分析与设计参数补充定义(必须执行).ppt

PKPM基本操作与参数说明 仅供毕业设计参考使用 注意 标注方式随时用TAB键切换 所有的次梁均按主梁输入 注意 一般建立好首层然后选择全部复制进行修改即可 为了避免混乱 可以先将图保存到桌面上 然后从第九步打开 工具里面T D 直接点击保存即可 T D 天正 选择SAT 8软件的第一项 屏幕弹出SATWE前处理 接PMCAD生成SATWE数据对话框 SAT 8中各参数的意义 1 分析与设计参数补充定义 必须执行 点取显示下图所示参数设置对话框 1 1总信息 第一页为结构总信息 共17个参数 下面着重讲解一下和框架结构相关的参数的含义和取值原则 1 1 1水平力与整体坐标夹角 度 规范规定 抗震规范 5 1 1条和 高规 3 3 2条规定 一般情况下 应允许在建筑结构的两个主轴方向分别计算水平地震作用并进行抗震验算 程序实现 该参数为地震作用力方向或风荷载作用方向与结构整体坐标的夹角 逆时针方向为正 如地震沿着不同方向作用 结构地震反映的大小一般也不相同 那么必然存在某个角度使得结构地震反应最为剧烈 这个方向称为最不利地震作用方向 从严格意义上讲 规范中所讲的主轴是指地震沿该轴方向作用时 结构只发生沿该轴方向的侧移而不发生扭转位移的轴线 当结构不规则时 地震作用 的主轴方向就不一定时00或900 如最大地震力方向与主轴夹角较大时 可以输入该角度考虑最不利作用方向的影响 操作要点 由于设计人员事先很难估算结构最不利地震作用方向 因此可以先取初始值00 SAT 8计算后在计算书WZQ OUT中输出结构最不利方向角 如果这个角度与主轴夹角大于 150 应将该角度重新计算 以考虑最不利地震作用方向的影响 注意事项 1 为避免填入该角度后图形旋转带来的不便 也可以将最不利地震作用方向在多方向水平地震参数中输入 2 本参数不是规范要求的 供设计人员选用 3 本参数也可以考虑最大风力作用的方向 但需要用户自行设定多个角度进行计算 比较多次计算结构取最不利值 1 1 2混凝土容重 kN m3 规范规定 参看 荷载规范 附录A常用材料和构件的自重表 容重是用来计算梁 柱 墙 板重力荷载用的 操作要点 初始值钢筋混凝土容重为25 0kN m3 这适合于一般工程情况 若采用轻质混凝土或需要考虑构件装饰层重量时 应按实际情况修改此参数 注意事项 如果结构分析是不想考虑混凝土构件自重荷载 可以填0 一般计算选用大于25的数值即可 1 1 3对所有楼层强制采用刚性楼板假定 规范规定 高规 5 1 5条规定 进行高层建筑内力与位移计算时 可假定楼板在其自身平面内均无限刚性 程序实现 选择该项后 程序可以将用户设定的弹性楼板强制为刚性楼板参与计算 操作要点 初始值为不选择该项 1 在计算位移 周期等控制参数时 应选择该项 将弹性楼板强制为刚性楼板参与计算 以满足规范要求的计算条件 计算完成后应去掉此项选择 以弹性楼板方式进行配筋和其他计算分析 注意事项 对于复杂结构 如不规则坡屋顶 体育馆看台 工业厂房 或者柱 墙不在同一标高 或者没有楼板等情况 如果采用强制刚性楼板假定 结构分析会严重失真 对这类结构可以查看位移的 或观察结构的动态变形图 考察结构的扭转效应 2 对于错层或带夹层的结构 总是伴有大量的越层柱 如采用强制刚性楼板假定 所有越层柱将受到楼层约束 造成计算结构失真 1 1 4结构的材料信息 操作要点 按工程实际情况设定结构材料信息 1 1 5结构体系 操作要点 按工程实际情况确定结构体系 1 1 6恒活荷载计算信息 规范规定 高规 5 1 9条规定 高层建筑进行重力荷载作用效应分析时 柱 墙轴向变形宜考虑施工过程的影响 施工过程的模拟可根据需要采用适当的简化方法 程序实现 这是竖向力控制参数 程序设有五个选项 l不计算恒活荷载 不计算竖向力 l一次性加载 采用整体刚度模型 按一次加载方式计算竖向力 高层框剪结构当竖向荷载一次加上时 由于墙与柱的竖向刚度相差很大 墙柱间的连梁协调两者之间的位移差 使柱的轴力减小 墙的轴力增大 层层调整累加的结果 有时会使高层结构的顶部出现拉柱或梁没有负弯矩的不真实情况l模拟施工加载1 在实际施工中竖向荷载逐层增加 逐层找平 下层的变形对上层基本没有影响 连梁的调节作用也不大 程序模拟施工中逐层加载 逐层找平的加载方式计算竖向力 但为了简化计算过程 程序没有逐层增加结构刚度 而是采用整体刚度分层加载模拟进行计算 模拟施工加载2 按模拟施工1的加载方式计算竖向力 但为了防止框筒结构按刚度分配荷载可能出项的不合理情况 将筒体外围框架构件的刚度放大十倍 再进行荷载分配 显然这属于经验处理方法 但这样处理接近手工计算结果 传给基础的荷载比较合理 l模拟施工加载3 新版软件增加的选项 采用分层刚度分层加载模型 再每层加载时不用总体刚度 只用本层及以下层的刚度 虽然计算工作量大了 但其更符合施工实际情况 如图操作要点 l不计算恒活荷载 仅用于研究分析 l一次性加载 主要用于多层结构 钢结构和有上传荷载 例如吊柱 的结构 l模拟施工加载1 适用于多高层结构 l模拟施工加载2 仅可用于框筒结构向基础软件传递荷载 不要传递刚度 模拟施工加载3 适用于多高层无吊车结构 更复合工程实际情况 推荐使用 1 1 7风荷载计算信息 程序实现 这是风荷载计算控制参数 程序设有两个选项 其含义如下 l不计算风荷载 即不计算风荷载 l计算风荷载 计算X Y两个方向的风荷载 操作要点 通常选择初始项 计算风荷载 1 1 8地震作用计算信息 抗震规范 3 1 4条规定 抗震设防烈度为6度时 除本规范有具体规定外 对乙丙丁类建筑可不进行地震作用计算 l 抗震规范 5 1 6条规定 6度时的建筑 建造于 类场地上较高的高层建筑除外 以及生土房屋和木结构房屋等 应允许不进行截面抗震验算 但应符合有关的抗震措施要求 6度时建造于 类场地上较高的高层建筑 7度和7度以上的建筑结构 生土房屋和木结构房屋等除外 应进行多遇地震作用下的截面抗震验算 l 抗震规范 5 1 1条规定 8 9度时的大跨度和长悬臂结构及9度时的高层建筑 应计算竖向地震作用 l 高规 3 3 2条规定 8度 9度抗震设计时 高层建筑中的大跨度和长悬臂结构应考虑竖向地震作用 9度抗震设计时应计算竖向地震作用 l 高规 10 2 6条规定 8度抗震设计时转换构件尚应考虑竖向地震的影响 l 高规 10 5 2条规定 8度抗震设计时 连体结构的连接体应考虑竖向地震的影响 程序实现 这是地震作用控制采纳数 程序设有三个选项 其含义如下 l不计算地震作用 即不计算地震作用 l计算水平地震作用 计算X Y两个方向的地震作用l计算水平和竖向地震作用 计算X Y和Z三个方向的地震作用 操作要点 按照规范规定 依据当地抗震等级及工程实际情况进行选择 l不计算地震作用 用于抗震设防烈度6度以下地区的建筑 6度甲类建筑和6度 类场地的高层建筑除外 l计算水平地震作用 用于抗震设防烈度7 8度地区的多高层建筑 及6度甲类建筑和6度 类场地的高层建筑 l计算水平和竖向地震作用 用于抗震设防烈度9度地区的高层建筑 8 9度地区大跨度和长悬臂结构 8度地区带有连体和转换结构的高层建筑 注意事项 8 9 度地区大跨度结构一般指高度不小于24m 18m 长悬臂构件指悬臂板不小于2 1 5 m 悬臂梁不小于6 4 5 m 1 1 9结构所在地区 程序实现 程序提供三个选项 其含义如下 选择 全国 程序执行国家规范 选择 上海 程序除执行国家规范外 还执行上海市有关的地方规范 选择 广东 程序除执行国家规范外 还执行广东省有关的地方规范 操作要点 初始值为 全国 应按地区进行选择 全国除上海 广东以外的地区都应选择 全国 上海地区的工程应选择 上海 广东地区的工程应选择 广东 1 2风荷载信息 下面是与风荷载计算有关的信息 如果 总信息 页中选择了 不计算风荷载 可以不设置本页参数 1 2 1地面粗糙度类别 规范规定 荷载规范 7 2 1条规定 地面粗糙度可分为A B C D四类 A类指近海面和海岛 海岸 湖岸及沙漠地区 B类指田野 乡村 丛林 丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区 C类指有密集建筑的城市市区 D类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区 参看 高规 3 2 3条的有关规定 程序实现 程序岸设计人员输入的地面粗糙度类别确定风压高度变化系数 操作要点 按规范规定和当地情况输入地面粗糙度类别 初始值为B 1 2 2修正后的基本风压 规范规定 荷载规范 7 1 2条规定 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0 3kN m3 高规 3 2 2条规定 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 操作要点 根据 荷载规范 附表D 4输入本地基本风压 初始值为0 3 注意事项 当没有100年一遇的风压资料时 可近似将50年一遇的基本风压乘以1 1增大系数 1 2 3结构基本周期 规范规定 荷载规范 附录E结构基本自振周期的经验公式 规定了各类结构自振周期计算的经验公式 高规 3 2 6条规定 对比较规则的结构 也可采用近似公式计算 框架结构T1 0 08 0 1 n 框架 剪力墙和框架 核心筒结构T1 0 06 0 08 n 剪力墙结构和筒中筒结构T1 0 05 0 06 n n为结构层数 程序实现 结构基本周期主要用于计算风荷载中的风振系数 SATWE给出的结构基本周期初始值是按 高规 3 2 6条简化公式计算的 操作要点 结构基本自振周期可以采用以下三种方法取值 1 根据规范的近似公式手工计算输入 2 采用程序简化计算的初始值 3 在完成一次计算后 将计算书WZQ OUT中的结构第一平动周期值输入重算 1 3地震信息 本页是有关地震作用的信息 共有19个参数 对于抗震设防烈度为6度和6度以下 不需要进行抗震计算 但仍需采用抗震构造措施的地区 可以再第一页中选择 本页中的地震烈度 框架抗震等级和剪力墙抗震等级按实际情况进行情况输入 其他参数可不考虑 1 3 1结构规则性信息 规范规定 抗震规范 5 2 3条规定 规则结构不进行扭转藕联计算时 平行于地震作用方向的两个边榀 其地震作用效应应乘以增大系数 高规 3 3 1条规定 对质量和刚度不对称 不均匀的结构以及高度超过100m的高层建筑结构应采用考虑扭转藕联振动影响的振形分解反应谱法 程序实现 考虑到扭转藕联计算适用于任何空间结构的分析 SATWE软件去掉了扭转藕联选项 不论结构是否规则总进行扭转藕连计算 因此不必考虑结构边榀地震效应增大 操作要点 根据结构设计方案选择 规则 或 不规则 初始值为不规则 1 3 2设计地震分组 规范规定 抗震规范 3 2 3条规定 本规范的设计地震共分为三组 抗震规范 3 2 4条规定 设计地震分组 可按本规范附录A采用 操作要点 根据 抗震规范 附录A设置本地区地震分组 初始值为一组 1 3 3设防烈度 规范规定 抗震规范 3 2 2条规定 抗震设防烈度和设计基本地震加速度取值的对应关系 应符合表3 2 2的规定 操作要点 根据 抗震规范 附录A设定本地区抗震设防烈度 该参数共有六个选项 6 0 05g 7 0 10g 7 0 15g 8 0 20g 8 0 30g 9 0 40g 初始值为7 0 10g 1 3 4场地类别 规范规定 抗震规范 4 1 6条规定 建筑的场地类别 应根据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度按表4 1 6划分为四类 操作要点 根据规范规定和当地情况输入场地类别 该参数共有五个选项 0代表上海地区 1 2 3 4分别代表全国其它地区的 类场地 1 3 5框架抗震等级1 3 6剪力墙抗震等级 规范规定 抗震规范 6 1 2条规定 钢筋混凝土房屋应根据烈度 结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级 丙应符合相应的计算和构造措施要求 丙类建筑的抗震等级应按表6 1 2确定 参考 高规 4 8 1条 4 8 2条和4 8 3条有关高层建筑抗震等级的规定 操作要点 根据规范规定和工程实际情况输入构件抗震等级 该参数共有六个选项 0 1 2 3 4 5分别代表抗震等级为特一级 一级 二级 三级 四级和没有抗震构造要求 1 3 7按中震 或大震 不屈服做结构设计 程序实现 该参数用于实现基于性能的抗震设计 选择该项可以对结构进行中震或大震不屈服设计 程序执行以下操作 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 组合值系数不变 3 抗震承载力调整系数取1 0 4 钢筋和混凝土材料强度取标准值 操作要点 进行中震或大震不屈服设计时选择此项 还应按抗震等级修改 多遇地震影响系数最大值 一般中震取2 8倍小震值 大震取4 5 6倍的小震值 注意事项 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 1 3 8考虑偶然偏心 规范规定 高规 3 3 3条规定 计算单向地震作用时应考虑偶然偏心的影响 高规 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 程序实现 偶然偏心是指由偶然因素引起的结构质量变化 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 程序设置选择开关 由设计人员自行决定是否考虑偶然偏心的影响 考虑偶然偏心时 程序将无偏心的初始质量分布作为一组地震作用效应 再按附加偏心距取X Y地震作用方向垂直的建筑物边长的 5 形成四种偏心方式的两组地震作用效应 合起来共三个地震组合进行内力分析计算 使地震组合数增加到原来的三倍 操作要点 对于高层建筑结构 通常选择考虑偶然偏心 初始值为不选择 注意事项 由于结构平立面布置的多样性 复杂性 大量计算分析表明 计算双向水平地震作用并考虑扭转影响与计算单向水平地震作用并考虑偶然偏心的影响相比 前者并不总是最不利的 因此抗震设计时 根据 抗震规范 第5 2 3条规定及其条文说明 对于多层建筑 除平面规则的可通过考虑扭转藕联计算来估计水平地震作用的扭转影响外 凡属该规范第3 4 2条所指的平面不规则多层建筑 亦应考虑偶然偏心的影响 1 3 9考虑双向地震作用 规范规定 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 应计入双向水平地震作用下的扭转影响 高规 3 3 1条规定 质量和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 程序实现 考虑双向地震扭转效应 在X和Y方向地震作用的效应分别为和 则 程序对柱采用了与其他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 这种调整后的组合方式会使计算结构更合理 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 操作要点 当建筑结构的质量和刚度明显不对称 不均匀时 应选择该项 初始值为不选择注意事项 1 不对称不均匀的结构是不规则结构的一种 指同一平面内质量 刚度布置不对称 或虽在本层内对称 但沿高度分布不对称的结构 2 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 3 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 不进形叠加 取不利结果 1 3 10计算振型个数 规范规定 抗震规范 5 2 2条文说明规定 振型个数一般可以取参与质量达到总质量90 所需的振型数 高规 5 1 13条规定 抗震计算时 宜考虑平扭藕联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小于塔楼数的9倍 且计算振型数应使振型参与质量不小于总质量的90 程序实现 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 操作要点 计算后应查看计算书WZQ OUT 检查X和Y两个方向的有效质量系数是否大于0 9 如都大于0 9则表示振型数取够了 否则应增加振型个数重新计算 注意事项 1 通常振型数取值应不小于3 且为3的倍数 2 必须保证有效质量系数大于0 9 否则计算振型数量不够 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 振型数也不能取的太多 不能多于结构有质量贡献的自由度总数 每个刚性板取3个 每个弹性节点取2个 例如全部为刚性楼板的结构 振型数不能超过楼层数的3倍 否则可能出现异常 4 当结构楼层数较多或结构层刚度突变较大时 如高层 错层 越层 多塔 楼板开大洞 顶部有小塔楼 有转换层 有弹性板等复杂结构 振型数应相对多取 1 3 11活荷载质量折减系数 规范规定 抗震规范 5 1 3条规定 计算地震作用时 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 按等效均布荷载计算的楼面活荷载 藏书库 档案馆0 8 其他民用建筑0 5 高规 3 3 6条规定 楼面活荷载按实际情况计算时取1 0 按等效均布活荷载计算时 藏书库 档案库 库房取0 8 一般民用建筑取0 5 操作要点 1 该参数是计算重力荷载代表值时的活荷载组合系数 初始值为0 5 设计人员可以根据工程实际情况修改 2 该折减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没有影响 1 3 12周期折减系数 规范规定 高规 3 3 16条规定 计算各振型地震影响系数所采用的结构自振周期应考虑非承重墙体的刚度影响予以折减 高规 3 3 17条规定 当非承重墙体为填充砖墙时 高层建筑结构的计算自振周期折减系数可按下列规定取值 1 框架结构可取0 6 0 7 2 框架 剪力墙结构可取0 7 0 8 3 剪力墙结构可取0 9 1 0 对于其他结构体系或采用其他非承重墙体时 可根据工程情况确定周期折减系数 操作要点 周期折减的目的是为了考虑框架结构和框架 剪力墙结构填充墙刚度对计算周期的影响 因为建模时没有输入填充墙 仅考虑其荷载 没有考虑其刚度 根据工程实际情况确定周期折减系数 取值范围0 7 1 0 初始值为0 8 注意事项 1 以上折减系数是按实心粘土砖做填充墙确定的 如采用轻质填充材料 折减系数应按实际情况不折减或少折减 2 周期折减不改变结构的自振特性 只改变地震影响系数 1 3 13结构的阻尼比 规范规定 抗震规范 5 1 5条规定 除有专门规定外 建筑结构的阻尼比应取0 05 高规 3 3 8条规定 除有专门规定外 钢筋混凝土高层建筑结构的阻尼比应取0 05 抗震规范 8 2 2条规定 钢结构在多遇地震下的阻尼比 对不超过12层的钢结构可采用0 035 对超过12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 结构阻尼比是反应结构内部在动力作用下相对阻力情况的参数 操作要点 根据规范规定和工程实际情况输入结构的阻尼比 通常钢筋混凝土结构可取初始值0 05 钢结构可取0 02 混合结构取0 03 1 3 14特征周期 s 规范规定 抗震规范 3 2 3条规定 建筑的设计特征周期应根据其所在地的设计地震分组和场地类别确定 对 类场地 第一组 第二组和第三组的设计特征周期 应分别按0 35s 0 40s和0 45s采用 抗震规范 5 1 4条规定 特征周期应根据场地类别和设计地震分组按表5 1 4 2采用 操作要点 根据工程实际情况输入特征周期值 初始值为0 45 1 3 15多遇地震影响系数最大值1 3 16罕遇地震影响系数最大值 规范规定 抗震规范 5 1 4条规定 其水平影响系数最大值应按5 1 4 1采用 操作要点 根据规范5 1 4 1的规定输入多遇和罕遇地震时的地震影响系数最大值 多遇地震初始值0 08 罕遇地震初始值为0 50 注意事项 如果工程设计的地震加速度值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值 输入该值即可 1 3 17斜交抗侧力构件方向附加地震数1 3 18相应角度 度 规范规定 抗震规范 5 1 1条规定 有斜交抗侧力构件的结构 当相交角度大于15 时 应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用 高规 3 3 2条规定 有斜交抗侧力构件的结构 当相交角度大于15 时 应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用 程序实现 程序提供了计算多方向水平地震作用的功能 可以根据用户指定的多对斜交地震作用方向 将原有的一对水平地震工况和新增的多对水平地震工况一起进行地震反应谱分析 计算相应构件内力和组合 以保证了结构设计安全 操作要点 当建筑结构中有斜角抗侧力构件 且其与主轴方向相交角度大于15 时 应输入斜交构件的数量和角度 注意事项 1 程序内定斜交抗侧力构件方向附加地震数取值范围是0 5 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 在中输入 2 在中输入 30 60 则程序自动增加30 和120 60 和150 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 考虑多方向地震作用并没有改变风力的方向 1 4活荷信息 本页是有关活荷载的信息 共有9个参数 如图所示 若横荷载与活荷载不分开计算 该页信息无效 1 4 1柱墙设计时活荷载1 4 2传给基础的活荷载1 4 3柱 墙 基础活荷载折减系数 规范规定 荷载规范 4 1 2条规定 设计墙 柱和基础时的折减系数 1 第1 1 项应按表4 1 2规定采用 程序实现 作用在楼面的活荷载 不可能以标准值同时布满在所有的楼层尚 根据规范规定 在柱 墙 基础设计时 可对活荷载进行折减 程序初始值采用规范表4 1 2规定的楼层活荷载折减系数 结构计算完成后 在计算书WDCNL OUT中输出组合内力 这是按 基础规范 要求给出的各竖向构件的各种控制组合 活荷载作为一种工况 在荷载组合计算时可以进行折减 操作要点 设计人员可根据工程实际情况确定柱 墙或基础的活荷载是否要折减 折减系数应根据计算截面以上的楼层数确定 采用程序初始折减值或进行适当修改 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PMCAD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 2 注意此处输入的是构件计算截面以上的楼层数 不是构件所在楼层数 3 对于带群房的高层建筑 群房不宜按竹楼的层数取用活荷载折减系数 同理 顶部带小塔楼的结构 错层结构 多塔结构等 都存在同一楼层柱墙活荷载折减系数不同的情况 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 称许折减柱墙活荷载时 对斜撑不进形折减 1 4 4梁活荷不利布置最高层号 规范规定 高规 5 1 8条规定 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弯矩的增大 程序实现 SATWE程序可以考虑梁的活荷载不利布置影响 但需要设计人员输入梁活荷载不利布置的楼层数 初始值为总楼层数 即全楼各层都考虑活荷载不利布置 操作要点 若输入0 表示全楼各层都不考虑梁活荷载不利布置 若填一个小于楼层的数N 表示从1 N各层考虑梁活荷载的不利布置 而N 1层以上不考虑活荷的不利布置 注意事项 1 当楼面活荷载较大时 应考虑楼面活荷载不利布置引起的梁弯矩增大 2 程序仅对梁做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 3 建议用户在结构建模时 将恒 活荷载分开输入 以便程序做梁活荷载不利布置计算 1 5调整信息 本页时有关调整信息 共有17个参数 如图 1 5 1梁端负弯矩调整系数 规范规定 高规 5 2 3条规定现浇框架梁端负弯矩调幅系数可取为0 8 0 9 程序实现 在竖向荷载作用下 钢筋混凝土框架梁设计允许考虑混凝土的塑性变形引起的内力重分布 适当减小支座处梁的负弯矩 相应增大跨中梁的正弯矩 使梁上下配筋比较均匀 框架梁端负弯矩调幅后 梁跨中弯矩按平衡条件相应增大 操作要点 根据工程实际情况输入调幅系数 调幅系数取值范围0 8 1 0 初始值为0 85 注意事项 1 此项调整只针对竖向荷载 对地震力和风荷载不起作用 2 通常装配整体式框架梁端可取调幅系数0 7 0 8 现浇框架可取0 8 0 9 3 梁截面设计时 为保证框架梁跨中截面底部钢筋不至于过少 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 4 程序内定钢梁为不调幅梁 如需要对钢梁调幅 可以再特殊构件设置时定义 5 通常实际工程中悬挑梁的梁端负弯矩不调幅 1 5 2梁活荷载内力放大系数 规范规定 北京市建筑设计技术细则 结构专业 5 7 4条规定 当活荷载较大时宜考虑活荷载不利组合 若计算工作量过大则可采用弯矩放大系数近似计算 程序实现 版软件该参数为 程序通过此参数调整梁弯矩设计值 以作为安全储备 但由于梁弯矩放大系数是最后乘在组合后的弯矩设计值上 不仅放大活荷载 也将恒荷载 地震及风作用放大 显然不够合理 此外 活荷载不利布置不仅对弯矩有影响 对剪力也有影响 仅放大弯矩是不完善的 新版软件该参数改为 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 程序初始值为1 操作要点 一般工程建议该系数取值1 1 1 2 如已输入梁活荷载不利布置楼层数 则应填1 初始值为1 0 1 5 3梁扭矩折减系数 规范规定 高规 5 2 4条规定 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 梁的扭转变形和扭矩计算值往往过大 因此应对现浇楼板的梁扭矩折减 操作要点 对于现浇楼板结构 采用刚性楼板假定时 折减系数取值范围0 4 1 0 初始值为0 4 注意事项 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 梁扭矩应不折减或少折减 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的大小需要设计人员自行确定 3 若同一建筑中有的梁扭矩需要折减 有的梁不需要折减 可以分别设定梁的扭矩折减系数计算两次 分别取相应计算结果 1 5 4中梁刚度放大系数 规范规定 高规 5 2 2条规定 在结构内力与位移计算中 现浇楼面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 3 2 0 程序实现 程序对框架是按矩形截面输入尺寸并计算刚度的 对于现浇刚性楼板 板作为梁的翼缘是梁的一部分 可用此系数近似考虑楼板对梁刚度的贡献 操作要点 对没有开大洞的现浇楼板应考虑梁刚度增大系数 中梁刚度放大系数取值范围1 0 2 0 初始值为1 0 注意事项 1 通常现浇楼板的中部框架梁刚度放大系数可取1 5 2 0 2 程序可以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Bx 只有一侧与刚性楼板相连的中梁或边梁的刚度放大系数为 其他情况的梁刚度不放大 3 对于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 由于单向填充空心现浇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放大系数 1 5 5按抗震规范5 2 5条调整各楼层地震内力 规范规定 抗震规范 5 2 5条规定 抗震验算时 剪力系数 不应小于表5 2 5规定的楼层最小地震剪力系数值 程序实现 由于地震影响系数在长周期段下降较快 对于基本周期大于3 5s的结构 计算出来的水平地震作用效应有可能太小 而对于长周期结构 地震动态作用中的地面运动速度和位移可能对结构具有更大的破坏影响 而振型分解法无法对此作出估计 出于结构安全考虑 提出对各楼层水平地震剪力最小值及相应调整的要求 操作要点 根据工程实际情况确定是否选择程序自动调整 初始值为选择 注意事项 合理的结构设计应该自然满足楼层最小地震剪力系数的要求 如果不满足规范要求 建议 1 先不选择该项考察剪重比 如离规范要求相差较大 应首先优化设计方案 调整结构布置 增加结构刚度 绝不能仅靠调整剪重比完成设计 2 当设计方案合理 剪重比基本满足规范要求或相差不大时 在选择该项由程序自动调整地震力 以便完全满足规范对剪重比的要求 3 对于6度区 由于 抗震规范 没有规定楼层最小地震剪力系数值 通常可以不控制 SATWE软件参照 抗震规范 表5 2 5中7 8 9度区数值的变化规律 给出6度区的取值为0 008 设计人员可以根据工程实际情况决定是否选择该项 4 程序计算书WZQ OUT输出的是未经调整的原始值 而WWNL OUT输出的是调整后的值 1 5 6指定的薄弱层个数1 5 7各薄弱层层号 规范规定 抗震规范 3 4 3条规定 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 其薄弱层的地震剪力应乘以1 15的增大系数 高规 5 1 14条规定 对竖向不规则的高层建筑结构 包括某层抗侧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 或结构楼层层间抗侧力结构的承载力小于其上一层的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 程序实现 程序要求设计人员输入薄弱层个数及薄弱层层号 程序自动对薄弱层构件的地震力乘以1 15的增大系数 操作要点 根据规范要求和工程实际情况输入薄弱层个数和楼层号 当有多个薄弱层时 层号间用逗号或空格格开 薄弱层个数初始值为0 注意事项 对规范提出的三种薄弱层情况 程序处理方法有所不同 1 对刚度比突变形成的薄弱层 程序自动计算刚度比 自动判断薄弱层 自动调整薄弱层的地震力 2 对承载力突变形成的薄弱层 程序自动计算承载力 需要人工判定薄弱层 人工指定薄弱层 3 对有转换构件形成的薄弱层 程序不能自动搜索转换构件 需要人工指定薄弱层 4 对十二层以下框架结构的简化薄弱层验算 程序可以自动进行 验算结果在计算书中输出 1 5 8全楼地震作用放大系数 程序实现 次参数是地震力调整系数 可通过其放大地震力 提高结构的抗震安全度 操作要点 根据工程实际情况确定是否需要放大地震作用 取值范围是1 0 1 5 初始值为1 0 注意事项 此项调整对位移 剪重比 内力计算等有影响 对周期计算没有影响 1 6设计信息 本页是有关设计信息 如图 1 6 1考虑P 效应 规范规定 抗震规范 3 6 3条规定 当结构在地震作用下的重力附加弯矩大于初始弯矩的10 时 应计入重力二阶效应的影响 高规 5 4 2条规定 高层建筑结构如果不满足本规程5 4 1条的规定时 应考虑重力二阶效应对水平力作用下结构内力和位移的不利影响 参看 高规 5 4 1条和5 4 3条和 混凝土规范 5 2 2条和7 3 12条有关考虑重力二阶效应的规定 程序实现 建筑结构的二阶效应应由两部分组成 由于构件在轴向压力作用下 自身发生挠曲引起的附加效应 可称之为构件挠曲二阶效应 通常指轴向压力在产生了挠曲变形的构件中引起的附加弯矩 附加弯矩与构件的挠曲形态有关 一般中间大 两端部小 效应是指由于结构的水平变形而引起的重力附加效应 可称之为重力二阶效应 结构在水平力 风荷载或水平地震力 作用下发生水平变形后 重力荷载因该水平变形引起的附加效应 结构发生的水平侧移绝对值越大 效应越显著 若结构的水平变形过大 可能因重力二阶效应而导致结构失稳 SATWE软件采用的是等效几何刚度的有限元法 采用这种方法考虑效应影响 与不考虑效应的分析结果相比 结构的周期不变 变化的仅仅是结构的位移和构件的内力 这种实现方法具有一般性 它既适用于采用刚性楼板假定的结构 也适用于采用存在独立弹性节点结构 程序按照规范的规定 采用等效刚度的有限元法近似计算效应 采用偏心距增大系数法近似计算偏心受压细长柱的效应 也即考虑效应时 不改变柱计算长度系数 通常当侧移附加弯矩大于水平力作用下构件弯矩的1 10时 应考虑重力二阶效应的 程序允许用户自形选择是否考虑效应 操作要点 根据工程实际情况设定是否考虑重力二阶效应 初始值为不考虑 注意事项 1 通常混凝土结构可以不考虑重力二阶效应 钢结构按 抗震规范 8 2 3条的规定 应考虑重力二阶效应 2 是否要考虑重力二阶效应可以参考SATWE输出文件WMASS OUT中的提示 若显示 可以不考虑重力二阶效应 则可以不选择此项 否则应选择此项 1 6 2梁柱重叠部分简化为刚域 规范规定 混凝土规范 5 2 3条规定 杆件间连接部分的刚度远大于杆件中间截面的刚度时 可作为刚域插入计算图形 高规 5 3 4条规定 在内力与位移计算中 可考虑框架或壁式框架梁柱节点区的刚域影响 程序实现 正常情况下 梁的长度为柱间形心的距离 当柱的截面面积较大时 可将梁柱重叠部分作为刚域考虑 此时程序对赖宁嘎进行如下的力学模型简化 1 梁的自重按扣除刚域后的梁长计算 2 梁上的外荷载仍按梁两端节点计算 3 截面设计按扣除刚域后的梁长计算 l作为刚域 程序将梁柱重叠部分作为刚域计算 梁刚度大 自重小 梁端负弯矩小 l不作为刚域 程序将梁柱重叠部分作为梁的一部分计算 梁刚度小 自重大 梁端负弯矩大 操作要点 根据工程实际情况设定梁柱重叠部分是否作为刚域 初始值不作为刚域 注意事项 大截面柱和异形柱应考虑选择此项 1 6 3混凝土柱计算长度系数计算执行混凝土规范7 3 11 3条 规范规定 混凝土规范 7 3 11 3条规定 当水平荷载产生的弯矩设计值占弯矩设计值的75 以上时 框架柱的计算长度可按下列两个公式计算 并取其中的较小值 程序实现 l不选择此项 SATWE执行 混凝土规范 7 3 11 2条 按表7 3 11 2取用混凝土柱计算长度 对相交楼盖底层柱计算长度取1 0H 上层柱取1 25H l选择此项 SATWE自动判断水平弯矩占总弯矩的比值 如大于75 混凝土柱计算长度执行 混凝土规范 7 3 11 3条的计算公式 7 3 11 1 2 否则 同上一条 操作要点 根据工程实际情况决定是否选择此项 初始值为不选 注意事项 1 鉴于程序增加了自动判断功能 建议尽可能选择该项 2 为避免计算错误 程序内定混凝土柱长度系数上限为2 5 钢柱为6 0 3 程序可以正确考虑越层柱的计算长度 地下室除外 4 工业厂房排架柱的计算长度 需要设计人员按 混凝土规范 7 3 11 1条的规定设定 5 柱计算长度系数修改后应立即退出 不要再执行参数定义和数据检查 否则柱长度系数又恢复为初始值 1 6 4结构重要性系数 规范规定 抗震规范 3 1 1条规定 建筑应根据其使用功能的重要性分为甲类 乙类 丙类 丁类四个抗震设防类别 参看 抗震规范 3 1 2条 3 1 3条 3 1 4条的有关规定 操作要点 根据规范及工程实际情况选择 初始值为1 注意事项 该系数主要是针对非抗震地区设置的 程序在组合配筋时 对非地震参与的组合乘以该放大系数 1 6 5梁保护层厚度1 6 6柱保护层厚度 规范规定 混凝土规范 9 2 1条规定 纵向受力的普通钢筋及预应力钢筋 其混凝土保护层厚度 钢筋外边缘至混凝土表面的距离 不应小于钢筋的公称直径 且应符合表9 2 1的规定 参看 混凝土规范 3 4 1条有关环境类别的规定 操作要点 梁保护层厚度初始值为25mm 柱保护层厚度为30mm设计人员应根据工程实际情况修改 注意事项 1 程序的保护层厚度是指构件外表面到钢筋中心的距离 与规范要求的边到边距离不同 设计人员应引起注意 如净保护层厚度为Cover 则一排钢筋的合理作用点到截面外缘的距离为Cover 12 5 因此 梁单排布筋实际保护层厚度为Cover 12 5mm 梁双排布筋实际保护层厚度为Cover 12 5 25mm 2 当梁柱实配钢筋直径大于25mm时 应复核保护层厚度不小于钢筋直径 3 设置钢筋保护层厚度时还应考虑构件工作环境 如在地下室 露天或其他恶劣环境中的构件应按规范要求加大保护层厚度 1 6 7柱配筋计算原则 规范规定 高规 第6 2 4条规定 抗震设计时 框架角柱应按双向偏心受力构件进行正截面承载力设计 参看 混凝土规范 抗震规范 有关双偏压计算的规定 程序实现 l