入的次梁、楼板、洞口的类别总数超出了规定的范围。
某层平面上有不闭合的房间。
有的房间周边的杆件个数大于150。
梁的截面为0或很小。
17、导荷方式总是单向导算的原因。
注意查看此房间是否有预制板或是否把屈服线的角度设置为0。
18、当“生成各层荷载传到基础的数据”提示错误的解决办法。
“第XX号墙无轴线”:返回PM人机交互输入中的“网格生成”下的“节点距离”,提示“输入节点最小距离”,节点距离改小,再将所有结构标准层“形成网点”,在PM2、PM3中保留原有信息即可。
“第XX节点处有不可识别的错误”:查看次梁布置是否有误;PM1找到提示的结构标准层,查看该节点处是否有大偏心布置的主梁,甚至主梁跨房间布到其他房间里。
“梁柱关系混乱”:
A:该提示如果出现在蓝色标示以前,则说明用户输入的次梁有问题。
B:该提示如果出现在蓝色标示以后、绿色标示前,则说明有些梁可能悬空。
C:该提示如果出现在绿色标示以后,则说明有些柱、墙可能悬空。
“该结构荷载只能按构件编号对应”:这主要是因为用户在返回“PM交互式输入数据”时对轴线或构件进行了编辑和修改,如轴线拉伸和平移,导致CHANGKEP.PM文件被破坏,由于该文件记录了结构的坐标、构件等的对应关系,所以无法再将荷载按坐标关系对应,为了保证用户输入的荷载不被丢失,程序增加了将荷载按构件编号对应。在此,我们建议用户将荷载按构件编号对应时,对输入地每一个构件荷载进行校对,以免出错。PKPM软件应用讲解(结合高规)之一~双向水平地震作用下的扭转影响:
规范:抗震规范5.1.1-3、5.2.3-3及高规3.3.2-2、3.3.11-3条规定,质量和刚度分布明显不对称、不均匀的结构,应计入双向地震作用下的扭转影响。对于某个地震反应参数,记该参数在X和Y地震作用下的反应分别为Sx和Sy,那么,在考虑双向地震扭转效应后:(参见高规公式3.3.11-7及3.3.11-8)。
程序实现:程序提供了考虑双向水平地震作用的控制开关,设计人员可根据工程实际情况决定是否考虑双向地震作用。
1、考虑双向地震时,TAT输出双向地震作用下的楼层最大位移及位移比(SATWE、PMSAP不输出),且PMSAP增加双向地震作用工况(SATWE、TAT不增加,而是将原地震工况内力替换成双向地震作用工况内力)。
2、按新高规的要求,质量偶然偏心和双向地震作用组合不叠加,软件中可以同时打开这两项开关,按规范要求分别计算,并取不利结果。
3、考虑双向地震时,应选择扭转耦连。
4、对于特别不规则结构,满足新抗震规范对结构不规则判断条件2条以上(参见抗震规范3.4.2条),且结构的位移比接近限值(参见高规4.3.5条),此时应选择“双向地震组合”。此时,其空间耦合振动明显,地震作用没有规则性,构件的地震反应也呈现偶合上升,双向效应明显。
5、具体处理中对柱采用了与其它构件略有不用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,这种调整后的组合方式会使计算结果更合理。
另外有关操作就不在此叙述了,大家还是对照软件操作一下,也好加深印象的。
之二~竖向地震作用
规范:抗震规范5.3.1、高规3.3.14条规定9度的高层建筑竖向地震作用标准值和构件竖向地震作用效应的计算方法。抗震规范5.3.3、高规3.3.2-3、3.3.2-4条规定了8度、9度抗震设计的长悬臂和大跨度结构以及9度抗震设计的高层建筑应计算竖向地震作用。高规10.2.6条规定带转换层的高层建筑结构,8度抗震设计时转换构件应考虑竖向地震影响。高规10.5.2条规定8度抗震设计的连体结构的连接体应考虑竖向地震影响。高规4.4.5条文说明中规定当上部结构楼层相对于下部楼层外挑时,结构的扭转效应和竖向地震作用效应明显,对抗震不利,因此对其外挑尺寸加以限制,设计上应考虑竖向地震作用影响。
实现:1、设立竖向地震的计算开关,由用户自行决定是否考虑竖向地震作用。
2、增设“竖向地震作用系数”项,程序自动取规范规定值1.5X0.65X0.75Xαmax,允许用户修改此值,从而自己决定总竖向地震作用的大小。SATWE按规定内定。
3、当上部结构楼层相对于下部楼层外挑时,用户应设置计算竖向地震作用。
4、尚不能单独计算转换构件的竖向地震作用。用户需要,可整体考虑竖向地震作用。
5、尚不能单独计算连体结构的连接体的竖向地震作用。用户需要,可整体考虑竖向地震作用
之三~质量偶然偏心
规范:高规3.3.3条规定,计算单向地震作用时,应考虑质量偶然偏心的影响,附加偏心距可取与地震作用方向垂直的建筑物边长的5%。高规第4.3.5条规定,在考虑偶然偏心影响的地震作用下验算楼层位移比。
实现:1、设立考虑质量偶然偏心开关,由用户自行决定是否考虑质量偶然偏心。
2、考虑质量偶然偏心时,程序先按无偏心的初始质量分布计算结构的振动特性和地震作用;
3、然后按照:a)X向地震,所有楼层的质心沿Y轴正向偏移5%;b)X向地震,所有楼层的质心沿Y轴负向偏移5%;c)Y向地震,所有楼层的质心沿X轴正向偏移5%;d)Y向地震,所有楼层的质心沿X轴负向偏移5%的四种偏心方式计算个质点的附加力矩,四种偏心方式下的附加力矩与无偏心的地震作用叠加,则形成了相应于四种偏心方式的地震作用。
4、考虑了质量偶然偏心地震后,共有三组地震作用效应:无偏心地震作用效应(EX、EY)、±5%X向偏心地震作用效应(EXM、EXP)和±5%Y向偏心地震作用效应(EYM、EYP)。
5、在内力组合时,对于任一个有EX参与的组合,将EX分别代入EXM和EXP,将增加成三个组合;任一个有EY参与的组合,将EY分别代以EYM和EYP,也将增加三个组合。简言之,地震组合数将增加到原来的三倍。6、SATWE、TAT的上述偏移值5%是固定的,按规范取用的,而PMSAP偏移值可以X、Y向不用,均由用户输入。
7、对于一般的、常规的高层建筑结构,要选择“偶然偏心”。
之四~楼层最小地震剪力系数(剪重比)
规范:抗震规范5.2.5、高规3.3.13条规定,抗震验算时,结构任一楼层的水平地震的剪重比不应小于表5.2.5给出的楼层最小地震剪力系数值。强制性条文。
实现:1、SATWE、TAT程序设有控制开关,由设计人员决定是否由程序自动调整。PMSAP无开关,程序内定自动调整。
2、若选择由程序自动进行调整,则程序对结构的每一层分别判断,若某一层的剪重比小于规范要求,则相应放大该层的地震作用效应,以使其满足最小剪力系数要求。但此时用户仍应知道该结构的方案可能存在缺陷的。
3、当楼层剪重比不满足要求时,首先要检查有效质量系数是否达到90%。若没有达到,则应增加计算振型数。
4、当有效质量系数满足且楼层剪重比不满足要求时,反映了结构刚度和质量可能不合理分布,应对结构方案的合理性进行判断,并调整方案,或由程序自动把基底剪力提高。
5、程序自动调整的方法是直接调整构件的地震内力。如楼层该方向的剪力系数需调整1.2的系数时,程序把构件该方向的地震内力放大1.2倍。不调整该方向的地震位移。之五~位移比
规范:高规第4.3.5条规定,结构平面布置应减少扭转的影响。在考虑偶然偏心影响的地震作用下,楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移,A级高度高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2倍,不应大于该楼层平均值的1.5倍;B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及复杂高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2倍,不应大于该楼层平均值的1.4倍。
实现:1、规范对结构层位移比的控制,均要求在“刚性楼板假定”条件下计算。为此,软件专门设计了“强制各层为刚性楼板”的参数(SATWE及PMSAP有此开关,TAT中为内定刚性楼板假定),以适应规范的要求。对于有弹性板或板厚为零的工程,应计算两次。先在刚性楼板假定条件下计算位移比,再在真实条件下完成其它计算。
2、针对此条,程序中对每一层都计算并输出最大水平位移、最大层间位移角、平均水平位移、平均层间位移角及相应的比值,用户可以一目了然地判断是否满足规范。
3、引入“刚性楼板”的概念后,层平均位移采用算术平均算法,即层最大位移和层最小位移的和之半算得。
4、层位移比的验算应该考虑偶然偏心影响。
5、当位移比不满足要求时,往往是结构刚度布置不均匀,如*一边布置剪力墙,或支撑布置不均匀等,也可能是结构上下刚度偏心较大引起,如带有偏心布置的大底盘高层建筑,在交接层。
6、位移比反应了结构在水平力作用下的扭转程度,当位移比达到边界时,还应考虑地震作用的“双向地震”组合,这会使结构配筋等大幅度增加,所以应尽量控制结构刚度在较均匀的范围内。
7、为了明确控制结构的位移比,对多塔结构最好分开计算,保证设计安全。
之六~有效质量系数与计算振型数
规范:高规5.1.13-2条规定,抗震计算时,宜考虑平扭耦连计算结构的扭转效应,振型数不应小于15,对于多塔结构的振型数不应小于塔数的9倍,且计算振型数应使振型参与质量不小于总质量的90%。
实现:1、WILSONE.L教授最早提出振型有效质量系数的概念用于判断参与振型数足够与否,并将其用于ETABS程序,他的方法是基于刚性楼板假定的。
2、现在提供的方法是一种适用于刚性楼板和弹性楼板的通用方法,用于计算各地震方向的有效质量系数。
3、保证有效质量系数超过0.9。超过0.9意味着计算振型数够了,否则计算振型数不够。如果不够,说明后续振型产生的地震作用效应不能忽略。如果不能保证这点,将导致地震作用偏小。按此地震作用设计的结构将存在不安全性,所以应该增加振型数重算。
之七~周期比
规范:高规的4.3.5条规定,结构扭转为主的第一周期Tt与平动为主的第一周期Tl之比,A级高度高层建筑不应大于0.9;B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及复杂高层建筑不应大于0.85。
实现:1、本条是限制结构抗扭刚度不能太弱。周期比Tt/Tl不满足本条规定的上限值时,应调整抗侧力结构的布置,增大结构的抗扭刚度。在结构外围增加墙体、减少核心筒的刚度、增加外围连梁的高度等加强四周结构的刚度的措施,均可以使结构的扭转周期*后。
2、程序计算出每个振型的侧振成份和扭振成份,二者之和等于1.0。如果某个振型的侧振成份大于扭振成份,那么这个振型就是平动(侧振)振型,反之则是扭转(扭振)振型。
3、对于一般结构,最长扭转周期是第一扭转周期Tt,而最长平动周期是第一平动周期Tl。对于复杂结构还应结合结构整体空间振型动态图形来确认,排除较长的局部振动周期。
4、周期比的要求原则上是针对高层建筑整体振动效应,并且为了避免局部振动,结构也应该按“刚性楼板假定”来分析,这样得到的周期比才有意义。
5、对多层建筑不需要控制周期比,只有高层建筑才需要控制周期比。
6、对于多塔机构,最好各个塔楼分别计算并分别验算周期比,然后再用整体计算的方法分析、设计
之八~薄弱层(刚度比)
规范:高规的4.4.2、5.1.14条规定,抗震设计的高层建筑结构,其楼层侧向刚度小于其上一层的70%或小于其上相邻三层侧向刚度平均值的80%,或某楼层竖向抗侧力构件不连续,其薄弱层对应于地震作用标准值的地震剪力应乘以1.15的增大系数。另外高规附录E.0.2条规定,当底部转换层高层建筑结构的转换层设置在3层及3层以上时,其楼层侧向刚度尚不应小于相邻上部楼层侧向刚度的60%。抗震规范附录E2.1规定,筒体结构转换层上下层的侧向刚度比不宜大于2。
实现:1、规范对结构的层刚度有明确的要求,在判断楼层是否为薄弱层、地下室水平位移嵌固位置、转换层刚度是否满足要求等,都要求有层刚度作为依据。
2、抗震规范和高规建议的计算层刚度的下列方法:
方法1-高规附录E.0.1建议的方法---剪切刚度:Ki=GiAi/hi
方法2高规附录E.0.2建议的方法---剪弯刚度:Ki=Vi/Δi
方法3抗震规范的3.4.2和3.4.3条文说明及高规建议的方法---地震剪力与地震层间位移的比:Ki=Vi/Δui
软件已经全部实现。程序提供三种方法的选择项,用户可以选用其中之一。程序隐含的方法是第3种,即地震剪力与地震层间位移之比。
3、对于薄弱层,程序将该层地震作用标准值的地震剪力乘以1.15的增大系数。
4、程序设有“指定薄弱层”项。用户可手工指定薄弱层。
5、这三种计算方法有差异是正常的,可以根据需要选择。对于大多数一般的结构应选择第3种层刚度算法。
6、选择第3种方法计算层刚度和刚度比控制时,要采用“刚性楼板假定”的条件。对于有弹性板或者板厚为零的工程,应计算两次。在刚性楼板假定条件下计算层刚度和找出薄弱层。再在真实条件计算,并且检查原找出的薄弱层是否得到确认,完成其它计算。
7、转换层是楼层竖向抗侧力构件不连续的薄弱层。不管该层程序判断是否满足刚度比的要求,用户都应该将该层手工置为薄弱层。
8、第3种方法适用于所有结构类型计算刚度比及薄弱层,且比其它二种方法更易通过刚度比验算。
之九~薄弱层(受剪承载力比)
高规的4.4.3、5.1.14条规定,A级高度高层建筑的楼层层间抗侧力结构的受剪承载力不宜小于其上一层受剪承载力的80%,不应小于其上一层受剪承载力的65%;B级高度高层建筑的搂层层间抗侧力结构的受剪承载力不应小于其上一层受剪承载力的75%。抗震设计的高层建筑结构,结构楼层层间抗侧力结构的承载力小于其上一层的80%,其薄弱层对应于地震作用标准值的地震剪力应乘以1.15的增大系数。
实现:1、程序无自动进行楼层层间受剪承载力不满足的判断的功能。
2、用户在确定某层抗侧力结构的受剪承载力小于其上一层的80%,应将该层手工设置为薄弱层。
之十~层间位移角
规范:抗震规范第5.5.1、高规第4.6.3条规定,结构应进行多遇地震作用下的抗震变形验算,其楼层层内最大的弹性层间位移与层高之比Δu/h(层间位移角)不宜大于相关的层间位移角限值。
实现:1、同层位移比控制一样,规范对结构层间位移角的控制,也要求在“刚性楼板假定”条件下计算。为此,软件专门设计拉了“强制各层为刚性楼板”的参数,以适应规范的要求。对于有弹性板或板厚为零的工程,应计算两次。先在刚性楼板假定下计算层间位移角,再在真实条件下完成其它计算。
2、层间位移角的计算不考虑偶然偏心的影响程序的参数及选择开关
1)、PMCAD中的参数
(1)总信息:
●结构体系、结构主材:主要是不同的结构体系有不同的调整参数。
●地下室层数:必须准确填写,主要有几个原因,风荷载、地震作用效应的计算必须要用到这个参数,有了这个参数,地下室以下的风荷载、水平地震效应就没有往下传,但竖向作用效应还是往下传递。地下室侧墙的计算也要用到。底部加强区也要用到这个参数。
●与基础相连接的下部楼层数:要说明的是除了PM荷载和最下层的荷载能传递到基础外,其他嵌固层的基脚内力现在的程序都不能传递到基础。
(2)、材料信息:其他与老的程序一样填法,就是钢筋采用了新规范的新符号。
(3)地震信息
●设计地震分组:
●场地类别:程序是“场地土类型”,按《地基基础规范》的3.0.3条的4款,应该是“场地类别”。《建筑抗震设计规范》的3.3.2、3.3.3条也是提的“建筑场地”,而不是“场地土”。一般的地质勘察报告要提出此参数的。
●计算震型个数:这个参数需要根据工程的实际情况来选择。对于一般工程,不少于9个。但如果是2层的结构,最多也就是6个,因为每层只有三个自由度,两层就是6个。对复杂、多塔、平面不规则的就要多选,一般要求“有效质量系数”大于90%就可以了,证明我们的震型数取够了。
《高层建筑混凝土结构技术规程》的5.1.13-2条要求B级高度的建筑和复杂的高层建筑“抗震计算时,宜考虑平扭藕连计算结构的扭转效应,振型数不应小于15,对多塔楼结构的振型数不应少于塔数的9倍,且计算振型数应使振型参与质量不少于总质量的90%”
●周期折减系数:这个参数是根据《高层建筑混凝土结构技术规程》的3.3.16条(强条)要求,按3.3.17条进行折减的。
框架:0.6~0.7
框剪:0.7~0.8
剪力墙:0.9~1.0
(4)风荷载:
修正后基本风压:根据《建筑结构荷载规范》的7.1.2条,对与高层、高耸以及对风荷载比较敏感的其他结构,基本风压应适当提高,并应由有关的结构设计规范具体规定。按《高层建筑混凝土结构技术规程》的3.2.2条,对与特别重要或对风荷载比较敏感的高层建筑,其基本风压应按100年重现期的风压值采用。按规范的解释,房屋高度大于60m的都是对风荷载比较敏感的高层建筑。
2)、TAT的参数及开关
(1)、用TAT程序计算建模应注意的几点:
●剪力墙必须要有洞口,不能形成封闭“口”字形。这样在构件截面上的剪力流才有进口和出口,否则,程序无法对构件进行计算。这是TAT程序对薄壁柱数学模型模拟的要求。
●剪力墙内的洞口要求要上下对齐,且要有规律性。如果不这样,那么内力的传递将通过节点间刚域来传递,这与实际有时很大差别,引起很大的计算误差。且洞口布置不规律,计算结果具有很大的突变性。
(2)、参数:在PM参数中说过的就不在说了。
●柱的计算长度:程序中增加了一个选项“柱长度系数按混凝土土规范的7.3.11-3计算。7.3.11-3条是新规范新增的。“当水平荷载产生的弯矩设计值占总弯矩设计值的75%以上时,框架柱的计算长度lo可按公式7.3.11-1和公式7.3.11-2计算结果的较小者取值。
●竖向力计算信息:程序有四个选择
-----不计算竖向力:它的作用主要用于对水平荷载效应的观察和对比等。
-----一次性加载计算:主要用于多层结构,而且多层结构最好采用这种加载计算法。因为施工的层层找平对多层结构的竖向变位影响很小,所以不要采用模拟施工方法计算。
-----模拟施工方法1加载:就是按一般的模拟施工方法加载,对高层结构,一般都采用这种方法计算。但是对于“框剪结构”,采用这种方法计算在导给基础的内力中剪力墙下的内力特别大,使得其下面的基础难于设计。于是就有了下一种竖向荷载加载法。
------模拟施工方法2加载:这是在“模拟施工方法1”的基础上将竖向构件(柱、墙)的刚度增大10倍的情况下再进行结构的内力计算,也就是再按模拟施工方法1加载的情况下进行计算。采用这种方法计算出的传给基础的力比较均匀合理,可以避免墙的轴力远远大于柱的轴力的不和理情况。由于竖向构件的刚度放大,使得水平梁的两端的竖向位移差减少,从而其剪力减少,这样就削弱了楼面荷载因刚度不均而导致的内力重分配,所以这种方法更接近手工计算。
所以,专家建议:在进行上部结构计算时采用“模拟施工方法1”;在基础计算是,用“模拟施工方法2”的计算结果。这样得出的基础结果比较合理。
●是否考虑P-△效应:选择否,就按规范的7.3.11条计算柱的计算长度系数,如果选择“是”,则柱的计算长度系数为1,再按程序的计算方法来计算P-△效应。
●是否考虑梁柱重叠的影响:
---不考虑:对于普通的多层框架,一般都采用这种选择。
---考虑梁端弯矩折减:
●水平力与整体坐标的夹角:
---主要用于有斜向抗水平力结构榀时填写,在0~90之间。改写后,风荷载要变化,主要是受风面积变化、风荷载作用的坐标变化;抗侧力结构榀的刚度变化引起地震力的变化,所以要重新进行数检。●回填土对地下室的相对刚度:
---根据程序编制专家的解释,填3大概为70%~80%的嵌固,填5就是完全嵌固,填在楼层数前加“-”,表示在所填楼层完全嵌固。到底怎样的土填3或填5,完全取决于工程师的经验。
●是否考虑扭转藕连:《高层建筑混凝土结构技术规程》的3.3.2-2条,“质量与刚度分布明显不对称、不均匀的结构,应计算双向水平地震作用下的扭转影响;其他情况,应计算单向水平地震作用下的扭转影响;”《建筑抗震设计规范》的5.1.1-3条,也与高规有相同的规定。
●地震设防烈度、设计地震分组、结构的抗震等级:按结构的实际填入即可。
●竖向地震作用系数:程序取的是规范的计算值。
●楼层最小地震剪力系数:参见《高层建筑混凝土结构技术规程》的表3.3.13;地震规范的表5.2.5同。程序对算出的“楼层最小地震剪力系数”如果不满足规范的要求,将给出是否调整地震剪力的选择。根据规范组的解释,如果不满足,就应调整结构方案,直到达到规范的值为止,而不能简单的调大地震力。
●双向水平地震作用扭转效应选择:如果选择,地震力将增大很多,所以在选用的时候要慎重。
●5%的偶然偏心:这是《高层建筑混凝土结构技术规程》的要求,3.3.3条要求:“计算单向地震作用时应考虑偶然偏心的影响”。计算双向地震作用时,可不考虑质量偶然偏心的影响。
●结构的阻尼比:按《高层建筑混凝土结构技术规程》的3.3.8条“除专门规定外,钢筋混凝土高层建筑结构的阻尼比应取0.05”程序提供的参考值:钢结构:0.02;混合结构:0.03。这个阻尼值不但用于地震作用计算,也要用于风荷载的计算。
●水平、罕遇地震影响系数最大值:按《建筑抗震设计规范》的表5.1.4-1取。
●特征周期值:根据场地类别和地震分组按《建筑抗震设计规范》的表5.1.4-1选用。
在调整系数中,有以下的几个参数开关:
●0.2Qo(0.25Qo)调整:
这条是针对框架-剪力墙结构,主要要注意以下几点:
对于框架柱数量从下到上基本不变的规则建筑,Qo(Vo-规范表示)取得是“地震作用标准值的结构底部总剪力”。对于框架柱数量从下至上分段有规律的变化的结构,Qo(Vo-规范表示)取得是“每段最下一层的地震作用标准值的总剪力”对复杂结构框架的调整应专门研究框架剪力的调整方法。
框架剪力的调整必须满足规范规定的楼层“最小地震剪力系数(剪重比)”的前提下进行。
在设计过程中根据“计算结果”来确定调整层数。
●温度应力折减系数:程序一般推荐0.75或更低。《混凝土结构设计规范》的5.3.6条只是提出了原则性的要求。
材料信息就按实际情况填写即可。
设计信息:
●分项系数和组合系数:一般工程都采用程序给出的隐含值,不要去改动它。
●活荷载重力荷载代表值系数:按《建筑抗震设计规范》的5.1.3条取。
●柱、墙荷载折减标志:要说明的是,在PM建摸中也有“荷载折减”,他们是叠加的,也就是PM中折减了,在空间程序计算中要在以前折减的基础上再折减。所以需要设计者在选用这项时特别慎重。
●柱配筋方式选择:有良种方式,单偏压和双偏压。单偏压程序就是按规范的公式进行配筋计算的。双偏压,程序是按数值积分法计算的,所以对于不同的“柱截面钢筋放置方式”就会得出不同的配筋计算结果。所以,建议整体计算还是按“单偏压”计算,在得出固定的“柱截面钢筋放置方式”后,再进行复核。
●结构基本自振周期:程序给出的隐含值是按《高层建筑混凝土结构技术规程》的附录B的公式:B.0.2计算的。最好是将程序计算的精确值反填回来,再计算。
(3)、TAT中的弹性节点:在TAT程序中也叫“特殊节点”,由于TAT程序采用的是“刚性楼板假定”所以,在同层中,各节点具有相同的位移,没有相对位移。弹性节点就是为了弥补这种假定对很多“空旷结构、错层结构”不合理模拟的补充。
3)、SATWE的参数及开关
总信息中:
●墙元侧向节点信息:这是剪力墙计算“精度和速度”取舍的一个选择。选择“内部节点”,那么剪力墙侧边的节点将作为内部节点而凝聚掉,但这样速度快,精度稍有降低;作为“外部节点”,那么剪力墙侧边的节点也将作为出口节点,这样墙元的变形协调性好,计算准确,但速度慢。
所以程序建议规则的结构可以选择“内部节点”,复杂的结构还是选择“外部节点”进行计算。
地震信息中:
●斜交抗侧力构件方向附加地震数:主要是针对“非正交的、平面不规则”的结构,这里填的是除了两个正交的,还要补充计算的方向角数。
●相应角度:就是除0、90这两个角度外需要计算的其他角度,个数要与“斜交抗侧力构件方向附加地震数”相同,且不得大于90和小于0。这样程序计算的就是填入的角度再加上0度和90度这些方向的地震力。
特殊构件:
●楼板的分类:
----刚性楼板:在程序中考虑为“平面内刚度无穷大,平面外刚度为零”
----弹性楼板3:假定平面内无限刚,真实的模拟楼板平面外刚度
----弹性楼板6:程序真实的计算楼板的平面内外的刚度
----弹性膜:程序真实的计算楼板平面内的刚度,楼板平面外的刚度不考虑。
●多塔定义:注意折线围区可以重叠,但同一构件不能同时属于两个不同的区域。PKPM中几个空间计算程序的区别
PKPM程序拥有的空间计算程序有三个,即TAT、SATWE、PMSAP
(1)、TAT--它是一个空间杆件程序,对柱、墙、梁都是采用杆件模型来模拟的,特殊的就是剪力墙是采用薄壁柱原理来计算的,在它的单元刚度矩阵中多了一个翘曲的自由度θ',相应的力矩多了双力矩。因此,在用TAT程序计算框剪结构、剪力墙结构等含钢筋混凝土剪力墙的结构都要对剪力墙的洞口、节点做合理的简化,有点让实际工程来适应我们的计算程序的味道。作这种简化都是因为分析手段的局限所制(资料书的P129)。当然,在作结构方案时,对结构作这样的调整对建筑结构方案的简洁、合理有很大的好处。它的楼盖是作为平面内无限刚、平面外刚度不考虑的假设。在新版的TAT程序中,允许增设弹性节点,这种弹性节点允许在楼层平面内有相对位移,且能承担相应的水平力。增加了这种弹性节点来加大TAT程序的适用范围,使得TAT程序可以计算空旷、错层结构。
(2)、SATWE--空间组合结构有限元程序,与TAT的区别在于墙和楼板的模型不同。SATWE对剪力墙采用的是在壳元的基础上凝聚而成的墙元模型。采用墙元模型,在我们的工程建摸中,就不需要象TAT程序那样做那么多的简化,只需要按实际情况输入即可。对于楼盖,SATWE程序采用多种模式来模拟。有刚性楼板和弹性楼板两种。SATWE程序主要是在这两个方面与TAT程序不同。
(3)、PMSAP---是一个结构分析通用程序。当然,它是偏向于建筑的,但它是一个发展方向。现在的比较著名的通用计算程序有:SAP84、SAP91、SAP2000、ANSYS、ETABS等程序,这些程序各有特长。结构设计易违反的强制性条文
根据日常审查中发现的结构专业易违反的强制性标准条文,某市建设工程施工图设计审查中心于近期召开了房屋建筑工程结构设计施工图审查及施工图设计审查研讨会,对发现的结构专业违背工程建设标准强制性条文问题进行了归纳、总结,以提高我市设计及审查的质量,保证结构的安全。现予以刊出,供同行参考。
1.活荷载取值不对。(主要是楼面、走道、屋面、楼梯及消防疏散楼梯的荷载)
2.基本风压、雪压取值不对。
3.钢筋的保护层取值不对(主要是地下室防水混凝土的保护层及低标号混凝土时的钢筋保护层、柱的钢筋保护层)。
4.地下室防水混凝土的的裂缝不满足0.2mm的要求。(主要有计算简图错误,弯矩调幅,土压力、水压力计算错误)许多工程未进行裂缝计算。
5.受力钢筋的最小配筋率不满足规范的要求。
6.框支剪力墙结构,剪力墙抗震等级未区分底部加强区(关键是框支层加上框支层以上两层的高度)与非加强区的抗震等级。《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002第4.8.2条。
7.混凝土结构的抗震等级选择错误。
8.连梁顶层箍筋未全长设置,连梁腰筋的设置不满足《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002第7.2.26条。既:顶层连梁纵向钢筋伸入墙体的长度范围内,应配置间距不大于150mm的构造箍筋,箍筋直径应与该连梁的箍筋直径相同;墙体水平分布钢筋应作为连梁的腰筋在连梁范围内拉通连续配置;当连梁截面高度大于700mm时,其两侧面沿梁高范围设置的纵向构造钢筋(腰筋)的直径不
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