PMCAD及SATWE程序常用参数使用调整说明.doc

PMCAD及SATWE程序常用参数使用调整说明整理：滕祥泉针对通常设计特点，结构总体计算分两种情况A、 民用性质结构，按民用荷载输入常规计算即可；B、 工业结构，特点一般是荷载较大，此时一般分两个计算模型，一个是计算框架梁柱与基础，一个用于计算次梁板。具体在satwe荷载参数处展开说一下提纲：1、PMCAD中的参数 2、SATWE分析与设计参数补充定义3、其他设置参数4、结构内力和配筋计算5、计算结果查看，通常需要注意的指标参数6、基础jccad简单介绍1、PMCAD中的参数 （1）总信息：a、结构体系、结构主材：不同的结构体系有不同的调整参数。 b、地下室层数：必须准确填写。 c、对所有楼层强制采用刚性楼板假定，只有位移控制是在刚性楼板假定条件下计算执行这一开关地震力、内力计算结果不合理。一般工程计算二遍，一是强制楼板刚性控制位移（位移比、位移角）；二是按楼板的开大洞或凸出部分的真实情况计算抗侧力构件的内力和地震作用。（2）、材料信息：根据需要填写就可；容重等参数在SATWE设计参数中说明。（3）地震信息 a、设计地震分组：就是抗震规范的第一组、第二组、第三组对应近震、中震、远震。按抗震规范的附录A选择（特别规定的除外）即可。b、场地类别：按地基基础规范的3.0.3条的4款，是“场地类别”。建筑抗震设计规范的3.3.1、3.3.2、3.3.3条也是提的“建筑场地类别”，具体划分可参阅抗震规范4.1.3、4.1.6条。一般的地质勘察报告要提出此参数的。 c、计算振型个数：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。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，证明我们的振型数取够了。 （ “有效质量系数”就是计算振型数应使振型参与质量不小于总质量的90。）抗震规范第5.2.2条条文说明里面也有相关说明。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%” （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，对于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。高层建筑对风荷载是否敏感，在3.2.2条条文说明中有具体说明。所以对一般建筑直接填入基本风压Wo即可（但要分清基本风压的重现期），对特殊建筑（如立面开洞、对风荷载比较敏感的建筑等）可进行基本风压相应修正，再行填入。 2、SATWE设计参数（1）总信息a、恒活荷载计算信息：程序有四个选择 -不计算竖向力：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，属于设计调整阶段。 -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，也可采用模拟施工方法1加载计算。 -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。 -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）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合理情况。由于竖向构件柱的截面刚度放大，使得剪力墙和柱之间连梁两端的竖向位移差减少，从而其剪力减少，这样就降低了楼面荷载因构件截面刚度差异很大而导致竖向荷载作用下的内力重分配，所以这种方法更接近手工计算。但这种方法人为的扩大了竖向构件与水平构件的截面刚度比，所以，有专家建议：在进行上部结构计算时采用“模拟施工方法1”；在基础计算时，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。b、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或结构平面不规则时填写，在090之间。改写后，对于风荷载，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，不同的迎风面，风力、风的作用形式是不同的，所以得到的内力、配筋也可能不同；对于地震作用，抗震规范5.1.1-2规定有斜交抗侧力构件的结构，对相交角度大于15o时，应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用。c、混凝土容重（kN/m3）：通常的填写方法（或者习惯）25、25.5、26、27，有一南京院取2627，全剪结构取27，若取25，对于剪力墙须输入双面粉层荷载。在结构中梁板是相交的，为了确定梁混凝土量在板范围内在程序中是否多算的问题，我建了一个3000x3000的小框架，对楼板厚度分别采用100和400厚混凝土进行了试算，发现板厚对结构恒荷载没有影响，也就是说梁的混凝土量是根据输入截面进行计算的，因此梁板重合部分的恒荷载是重复计算的，这部分混凝土量基本可以抵消梁侧边的抹灰梁。建议普通多层框架混凝土容重取25（经计算核实，普通框架取25满足计算要求）；框剪结构混凝土容重采用26，纯剪结构混凝土容重取27，即可满足计算自重要求。d、钢材容重：纯钢材78.5KN/m3，计算时，考虑防火涂料及节点做法，建议取用钢材容重为78.5x1.0582.43（钢柱若有维护墙还应大些）e、裙房层数：高规4.8.6条规定，抗震设计时，与主楼连为整体的裙楼的抗震等级不应低于主楼的抗震等级，主楼结构在裙房顶部上、下各一层应适当加强抗震构造措施。 高规10.6.4条对多塔楼的裙房设计构造提出相应要求。程序设置该参数，作为带裙房的塔楼结构，剪力墙底部加强区高度的判断依据，按规范要求，如加强区取到裙房屋面上一层。如果有裙房高层，须按实际情况输入此参数。f、墙元细分最大控制长度，程序给定的限制是1.05.0，普通默认2.0一般可满足要求，对于较重要的框支结构，可细化墙元，取1.01.5。g、墙元侧向节点信息。内部节点计算准确些，一般默认选择内部节点。（2）风荷载信息 见PM参数说明（3）地震信息 地震设防烈度、结构的抗震等级可按建筑抗震设计规范及高层建筑混凝土结构技术规程并查阅建筑工程抗震设防分类标准确定，按结构的实际填入即可。设计地震分组可直接按建筑抗震设计规范的附录A查取。特别提醒建筑工程抗震设防分类标准对于电子（信息）工业建筑抗震设防是否确定为乙类建筑给出了判定标准（同时满足投资10亿元以上、单体建筑面积50000m2和职工人数超过1000人），见7.3.5条及其条文说明。a、考虑双向地震作用：抗震规范5.1.1条规定，质量和刚度分布明显不对称的结构，应计入双向地震作用下的扭转影响；SATWE用户手册P134：程序允许同时考虑偶然偏心和双向地震作用，此时仅对无偏心地震作用效应进行双向地震作用计算，而左偏心地震作用效应和右偏心地震效应并不考虑双向地震作用；考虑双向地震作用并不改变内力组合数。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。b、偶然偏心：对偶然偏心解释抗震规范（5.2.31条）与高规（3.3.3条）不同。程序按高规执行，主要是因为、考虑耦联对任何结构都适用；、依靠程序自行搜索边榀很困难。计算时选取此项，计算内力增大510程序内定考虑X方向：正偏心，负偏心,Y方向：正偏心，负偏心,只在内力和位移计算中考虑。分析a、b两条，多层建筑计算，若结构不规则时考虑双向地震作用；计算高层时，偶然偏心、双向地震作用均考虑。 C阻尼系数：抗震规范第5.1.5-1条 除专门规定外，建筑结构的阻尼比应取0.05。抗震规范第8.2.2条钢结构在多遇地震下的阻尼比，对不超过l2层的钢结构可采用0.035，对超过l2层的钢结构可采用0.02；在罕遇地震下的分析，阻尼比可采用0.05。此外，单层厂房可取0.05。门式钢架轻型房屋钢结构技术规程CECS102:2002 第3.1.6条，门式钢架轻型房屋钢结构的地震作用可采用底部剪力法分析确定。抗震验算时，结构的阻尼比可取0.05。 D、振型个数：取3的倍数，高层建筑应至少取9个，考虑扭转耦联计算时，振型应不少于15个，对多塔结构不应少于塔数9。计算时要检查Cmass-x及Cmass-y两向质量振型参与系数，均要保证不小于90，达不到时，应增加振型数，重新计算； E、活荷载质量折减系数：一般按照抗震规范5.1.3条规定进行选用（本系数为计算地震作用设置）。注意该系数只改变楼层质量，不改变荷载总值，即对竖向荷载作用下的内力计算无影响。 F、特征周期：一般根据建筑场地类型和设计地震分组选用相应的特征周期。抗震规范4.1.6条规定：当有可靠的剪切波速和覆盖层厚度且其加权值处于表4.1.6所列场地类别的分界线附近时，应允许按插值方法确定地震作用所用的设计特征周期。 G、多遇、罕遇地震影响系数最大值： 按照抗震规范5.1.4条规定取用即可，但须注意有特殊规定的地区，须按照当地的地震动参数进行设计计算；另外应注意的是：对于重要建筑，还应根据某工程场地评估报告提供的设计反应谱进行计算。 H、斜交抗侧力构件方向附加地震数及角度：可允许5组多方向地震。附加地震数在05之间取值，在相应的角度填入各角度值，该角度是与X轴正方向的夹角，逆时针方向为正。 I、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，可按3.3.17条进行折减的。 框架：0.60.7、框剪：0.70.8、剪力墙：0.91.0（本系数可根据隔墙布置和采用的材料进行调整，对框架结构的首层位移角影响较大）；所里发的全国民用建筑工程设计技术措施-结构8.8节中，给出了当填充墙（砖填充墙）比较少的折减系数取值方法，当非承重墙体为砖砖墙时，框架：0.70.8、框剪：0.80.9、剪力墙： 1.0综上，建议高层建筑按高规规定执行，多层按技术措施规定执行，必要时可适当放大0.05，如还需放大，可专业讨论确定。 J、结构的规则性判断：经向PKPM技术人员核实，目前，程序中该参数不起作用。 （4）活荷载信息 柱墙基础活荷载折减系数（计算截面以上层数 折减系数）：对于民用建筑根据荷载规范 4.1.2条规定进行选用。这里需要注意的是折减系数是计算截面以上层数的折减系数，即，算基础荷载时，当基础上有一层结构，则按一层结构对应的折减系数进行折减；当68层时，将按照68层所填入的折减系数对全楼活荷载进行折减；当然有错层结构时，注意输入楼层与实际楼层的活荷载折减关系。对于工业建筑，主梁柱折减，折减系数专业评审确定，基础采用主梁柱荷载，不予折减；次梁板荷载不进行折减，模型需要计算两遍。 （5）调整信息 a、梁端负弯矩调幅系数：建议考虑，负弯矩向下调幅后，跨中弯矩自动增大，一般取为0.85；可参阅高规5.2.3条规定； b、梁设计弯矩放大系数：是不考虑活载不利布置时乘的系数；填写后正负弯矩均增大，提高了安全储备； 建议普通工程考虑活荷载不利布置，不考虑弯矩放大系数。 c：梁扭矩折减系数：对于现浇楼板结构，当采用刚性楼板假定时，可以考虑楼板对梁抗扭的作用对梁的扭矩进行折减；折减系数可在0.41.0范围内取值；考虑到楼板的有利作用，一般填写0.4；经向PKPM技术人员核实，程序会自动判断楼板信息，当梁两边没有楼板时，程序不予折减扭矩。 d：连梁刚度折减系数：多、高层结构设计中允许连梁开裂，开裂后连梁的刚度有所降低，程序中通过连梁刚度的折减系数来反应开裂后的连梁刚度。为避免连梁开裂过大，此系数不宜取值过小，不宜小于0.5（见高规5.2.1条）。剪力墙洞口间部分（连梁）也采用此参数折减。另外高规7.2.25条规定当剪力墙的连梁不满足本规程7.2.23条关于剪力的限值后，给出了相应的调整措施。全国民用建筑工程设计技术手册结构8.8-7条规定当结构由风荷载控制时，连梁刚度折减系数不宜小于0.8。中梁刚度放大系数：程序中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在考虑楼板对梁刚度的贡献。程序自动搜索中梁和边梁，两侧均与刚性楼板相连的中梁刚度放大系数为BK，只有一侧与刚性楼板相连的中梁或边梁的刚度的放大系数为1.0+（BK-1）/2，其它情况的梁不放大。多高层钢筋混凝土结构的概念设计与分析8.8-7条建议：通常现浇楼面的边梁取1.5，中间框架梁取2.0；有现浇面层的装配式的框架梁其刚度增大系数可适当减小；对无现浇面层的装配式结构楼面梁，板柱体系的等代梁取1.0，该系数对连梁不起作用。 e：是否按抗震规范（5.2.5）调整各楼层地震内力：该条是规范对剪重比限值要求的体现，若选择由程序自动调整，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效应。建议有抗震设计要求的建筑，此项常选。 f：全楼地震力放大系数：是地震力调整系数，用来放大地震力，提高安全度，其经验范围为1.01.5，通常可不予调整，取1.0。 g：0.2Q0调整起始（终止）层号：抗规6.2.13及高规8.1.4条有专门针对框剪结构的规定，该系数只调整剪力、弯矩不调整轴力，若不考虑调整，这两个数均填0。关于程序内部是否设置最高上限调整系数问题，经向PKPM技术人员核实目前程序设置0.2Qo调整的上限为2，可以把起始层号填为负值，程序将不考虑上限的控制。计算地震作用时，其中一个标准层剪力非常非常小，但是弯矩却比较大，调整到0.2Q0时，剪力与弯矩同时放大，此时的按照剪力放大的倍数，弯矩已经放大到了相当大的一个数值，配筋巨大无比，这种情况往往是该层独立柱数很少造成的，这是框剪结构中剪力墙合理数量的问题，需要调整结构布置。 h、顶塔楼地震力放大起始（终止）层号：该系数仅是能放大顶塔楼的内力，但不改变位移。抗震规范5.2.4条 当采用底部剪力法时，突出屋面的屋顶间。女儿墙、烟囱等的地震效应，宜乘以增大系数3，此增大部分不应往下传递，但与该突出部分相连的构件应予以计入。SATWE程序采用振型分解法，当振型数足够时，不需填写此系数。在PKPM设置0.2Q0调整的上限为2时，一般不会出现配筋巨大无比的情况。 （6）设计信息a、是否考虑P-效应：高规5.4.1给出了取用的判断方法，刚重比满足高规5.4.1条时就可不考虑重力二阶效应。此时重力二阶效应相对较小，可以忽略。整体稳定性满足高规5.4.4及 5.4.1条时可以不考虑。但是，满足5.4.4条，不满足5.4.1条时按高规5.5.1条执行。程序会自动计算刚重比，并且判断是否满足高规5.4.4及5.4.1条，同时给出是否需要考虑重力二阶效应的建议，如不满足，则选择此项重新计算。钢结构一般选择此项，对混凝土结构Satwe输出文件Wmass.out中会有提示是否需要考虑二阶效应，如需考虑，返回选择该参数即可。b、是否考虑梁柱重叠部分简化为刚域： 高规5.3.4条有相应的可考虑刚域影响的规定；不考虑：对于普通的多层框架，一般都采用这种选择。 考虑梁两端刚域的影响：将会对梁端弯矩进行折减（为扣除刚域后的梁端弯矩），扣除梁两端刚域后的梁计算长度为： Lo=L-（Dbi+Dbj） 但计算荷载还是按节点间梁长来计算的。经向PKPM技术人员核实，程序中梁柱节点考虑为刚域，程序只考虑梁的刚域，没有考虑柱的刚域，所以四周梁高不等不影响梁的刚域。c、混凝土柱计算长度系数执行混凝土规范7.3.113条：选择该项后，程序将自动判断水平力产生的弯矩是否占有75%d、梁、柱保护层厚度：混凝土规范9.2.1条 表9.2.1明确规定了各种情况下的梁柱保护层厚度，可以根据情况选用，往往设计计算的时候忽略对不同环境类别的保护层厚度修改，直接选用默认值，从而对计算配筋产生一定的影响。SATWE程序计算后，在混凝土构件配筋简图中得出的钢筋AS面积，是否考虑了双排或者三排钢筋的情况？经向PKPM技术人员核实，只有梁配筋有这个问题，柱没有双排筋问题（程序也没有考虑）。当梁单边配筋率大于1%时，程序考虑双排配筋（需减少ho），再不够则考虑双筋，再不够则超筋。当梁单边配筋率大于1%时，程序考虑双排配筋（需减少ho），再不够则考虑双筋；双筋配筋时，压筋将与拉筋相比取大值。此时，只要按输出配筋配即可。对于双排筋，需要自己判断。由于程序已经考虑了HO的减小，所以，只要不超过两排配筋，都是可以的。e、柱配筋计算原则：单偏压计算、双偏压计算，柱一般按单偏压计算、双偏压验算为好，因双偏压存在多解，配筋量与形式不唯一。 （7）配筋信息 根据工程需要填写即可。 （8）荷载组合 根据荷载规范3.2.5、4.1.1条规定（均为强条）a、恒荷载作用的分项系数：当其对结构不利时，对于可变荷载效应控制的组合，应取1.2，对于永久荷载效应控制的组合，应取l.35；当其对结构有利时，一般应取1.0。b、可变荷载作用的分项系数和组合值系数：一般应取l.4；对于标准值大于4.0KN/m2的工业房屋楼面结构的活荷载应取1.3；楼面活荷载的组合值系数见荷载规范表4.1.1，取值范围在0.7-0.9之间；风荷载的组合值系数为0.6；与地震作用效应组合时风荷载的组合系数为0.2。对于工业建筑，活荷载组合系数取1.0。c、地震作用的水平（竖向）分项系数：程序默认水平分析系数取1.3，竖向地震作用时取0.5。d、活荷重力代表值系数建筑抗震设计规范5.1.3条（强条）规定：建筑的重力荷载代表值应取结构和构配件自重标准值和各可变荷载组合值之和