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文档简介

SATWE软件分析与设计参数补充定义裙房层数:规范:高规第条条文说明指出为保证多塔楼建筑中塔楼与底盘整体工作,塔楼之间裙房连接体的屋面梁以及塔楼中与裙房连接体相连的外围柱、墙,从固定端至出裙房屋面上一层的高度范围内,在构造上应予以特别加强。实现:程序设置了‘裙房层数’参数,作为多塔楼结构的底部加强部位的判断因素,即底部加强部位的高度还要满足裙房层数的要求,从而加强墙的抗震构造。‘裙房层数’参数的加强仅限于剪力墙,程序没有对塔楼之间裙房连接体的屋面梁以及塔楼中与裙房连接体相连的外围柱构造上应予以特别加强。对于这些部位应在施工图中特别加强。地下室层数:是为导算风荷载和自动形成嵌固约束信息服务的,因为地下室无风荷载作用注意:这里的地下室层数是指与上部结构同时进行内力分析的地下室部分壳元最大边长:是在墙元细分时需要的一个参数,对于尺寸较大的剪力墙,在作墙元细分形成一系列小壳元时,为确保分析精度,要求小壳元的边长不得大于给定限值,程序限定1.0〈=Dmax〈=5.0,隐含为2。对于一般工程可取2,对于框支剪力墙结构,可取得小些,如1.5或1.0。模拟施工荷载的两种算法结构基本周期:采用高规中的经验公式或者直接采用软件的缺省值,待计算完成后输入计算书中的结构基本周期。体型系数:现代多、高层结构立面变化较大,不同的区段内的体型系数可能不一样.(程序限定最多为三段)结构规则性:建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则,对称,并应具有良好的整体性,建筑的立面和竖向剖面宜规则,结构的侧向刚度宜均匀变化,竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小,避免抗力结构的侧向刚度和承载力突变。如果平面或竖向不规则,会对楼层水平位移、层间位移以及薄弱层的计算都会产生很大的影响。振型组合数:规范:高规-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,振型数不应小于15,对多塔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%。振型数的多少与结构层数及结构形式有关,当结构层数较多或结构层刚度突变较大时,振型数也应取得多些,如有弹性节点、多塔楼、转换层等结构形式。注意:程序中可参看文件WZQ.OUT中的有效质量系数值来判断振型数取的是否够。振型数选取原则粗略估计振型数不应小于15,多塔结构的振型数不应小于塔楼数的9倍等经过计算看振型参与质量是否超过总质量的90%。如超过,则继续进行;如不够,则应返回参数设置项,去增加振型数。活荷质量折减系数是计算重力荷载代表值时的活荷载组合值系数。(抗震规范)

周期折减系数为了充分考虑框架结构和框剪结构的填充墙刚度对计算周期的影响。对于框架结构若砖墙较多,可取;较少可取;对于框架-剪力墙结构可取;纯剪力墙结构可不折减。阻尼比、特征周期、多遇或罕遇地震影响系数最大值隐含规范规定值,它随地震烈度而变化。对有些地区标准用不同的地震计算参数时,可以通过该参数的变化求得该地区的地震力。考虑活荷载不利布置的最高层号程序可以考虑梁活荷载不利布置:若定义为0,表示不考虑梁活荷不利布置作用;若填一个大于零的数N,则表示从1-N各层考虑梁活荷载的不利布置,而N+1层以上则不考虑活荷不利布置;若N等于结构的层数,则表示对全楼所有层都考虑活荷的不利布置。梁端负弯矩调幅系数在竖向荷载作用下,钢筋混凝土框架梁设计允许考虑混凝土的塑性变形内力重分布,适当减小支座负弯矩,相应增大跨中正弯矩,梁端负弯矩调幅系数可在范围内取值。注意:此项调整只针对竖向荷载,对地震力和风荷载不起作用。梁设计弯矩增大系数通过调整梁的设计弯矩,提高其安全储备。注意:1、对正负设计弯矩均增大2、对于已经考虑活荷不利布置的楼层,SATWE将使此项不起作用。梁扭矩折减系数对于现浇楼板结构,采用刚性楼板假定时,应当考虑楼板对梁抗扭的作用,而对梁的扭矩进行折减。折减系数可在范围内取值。注意:若考虑楼板的弹性变形,梁的扭矩不应折减。连梁刚度折减系数两端都与剪力墙相连的梁称为连梁。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,程序中通过此项来反映开裂后的连梁刚度。为防止连梁开裂过大,此系数不宜取值过小,一般不宜小于0.55。剪力墙洞口上方的墙(连梁)也采用此参数进行刚度折减。中梁刚度增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来考虑楼板对梁刚度的贡献。注意:梁刚度增大系数BK由设计人员指定,可在范围内取值。程序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BK,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1.0+(BK-1)/2,其它情况的梁刚度不放大。9度设防烈度的各类框架和一级抗震等级的框架结构梁柱超配系数对于9度设防烈度的各类框架和一级抗震等级的框架结构,框架梁和连梁端部剪力、框架柱端部弯矩、剪力调整应按实配钢筋和材料强度标准值来计算。程序要求输入超配系数(参见《高层建筑混凝土结构技术规程》第条和条或《新规范PKPM设计软件实用手册》)调整与框支柱相连的梁内力规范要求对框支柱的地震作用弯矩、剪力进行调整。程序自动对框支柱的弯矩剪力作调整,由于调整系数往往很大,为限避免异常情况,程序给出了一个控制开关,由设计人员决定是否对与框支柱相连的框架梁的弯矩剪力进行相应调整。全楼地震力放大系数是地震力调整系数,可通过此参数来放大地震力,提高结构的抗震安全度,其经验取值范围是。注意:此项调整对位移、剪重比、内力计算有影响而对周期计算没有影响。按抗震规范第条调整各楼层地震力新抗震规范条规定,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条给出的最小地震剪力系数。程序给出了一个控制开关,由设计人员决定是否由程序自动进行调整。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。注意:本项调整只对剪重比和内力有影响,而对周期和位移没有影响。剪重比的调整最小地震剪力调整:新抗震规范条规定,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给出的最小地震剪力系数λ。对于竖向不规则结构的薄弱层,尚应乘以1.15的增大系数自动放大与否设开关;如果用户考虑自动放大,SATWE

将在WZQ.OUT中输出程序内部采用的放大系数:文件WZQ.OUT:

各楼层地震剪力系数调整情况[抗震规范()验算]层号X向调整系数Y向调整系数11.3121.207

21.1971.122

31.0701.00041.0001.000

51.0001.000

61.0001.000

71.0001.000

81.0001.000

根据我们的工作,绝大多数较规则的多高层建筑,其楼层最小剪重比出现在结构底层,也就是说底层剪重比是起控制作用的,少数结构其楼层剪重比的最小值不出现在底层,但与底层相比也相差很小。基于此,我们在程序中采用的调整方法是:全楼的地震力采用同一个调整系数,或者严格点说,一个地震作用方向对应一个调整系数,这个调整系数通过剪重比最小的楼层决定。对于楼层剪重比的最小值不出现在底层的结构,这种调整可能略偏于保守,但仍不失合理。这种调整方法的最大优点是:不改变地震力的分布特性,不破坏各振型地震力作用下结构内力的平衡。指定薄弱层个数及相应薄弱层层号新抗震规范条规定,竖向不规则的建筑结构,其薄弱层的地震剪力应乘以1.15的增大系数;新高规条规定,楼层侧向刚度小于上层的70%或其上三层平均值的80%时,该楼层地震剪力应乘1.15增大系数.针对这些条文,程序要求设计人员输入薄弱层楼层号,程序对薄弱构件的地震作用内力乘以1.15的增大系数。顶塔楼内力放大起算层号及放大系数用基底剪力法分析,可以通过这个系数放大结构顶部塔楼的内力(一般为3倍)。用振型分解法分析,可以不调整顶部塔楼的内力,可将起算层号填为0。注意:是否放大塔楼内力由设计人员决定结构建模时将小塔楼作为一层输入,增加振型数量,顶楼层号及放大系数通常都取0只有特殊工程需要放大时才改这两个参数此系数仅放大顶塔楼的内力,并不改变位移。梁柱重叠部分作为刚域对计算的影响正常情况下,梁的长度为两根柱间形心的距离柱的截面积较大时可将梁柱重叠部分作为刚域考虑,梁的长度为净跨距离。梁自重和截面设计按扣除刚域后的梁长计算。梁上的外荷载按梁两端节点计算。一般而言,对于异型柱结构,宜采用“梁柱重叠部分简化为刚域”,对于矩形柱结构,可以将其作为一种安全储备而不选择它梁与柱重叠部分是否作为刚域的差别“是”——刚度大,自重小,梁端负弯矩小“否”——刚度小,自重大,梁端负弯矩大柱配筋计算:单偏压与双偏压现行的《混凝土结构设计规范》、《高层建筑混凝土结构技术规程》、《建筑抗震设计规范》等对何时采用双偏压计算有明确的要求,如《高层建筑混凝土结构技术规程》第条规定,角柱应按双向受力构件进行正截面承载力设计。对于规范没有要求用双偏压计算的,最好用单偏压计算,双偏压验算。异型柱建议用双偏压计算。混凝土柱的计算长度系数计算执行混凝土规范-3条选择此项,混凝土柱计算长度系数的计算将执行混凝土规范-3条,否则将仅执行混凝土规范条,与旧规范相同(即底层柱取1.0上层柱取1.25)。柱计算长度系数按有侧移计算此参数专用于钢柱,当选择“有侧移”时,程序按《钢结构设计规范》附录4.2的公式计算,当选择“无侧移”时,程序按《钢结构设计规范》附录4.1的公式计算。注意事项主筋强度应与PM中取相同的值,否则虽计算按此处值计算,但接力PK绘施工图时,仍按照PM中的强度等级标注。恒荷载分项系数调整根据《建筑结构荷载规范》条中的要求,程序增加了永久荷载效应控制组合,即相应的永久荷载效应分项系数取1.35,当1.35恒+1.4*0.7活>1.2恒+1.4活时取1.35恒+1.4*0.7活。注意:此项调整程序自动完成不能轻率调整规范规定的分项系数!地震信息里的活荷载质量折减系数与荷载组合里的活荷重力荷载代表值系数的区别活荷载质量折减系数主要用于计算质量矩阵,填此参数则结构总质量将折减。活荷重力荷载代表值系数主要用于静力荷载组合,填此参数则结构总质量将不折减。回填土对地下室约束的相对刚度该参数的含义是基础回填土对结构约束作用的刚度与地下室抗侧移刚度的比值。取正数,有约束作用,取值2~4,不太敏感。取为0,则认为基础回填土对结构没有约束作用取负数m(m小于或等于地下室层数M),则认为有m层地下室无水平位移(嵌固),但必须注意嵌固层的刚度比要求(>2)。地下室顶板与外围墙的人防等效荷载这两项参数需按《人民防空地下室设计规范》中第取值。SATWE软件特殊构件补充定义特殊梁不调幅梁:在配筋计算时不作弯矩调幅的梁连梁:与剪力墙相连,允许开裂,可作刚度折减的梁(程序自动判断)转换梁:框支转换梁或托柱梁(必须人工设定)刚性梁:两端都在柱截面范围内的梁(程序自动判断)铰接梁:一端或两端铰接特殊柱/特殊斜撑铰接柱/铰接斜撑:一端或两端铰接角柱:不与剪力墙相交的转角柱框支柱:上部托剪力墙的柱门式钢柱:人字或十字支撑:斜柱:按斜撑输入,应设为刚接弹性楼板刚性楼板:假定楼板平面内无限刚,楼板平面外刚度不考虑(取为零),适于大多数民用建筑。弹性楼板6:真实地计算楼板平面内和平面外的刚度,适用所有工程,但计算量大,不轻易采用,主要用于板柱结构和板柱-抗震墙结构。弹性楼板3:假定楼板平面内无限刚,程序仅真实地计算楼板平面外刚度,适用平面内刚度大,不可忽略平面外刚度的结构,适用于厚板转换层结构。弹性膜:程序真实地计算楼板平面内刚度,楼板平面外刚度不考虑(取为零),适于工业厂房、楼板开大洞、体育场馆结构、楼板平面较长或有较大凹入以及平面弱连接的结构。非荷载作用温度、收缩、地基不均匀差异沉降是属于变形作用,称为非荷载作用温度应力收缩分析不均匀沉降1.温度应力分析程序只考虑构件的内外温差的平均值比原始温度高(低)时造成的伸长(缩短)效应温度荷载定义输入两组节点温差改变楼层继续不设置温差的节点视为两组温差为02.收缩分析混凝土收缩可以用收缩当量温差来表示程序用温度应力计算功能来完成收缩分析3.不均匀沉降分析弹性支座目前弹性支座不能设置于底层的柱底和墙底处,只能设置于其它自由节点处输入弹簧刚度值捕捉节点支座位移输入位移值捕捉节点吊车荷载分析吊车荷载作用的牛腿处一般没有楼板吊车柱之间必须考虑支撑的作用同一轨道内可以有一部或多部吊车含吊车的荷载组合大大增加吊车梁可以不输入(不作为吊车梁计算)吊车轮压及刹车力要通过影响线求出地震力、基础都未考虑吊车影响带重型吊车的工业厂房最好用PK计算分析SATWE软件计算控制参数设定层刚度比的计算方式具体操作程序按用户选定的的层刚度比计计算方法进行行计算,在WWMASS..OUT中给给出用户确认过的薄弱弱层,程序自自动执行对该该层地震剪力力增大1.115倍的增大大系数。对大多数一般的结结构应选择第第3种层刚度算算法选第3种计算方法法时,一般采采用“刚性楼板假假定”。对于有弹性板或板板厚为零的工工程,应计算算两次。在刚刚性楼板假定定条件下计算算层刚度并找找出薄弱层。再再在真实条件件下计算,并并且检查原找找出的薄弱层层是否得到确确认,然后完完成其他计算算。程序检查刚度比时时,分别按结结构两个主轴轴方向x,yy进行。一旦旦发现任一方方向为侧刚不不规则,则该该层即为薄弱弱层,沿x,,y向地震作作用的地震剪剪力均乘1..15增大系系数。两种计算分析方法法采用振型分解反应应谱法计算地地震作用:侧刚分析方法(算算法1):只有刚性板时用简化分析方法总刚分析方法(算算法2):有弹性板时用详细分析方法薄弱层的计算根据《高规》第条条,要对7--9度时楼层层屈服强度系系数小于0..5的框架结结构;甲类建建筑和9度设防乙类类建筑;隔震震和消能建筑筑结构,进行行高于本地区区设防烈度预预估的罕遇地地震作用下薄薄弱层的抗震震变形验算。本程序仅对12层层以下矩形柱柱混凝土纯框框架结构,在在罕遇地震作作用下薄弱层层弹塑性层间间位移角进行行简化计算。计算结果在SATT-K.OUUT文件中输输出这类建筑结构很少少,一般可不不选砌体结构PKPM各模块适适用范围PKPM系统中,不不同类型的砌砌体房屋采用用不同软件或或者两个软件件协作完成结结构设计,具具有砌体结构构设计功能的的模块及其适适用范围如下下:PMCAD:砖砌砌体房屋结构构设计;底部部框架-抗震墙房屋屋上部砌体结结构设计QIK:小砌块房房屋结构设计计;底部框架架-抗震墙房屋屋上部小砌块块砌体结构设设计SATWE:底部部框架-抗震墙房屋屋底部框架--抗震墙部分分三维分析和和设计(抗震震墙采用墙元元模型)TAT:底部框架架-抗震墙房屋屋底部框架--抗震墙部分分三维分析和和设计(抗震震墙采用薄壁壁杆件模型)PK:底部框架--抗震墙房屋屋底部框架二二维分析和设设计设计所用规范《建筑结构荷载规范范》(GB500009-20001)《建筑抗震设计规范范》(GB500011-20001)《砌体结构设计规范范》(GB500003-20001)《混凝土结构设计规规范》(GB500010-20002)水平地震作用计算算和楼层地震震剪力分配基本原理采用底部剪力法计计算结构的楼层水平地地震剪力,先先在大片墙间间分配,然后后再分到大片片墙中的墙段段。大片墙是是指包括门窗窗洞口的整片片墙体。大片墙中各墙段承承担的大片墙墙地震剪力按按各墙段等效效侧向刚度比比例分配。墙段按门窗洞口划划分墙段等效侧向刚度度确定原则刚度计算及高宽比比的影响:高高宽比小于11时,只计算算剪切变形;;高宽比不大大于4且不小于1时,同时计计算弯曲及剪剪切变形;高高宽比大于44时,等效侧侧向刚度取00。墙段的高宽比是指指层高与墙长长之比,对门门窗洞边的小小墙段指洞净净高与洞侧墙墙宽之比注意重点砌体结构采用基底底剪力法计算算地震作用,地地震影响系数数取最大值ααmax,仅与与地震烈度有有关,与场地地类别、设计计地震分组无无关。地震设防烈度可输输入任意值,程程序自动按差差值计算水平平地震影响系系数最大值地下室结构嵌固高高度有地下室或半地下下室的砌体房房屋,结构建建模时可把地地下室作为结结构层输入,程程序将地下室室底平面高度度内定为±0.0000。此参数为为结构嵌固端端相对于地下下室底平面(±0.000)的高度。计算结构总重力荷荷载代表值时时将不计入嵌嵌固端以下部部分的结构重重力荷载;在在计算各层水水平地震作用用标准值时,楼楼层的计算高高度为楼层相相对于地下室室底平面高度度减去该嵌固固高度。注意重点单层房屋结构等效效总重力荷载载取总重力荷荷载代表值,多多层房屋结构构等效总重力力荷载取总重重力荷载代表表值的85%%屋顶间当作普通楼楼层输入。当当顶层平面面面积与相邻楼楼层平面面积积之比小于00.714时时,程序将顶顶层判定为屋屋顶间,自动动对顶层地震震作用乘以放放大系数ηη=3.5(1-AA/A’)此地震作用增大部部分不往下传传递。砼墙与砌体弹塑性性模量比组合结构指在砌体体房屋中设置置少量竖向连连续钢筋混凝凝土剪力墙的的多层砌体结结构。组合结构中混凝土土墙和砌体墙墙承担的层间间地震剪力按按各抗侧力构构件的有效侧侧向刚度比例例分配确定。有有效侧向刚度度的取值砌体体墙不折减,混混凝土墙乘以以折减系数。程序在计算砌体侧侧向刚度时,取取砌体弹性模模量为1;在计算混混凝土墙侧向向刚度时,取取混凝土弹性性模量为实际际混凝土弹性性模量与实际际砌体弹性模模量之比并乘乘以折减系数数。C=ηEc/Emm砼墙与砌体弹塑性性模量比适用范围:只有在在结构某一层层中既输入了了砼墙,又输输入了砖墙时时才起作用物理意义:砼墙与与砖墙的弹性性模量比参数大小:缺省值值是3,大小在3~6之间填写原则:一般而而言,砼的弹弹性模量是砖砖墙的10倍以上。如如果是同等墙墙厚,则砼墙墙的刚度就是是砖墙的100倍以上。但但在实际结构构设计时,一一方面砼墙的的厚度小于砖砖墙的厚度,从从而使砼墙的的刚度有所降降低;另一方方面,在市级级地震力作用用下砼墙所承承受的地震力力是否就是砖砖墙的10倍以上还还是一个未知知数,因此此此值不宜填得得过高。砌体抗震抗剪承载载力验算注意重点新规范版本在参数数对话框中取取消了“考虑构造柱柱参与工作”选项,因新新《抗震规范》(GB500011-20001)在砌砌体抗震抗剪剪公式中明确确计入了墙段段中部构造柱柱对抗震承载载力的提高作作用。新规范版本只考虑虑界面不小于于240mmm×240mmm且间距不大大于4m的中部构构造柱(不考考虑端部构造造柱)对抗剪剪承载力的贡贡献。新规范版抗剪公式式中,不但计计入了构造柱柱混凝土的抗抗剪作用,还还计入了构造造柱配筋所起起的抗剪作用用。几点说明砂浆和块体强度等等级可以输入入任意值,程程序按线性差差值的方法求求出砌体的抗抗压强度设计计值和抗剪强强度设计值。砂浆强度等级大于于M10时砌体体抗剪承载力力与砂浆强度度等级等于MM10时一样样。沿砌体灰缝截面破破坏时,砌体体的抗剪强度度设计值与块块体强度等级级无关注意重点程序对构造柱面积积和构造柱钢钢筋面积设了了上限当横墙的所有中部部构造柱面积积之和与横墙墙面积之比大大于0.155时,取0.115;当纵墙墙的所有中部部构造柱面积积之和与总墙墙面积之比大大于0.255时,取0.225;当中部构造柱的钢钢筋面积与构构造柱面积之之比大于1..4%时,取取1.4%。抗剪验算中大片墙墙满足要求,而而大片墙中的的个别墙段不不满足要求的的原因由于各墙段剪应力力分布不均匀匀或构造柱设设置不合理造造成的解决办法:通过改改变洞口位置置、改变洞口口高度来改变变墙段高宽比比,从而改变变墙段的刚度度和剪力;在在不满足要求求的墙段中部部设置构造柱柱或加大已有有构造柱截面面、提高已有有构造柱钢筋筋混凝土等级级、增加已有有构造柱钢筋筋面积竖向导荷和墙体受受压承载力验验算托墙梁上的荷载托墙梁承担的荷载载包括托墙梁梁所在层楼面面荷载ω1、托墙梁上上各层墙体总总重及导算到到这些墙上的的荷载ω2托墙梁按框架梁设设计时,ω2可以进行折折减:(1)托墙梁上上墙体在过渡渡层无洞口或或有一个洞口口,ω2乘以折减系系数0.5~1..0;(2)托墙梁上上墙体在过渡渡层有两个或或多个洞口,ω2不折减。墙体受压承载力验验算墙段轴力设计值取取以下两种组组合的较大值值:1.2恒+1.44活1.35恒+0..98活通常情况下第二组组的轴力比第第一组的大注意重点PMCAD是按轴轴心受压计算算墙体受压承承载力的,为为考虑轴力偏偏心距的影响响(取е=0)。对于于需按单向或或双向偏心受受压计算的墙墙体,用户应应按《砌体规范》自行进行补补充验算底部框架-抗震墙墙房屋基本原理把房屋在底框顶层层楼板处水平平切开,将上上部砌体和底底部框架-抗震墙分开开考虑分析计计算上部砌体结构的计计算与把整体体房屋视作砌砌体房屋相同同底部框架-抗震墙墙结构计算时时,将上部砌砌体的外荷载载和结构自重重作用在底框框顶部,不考考虑上部砌体体的刚度贡献献底框结构的荷载竖向荷载=恒荷载载(墙体、构构造柱自重及及楼面恒载)+活荷载(楼面活荷载)地震作用:(1)水水平地震作用用,上部各层层水平地震作作用之和;(2)倾覆弯矩,作用于上部砌体楼层的水平地震作用平移到底框顶层楼板处后,产生作用于底框顶层楼板处的倾覆弯矩。风荷载:水平风荷荷载及倾覆弯弯矩与地震作作用相同底框-抗震墙结构构倾覆弯矩分分配由地震作用和风荷荷载产生倾覆覆弯矩转化为为作用于柱顶顶的附加轴力力及作用于墙墙顶的附加轴轴力和附加弯弯矩假定上部砌体为刚刚体,底层及及底部二层框框架-抗震墙结构构楼板竖向变变形符合平截截面假定,则则底层框架--抗震墙结构构可视为一悬悬臂梁,底部部二层框架--抗震墙结构构可视为一变变截面悬臂梁梁底框计算地震作用用SATWEE计算步骤计算各工况荷载内内力调整墙、柱地震剪剪力,使其满满足以下两个个条件:1)底框的纵向和横横向地镇剪力力全部由该方方向的抗震墙墙承担2)底框柱承担的地地震剪力按各各抗侧力构件件有效侧向刚刚度比例分配配确定;有效效侧向刚度的的取值,框架架不折减,混混凝土墙乘以以折减系数00.3,砌体体墙乘以折减减系数0.22;内力组合与配筋框支墙梁设计框支墙梁:由框架架梁和支撑在在梁上的计算算高度范围内内的砌体墙所所组成的组合合结构墙梁顶面的荷载设设计值,取托托梁以上各层层墙体自重,以以及墙梁顶面面以上各层楼楼板的恒荷载载和活荷载。墙梁设计方法:1)全部荷载法,托托梁承托全部部墙体自重及及楼面荷载,墙墙梁顶面的荷荷载设计值不不折减2)部分荷载法,对对墙梁顶面荷荷载设计值折折减,托梁承承托部分墙体体自重及楼面面荷载,折减减系数不宜小小于0.63)规范算法法,考虑墙梁梁组合作用,对对墙梁顶面荷荷载设计值产产生的托梁弯弯矩和支座剪剪力进行折减减(托梁顶面面的荷载设计计值不折减)注意重点砖混底框房屋的砌砌体墙厚不应应小于2400mm,其层层数和高度及及底框部分抗抗震横墙的最最大间距与地地震烈度有关关砖混底框结构的抗抗震墙数量有有纵横两个方方向的层间刚刚度比决定地震烈度为6、77、能够采用用7.5度且总总层数不超过过5层的底层框框架-抗震墙房屋屋,允许采用用嵌砌于框架架之间的砌体体抗震墙,其其余情况应采采用钢筋混凝凝土抗震墙;;底部两层框框架-抗震墙房屋屋不允许设置置砌体抗震墙墙底部框架-抗震墙墙房屋的抗震震墙布置应满满足的要求上部的砌体抗震墙墙与底部的框框架梁或抗震震墙应对齐或或基本对齐底框部分纵横两个个方向的抗震震墙应均匀对对称分布或基基本均匀对称称布置关于底框的风荷载载程序在计算底框风风荷载时没有有考虑风振的的影响,取风风振系数βz=1SATWE模块目目前不能直接接计算风荷载载,需要设计计人员在特殊殊风荷载定义义中人为输入入;使用TAAT模块可以以计算底框风风荷载内力底框风荷载的风荷荷参数由PMMCAD确定定,TAT读取PMCAAD里面的风风荷参数TAT模块计算底底框风荷载内内力时考虑了了上部风荷载载对底框施加加的倾覆弯矩矩,并将倾覆覆弯矩转化为为作用于墙、柱柱顶部的竖向向荷载关于侧移刚度PMCAD计算楼楼层侧移刚度度的基本假定定:(1)楼板为刚刚体,在平面面内只平动不不转动,在平平面外不弯曲曲;(2)计算某层层侧移刚度时时,地板设为为固定端,顶顶板为滚动支支座;(3)计算框架架柱侧移刚度度只考虑弯曲曲变形,计算算混凝土抗震震墙和砌体抗抗震墙侧移刚刚度同时考虑虑弯曲变形和和剪切变形PMCAD目前版版本对待洞口口混凝土抗震震墙均按小洞洞口混凝土抗抗震墙处理,对对大洞口混凝凝土抗震墙,用用户应在结构构建模时将墙墙段作为独立立墙体输入。混凝土抗震墙高宽宽比的要求底层框架-抗震墙墙房屋的底层层钢筋混凝土土抗震墙,宜宜开设洞口形形成若干墙段段,各墙段的的高宽比不宜宜小于2;对不便开开设洞口的带带边框低矮墙墙,应在墙中中设置竖缝使使墙体分成两两个或三个高高宽比大于11.5的墙板板单元底层钢筋混凝土抗抗震墙通过设设竖缝分成若若干墙段,结结构建模时各各墙段应作为为独立墙体分分别输入剪力墙超筋的处理理办法砼剪力墙超筋的原原因是剪力墙墙设置过少底框结构底部剪力力墙的数量由由构造要求和和层间刚度比比控制。墙体体越宽,需要要的墙体数量量越少;墙体体越少,就越越容易出现超超筋底部剪力墙应开设设洞口形成高高宽比不小于于2的墙段,不不宜开设洞口口的应设竖缝缝将墙体分成成高宽比大于于1.5的墙板板单元在满足剪力墙高宽宽比的前提下下,通过调整整剪力墙的数数量,使层间间刚度比落在在许可范围内内,以避免剪剪力墙超筋关于分析软件SATWE、PKK软件可适用用于同时设置置钢筋混凝土土抗震墙和砌砌体墙的底框框-抗震墙结构构,TAT软件仅仅适用于设置置钢筋混凝土土抗震墙的底底框结构用户应优先适用SSATWE、TAT模块,对对底框结构作作空间分析“按经验考虑墙梁上上部作用荷载载折减”由于墙梁的反拱作作用,使得一一部分荷载直直接传给了竖竖向构件,从从而使墙梁的的荷载降低若选择此项,则程程序对所有的的托墙梁均折折减,而不判判断该梁是否否为墙梁“按规范墙梁方法确确定托梁上部部荷载”若选择此项,则程程序自动判断断托墙梁是否否为墙梁,若若是墙梁则自自动按照规范范要求计算梁梁上荷载,若若不是墙梁则则按照均布荷荷载的方法加加到托墙梁上上若两项同时选取,则则程序对于墙墙梁执行“按规范墙梁梁方法确定托托梁上部荷载载”,对于非墙墙梁则执行“按经验考虑虑墙梁上部作作用荷载折减减”砖混底框不计算地地震力时的设设计目前的PMCADD软件不能计计算非抗震的的砖混底框结结构设计时可按如下方方法处理:1、可按6度设防计计算,砖混抗抗震验算结果果可不看2、砖混抗震验算完完成后执行SSATWE软软件进行底框框部分内力的的计算砖混底框不计算地地震力时设计计处理方法的基本原原理一般来说,砖混底底框结构按66度设防计算算时地震力并并非控制工况况对于构件的弯矩值值基本上都是是恒+活载控制剪剪力值,有可可能某些断面面由地震力控控制,但该剪剪力值的大小小与恒+活作用下的的剪力值相差差也不会很大大。直接用该该值设计首先先肯定偏安全全,其次误差差很小如果个别构件出现现其弯矩值均均由地震力控控制,这种情情况一般出现现在结构的外外围构件中,涉涉及人员或者者直接采用改改值进行设计计,误差不大大,或者作为为个案单独处处理砖混底框结构刚度度比的计算与与调整方法的的探讨规范要求:《建筑筑抗震设计规规范》第条第3款明确规定定:底部框架架-抗震墙房屋屋的纵横两个个方向,第二二层与底层侧侧向刚度的比比值,6、7度是不用大大于2.5,8度是不应大大于2.0,且均均不应小于11.0第4款明确规定:底部部两层框架--抗震墙房屋屋的纵横两个个方向,底部部与底部第二二层侧向刚度度应接近,第第三层与底部部第二层侧向向刚度的比值值,6、7度时不应大大于2.0,8度时不应大大于1.5,且均均不应小于11.0砖混底框结构刚度度比的计算与与调整方法的的探讨从规范可以看出::由于过渡层为砖房房结构,受力力复杂,若作作为薄弱层,则则结构位移反反应不均匀,弹弹塑性变形集集中,从而对对抗震不利设计的目标是充分分发挥底部结结构的延性,提提高其在地震震力作用下的的抗变形和耗耗能能力PMCAD对砼墙墙体刚度的计计算对无洞口墙体的计计算:1、如果墙体的高宽宽比M<1.0,则则只计算剪切切刚度KCW=ECAW/3Hj2、如果墙体的高宽宽比M>1..0,则需计计算剪弯刚度度KCW=1/((3Hj/ECAW+Hj3/12ECIW)对小洞口墙体的计计算:1、小洞口墙体的判判断标准α=(bhhh/lwHj)1/2≤0.42、目前前的PMCAAD软件,对对于砖混底框框结构只允许许开设小洞口口剪力墙。对对于α≥0.6或洞口高高度大于等于于0.8的大洞洞口剪力墙,则则只能分片输输入3、PMCAD软件根根据开洞率按按照《抗震规范》表成一腔段洞洞口影响系数数计算小洞口口剪力墙的刚刚度工程算例本工程为一层底部部框架剪力墙墙,上部为55层砖房结构构,首层层高高3.9米,其余各层层层高2.99米,底层砼墙墙后为2000mm,其余余各层墙厚为为240mmm,地震设防防烈度为7度,地震基基本加速度为为0.15gg。墙体不开洞,X、Y向的侧移刚刚度比分别为为:K0=00.71<11.0,K90=00.45<11.0,均不不满足要求调整过程以Y向为例,墙体开设设2400×1200mmm小洞口,经经计算,α=0.399<0.4,符合合小洞口的要要求。计算后后,Y想的侧移刚刚度比K900=0.466<1.0,还是是不满足要求求墙体开设竖缝:1、墙体不开设竖缝缝的刚度计算算:墙体的高高宽比M=00.81<0.1,因此此只计算剪切切刚度KCW=82..05EC2、墙体设竖缝的刚刚度计算:墙体开设竖缝的计计算开设竖缝如图所示示墙段1的高宽比MM1=39000/15000=2.66>1.0,需需要计算剪弯弯刚度KCW=7.888EC;墙段2的剪弯刚度度KCW=7.888EC;墙段3的高宽比M33=39000/14000=2.788>1.0,需需要计算剪弯弯刚度KCW=6.77EC。墙体设竖竖缝后的总刚刚度为ΣKCW=(7.88++7.88++6.7)EC=22.446EC墙体设竖缝后的总总刚度与不设设竖缝的总刚刚度之比为222.46//82.055=0.277设竖缝后的Y向侧侧移刚度比为为K90=1..13,满足足规范要求设竖缝的剪力墙墙墙体的构造要要求竖缝两侧应设置暗暗柱剪力墙的竖缝应开开到梁底,将将剪力墙分成成高宽比大于于1.5,但也也不宜大于22.5的若干干个墙板单元元对带边框的低矮钢钢筋混凝土墙墙的边框柱的的配筋不应小小于无钢筋混混凝土抗震墙墙的框架柱的的配筋和箍筋筋要求带边框的低矮钢筋筋混凝土墙的的边框梁,应应在竖缝的两两侧1.5倍梁高高的范围内箍箍筋加密,其其箍筋间距不不应大于1000mm竖缝的宽度可与墙墙厚相等,竖竖缝处可用预预制钢筋砼块块填入,并做做好防水底部两层框架结构构的处理底部框架-剪力墙墙部分为两层层的砖混结构构,可以通过过开设洞口的的方式形成高高宽比大于22的若干墙段段结构建模、复杂体体型砌体房屋屋力学模型注意重点由于计算结构自重重时没有从墙墙体体积中扣扣除掉圈梁所所占体积,也也没有计入圈圈梁重量,所所以输入与不不输入圈梁对对结构计算没没有影响带裙房的大底盘砌砌体房屋的砌砌体部分和裙裙房之间的高高差一般都大大于6m,应设置置防振缝将底底部裙房和砌砌体房屋分离离,对砌体房房屋和裙房单单独计算注意重点多塔砌体房屋的各各塔和底盘之之间的高差一一般都大于66m,应设防防震缝将各塔塔和底盘分离离,对各塔和和底盘单独计计算带阁楼的坡屋顶砌砌体房屋计算算时应用平屋屋顶代替坡屋屋顶,顶层层层高取该层山山墙的平均高高度。设置变形缝砖混房房屋的计算对于中间带变形缝缝的砖混结构构,设计时应应该分别计算算按《建筑抗震设计规范范》规定砖混结结构按底部剪剪力法计算地地震力,底部部剪力法计算算地震力的基基本假定是结结构整体布置置均匀对称、楼楼板连续,而而中间带变形形缝的砖混结结构显然不符符合这个基本本假定,所以以应分别计算算有错层砌体房屋的的计算楼板高差小于0..5m,结构构建模时通过过将各层较低低楼板提升到到较高楼板处处,把错层房房屋转化成无无错层房屋楼板高差大于等于于0.5m,在在错层处应设设防震缝,对对缝两侧结构构单独计算地基不在同一标高高(建在斜坡坡上)的砌体体房屋对此类结构可有两两种近似方法法选择(1)保守起见,房屋屋嵌固端取在在地基最低标标高处,水平平地震作用按按地基最低处处计算(2)房屋嵌固端分别别取在地基最最低标高处和和地基最高标标高处,水平平地震作用计计算两次,墙墙体抗震抗剪剪承载力验算算取两次计算算结果的平均均值带全地下室或半地地下室房屋的的嵌固端的确确定全地下室全地下室不按一层层考虑,房屋屋嵌固端位于于地下室顶板板处半地下室(1)无窗井半地下室室A)半地下室底板距距室外地面距距离大于半地地下室净高的的1/2,半地地下室不按一一层考虑,房房屋嵌固端位位于地下室顶顶板处B)半地下室底板距距室外地面距距离小于等于于半地下室净净高的1/22,半地下室室按一层考虑虑,房屋嵌固固端位于地下下室底板处带全地下室或半地地下室房屋的的嵌固端的确确定(2)设窗井半地下室室A)有窗井而无窗井井墙或窗井墙墙不与纵墙相相连,未形成成扩大基础的的底盘,周围围的土体不能能对半地下室室起约束作用用,此时半地地下室应按一一层考虑,房房屋嵌固端位位于地下室底底板处B)窗井墙为内横墙墙的延伸,形形成了扩展的的半地下室底底盘,提高了了结构的整体体稳定性,此此时可以认为为半地下室在在土体中具有有较好的嵌固固条件,半地地下室可不按按一层考虑,房房屋嵌固端位位于地下室顶顶板处基础部分地质资料的输入±0相对于绝对标高的的意思±0相对于绝对标高是是指大地坐标标,设计人员员只要根据地地质资料报告告给出的大地地坐标直接输输入即可,程程序能够自动动对标高进行行换算。如果果设计人员在在±0相对于绝对对标高处填00,则代表相相对标高,那那么设计人员员在地质资料料中输入的其其它标高都应应以相对标高高为准孔口标高的填法此处与±0相对于于绝对标高一一样,可直接接输入大地坐坐标,程序会会根据设计人人员输入的坐坐标值自动判判断孔口高度度。也可以输输入相对标高高,标高值由由设计人员给给出孔点坐标的单位是是米,不是毫毫米荷载的输入参数的意义一层上部结构荷载载作用点的标标高:该参数数主要是用于于求出基底剪剪力对基础底底面产生的附附加弯矩作用用。在填写该该参数时,应应输入PMCCAD中确定定的柱底标高高,即柱根部部的位置。注注意:该参数数只对柱下独独立基础和桩桩承台基础有有影响,对其其它基础没有有影响自动计算覆土重::是指自动计计算基础和基基础以上回填填土的平均重重度,主要用用于独立基础础和条形基础础的计算,对对筏板基础没没有影响几个注意的问题筏板上的覆土重在在“筏板荷载”中输入读取荷载时不需要要将所有荷载载都选上。如如果都选上,则则只有独基和和墙下条基会会在计算时考考虑所有组合合并选最不利利进行设计,其其他基础之人人一种软件传传下来的荷载载。因此,用用户应根据自自己的实际工工程情况,选选择合适的计计算方法,以以满足自己的的设计要求。选选择的原则是是:上部结构构最终采用哪哪个软件计算算内力、配筋筋,JCCAAD就应该读读取相应软件件的荷载值。当前组合:屏幕上上当前所显示示的组合值当前组合值仅表示示当前屏幕上上所显示的值值,并不是说说基础的最终终控制组合就就一定是它目标组合:某一最最大内力所对对应的组合值值,比如最大大轴力或最大大弯矩下作对对应的组合值值目标组合并不一定定是最不利组组合,比如说说最大轴力下下所对应的组组合值其湾矩矩值有可能很很小,不一定定是控制工况况,所以目标标组合不能作作为基础设计计依据程序能够按照规范范的要求自动动识别标准组组合与基本组组合弹性地基梁基础弹性地基梁基础墙墙下是否一定定要布梁一般而言,弹性地地基梁基础墙墙下都要不良良,如果没有有布梁,也应应该点一下“墙下布梁”菜单,这样样程序将自动动生成一个与与墙同宽、梁梁高等于板厚厚得砼梁。如如果不布梁,也也应该布板带带布置梁或板带的目目的是:1、正确读取取上部荷载;;2、为筏板寻寻找正确的支支撑点注意:1、在布置置板带时,对对于抽柱位置置不应布置板板带,否则易易将板带布置置在跨中位置置;2、点取“墙下布梁”选项时,必必须首先布置置筏板弹性地基梁基础梁梁翼缘宽度的的定义梁翼缘宽度在初次次定义时要根根据上部结构构竖向荷载的的比例关系来来定。比如某某工程边跨竖竖向荷载总值值是中间跨竖竖向荷载总值值的一半,那那么在定义梁梁的翼缘宽度度时就取边跨跨为1米,中间跨为为2米在退出“基础人机机交互”是程序给出出提示:“预期承载力力与反力之笔笔”,此时输入入预期值,比比如1.4,则程程序会自动根根据预期值和和翼缘的宽度度的比例关系系,对基础宽宽度进行调整整我们注意,弹性地地基梁在退出出基础人机交交互式会显示示9~10组荷荷载,这些荷荷载是标准值值,它们的含含义在程序所所显示的荷载载图中都有明明确的说明基础的计算联合基础的计算双柱联合基础的偏偏心计算:程程序在进行双双柱联合基础础的设计时,并并没有考虑由由于两个柱子子上部荷载不不一致而产生生的偏心的情情况。因此计计算的基础底底面是对称布布置的。这种种计算方法对对于两根柱子子挨得很近比比如变形缝处处双柱基础计计算几乎没有有什么影响,但但对于两根柱柱子挨得稍微微远一些的基基础,则会有有一定的误差差。此时需要要设计人员认认为计算出偏偏心值,在“独基布置”中将改值输输入进去,然然后再重新点点取“自动生成”选项,程序序可以根据设设计人员输入入的偏心值重重新计算联合合基础双梁基础的设计,建建议设计人员员直接在双轴轴线上布置两两根肋梁,然然后再在梁下下布置局部筏筏板砖混结构构造柱基基础的计算砖混结构一般都作作墙下条形基基础,构造柱柱下一般不单单独做独立基基础。有的时时候设计人员员会发现JCCCAD软件件在构造柱下下生成了独立立基础。这主主要是因为读读取了PM恒+活所致,这这种荷载组合合方式没有将将构造柱上的的集中荷载平平摊到周边的的墙上设计人员可以在荷荷载编辑中删删除构造柱上上的集中荷载载,并在附加加荷载中在周周边的墙上相相应增加线荷荷载值。也可可以在“荷载输入”中点取“无基础柱”,由程序自自动将集中力力分配到周边边墙上,或者者设计人员也也可以直接读读取砖混荷载载,因为砖混混荷载自动将将构造柱上的的集中荷载平平摊到周边的的墙上了浅基础的最小配筋筋率浅基础如墙下条基基等在对基础础地板配筋时时是否该考虑虑最小配筋率率,目前工程程界还有争议议。《基础设计规范范》中没有规定定柱下独立基基础底板的最最小配筋率,而而《混凝土规范范》对于混凝土土结构均有最最小配筋率的的要求。目前前JCCADD软件对于独独立基础和墙墙下条形基础础缺省情况下下没有按PMIN计算,但但有此参数设设定,设计人人员可以根据据需要自行调调整“筏板重心校核”中中的荷载值与与“基础人机交交互”退出时显示示的值不一样样的原因原因有二:对于梁式筏板基础础,由于有些些轴线上没有有布置梁或板板带,造成荷荷载倒算的时时候没有分配配到梁或板带带上,从而使使两种方式所所产生的重心心校核值不一一致“筏板重心校核”中中的荷载没有有考虑地下水水的影响,而而“基础人机交交互”退出时显示示的值考虑了了地下水的影影响带裙房的主体结构构筏板重心的的计算对于带裙房的主体体结构,“筏板重心校校核”主体应该与与裙房分开计计算,而且主主要是验算主主体结构的重重心校核弹性地基梁结构55种计算模式式的选择按普通弹性地基梁梁计算这种计算方法不考考虑上部结构构的刚度影响响,绝大多数数工程基本上上可以采用此此种方法,只只有当用该方方法基础设计计不下来时才才考虑其他方方法的影响按考虑等代上部结结构刚度影响响的弹性地基基梁该方法实际上是要要求设计人员员人为规定上上部结构的刚刚度是地基梁梁刚度的几倍倍。改值的大大小直接关系系到基础发生生整体弯曲的的程度。而上上部结构刚度度到底是地基基梁刚度的几几倍并不好确确定。因此,只只有当上部结结构的刚度较较大、荷载分分布不均匀,并并且在按普通通弹性地基梁梁方法计算不不下来时方可可采用,一般般情况下可不不选用它按上部结构是刚性性的弹性地基基梁计算此种计算模式与上上面的计算模模式计算原理理实际上是一一样的,只不不过此种模式式自动去上部部结构刚度为为地基梁刚度度的200倍,采采用此种模式式计算出来的的基础几乎没没有整体弯矩矩。计算模式式类似于传统统的倒楼盖法法该模式主要用于上上部结构刚度度足够大时,比比如高层框支支转换层结构构、纯剪力墙墙结构等按SATWE或TAAT的上部刚刚度进行弹性性地基梁计算算从理论上讲,这种种方法最理想想。因为它考考虑的上部结结构的刚度最最真实,但这这也只对纯框框架结构而言言。对于带剪剪力墙结构,由由于剪力墙的的刚度凝聚有有时会明显的的出现异常,尤尤其是采用薄薄壁柱理论的的TAT软件,其其刚度只能凝凝聚到离形心心最近的节点点上,因此传传到基础的刚刚度就有可能能异常。所以以此种计算模模式一般不适适用于带剪力力墙结构另外,设计人员在在采用《JCCADD用户手册及及技术条件》附录C中推荐的基基床反力系数数K时,改值已已经包含上部部的刚度了,所所以没有必要要再考虑一次次按普通梁单元刚度度的倒楼盖方方式计算此模式是传统的倒倒楼盖模型,地地基梁的内力力计算考虑的的剪切变形。该该计算结果明明显不同于上上述四种计算算模式,因此此没有特殊要要求不推荐使使用桩筏筏板有限元计计算筏板基础础时,倒楼盖盖模型和弹性性地基梁模型型计算结果差差异很大的原原因这主要是因为两者者的性质截然然不同弹性地基梁办模型型采用的是文文克尔假定,地地基梁内力的的大小受地基基土弹簧刚度度的影响,而而倒楼盖模型型中的梁只是是普通砼梁,其其内力的大小小只与筏板传传递给它的荷荷载有关,而而与地基土弹弹簧刚度无关关由于模型的不同,实实际上梁受到到的反力也不不同,弹性地地基梁板模型型支座反力大大,跨中反而而小。而倒楼楼盖模型中的的反力只是均均布荷载弹性地基梁板模型型考虑了整体体弯曲变形的的影响,而倒倒楼盖模型的的底板只是一一块刚性板,不不受整体弯曲曲变形的影响响由于倒楼盖模型的的底板只是一一块刚性板,因因此各点的反反力均相同,由由此计算得到到的梁端剪力力无法与柱子子的荷载相平平衡,而弹性性地基梁模型型计算出来的的梁端剪力与与柱子的荷载载是相平衡的的同一个梁式筏板基基础采用梁元元法计算和采采用板元法计计算结果相差差较大的原因因主要是两种计算模模型的假定不不同梁元法计算梁式筏筏板基础时,地地基梁的计算算是按照带翼翼缘的T型梁计算的的,两翼缘宽宽度确定的原原则是按各房房间面积除以以周长,将其其加到梁一侧侧,另一侧再再由那边相应应的房间确定定,最后两侧侧宽度叠加得得到梁的总翼翼缘宽度板元法计算梁式筏筏板基础时,地地基梁的计算算仅按照矩形形梁计算,没没有按照T形梁计算梁元法计算筏板时时,板仅仅是是按四边嵌固固的楼盖方式式计算它的内内力和配筋,不不考虑板与梁梁整体弯曲的的作用板元法计算筏板时时,采用有限限元的方法对对楼板进行内内力计算,能能够考虑板与与梁整体弯曲曲作用的影响响因此设计人员应根根据工程实际际情况,选择择合适的计算算方法以满足足设计要求基础沉降计算出现现计算值为00的情况主要原因是基础埋埋置太深,基基底附加应力力为0,甚至会出出现负值基床反力系数K值值的计算K的物理意义是单位位面积地表面面上引起单位位下沉所需施施加的力K值的计算方法1、静载实验法K==(P2-PP1)/(SS2-S1))其中,P2,P11—分别为基地地的接触压力力和土自重压压力S2,S1—分别别为相应于PP2、P1的稳定沉沉降量2、经验值法JCCAD说明书书附录二中建建议的K值砼结构部分剪切、剪弯、地震震力与层间位位移比三种刚刚度比的计算算与选择地震力与地震层间间位移比的理理解与应用《抗震规范》第和条条及《高规》第条均规定定:其楼层侧侧向刚度不宜宜小于上部相相邻楼层侧向向刚度的700%或其上相相邻三层侧向向刚度平均值值的80%此参数可用于执行行以上三条款款刚度比的计计算,也可用用于判断地下下室顶板能否否作为上部结结构的嵌固端端注意:当用户采用用此种方法判判断地下室的的顶板能否作作为上部结构构的嵌固端时时,应在SAATWE软件件的“地下室信息息”中,将“回填土对地地下室约束刚刚度比”里的值填0剪切刚度的理解与与应用《高规》及《抗震规规范》里面对剪切切刚度比都有有要求,SAATWE执行行的是《抗震规范》第条的规定::当地下室顶顶板作为上部部结构的嵌固固部位时,地地下室结构的的侧向刚度与与上部结构的的侧向刚度之之不易小于比比2。此参数可用于执行行以上两规范范里面规定的的工程的刚度度比的计算剪弯刚度的理解与与应用《高规》第条规定::底部大空间间大于一层时时,其转换层层上部与下部部结构等效侧侧向刚度比γγe按公式γe=Δ1H2/Δ2H1计算。γe已接近于1,非抗震设设计时γe不应大于2,抗震设计计时γe不应大于1..3《高规》第E.0..2条中还规规定:当转换换层设置在33层及3层以上时,其其楼层侧向刚刚度比不应小小于相邻上部部楼层的600%。注意,此此项规定用地地震力与地震震层间位移比比的方法确定定SATWE软件采采用的计算方方法是《高规》侧移刚度的的简化计算方方法此方法可用于执行行《高规》第E.0.1条规定的的工程的刚度度比的计算三种刚度比计算方方法的比较按不同的方法计算算刚度比,其其薄弱层的判判断结果是不不同的当转换层设在3层层及3层以上时,《高规》还规定其楼楼层侧向刚度度比不应小于于相邻上部楼楼层的60%%,这一项SAATWE软件件并没为直接接输出结果,需需要设计人员员根据程序输输出的每一层层的刚度单独独计算地下室顶板能否作作为上部结构构的嵌固端的的判断,不同同的方法所得得出来的结果果不同SATWE软件计计算剪弯刚度度时,H1的取值范围围包括地下室室的刚度,HH2则取等于小小于H1的高度。这这对于希望将将H1的值取自自0.0以上的的设计人员来来说,或者将将地下室去掉掉,重新计算算剪弯刚度,或或者根据程序序输出的剪弯弯刚度,认为为计算刚度比比三种刚度比性质的的探讨地震力与地震层间间位移比:是是一种与外力力有关的计算算方法。规范范中规定的ΔΔui不仅包括了了地震力产生生的位移,还还包括了用于于该楼层的倾倾覆弯矩Mii产生的位移移和由于下一一层的楼层转转动而引起的的本层刚体转转动位移剪切刚度:此计算算方法主要是是剪切面积与与相应层高的的比,其大小小跟结构竖向向构建的剪切切面积和层高高密切相关。但但剪切刚度没没有考虑剪力力墙洞口高度度变化时所产产生的影响剪弯刚度:实际上上是单位力作作用下的层间间位移角,其其刚度比也就就是层间位移移角之比。它它能同时考虑虑剪切变形和和弯曲变形的的影响,但没没有考虑上下下层对本层的的影响三种刚度的性质完完全不同,它它们之间没有有什么必然的的联系,正因因为如此,规规范赋予了他他们不同的使使用范围短肢剪力墙结构的的计算短肢剪力墙结构中中底部倾覆力力矩的计算《高规》第条和2款款规定:抗震震设计时,筒筒体和一般剪剪力墙承受的的第一震型底底部地震倾覆覆力矩不易小小于结构总底底部地震倾覆覆力矩的500%TAT软件对短肢肢剪力墙按双双向判断,旧旧版的SATTWE软件按按单向判断,新新版的SATTWE按双向向判断带框支结构短肢剪剪力墙结构的的计算结构体系的选择::是按复杂高高层结构还是是短肢剪力墙墙结构?规范对两种结构体体系在抗震等等级、剪力墙墙轴压比、内内力计算、配配筋率、底部部加强部位的的高度等方面面的要求均有有不同工程算例某高层为带短肢剪剪力墙的框支支结构,共331层(包括括一层地下室室)。该工程程的第6层(地下室室为第一层)为为框支转换层层,转换层以以上为短肢剪剪力墙结构。地地震烈度7度(设计基基本地震加速速度为0.115g),框框支框架的抗抗震等级为一一级,剪力墙墙抗震等级为为二级。两种体系结构的计计算结构如表表所示“短肢剪力墙”结构构体系计算分分析结果“复杂高层”结构体体系计算分析析结果计算结果分析抗震等级:从上两两表可以看出出,不同的结结构体系,短短肢剪力墙和和普通剪力墙墙其抗震等级级是不同的内里分析:由表中中可以看出,这这两种体系的的内力分析非非常复杂,即即使是同一片片墙在不同的的结构体系控控制工况下其其结果也不一一样。按“复杂高层”计算的“普剪墙3”的“M1”值,远远大大于按“短肢剪力墙墙”计算的“普剪墙3”的“M1”值。这主要要是因为SAATWE软件件在进行工况况组合时,当当发现所有工工况组合计算算的配筋面积积均小于构造造配筋面积时时,程序仅按按第一种工况况组合输出内内力和工况号号(即恒+活);只有有当发现控制制工况组合计计算的配筋面面积大于构造造配筋面积时时,才按最大大控制工况组组合输出内力力和工况号配筋率:只有定义义了“短肢剪力墙墙”结构,SATTWE程序才才对自动判断断的短肢剪力力墙其截面的的全部纵筋的的配筋率,底底部加强部位位不宜小于11.2%,其其他部位不宜宜小于1.00%,而“复杂高层”却无此功能能构造边缘构件输出出体积配箍率率:根据《高规》条规定:抗抗震设计时,对对于复杂高层层建筑结构、混混合结构、框框架-剪力墙结构构、筒体结构构以及B级高度的剪剪力墙结构中中的剪力墙,其其构造边缘构构件的配箍特特征值λv不宜小于1..0。由于程程序没有判断断A级高度和B级高度的功功能,所以程程序不论约束束边缘构件还还是构造边缘缘构件,均统统一输出体积积配箍率其他注意事项设计人员在“特殊殊构件补充定定义”里的【抗震等级】中定义了抗抗震等级后,程程序将按设计计人员定义的的抗震等级进进行设计,不不再自动提高高对于非框支框架,可可以按规范规规定将地下一一层以下的竖竖向构件的抗抗震等级定义义为三级或四四级结构,其其抗震等级均均需设计人员员人为定义,程程序不能自动动判断《高规》第条的各项项规定,程序序目前没有执执行总结通过以上分析可以以看出,对于于带框支结构构短肢剪力墙墙的计算,由由于两种结构构体系的侧重重点不同,单单纯的采用任任何一种结构构体系计算都都可能产生安安全隐患。设设计人员因根根据工程的具具体情况,分分别采用这两两种结构体系系进行设计,并并取最不利的的结果作为设设计依据多塔结构的计算带变形缝结构的计计算带变形缝结构的特特点:通过变形缝将结构构分成几块独独立的结构若忽略基础变形的的影响,各单单元之间完全全独立缝隙面不是迎风面面带变形缝结构的计计算方法整体计算方法:在SATWE软件中中将结构定义义为多塔结构构所给的震型数要足足够多,以保保证有效质量量系数大于990%定义为多塔后,对对于老版本软软件,程序将将每一个缝隙隙面都计算迎迎风面,因此此风荷载计算算偏大;新版版本增加了一一项新功能,既既可以人为定定义遮挡面,从从而有效解决决了这一问题题周期比计算有待商商讨带变形缝结构的计计算方法分开计算方法旧版本软件除风荷荷载计算有些些偏大外,其其余结果都没没有问题,新新版软件定义义了遮挡面后后,风荷载计计算也没有问问题了一般而言,对于基基础连在一起起的带变形缝缝结构,由于于基础对上部部结构整体的的协调能力有有限,所以建建议采用分开开计算大底盘多塔结构的的计算结构特点:各塔楼拥有独立的的迎风面各塔楼之间的变形形没有直接的的影响,但都都通过大底盘盘间接影响其其他塔楼塔楼与刚性板之间间没有一一对对应的关系,一一个塔楼可能能只有一块刚刚性板,也可可能有几块刚刚性板大底盘顶板应有足足够的刚度以以协调各塔楼楼之间的内力力、变形和位位移计算方法在SATWE软件中中将结构定义义为多塔结构构位移比、大底盘以以上的各塔楼楼的刚度比均均正确周期比、转换部位位的刚度比计计算有待商讨讨大底盘多塔结构刚刚度比的计算算方法大底盘多塔结构在在大底盘与各各主体之间的的刚度比如何何计算,规范范并没有说明明,但也不是是没有要求。SATWE软件仅仅输出了1号塔的主体与大底盘相比较的结果,其它塔与大底盘相比的结果则用“*”予以表示整体计算:根据《建筑抗震设设计手册》要求在计算算大底盘多塔塔结构的地下下室楼层渐剪剪切刚度比时时,大地盘地地下室的整体体刚度与所有有塔楼的总体体刚度比不应应小于2,每栋塔楼楼范围内的地地下室剪切刚刚度与相邻上上部塔楼的剪剪切刚度比不不应小于1..5分开计算:《上海海规程》条文中有建建议的方法;;在各塔楼周周边引45度线,45度线范围围内的竖向构构件作为上部部结构共同作作用的构件总刚计算模型不过过的主要原因因多塔定义不对同一构件同时属于于两个塔某些构件不在塔内内定义为空塔悬空构件用户输入斜梁、层层间梁或不与与楼面等高的的梁时,如果果不仔细检查查,可能出现现梁在两端不不与任何构件件相连的情况况,即梁被悬悬空注意:节点处如果果有墙,则变变节点高是不不起作用的,与与此节点相连连的任一构件件标高均与楼楼层相同节点处有柱时,与与同一柱相连连的梁,如果果标高差小于于500mmm时,标高较较低的节点会会被合并到较较高的节点处处,大于5000mm则不不会合并,但但最多只允许许3种不同的标标高铰接构件定义不对对设计人员在定义铰铰接构件时,是是结构成为可可变体系,尤尤其是与同一一节点相连的的各个杆件,不不能都定义为为铰接,程序序不允许这样样的节点钢支撑在SATWWE中是默认认为两端铰接接的。对于越越层钢支撑,用用户常常忽略略这一点,同同样造成与同同一节点相连连的杆件(这这里为上下层层的两端支撑撑)均为铰接接的情况,为为避免这种情情况,用户应应在SATWWE前矗立的的“特殊构件补补充定义”中将越层支支撑设为两端端固接错层结构的计算错层结构的输入当错层高度不大于于框架梁的截截面高度时,可可以归并为同同一楼层参加加计算,楼层层标高取两部部分楼面标高高的平均值。当错层高度大于框框架梁截面高高度时,各部部分楼板应作作为独立楼层层参加整体计计算。错层洞口的输入,只只能输入小洞洞口错层结构的计算在错层处设变形缝缝在错层处设剪力墙墙核心筒(可可利用楼梯间间实现)应该每隔3~4层层设一个贯通通层,贯通层层楼板厚度不不小于1500mm,宜双双层双向配筋筋。SATWE计算时时各参数宜取取大值,以增增加结构整体体安全储备SATWE软件在在计算错层结结构时,会在在越层柱和墙墙处施加水平平力。由于在在越层处水平平力的存在,使使越层构件上上下端的配筋筋不一样,设设计人员在出出施工图的时时候可以取二二者的大值砼柱计算长度系数数的计算规范要求:《混凝凝土结构设计计规范》第条第2款及第3款对柱的计计算长度系数数都有规定工程算例:某工程程为十层框架架结构,首层层层高2m,第二层层层高4.55m柱1、柱2、柱3按照照表-2直接取值值的计算长度度系数柱1、柱2、柱3按公公式(-1)和()计计算的计算长长度系数结果分析一表中Cx、Cyy的计算过程程:以柱1为例,Cx==(2+4..5)/2==3.25;;Cy=(22+4.5))/2=3..25二表中Cx、Cyy的计算过程程是根据公式式(-1)及()计计算得出的注意事项采用公式(-1)及及()计算柱柱的计算长度度系数时,程程序采用以下下原则计算梁梁、柱构件的的刚度:没有按规范要求判判断水平荷载载产生的弯矩矩设计值占总总弯矩设计值值的75%以上这这个条件对于混凝土梁,程程序采用梁的的刚度放大系系数恒为2..0;对于钢钢梁,则采用用设计人员输输入的梁刚度度放大系数程序对于另一端不不与柱(墙)相相连的梁按远远端梁铰接处处理当梁的两端与柱铰铰接时,不考考虑梁的刚度度当梁的一端与柱港港街、另一端端铰接时,对对于砼柱,梁梁的刚度折减减50%,并不不受有无侧移移的限制;对对于钢梁,有有侧移时折减减50%,无侧侧移时不折减减当柱一端铰接时,则则相应端梁与与柱的刚度比比取1.0斜柱(支撑)刚度度不考虑在约约束刚度比的的计算中单向墙托柱、柱托托单向墙,面面内按嵌固端端计算,刚度度比取10,面外按按实际情况计计算双向墙托柱、柱托托双向墙,双双向刚度比均均取10(柱端已已定义为铰接接的不在此列列)注意事项斜柱(支撑)的计计算长度系数数取1.0地下室的越层柱,程程序不能自动动搜索,而按按层逐段计算算柱的计算长长度系数所有边框柱,其计计算长度系数数内定为0..75对于砼柱,其计算算长度系数上上限为2.55,钢柱计算算长度系数上上限为6.00程序只执行现浇楼楼盖的计算长长度系数,没没有执行装配配式楼盖的计计算长度系数数目前的SATWEE软件对于吊吊车或无吊车车的排架结构构的柱的计算算长度系数仍仍按框架结构构执行对于SATWE软软件,设计人人员修改柱计计算长度系数数后,不要再再进行“形成SATWWE数据”和“数据检查”等操作,而而应该直接计计算,否则程程序仍按照原原来的计算长长度系数进行行计算如何判断“水平荷荷载产生的弯弯矩设计值占占总弯矩设计计值的75%%以上”设个条件由于目前的SATTWE软件没没有直接判断断“水平荷载产产生的弯矩设设计值占总弯弯矩设计值的的75%以上”这个条件的的功能,因此此需要设计人人员自己进行行判断,具体体判断过程如如下:在新版的SATWWE软件中首首先按照不执执行《砼规范》-3条的方法法进行计算,从从而得到所有有荷载产生的的总弯矩设计计值点取SATWE软软件“总信息”中“恒活信息”里的“不计算恒活活载”选项,然后后进行计算,从从而得到水平平荷载产生的的弯矩设计值值将头两部计算得到到的弯矩设计计值相比看是是否满足《砼规范》-3条中的条条件在选择弯矩设计值值时要注意尽尽量选择同一一工况荷载作作用下的内力力值梁上架柱结构的荷荷载导算如果梁的刚度太小小,节点处会会产生较大位位移,从而是是内力转移到到其他的竖向向构件中,造造成梁柱内力力重分布,柱柱底内力会因因此减小。柱的内力会随梁截截面增大而上上升托柱梁的截面不能能太小,应尽尽量增大剪力墙连梁的两种种刚度模型连梁的计算模型在SATWE软件中中,剪力墙连连梁刚度的计计算有两种模模型,一种是是杆元模型,即即连梁按照普普通梁的方式式输入;另一一种是壳元模模型,即连梁梁以洞口的方方式形成。连连梁的计算常常常由于单元元的划分不细细造成计算分分析的失误。连梁的计算分析应应按跨高比进进行分类跨高比>5,按普普通梁进行输输入分析跨高比<2.5,按按壳元(洞口口)的方式形形成2.5<跨高比<<5,视具体体情况酌情处处理连良形成方式的不不同对结构的的整体刚度、周周期、位移以以及连梁的内内力计算都会会产生影响板带截面法计算板板柱剪力墙结结构体系板柱剪力墙结构体体系的计算方方法等代框架法有限元法有限元法计算的问问题局部应力的大小与与有限元划分分的大小密切切相关,不便便于设计人员员掌握用SATWE软件的的“复杂楼板有有限元分析”子菜单分析析板柱剪力墙墙结构,其内内力和配筋是是以点值或极极值的方式输输出的。“点值”方式不利于于确定配筋范范围,“极值”方式又未免免配筋太大,造造成浪费板带截面法的特点点首先采用有限元法法进行内力和和配筋设计根据设计人员已定定义的骨架线线(即相邻支支座的连线,骨骨架线上有梁梁(包括虚梁梁)或剪力墙墙)划分板带带既能保证计算精度度,又具备方方便的后处理理功能目前的板带截面法法,楼板荷载载计算比较大大弹性楼板的选择与与判断楼板局部开大洞(见见例题)板柱体系或板柱--抗震墙体系系(见例题)《高规》第条规定::对于平板无无梁楼盖,在在计算中应考考虑板的平面面外刚度的影影响,其平面面外刚度可按按有限元的方方法计算或近近似将柱上板板带等效为扁扁梁计算根据《高规》的此此项规定,板板柱体系要考考虑楼板的平平面外刚度,因因此板柱体系系要定义弹性性楼板框支转换结构研究表明,对于框框支转换结构构,转换梁不不仅会产生弯弯矩和剪力,而而且还会产生生较大的轴力力,这个轴力力不能忽略。在在SATWEE软件中,只只有定义了弹弹性楼板才能能产生转换梁梁的轴力。因因此,对于框框支转换结构构必须整层定定义弹性楼板板厚板转换结构对于厚板转换结构构,由于其厚厚板的面内刚刚度很大,可可以认为是平平面内无限刚刚,其平面内内的刚度是这这类结构传力力的关键。因因此,此类结结构的厚板转转换层应定义义为弹性楼板板多塔连体结构(见见图例)四种计算模式的意意义和适用范范围刚性板定义:在楼板平面面内刚度无限限大,平面外外刚度为零梁刚度放大系数::《高规》第条规定,在在结构内力与与位移计算中中,现浇楼面面和装配整体体式楼面中的的刚度可考虑虑翼缘的作用用予以放大,楼楼面梁刚度增增大系数可根根据翼缘情况况取1.3~~2.0。对对于无现浇面面层的装配式式结构,可不不考虑楼面翼翼缘的作用此假定适用于楼板板形状较规则则的结构弹性板6定义:采用壳单元元真实的计算算楼板的面内内刚度和面外外刚度采用此假定会使部部分竖向楼面面荷载通过楼楼板的面外刚刚度直接传递递给竖向构件件,导致梁的的弯矩减小,相相应配筋减小小此假定适用于板柱柱结构或板柱柱—抗震墙结构构弹性板3假定平面内无限刚刚而面外刚度度是真实的,采采用中厚板弯弯曲单元来计计算楼板平面面外刚度针对厚板转换层结结构的转换厚厚板提出的,也也适用于板厚厚较大的板柱柱结构或板柱柱—抗震墙结构构建模时在PM中要要布置1000mm×100mmm的虚梁,在在SATWEE中定义“弹性板3”。虚梁是一一种无刚度、无无自重的梁,不不参与结构计计算布置虚梁的作用::为SATWE软件或或PMSAPP软件提供板板的边界条件件传递上部结构的竖竖向荷载为弹性楼板单元的的划分提供必必要条件层高输入时将厚板板的板厚均分分给与其相邻邻的上下两层层,厚板下层层层高为该层层净空加厚板板的一半厚度度。弹性膜定义:采用平面应应力膜单元真真实的计算楼楼板平面内刚刚度,同时忽忽略楼板的平平面外刚度。适用于空旷的工业业厂房和体育育场馆结构、楼楼板局部开大大洞结构、楼楼板平面较长长或有较大凹凹入以及平面面弱连接结构构建模时真实的输入入楼板的厚度度,对于没有有楼板的房间间应定义板厚厚为零或定义义全房间洞。弹性楼板可以定义义在整层楼板板上,也可以以仅在需要的的局部区域上上。工程实例某工程为框支剪力力墙结构,共共30层,带一一层地下室,地地面以上第44层为框支转转换层,地震震设防烈度88度,地震基基本加速度为为0.2g,场场地类别为三三类场地土,中中梁刚度放大大系数取0..2,边梁刚刚度放大系数数取1.5,转换换层楼板厚度度为180mmm,结构体体系按复杂高高层计算,并并考虑偶然偏偏心的影响。计算结果将转换层楼板分别别采用弹性板板6、弹性膜和和刚性板假定定进行计算,该该结构的周期期、转换层处处层间位移角角和转换梁11的内力和配配筋计算结果果分别如表所所示周期计算表转换层处层间位移移角计算表转换梁1的内力和和配筋计算表表结果分析本工程刚性板假定定下结构的刚刚度大于弹性性板6假定下结构构的刚度弹性膜假定下其结结构的刚度最最小,结构的的位移和周期期均最大通过对表3的分析析可以看出,三三种计算模式式下梁的负端端弯矩和跨中中弯矩相差并并不大,但采采用弹性板66和弹性膜假假定下梁的跨跨中纵向钢筋筋的配筋面积积明显大于采采用刚性板假假定下梁的配配筋面积。这这主要是由于于框支梁按照照拉弯构件设设计造成的。在在表3中,采用弹弹性板6和弹性膜计计算模式时,框框支梁会产生生较大的轴力力,而采用刚刚性板假定时时,框支梁的的轴力为0由于弹性板6模式式考虑了楼板板的平面外刚刚度,因此,框框支梁计算的的安全储备降降低,从表33中可以看出出,采用弹性性膜假定计算算出来的框支支梁1的弯矩、剪剪力和轴力均均大于采用弹弹性板6假定下的计计算结果。在在本工程中,这这两种模式的的计算结果虽虽然不大,但但这两种计算算结果的差异异与楼板厚度度有关,板厚厚越大,计算算结果的差异异也越大斜屋面结构的建模模与计算斜屋面结构的建模模通过设置“梁两端端标高”或“上节点高”等方式形成成屋面斜板在PMCAD建模时时,屋面斜梁梁不能直接落落在下层柱的的柱顶上,斜斜梁下应布置置100mmm高的短柱(如如下图),此此短柱只传荷荷载和内力,没没有设计意义义当采用TAT、SSATWE软软件计算时,顶顶部倾斜的剪剪力墙程序不不能计算(如如下图),PPMSAP可可以计算,但但要在“复杂结构空空间建模”中将其定义义为弹性板66坡梁上下层连接由于PM程序本身身问题,坡梁梁布置不能直直接布置在下下层节点上解决办法:1)在在端部加1000mm高短短柱2)用Spascaad不受影响响节点抬高由于做坡屋顶造成成墙节点抬高高形成不规则则砼墙。SATWE程序不不能进行计算算,可以用PPMSAP软件对屋面斜板

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