新版PKPM软件的四轮结构计算步骤.doc

新版PKPM软件的四轮结构计算步骤根据新规范的要求设计人员在完成计算后，必须首先仔仔细细审核计算书和受力分析图，在这两项不满足新规范要求前就不能进行后续计算。对一个典型工程通常至少要进行四轮计算。第一轮计算：完成整体参数的正确设定计算开始前，首先在建模及SATWE软件的“分析与设计参数补充定义”菜单中，据规范的具体规定，软件手册对参数的描述等对参数进行设置。这些参数关系到整体计算结果，有些值在计算前又很难估计，经反复试算才能知道。这主要是指振型组合数、最大地震力作用方向和结构基本周期等。1、振型组合数是软件在做抗震计算时考虑振型的数量。该值不能太大也不能太少。太少计算结果失真，大大浪费时间，有时计算结果发生畸变。高规5.1.13-2条规定，抗震计算时，宜考虑平扭耦联计算结构的扭转效应，振型数不少于15个。对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。一般而言结构层数较多，结构刚度突变较大时，振型数也应取得多一些。 振型组合数是否取得合理，可看SATWE计算书周期、振型、地震力中X，Y方向的有效质量数是否大于0.9。如小于0.9可逐步加大振型个数，直到X，Y两方向的有效质量数都大于0.9为止。但振型组合数并不是越大越好，其最大值不能超过结构总自由度数。例如对采取刚性楼板假定的单塔结构，考虑扭转耦联作用时，其振型不得结构层数的三倍。如果该结构的振型组合数已增加到结构层数的三倍后，其有效质量系数仍不能满足要求，再增加振型数就会使计算结果失真。此时就应分析原因，考虑结构方案是否合理。2、最大地震力作用方向是指地震沿不同方向的作用，结构地震反映的大小一般各向不同，地震反映值最大的那方向的方向角，就称该结构的最不利地震作用方向角。如在SATWE计书周期、振型、地震力中发现该角度大于15度，应将该数值回填到“总信息”的“水平力与整体坐标夹角”里并重新计算，以体现最不利地震作用方向的影响。3结构基本周期是计算风荷载的重要指标。操作时可以SATWE软件缺省值运算一遍后，用计算书周期、振型、地震力中的准确的周期值填入“结构基本周期”选项即可。本轮计算是得出对全局有控制性作用的参数，从而要设置正确，否则，后续的计算就无意义。第二轮计算：确定整体结构的合理性 一个工程，如整体计算各主要指标不满足规范要求，那末后面的配筋计算做得再好，也就没有意议了。 控制结构整体性的指标是：周期比、位移比、刚度比、层间受剪承载力之比、刚重比、剪重比等。1、周期比是控制结构扭转效应的重要指标，其控制的是侧向刚度与扭转刚度的相对关系，其目的是使抗侧力构件的平面布置更有效更合理。周期比不是要求结构足够结实，而是要求结构承载布局合理。高规第4.3.5条规定，结构扭转为主的第一自振周期Tt与平动为主的批一自振周期T1之比，A级高层筑不应大于0.9，B级高层建筑、混合结构高层建筑及规程第10章所指的复杂高层不应大于0.85。如不满足求，说明结构扭转效应明显，就需调整。2、如何在SATWE计书周期、振型、地震力中判定第一扭转周期和第一平动周期.周期比、位移比、刚度比、层间受剪承载力之比、刚重比、剪重比等今后将在七大比值的调整中介绍。 除以上六大比值”要计算分析外，SATWE软件会按规范要求对整体结构地震作用作出调整，如最小地震剪力，0.2Q0，强柱弱梁，强剪弱弯等程序会自动完成。第三轮计算：对单个构件作优化设计这一步主要进行结构单个构件内力和配筋计算，主要包括梁、柱、剪力墙的配筋、柱和剪力墙轴压比计算、构件截面优化设计等1、SATWE软件砼梁计算显示超筋信息有以下几种情况：1）当梁的弯矩设计值M大于梁的极限承载力Mu时提出超筋。2）规范对混凝土受压区高度限制：四级及非抗震：=b二、三级：= 0.35（计算时取As=0.3As）一级：= 0.25（计算时取As=0.5As）3）抗规要求梁端纵向受拉钢筋最大配筋率2.5，当大于此值时，提示超筋。4）混凝土梁斜截面计算要满足最小截面要求，如不满足则提示超筋。具体判断标准可参考SATWE用户手册及技术条件有关部分。砼柱的，不再阐述。2、剪力墙超筋分三种情况：1）剪力墙暗柱超筋：在SATWE软件的“混凝土构件和钢构件验算简图”中给出的暗柱最大配筋率是按4控制的，而现今的各种规范中均要求剪力墙主筋的配筋面积以边缘构件方式给出，没出最大配筋率。所以程序给出的剪力墙暗柱超筋仅是警告信息，设计人员可酌情考虑。2）剪力墙水平盘超筋则说明该结构抗剪不够，应予调整。3）剪力墙连梁超筋大多数情况下是在水平地震力作用下抗剪不够。规范规定允许剪力墙连梁刚度进行折减，折减后此连梁在地震力作用下会出现塑性变形而开烈，这是允许的。3柱轴压比计算：抗规和高规不完全一样。SATWE软件在计算柱的轴压比时，当该工程考虑地震作用时，程序仅取地震作用组合下的轴力设计值计算。当该工程不考虑地震作用时，程序才取非地震作用组合下的轴力设计值计算。4剪力墙轴压比计算：SATWE软件在计算短肢剪力墙轴压比时，是按单向计算的，这与高规中规定的短肢剪力墙轴压按双向计算有些不同，设计人可酌情考虑。5构件截面优化设计：计算结果不超筋，并不表示构件初始设置的截面和形状是合理的。要进行构件截面优化设计，使构件在保证受力要求的条件下截面的大小和形状的合理，并节省材料。因截面的大小直接影响到结构的刚度，从而对整个结构的周期，地震力，位移等一系列参数产生影响，不能盲目减小断面，使结构整体安全性降低。应保证结构整体合理性为前提。第四轮计算：满足施工图要求在施工图阶段中满足规范规定的构造要求，是结构设计中的最后环节。高规抗规混凝土规范对结构的构造要求提出了很详尽的规定，这措施是保证结构安全的最后一道防线，设计人员切不可麻痹大意。1SATWE软件施工图配筋计算时，要输入合理的归并系数、梁支座形式，钢筋选筋库等，如一次计算不满意要进行多次试算。2生成施工图前，要认真输入出图参数如梁柱钢