PKPM使用总结

第一章 第一章 PMCAD 建模建模 一 记住三个功能键 1 F4 角度捕捉 2 F9 设置修改 3 S 捕捉设置 二 楼层定义 1 次梁 1 区别 按主梁输入 代号 A 和按次梁输入 代号 B 的区别 A 次梁传递弯 矩和剪力给主梁 B 次梁不传递弯矩和剪力给主梁 计算结果差别 有一点差别 但很小 因此为了使两种情况下 受力基本一致 当按主梁输入时 可以在 特殊构件补充定 义 将次梁和主梁设置为铰接 这是因为按主梁输入的次梁 会和板一起给主梁的扭矩起 到抵抗作用 这就是 调整信息 中的 梁抗扭这件系数 由于楼板和次梁的帮助抗扭 因此梁的抗扭承载力设计值可折减 0 4 1 倍 由于板会使梁折减 因此折减系数中有没有 次梁的作用都没有太大影响 即可以将次梁和主梁的连接设置为铰接 2 特点 可在 特殊构件补充定义 中查看次梁的抗震等级为 5 不抗震 调 幅系数为 1 不调幅 3 选择 对于大量规矩的房间适宜按次梁输入 而对于不规则房间 楼梯间 卫生 间等需要次梁承受填充墙线载并且划分房间 这些都是主梁特性 时 适宜按主梁输入 对于较小房间内的短跨度轻荷载次梁 可以按次梁输入 这种次梁不划分房间 不增加节 点 虽然是简化计算 仍可以满足工程设计要求 2 层间梁 只有主梁才能布置为层间梁 而次梁因为没有柱子的支撑 布置层间梁因没有支撑而 错误 3 全房间洞 楼梯梯段处设置为全房间洞 4 楼梯间 有两种方法 1 在本层平面的楼梯间上假设楼梯板的梯梁和平台梁 然后把楼梯板的荷载按线荷 载计算并加到这两根梁上 如果平台梁下有柱子 则需要加集中荷载 即梯板作为全房间 洞 而平台板作为一个单独的房间来计算 2 取梯板房间的板厚为 0 然后把楼梯的恒载和活载加到板上面 然后通过传力的 指定方式来指定它的传力模式 现在按方法 1 来处理 A 计算出板的荷载标准值后 计算出两个支座的支座反力 此时即为梁上的集中力 然后由于板的线荷载可以在板的任意一条形中取 也就是说梁上的任意一点的集中力都是 这么多 所以这个集中力也就是梁的线荷载 此时 只是算出了这一跑所关联的梁的一半上的线荷载 而另一半由下一跑 或上一 跑 来确定 当两跑线荷载不同时 或者没有上行 或下行时 则此梁的左右两半的线荷 载值不同 B 建模时 楼梯梯板房间 不需要再将楼梯的模型建入 只需要将其作为荷载作用在梯梁上 并 将其开全房间洞 楼梯平台房间 作为一般的房间输入计算 5 本层信息 1 板厚 2 板混凝土强度等级 多层 C25 高层 C30 3 板钢筋保护层厚度 鹰潭 20 4 柱混凝土等级 多层 C25 高层 C30 以上 5 梁混凝土等级 多层 C25 高层 C30 6 剪力墙混凝土等级 7 梁 柱钢筋类别 三级钢 8 首层层高 需要根据地勘报告 确定基础埋深 然后根据构造确定基础尺寸高度 从而算出首层 层高 最后算出受力后 再进行基础验算 三 设计参数 一 总信息 1 结构重要性系数 砼规 3 3 2 50 年非抗震设计时 取 1 0 或 0 9 50 年抗震设计时 取 1 0 100 年 设计时 取 1 1 2 地下室层数 3 与基础相连构件的最大底标高 该标高是程序自动生成接基础支座信息的控制参数 当在 楼层组装 对话框中选择 了左下角的 生成与基础相连的墙柱支座信息 并按确定键退出时 程序会自动根据此 与基础相连构件的最大底标高 将各标准层上底标高低于此参数的构件所在的节点设置 为支座 4 保护层厚度 砼规 8 2 1 和 3 5 2 鹰潭一般环境类别为二 a 板 20cm 梁柱 25cm 5 框架梁端负弯矩调幅系数 考虑到一般支座弯矩为梁中弯矩的 1 6 1 8 倍 因此取调幅系数 0 85 此时梁中弯矩 程序会自动相应增大 6 考虑结构使用年限的活荷载调整系数 现行的 荷规 是基于使用年限为 50 年的 当需要设计 n 100 年时 此系数为 1 1 即将活载增大 10 考虑 而其他情况默认为 1 0 二 材料信息 1 混凝土容重 考虑到装饰层 框架结构 26 框剪 26 5 剪力墙 27 2 钢材容重 混凝土结构中的钢材 为 78 若是钢结构 考虑到装饰层 为 82 3 轻骨料砼容重 据 建筑结构荷载规范 附 A 定 4 轻骨料砼密度等级 默认值 1800 5 钢构件钢材 据 钢结构设计规范 3 4 1 定 6 钢截面净毛面积比值 钢构件截面净面积与毛面积的比值 7 主要墙体材料 8 砌体容重 据 建筑接哦股荷载规范 附 A 定 9 墙水平和竖向分布筋类别 一般取三级钢 HRB400 或新三级钢 HRB500 10 墙水平分布筋间距 100 400mm 一般取 200mm 11 墙竖向分布筋配筋率 可取 0 15 1 2 一般为 0 3 12 梁柱箍筋类别 一般选取新一级钢 HPB300 三 地震信息 1 设计地震分组 抗规 附 A 2 地震烈度 3 场地类别 抗规 4 1 6 4 框架抗震等级 砼规 11 1 3 或 抗规 6 1 2 5 抗震构造措施的抗震等级 高规 3 9 7 6 计算振型个数 7 周期折减系数 高规 4 3 16 一般为 0 7 四 风荷载信息 1 修正后的基本风压 建筑高度小于 60m 时 50 年一遇基本风压 建筑高度大于 60m 时 100 年一遇基本风压 荷规 7 1 1 1 2 地面粗糙度类别 荷规 7 2 1 3 沿高度体型分段数 荷规 7 3 1 五 绘图参数 四 楼面恒活 1 恒载 楼面装饰层面载为 1 5 2 0KN m 屋面装饰层面载为 3 5KN m 左右 第二章 第二章 SATWE 参数设定参数设定 一 总信息 1 水平力与整体坐标夹角 地震作用和风荷载总是沿着坐标轴方向成对作用的 当用户认为在原坐标系下地震作 用不能控制结构的最大受力状态时 则将结构整体顺时针旋转到最大地震作用方向 而风 荷载和地震作用方向始终是沿着结构 X 轴和 Y 轴成对作用的 因此此时这两个作用的方向 也随之改变了 此时结构 X 轴 也即水平力方向 与整体坐标 坐标系并没有旋转改变 夹角即为此角度 但是 一般不建议修改此参数 而是默认为 0 可以将此角度作为 斜 交抗侧力附加地震方向 填入 2 混凝土容重 框架 框剪 可取 26KN m 剪力墙 取 27KN m 3 钢材容重 一般为 78 5 KN m 考虑装饰等时 取 82 93 KN m 4 裙房层数 只在确定剪力墙底部加强部位 裙房屋顶上 下各一层应适当加强抗震构造措施 如 框架柱箍筋全高加密 适当提高纵筋配筋率 高度时设置 包括地下室层数 不需要填 0 5 转换层所在层号 只在剪力墙结构中设定 不需要填 0 转换层指定为薄弱层 转换层不论层刚度比如何 都应强制指定为薄弱层 此项打勾 与在 调整信息 栏中 指定薄弱层号 中直接填写转换层号的效果一样 两处不需要同 时设置 6 地下室层数 指与上部结构同时进行内力分析的地下室部分的层数 即建模中地下室楼层也建立了 的 不需要填 0 7 嵌固端所在层号 只在剪力墙结构中设定 默认值为 地下室层数 1 若在基础顶面嵌固时 所在层号 为 1 8 墙元细分最大控制长度 只在剪力墙结构中设定 默认值为 2 2005 版 或 1 2008 2010 版 9 对所有楼层强制采用刚性楼板假定 建议一般在进行结构的整体参数控制时勾选 在计算构件内力和配筋时 不勾选 10 强制刚性楼板假定时保留弹性板面外刚度 只对于板柱体系的地下室 考虑是否保留此项 11 墙元侧向节点信息 10 版改为强制采用 出口节点 12 结构材料信息 13 结构体系 14 恒活荷载计算信息 05 版选择 模拟 1 加载 10 版选用 模拟 3 加载 15 风荷载计算信息 16 规定水平力的确定方式 抗规 条文说明 3 4 3 和 高规 3 4 5 对位移比计算要求采用规定水平力 抗规 6 1 3 和 高规 8 1 3 对倾覆力矩的计算要求采用规定水平力 规定水平力计算方法见 抗规 3 4 3 2 条文说明和 高规 3 4 5 一般选 楼层剪力差方法 规范方法 17 地震作用计算信息 18 特征值求解方式 仅在 地震作用计算信息 中选择了 计算水平和反应谱方法竖向地震 时 此参数 才激活 一般选 整体求解 总结如下表格 一 总信息 水平力与整体坐标夹角默认值 0结构材料信息 混凝土容重框架 26 框剪 26 5 剪力墙 27结构体系 钢材容重82恒活荷载计算信息加载 3 裙房层数包括地下室层数 无则默认 0风荷载计算信息 转换层所在层号高规 10 2 只在剪力墙结构中 选 其他结构为默认 0 地震作用计算信息 地下室层数按实际填写结构所在地区全国 嵌固端所在层号默认为 地下室层数加 1 特征值求解方式整体求解方式 墙元细分最大控制长度1规定水平力的确定方 式 楼层剪力差方法 规范方法 转换层指定为薄弱层勾选施工次序 对所有楼层强制采用刚性 楼板假定 进行结构的整体参数控制时勾 选 在计算构件内力和配筋时 不勾选 强制刚性楼板假定时保留 弹性板面外刚度 不勾选 墙元侧向节点信息出口节点 二 风荷载信息 1 地面粗糙度类别 根据 荷规 7 2 1 2 修正后的基本风压 高规 4 2 2 对风荷载比较敏感的高层建筑 大于对风荷载比较敏感的高层建筑 大于 60m 承载力设计时 即计算配 承载力设计时 即计算配 筋时 应按基本风压的筋时 应按基本风压的 1 1 倍采用 即倍采用 即 100 年一遇风压 年一遇风压 是为修正后的基本风压 高度超过 60m 或特别重要的高层建筑 侧移计算时可仍取 50 年一遇的风压 因此 对于多层建筑 此处选 50 年一遇基本风压值 而不修正 对于高层建筑 此处按侧移计算取 50 年一遇基本风压值 而不修正 3 X Y 向结构基本周期 先按默认值 程序按 高规 近似公式计算 然后再从结果中选择填入再算一遍即可 结构的基本自振周期 即第一周期 大致为 框架结构 T1 0 12 0 15 n 框 剪和框 筒结构 T1 0 08 0 12 n 剪力墙和筒中筒结构 T1 0 04 0 06 n 式中 n 为建筑物的总层数 第二周期 第三周期与第一周期的关系大致为 T2 1 3 1 5 T1 T3 1 5 1 7 T1 4 风载作用下结构的阻尼比 新建工程第一次进 SATWE 时 会根据 结构材料信息 自动对 风荷载作用下的阻尼 比 赋初值 混凝土结构及砌体结构为 0 05 5 承载力设计时风载效应放大系数 高规 4 2 2 对风荷载比较敏感的高层建筑 大于对风荷载比较敏感的高层建筑 大于 60m 承载力设计时 即计算 承载力设计时 即计算 配筋时 应按基本风压的配筋时 应按基本风压的 1 1 倍采用 即倍采用 即 100 年一遇风压 年一遇风压 因此 取 100 年一遇基本风 压值 除以 50 年一遇基本风压值 得到的比值就是放大系数 不一定是 1 1 6 用于舒适度验算的风压 阻尼比 高规 3 7 6 只对高度超过 150m 的高层混凝土结构应考虑 7 考虑风振影响 荷规 7 4 1 当结构基本自振周期 T1 大于 0 25s 时考虑风振系数 所以一般都考虑 8 构件承载力设计时考虑横向风振影响 新的荷载规范条文确定后 程序将增加此项功能 目前暂时不起作用 高于 150m 才 考虑 9 体型分段系数 对于 基础梁与上部结构共同分析计算的 多层框架或 地下室顶板不作为上部结构 嵌固端的 高层 当定义底层为地下室后 体型分段数应只考虑上部结构 程序会自动扣 除地下室部分的风载 10 各段最高层号 11 各段体型系数 按 荷规 表 7 3 1 取值 一般为 1 3 12 特殊风载输入 只有在 总信息 页 风荷载计算信息 下拉框中 选择 计算特殊风荷载 或者 计算水平和特殊风荷载 时 特殊风体型系数 变亮 允许修改 13 设缝多塔背风面体型系数 该参数主要应用于带变形缝的结构关于风荷载的计算中 总结如下表 二 风荷载信息 地面粗糙度类别 荷规 7 2 1体型分段数 修正后的基本风压50 年一遇基本风压值 0 30 鹰潭 第一段 X 向结构基本周期先默认 后输入再算第二段 Y 向结构基本周期先默认 后输入再算第三段 风荷载作用下结构 的阻尼比 默认 5 设缝多塔背风面体 型系数 默认值 不修正 承载力设计时风荷 载效应放大系数 高于 60m 建筑才需要 1 17 鹰潭 用于舒适度验算的 风压 高于 150m 建筑才需要 用于舒适度验算的 结构阻尼比 高于 150m 建筑才需要 考虑风振影响勾选 构件承载力设计时 考虑横向风振影响 高于 150m 建筑才需要 三 地震信息 1 结构规则性信息 该参数目前不起作用 2 设防地震分组 查看 抗规 附录 A 3 设防烈度 查看 抗规 附录 A 4 场地类别 根据相应工程的地勘报告 查 抗规 4 1 6 5 框架 剪力墙抗震等级 抗规 6 1 2 或 砼规 11 1 3 或 高规 3 9 3 3 9 4 选择 首先需要确定结构高度 室外 而非 0 000 处 到大屋面 而非最高处 6 钢框架抗震等级 抗规 8 1 3 7 抗震构造措施的抗震等级 根据抗规 3 3 2 抗规 3 3 3 抗规 6 1 3 4 得出下表 一般都选 不改变 8 按中震 或大震 设计 对于一般的结构都不用考虑这项 因为都是按小震弹性承载力极限控制 只有对复杂 不规则 超限的结构需要做 也就是第二阶段设计 验算弹塑性变形 9 斜交抗侧力构件方向附加地震数 0 5 及相应角度 10 考虑偶然偏心 根据 高规 4 3 3 计算单向地震作用时应考虑偶然偏心的影响 根据 高规 3 4 5 计算位移比时 必须考虑偶然偏心影响 根据 高规 3 7 3 计算层间位移角时可不考虑偶然偏心 因此 对于多层建筑 不考虑偶然偏心 对于高层建筑 按上述规范 11 考虑双向地震作用 根据 抗规 5 1 1 3 及 高规 4 3 2 2 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 规范中提到的 质量和刚度分布明显不对称 主要看 结构刚度和质量的分布情况以及结构扭转效应的大小 1 看质心和刚度中心是否相距过远 SATWE 后处理 图形文件输出 各层配筋构件 编号简图 2 根据楼层位移比值判断扭转效应大小 若改值超过扭转位移比下限 1 2 较多 比 如 A 级高度高层建筑 1 4 或 B 级高层或复杂高层建筑 1 3 则可认为扭转明显 需考虑双 向地震作用下的扭转效应计算 所以 一般不需要考虑双向地震 12 计算振型个数 当采用扭转耦联计算地震力时 高层建筑的阵型数可先取 15 多层建筑可直接取 3n 13 活荷重力荷载代表值组合系数 抗规 5 1 3 及 高规 4 3 6 该参数只改变楼层质量 不改变荷载总值 即对竖 向荷载作用下的内力计算无影响 重力荷载代表值是指 100 的恒荷载 50 80 的楼面 活荷载和 50 雪荷载之和 屋面活荷载不考虑 此时各层活载不考虑 荷规 4 1 条规定的 折减 14 周期折减系数 高规 4 3 17 和 抗规 13 2 1 2 基本周期是结构自振周期的一种 自振周期大小决定地震力的大小 周期越小 地震 作用越大 调小自振周期可放大地震力 可见对于多层和高层 都需要折减 但是有些设计院为了使造价低 利于竞争 因此 不折减 这样配筋少 截面小 就可以造价低 15 结构的阻尼比 抗规 5 1 5 1 和 高规 4 3 8 1 除有专门规定外 混凝土结构的阻尼比应取 0 05 16 特征周期 Tg 抗规 3 2 3 5 1 4 条表 5 1 4 2 取值 17 多遇地震影响系数最大值 抗规 5 1 4 1 取值 18 地震影响系数最大值 抗规 5 1 4 1 取值 该值仅影响薄弱层的变形计算结果 19 用于 12 层以下框架薄弱层验算的地震影响系数最大值 本参数即旧版程序的 罕遇地震影响系数最大值 仅用于 12 层以下规则砼框架结构 的薄弱层验算 20 竖向地震作用系数底线值 高规 4 3 15 只对于 高层建筑中 大跨度结构 悬挑结构 转换结构 连体结构 来讨论的 21 查看和调整地震影响系数曲线 见 抗规 5 1 5 总结如下表 三 地震信息 结构规则性信息规则考虑偶然偏心不考虑 设防地震分组 抗规 附录 A考虑双向地震作用不考虑 设防烈度 抗规 附录 AX 向相对偶然偏心默认值 场地类别 抗规 4 1 6Y 向相对偶然偏心默认值 砼框架抗震等级 抗规 6 1 2 或 砼规 11 1 3计算振型个数3n 剪力墙抗震等级 抗规 6 1 2 或 砼规 11 1 3活荷重力荷载代表值 组合系数 0 5 一般民建 钢框架抗震等级 抗规 8 1 3周期折减系数0 7 抗震构造措施的抗震 等级 默认 不改变 结构的阻尼比 抗规 5 1 5 1 默认 5 中震 或大震 设计默认 不考虑 特征周期 Tg 秒 抗规 5 1 4 地震影响系数最大值 抗规 5 1 4 1 用于 12 层以下规则 砼框架结构薄弱层验 算的地震影响系数最 大值 默认值 斜交抗侧力构件方向 附加地震数 按实际情况相应角度 四 活荷信息 1 柱墙设计时活荷载 在 PMCAD 的 楼面荷载传导计算 计算结束后 会出现 是否考虑活荷载折减 一项 是在将楼面恒活荷载传导给主梁线荷载时 是否根据 荷规 4 1 2 1 来进行折减 如果进 行 则楼面恒活荷载以折减后的值来传导给主梁 此处选择 折减 后 折减后传导给主梁的活载 又再次折减传导给柱 墙等 一般在 SATWE 中 要么考虑活载不利布置的层数 要么考虑梁活荷载内力放大系数 再加上对梁端负弯矩的调幅 已经达到对活荷载的折减了 所以在 PM 建模时候就没必要 再分类折减了 2 传给基础的活荷载 一般不折减 3 梁活荷不利布置的计算层数 考虑活荷不利布置后 程序仅对梁做活荷不利布置作用计算 对柱 墙等竖向构件并 未考虑活荷不利布置作用 而只考虑了活荷一次性满布作用 4 柱墙 基础活荷载折减系数 根据 荷规 4 1 2 取值 5 考虑结构使用年限的活载调整系数 高规 5 6 1 使用年限为 50 年时取 1 100 年时取 1 1 总结如下 四 活荷信息 柱墙设计时活荷载不折减柱墙基础活荷载折减系数 荷规 4 1 2 传给基础的活荷载不折减考虑结构使用年限的活载调整系数1 梁活荷不利布置的计算层数结构总层数 五 调整信息 1 剪力墙加强区起算层 新版软件已取消此参数 抗规 6 1 10 剪力墙底部加强层区应从地面以上算起 地 下一层构造同地上一层 即默认为 1 即可 2 梁端负弯矩调幅系数 高规 5 2 3 此项调整只针对竖向荷载 对地震力和风荷载不起作用 取 0 85 对悬臂梁的负弯矩不应调幅 3 梁活荷载内力放大系数 老版软件的 梁设计弯矩增大系数 由于梁弯矩放大系数是最后乘在组合后的弯矩包 络图上的 因此相当于将恒 活 地震 风载作用下的弯矩都放大了 故不尽合理 另外 梁活载的不利布置 不仅对梁弯矩有影响 而且对梁的剪力也有影响 故仅考虑弯矩放大 也是不完善的 鉴于以上原因 新版程序将此参数修改为 梁活荷载内力放大系数 该系数只对梁在 满布活载下的内力 包括弯矩 剪力 轴力 进行放大 然后与其他荷载工况进行组合 而不再乘在组合后的弯矩包络图上 一般工程建议取 1 1 1 2 如果已经考虑了 梁活载不利布置 后 则取 1 4 梁扭矩折减系数 可在 0 4 1 0 范围内取值 建议取 0 4 高规 5 2 4 5 托墙梁刚度放大系数 默认为 100 6 实配钢筋超配系数 本参数只对一级抗震框架结构或 9 度区框架起作用 其他结构默认 1 0 7 薄弱层地震内力放大系数 SATWE 对薄弱层地震剪力调整的做法是直接放大薄弱层构件的地震作用内力 抗规 5 2 5 此值为 1 15 高规 此值为 1 25 程序默认值为 1 25 8 连梁刚度折减系数 只对抗震的剪力墙而言 对其他的不进行折减 9 中梁刚度放大系数 高规 5 2 2 现浇楼板取值 1 3 2 0 梁高小于 800mm 时 此放大系数取 2 0 梁高 大于 800mm 时 此放大系数取 1 6 左右 中梁刚度放大系数只影响梁的内力 即效应计算 在 SATWE 里不影响梁的配筋计算 即抗力计算 因为 SATWE 计算承载力是按矩形截面的 10 梁刚度放大系数按 2010 砼规范取值 勾选此项后 程序将根据 砼规 5 2 4 的表格 自动计算每根梁的楼板有效翼缘宽度 按照 T 形截面与梁截面的刚度比例 确定每根梁的刚度放大系数 如果不勾选 则按上一条 对全楼指定唯一的刚度系数 建议 勾选 11 调整与框支柱相连的梁内力 高规 10 2 17 只针对高层的剪力墙结构而言 其他结构选 否 12 框支柱和 0 2Vo 调整上限 抗规 6 2 13 只针对剪力墙结构而言 其他结构不需设置 13 按抗震规范 5 2 5 调整各楼层地震内力 抗规 5 2 5 用于调整剪重比 一般选 是 14 部分框支剪力墙结构底部加强区剪力墙抗震等级自动提高一级 高规 表 3 9 3 表 3 9 4 部分框支剪力墙结构底部加强区和非底部加强区的剪力墙 抗震等级可能不同 15 指定的薄弱层个数及层号 SATWE 对所有楼层都计算其楼层刚度及刚度比 根据刚度比自动判断薄弱层 并对薄 弱层的地震力自动放大 1 25 倍 见 高规 3 5 8 抗规 3 4 4 2 要求是 1 15 倍 对于建筑层高相同 或相近 的多层框架结构 由于规范要求底层柱计算高度应算至 基础顶面 致使底层抗侧刚度小于上部结构而出现薄弱层 这种情况下 对底层的地震力 进行放大 1 15 倍即可 即将底层指定为薄弱层 不必采取刻意加大底层柱截面 减小上 部柱截面的做法 16 全楼地震作用放大系数 为提高某些重要工程的结构抗震安全度 可通过此参数来放大地震力 建议一般采用 默认值 1 0 抗规 5 1 2 1 各类建筑结构的抗震计算 应采用下列方法 高度不超过 40m 以 剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构 以及近似于单质点体系的结构 可采用底部剪力法等简化方法 只取第一个振型计算 是计算地震力的 水平力 它能 够计算出每层所受到的地震水平力是多大 抗规 5 1 2 2 除 1 款外的建筑结构 宜采用振型分解反应谱法 也称规范法 适 用于大量的工程计算 该法有侧刚及总刚两种计算方法 分别对应侧刚模型及总刚模型 其主要区别是侧刚模型采用刚性楼板假定的简化刚度矩阵模型 总刚模型是采用弹性楼板 假定的真实结构模型转化成的刚度矩阵模型 振型分解反应谱法先计算结构的自振振型 选取若干个振型分别计算各个振型的水平 地震作用 将各振型水平地震作用于结构上 求其结构内力 最后将各振型的内力进行组 合 得到地震作用下的结构内力和变形 其基本原理就是用 规范 反应谱 先求得各振型 的对应的 最大 地震力 组合后得到结构的组合地震作用 一般程序默认的就是振型分解反应谱法 D 值法 又称作修正反弯点法 是在已知每层的水平力作用下 上面说的底部剪力法 计算出的地震水平力就是其中的一种 除此之外还有风荷载等 计算柱的上下端剪力 进 而计算出柱上下端的弯矩 再根据刚度分配计算出梁端的弯矩 17 顶塔楼地震作用放大起算层号及放大系数 顶塔楼通常指突出屋面的楼 电梯间 水箱间等 抗规 5 2 4 采用底部剪力法时 突出屋面的屋顶间 女儿墙 烟囱等的地震作用效应 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计入 采用振型分解法时 突出屋面部分可 作为一个质点 而程序默认的是振型分解法 因此不用放大塔楼 建模时应将突出屋面部分同时输入 地震力 如果要求放大 放大系数建议取 1 5 该参数对其他楼层及结构的位移比 周期等 无影响 只是将顶层构件的地震内力标准值放大 再进行内力组合及配筋 也不改变顶层 的位移 18 0 2Qo 分段数 调整起始层号及终止层号 高规 8 1 3 高规 8 1 4 只针对框剪结构和框架 核心筒中的框架梁 柱的弯矩 和剪力 不调整轴力 这是为了在结构中 让框架作为第二道抗震防线 在程序中 0 2Qo 是否调整与 总信息 栏的 结构体系 选项无关 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 总结如下表 五 调整信息 梁端负弯矩调幅系数0 85全楼地震作用放大系数默认 1 0 梁活载内力放大系数1顶塔楼地震作用放大起 算层号及放大系数 否 梁扭矩折减系数0 40 2Vo 分段调整只对框剪结构和框架 核心筒结构 托墙梁刚度放大系数默认 100 只对框架剪力墙结构连梁刚度折减系数只对剪力墙结构 实配钢筋超配系数默认 1 0中梁刚度放大系数 薄弱层地震内力放大 系数 默认 1 25梁刚度放大系数按 2010 规范取值 勾选 则 中梁刚度放大系数 选 框变灰色 调整与框支柱相连的 梁内力 否框支柱调整上限 抗规 6 2 13 只针对剪力墙结构 按抗震规范 5 2 5 调 整各楼层地震内力 是0 2Vo 调整上限 抗规 6 2 13 只针对剪力墙结构 部分框支剪力墙结构 底部加强区剪力墙抗 震等级自动提高一级 否 指定的薄弱层个数无 指定的加强层个数无 六 设计信息 1 结构重要性系数 砼规 3 2 3 1 该参数用于非抗震组合的构件承载力验算 建议取默认值 1 0 2 梁柱保护层厚度 根据 砼规 3 5 2 的环境类别 再根据 砼规 8 2 1 填入正确的保护层厚度 3 钢构件截面净毛面积比 建议当构件连接全为焊接时取 1 0 为螺栓连接时取 0 85 4 考虑 P 效应 P 效应为重力二阶效应 在建筑结构分析中指的是竖向荷载的侧移效应 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 见 抗 规 3 6 3 重力附加弯矩指任一楼层以上全部重力荷载与该楼层地震平均层间位移的乘积 初始弯矩指该楼层地震剪力与楼层层高的乘积 建议一般先不选择 经试算后根据 结构设计信息 文件中给出的刚重比结论来确定 但是一般只有 150m 以上楼才考虑此效应 5 梁柱重叠部分简化为刚域 高规 5 3 4 不作为刚域 即将 梁柱重叠部分作为梁长度的一部分进行计算 而 作为刚域 则将 梁柱重叠部分作为柱宽度进行计算 建议一般选 否 因为考虑 了 梁端负弯矩调幅系数 后 就不宜再考虑 节点刚域 了 6 按高规或高钢规进行构件设计 7 钢柱计算长度系数按有侧移计算 该参数仅对钢结构有效 对混凝土结构不起作用 8 剪力墙构造边缘构件的设计执行高规 7 2 16 4 条 9 结构中框架部分轴压比限值按纯框架结构的规定采用 根据高规 8 1 3 条 只针对框架 剪力墙结构而言 10 当边缘构件轴压比小于抗规 6 4 5 条规定时 一律设置构造边缘构件 只对剪力墙结构而言 11 框架梁端配筋考虑受压钢筋 按照 砼规 11 3 1 考虑地震作用组合的框架梁 计入纵向受压钢筋的梁端混凝土受 压区高度 要求符合下列要求 一级抗震等级 0 25 二 三级抗震等级 0 35 当计算中不满足以上要求时 会给出超筋信息 此时应加大截面尺寸或提高混凝土的 强度等级 按照 砼规 11 3 6 框架梁梁端截面的底部和顶部纵向受力钢筋截面面积的比值 除 按计算确定外 一级抗震等级不应小于 0 5 二 三级抗震等级不应小于 0 3 一般建议勾选 对配筋的经济性比较好 12 指定的过渡层数和层号 高规 7 2 14 3 B 级建筑的剪力墙 其他结构不选 13 柱配筋计算原则 建议用户采用 单偏压 计算 采用 双偏压 验算 总结如下表 六 设计信息 结构重要性系数1 梁保护层厚度 砼规 8 2 1 鹰潭 板 20 梁柱 25 柱保护层厚度 钢构件截面净毛面积比默认 0 85 考虑 P 效应不考虑 梁柱重叠部分简化为刚域不选择 按高规或高钢规进行构件设计高层时才选择 钢柱计算长度系数按有侧移计算不选择 剪力墙构造边缘构件的设计执行高规 7 2 16 4 条不选 结构中框架部分轴压比限值按纯框架结构的规定采用不选 当边缘构件轴压比小于抗规 6 4 5 条规定时 一律设置构造边缘构 件 不选 框架梁端配筋考虑受压钢筋选 指定的过渡层数和层号不选 柱配筋计算原则单偏压 七 配筋信息 1 钢筋强度信息在 PM 中定义 其中梁 柱 墙主筋级别按标准层分别指定 箍筋级别按 全楼指定 钢筋级别和强度设计值的对应关系亦在 PM 中指定 在 SATWE 中仅可查看箍筋 强度设计值 2 墙水平分布筋间距 抗规 6 4 3 6 4 4 一般默认 200 3 墙竖向分布筋配筋率 砼规 11 7 14 和 高规 3 10 5 2 7 2 17 10 2 19 一般默认 0 3 4 结构底部需单独指定墙竖向分布筋配筋率的层数 主要用于提高框筒结构中剪力墙核心筒底部加强部位的竖向分布筋的配筋率 从而提 高钢筋混凝土框筒结构底部加强部位的延性 5 结构底部 NSW 层的墙竖向分布筋配筋率 一般根据结构的抗震等级取加强区的构造配筋率 砼规 11 7 14 和 高规 3 10 5 2 7 2 17 10 2 19 一般默认 0 6 八 荷载组合 一般来说 本页中的这些系数是不用修改的 因为程序在做内力组合时是根据规范的 要求处理的 荷载分项系数 和 组合值系数 是在荷载组合时需要用到的两个概念 组合值系数 是 看采用哪种荷载组合 包括承载能力极限状态基本组合 标准组合等 针对不同组合 恒 载和活载有不同的系数 荷载分项系数 是指考虑某种荷载组合时所占的权重 在 荷载 规范 中有明确定义 九 地下室信息 1 土层水平抗力系数的比例系数 第三章第三章 SATWE 前处理前处理 接接 PMCAD 生成生成 SATWE 数据数据 一 分析与设计参数补充定义 必须执行 见上 二 特殊构件补充定义 1 特殊梁 1 一端铰接 次梁 2 抗震等级 次梁不抗震 3 刚度系数 查看 4 扭矩折减系数 查看 5 调幅系数 次梁和悬臂梁不套服 即调幅系数为 1 2 特殊柱 1 角柱 指定角柱 两根框架梁相连 2 剪力系数 第四章第四章 结构内力 配筋计算结构内力 配筋计算 一 参数设置 一 层刚度比计算 二 地震作用分析方法 1 侧刚 简化算法 对于满足刚性楼板假定的结构可选此项 2 总刚 空间结构和采用了弹性楼板的结构 或有不与楼板相连的构件时 如错层结 构 空旷的工业厂房 体育馆所等选此项 三 线性方程组解法 一般选 VSS 四 位移输出方式 简化输出 只输出各工况下结构的楼层最大位移值 不输出每个节点位移 一般结构 详细输出 不仅输出各工况下结构的楼层最大位移值 还输出每个节点位移 复杂高 层 第五章第五章 SATWE 后处理后处理 分析结构图形和文本显示分析结构图形和文本显示 一 文本文件输出 一 结构设计信息 必须掌握 二 周期 振型 地震力 必须掌握 三 结构位移 必须掌握 四 超配筋信息 必须掌握 在里面可以看出超筋信息与轴压比超限信息 二 图形文件输出 一 各层配筋的编号简图 了解 二 混凝土构件配筋及钢构件验算简图 必须掌握 1 混凝土梁 1 对于配筋率大于 1 的截面 程序自动按双排筋计算 此时 截面有效高度 ho h 保护层厚度 2 倍钢筋半径 2 加密区和非加密区箍筋都是按用户输入的箍筋间距计算的 并按沿梁全长箍筋的 面积配箍率要求控制 三 梁弹性挠度 柱轴压比 墙边缘构件简图 必须掌握 1 弹性挠度 该挠度值是按梁的弹性刚度和短期作用效应组合荷载值 即标准荷载组合值 计算的 未考虑长期作用效应的影响 梁平法施工图中的梁挠度计算 按照准永久效应组合荷载值 与刚度比值计算的挠度 是上述挠度的 3 5 倍左右 2 柱轴压比 1 柱轴压比 限值见 抗规 6 3 6 砼规 11 4 16 2 柱计算长度 一般程序会总动按 砼规 第 6 2 20 条第 2 款规定设置 而一般也不做修改 什么是计算长度 有一天和领导讨论起计算长度系数的问题 他突然让我用最简单的一句话来说明构件 计算长度 的含义 我迟钝了一会儿说 计算长度就是用来验算构件受压稳定时的计算假 定 说对了吗 没有 我只说出了计算长度这个概念的作用 而没有说出它的真正物理意 义 计算长度的真正意义是指 将具有端部约束的杆件拟作承载力相同而长度不同的两端铰 支杆看待 再通俗一点儿 以最简单的两端铰支杆为目标 将研究杆件的长度向这个目标 来换算 换算的条件是承载力相同 换算的结果就是计算长度 而计算长度系数就是指这 个换算长度与杆件实际长度的比值 计算长度和哪些因素有关 通常我们在设计一个框架时 求柱子的计算长度的目的不光是为了验算柱子本身的稳 定性 更主要的是验算框架的整体性 这里 任何一根框架柱都不是孤立存在的 框架中 的其它构件对整体的稳定性都是相关的 在设计框架时 钢规 中提到的计算长度法是一 种简化处理 是把框架稳定简化成柱子构件的稳定问题来对待 钢规 中在验算压弯构件 稳定问题时的几个公式 式 5 2 2 1 式 5 2 2 3 和强度验算公式相比也只是添加了稳定系 数 等效弯矩系数 其它和强度验算是完全一样的 那么如何体现结构的整体稳定性呢 没错 就是通过稳定系数和等效弯矩系数 而稳定系数又和构件的计算长度是直接相关的 那么设计时 是不是完全按照 钢规 附录中的计算长度系数公式来求计算长度系数 就可以么了呢 当然不是 钢规 中的公式成立是有前提条件的 这个条件是指 假定各 柱的刚度参数 h N EI 相同 且在荷载作用下同时失稳 也就是说各柱之间没有相互约 束作用 而只有柱上下节点上的梁对柱产生约束作用 由于柱的刚度参数是和柱子轴力有 关的一个量 因此 当实际结构中的柱子截面不同 或者轴力分布不均匀时 规范上这个 公式算出的计算长度系数是要进行修正的 而不能简单地相当然地认为 柱子的计算长度 系数仅与柱子的自身刚度和约束情况有关 引用 钢结构稳定设计指南 P108 中的一段 话 框架柱的计算长度不仅和它的构件尺寸和支撑情况有关 还和荷载分布情况有关 同 一框架的同一根柱在不同的荷载分布之下应取不同的数值 否则就不能准确地反应框架的 承载能力 设计者必须清楚了解 在运用规范相关计算长度系数表格时 要考虑设计的框 架是否符合制作表格时前提 当各柱的刚度参数相差较多时 就不能直接应用表格中的计 算长度系数 PKPM 软件关于混凝土柱计算长度系数的计算 规范要求 混凝土结构设计规范 GB 50010 2010 以下简称 混凝土规范 第 6 2 20 条第 2 款规定 一般多层房屋梁柱为刚接的框架结构 各层柱的计算长度系数可按表 6 2 20 2 取用 第 7 3 11 条第 3 款规定 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 l0 可按下列两个公式计算 并取其中的较小值 l0 l 0 15 u l H 7 3 11 1 l0 2 十 0 2 min H 7 3 11 2 式中 u l 柱的上端 下端节点处交汇的各柱线刚度之和与交汇的各梁线刚度之和的 比值 min 比值 u l 中的较小值 H 柱的高度 按表 7 3 11 2 的注采用 四 各荷载工况下构件标准内力简图 必须掌握 五 各荷载工况下构件调整前标准内力简图 必须掌握 是指程序没有进行强柱弱梁的调整 六 梁设计内力包络图 必须掌握 七 梁设计配筋包络图 必须掌握 单位 mm 八 底层柱 墙最大组合内力简图 了解 九 水平力作用下结构各层平均侧移简图 必须掌握 十 各荷载工况下结构空间变形简图 了解 十一 各荷载工况下构件标准内力三维简图 了解 十二 结构各层质心振动简图 了解 十三 结构整体空间振动简图 必须掌握 第六章第六章 施工图绘制施工图绘制 一 平法图集 平法图集 设计人员画图应遵循的原则 施工人员施工所遵循的原则 11G101 1 混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图 现浇混凝土框 架 剪力墙 梁 板 11G101 2 混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图 现浇混凝土板 式楼梯 11G101 3 混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图 独立基础 条 形基础 筏形基础及桩基承台 一 一 11G101 1 1 总则 画施工图时应注意的原则和内容 画图时必须看 2 柱平法施工图制图规则 1 芯柱 其截面尺寸按构造确定 并按本图集标准构造详图施工 设计时不需注写 2 当为抗震设计时 确定箍筋肢数时要满足对柱纵筋 隔一拉一 以及箍筋肢距的 要求 4 梁平法施工图制图规则 1 梁侧面纵向构造钢筋或受扭钢筋配置 当梁腹板高度大于等于 450mm 时 需配置纵向构造钢筋 当为梁侧面构造钢筋时 其搭接与锚固长度可取为 15d 当为梁侧面受扭纵向钢筋时 其搭接长度为ll或llE 抗震 锚固长度为la 或laE 抗 震 其锚固方式同框架梁下部纵筋 2 对于梁中间支座两边不同配筋面积值时配置的上部纵筋 宜尽可能选用相同直径 不同根数 使其贯穿支座 避免支座两边不同直径的上部纵筋均在支座内锚固 3 对于以边柱 角柱为端支座的屋面框架梁 当能够满足配筋截面面积要求时 其 梁的上部钢筋应尽可能只配置一层 以避免梁柱纵筋在柱顶处因层数过多 密度过大导致 不方便施工和影响混凝土浇筑质量 4 当梁的集中标注中分别注写了梁上部和下部通长纵筋值时 则还需要在梁上部重 复做原位标注 但是不需要在梁下部重复做原位标注 5 4 4 梁支座上部纵筋的长度规定 4 5 不伸入支座的梁下部纵筋长度规定 画图时必须看 6 4 6 6 当两楼层之间设有层间梁时 如结构夹层位置处的梁 应将设置该部分梁 的区域划出另行绘制梁结构布置图 然后在其上表达梁平法施工图 但是 一般楼梯梯梁 等都是按主梁在模型中建立的 所以不算层间梁 5 有梁楼盖平法施工图制图规则 1 对于普通楼面 两向均以一跨为一板块 对于密肋楼盖 两向主梁 框架梁 均 以一跨为一板块 非主梁密肋不计 2 当为单向板时 分布筋可不必注写 而在图中统一说明 但是 当在某些板内配 置有构造钢筋时 则 X 向以 Xc Y 向以 Yc 打头注写 分布筋 仅限于按单向板设计时在垂直受力钢筋向布置的钢筋 见 砼规 9 1 7 条控 制其配筋率和间距 这是因为分布筋的作用主要是固定住受力钢筋并将现浇板的受力更均 匀的传递到受力钢筋上 如果是双向板 则两个方向都必须配置受力钢筋 分布筋就没必 要了 构造筋 A 现浇板与梁 混凝土墙 砖墙整体现浇或嵌固时上部板面架立钢筋 见 砼规 9 1 6 条控制其配筋率和间距 B 温度收缩钢筋 见 混凝土规范 9 1 8 条 C 卧置于地基上厚度超过 2 米的基础筏板 在板厚度不超过 1m 范围内布置与板 面平行的钢筋网片 见 混凝土规范 9 1 9 条控制间距 3 板分为楼 屋 面板 和悬挑板 支座处板 楼 屋 面板要求 下部的纵横向都需要有贯通的纵向钢筋 而上部的纵横向不需要 悬挑板 上部纵横向需要有贯通的纵向钢筋 而下部则需构造钢筋 4 板支座原位标注的内容为 板支座上部非贯通纵筋和悬挑板上部受力钢筋 5 5 3 2 当板的上部已配置有贯通纵筋 但需增配板支座上部非贯通纵筋时 应结 合已配置的同向贯通纵筋的直径与间距采取 隔一布一 方式配置 6 锚固长度 53 页 la a lab laE aE la aE a lab 抗震锚固长度 抗震锚固长度修正系数 非抗震锚固长度修正系数 非抗震锚固长度 根据 53 页的说明 先考虑非抗震锚固长度修正系数 a 一般很少用到大于 25 的钢筋 而且也很少碰到环氧树脂钢筋 且锚固区保护层厚度一 般也远小于 3d 因此基本上可以不考虑此修正系数 则 四级抗震等级 laE 四 aE la lab labE 四 三级抗震等级 laE 三 aE la 1 05 lab 1 05 labE 四 labE 三 一 二级抗震等级 laE 一 二 aE la 1 15 lab 1 15 labE 四 labE 一 二 由此可见 laE labE 直接查受拉钢筋基本锚固长度表即可 7 钢筋要求 1 54 页 纵向受力钢筋搭接区箍筋构造 2 55 页 同一连接区段内纵向受拉钢筋绑扎搭接接头 机械连接 焊接接头的连 接区段长度 3 梁上部纵筋要求 b 向纵筋净距 30 且 1 5d h 向纵筋净距 25 且 d 梁下部纵筋要求 b 向和 h 向纵筋净距都是 25 且 d d 为钢筋最大直径 4 柱纵筋要求 b 向和 h 向纵筋净距都是 50 8 抗震柱 KZ 纵向钢筋连接构造 57 62 根据 53 页受拉钢筋基本锚固长度 柱一般选用 HRB400 钢筋 柱一般选用 C30 梁为 C30 板为 C25 labE 35d 若 d 20mm 则 labE 700mm 根据 60 页中柱柱顶纵向纵向钢筋构造 柱筋需伸入长度 0 5labE 0 5 700 350mm 由此可以得出主梁高度 350mm 所以梁高一般从 400mm 开始选用 9 抗震梁 KL 纵向钢筋构造 79 页 主梁 和 86 页 次梁 1 主梁 梁上部 通长钢筋连接位置宜位于跨中 1 3 处 第一层非通长钢筋布置到 1 3 处 第 二排非通长钢筋宜布置到 1 4 处 梁下部 钢筋连接位置宜位于支座 1 3 范围内 次梁 梁上部 通长钢筋连接位置宜位于跨中 1 3 处 第一层非通长钢筋布置到 1 3 处 第 二排非通长钢筋宜布置到 1 4 处 梁下部 梁下部 钢筋连接位置宜位于支座 1 4 范围内 2 根据 29 页所述的梁下部钢筋 如果梁下部只标注了一个配筋值 则表示这一跨 内都是这个钢筋 如果下部标注了三个配筋值 则表示此跨左支座 中间 右支座配筋不 同 3 根据 79 页 主梁上层钢筋要伸至柱外侧纵筋内侧 且 0 4 labE 0 4 35d 14d 如果 d 取 25mm 则 14d 350mm 所以柱子 b 和 h 需要从 400mm 起 开始选用 根据 86 页 次梁上层钢筋要伸至梁外侧 按铰接 而非钢筋 考虑钢筋受拉 作用 0 35 lab 0 35 35d 12 3d 而次梁的钢筋直径一般最大为 16mm 因此 12 3d 12 3 16 200mm 所以 主梁的宽从 200mm 起选用 通过以下构造要求 主梁尺寸 b 200mm h 400mm 柱 b h 400mm 二 梁施工图 一 连续梁的生成和归并 1 划分钢筋标准层 2 连续梁生成 3 支座调整与梁跨划分 一个连续梁由几个梁跨组成 梁跨的划分对配筋会产生很大影响 在梁与梁相交的支 座处 程序要作主梁次梁判断 在端跨时作端支撑梁或悬挑梁的判断 并且根据判断情况确定 是否在此处划分梁跨 其判断原则是 1 框架柱或剪力墙一定作为支座 在支座图上用三角形表示 2 当连续梁在节点有相交梁 且在此处恒载弯矩M 0 即梁下部不受拉 且为峰值点时 程序认定该处为一梁支座 在支座图上用三角形表示 连续梁在此处分成两跨 否则认为连 续梁在此处连通 相交梁成为该跨梁的次梁 在支座图上用圆圈表示 3 对于端跨上挑梁的判断 当端跨内支承在柱或墙上 外端支承在梁支座上时 如该跨梁 的恒载弯矩M 0 即梁下部不受拉 时 程序认定该跨梁为挑梁 支座图上该点用圆圈表示 否则 为端支承梁 在支座图上用三角形