应用PKPM进行结构设计时应注意的问题
- 格式:pdf
- 大小:154.42 KB
- 文档页数:2
PKPM建模常见问题及处理建议PKPM CAD 邹军基本概念要求:1.构件定位柱:柱以节点定位,不考虑大小;梁墙定位:梁墙以网格线,不考虑大小。
2.节点距离对于复杂结构建模,进入PMCAD第一件事,将节点距离调整为150。
3.不要有独立悬挑构件。
4.偏心剪力墙尽量不偏心。
5.模型尽量简化。
一、长肢柱(或短肢墙)的输入.长宽比大于3时,柱、墙力学模型差异较小(内力、位移比较接近).柱输入时,梁的跨度较实际大 * 节点距离. 配筋时,墙未考虑平面外弯矩 * 模型简化. 配筋时,墙未考虑平面处弯矩建议:1、长宽比小于3时,按柱输入;2、平面外受力较大时,尽量按柱输入;3、长宽比大于5时,按墙输入。
4、长宽比在3~5时,可根椐实际情况灵活掌握。
二、连梁(洞口)普通梁的输入.跨高比2—4梁受力差异较小建议:跨高比小于2,应按洞口输入;大于5,按梁输入。
三、一根转换梁上两道剪力墙建议:将梁分成二根,梁间加刚梁连接。
四、偏心问题原则:剪力墙尽量不偏心1、柱可以任意偏心输入,程序自动以柱形心为坐标点(结果无影响)2、梁偏心超出柱范围时,应加网络线直接输入。
程序不允许梁偏心过相邻节点,结果有影响。
3、梁上墙偏心:梁柱扭弯未能考虑;应处理:加钢臂。
五、圆弧梁处理* PMCAD处理楼面荷载时,由两点直线代替圆弧,荷载将减少;* 处理: 在圆弧上多加上几个节点。
六、斜坡输入* 用上节点高 * 荷载按投影计算* 输斜梁 * 风荷载未考虑斜坡部分* 输斜柱七、主、次梁输入问题区别:次梁不参与整体计算建议:在容量许可情况下,所有梁在交互输入中输入,即均按主梁输入。
八、基础梁输入问题(非地基梁)基础梁可以作为一层,在上部结构中输入。
* 地下室层数应为1九、不等高基础* 分层输入* 输入地下室层十、楼面洞口输入1、PMCAD次梁楼板中开洞,自动扣洞口荷载。
2、将板厚设为0,板上荷载不扣。
十一、错层(跃层)输入* 增加层数* 注意柱计算长度* 注意节点水平位移十二、多塔输入.按层输入 . SATWE分塔.SATWE调各塔参数(层高,强度等).分塔原则:主要考虑风荷载、输出格式* 其他计算结果不变分塔时,不能将一个构件同时分给两个塔十三、连体输入.按层输入 . SATWE分塔 .SATWE调整.PMAP整体计算连接部分薄弱时应为弹性板,对称结构连接受力简单,复杂时受力较大。
使用PKPM―JCCAD进行基础设计时需注意的几个问题摘要:在运用建筑结构计算软件PKPM进行建筑结构基础设计时,很多结构设计者在一些简单的基础形式设计过程中,对PKPM-JCCAD的参数输入不够重视,造成工程设计不经济或存在安全隐患;本文通过对PKPM-JCCAD中这些容易被忽视的参数及软件理解加以总结,便于广大设计人员在实际工程设计中合理运用。
关键词:建筑结构基础设计;PKPM-JCCAD1.前言:建筑结构基础设计时,国内使用最广的软件是中国建筑科学研究院建研科技股份有限公司研发编制的PKPM-JCCAD软件,很多结构设计者因为对软件内设的一些参数与现行规范的对应不够理解,但又考虑到工程规模较小而疏忽了概念的推敲,造成基础设计时不必要的浪费更有存在安全隐患的可能;这些情况在进行独立柱基础,砖混结构筏板基础及刚排架独立柱基础设计时均有发生。
本文针对作者在建筑结构基础设计过程中遇到的一些问题和广大设计者做一探讨。
2.进行基础设计时荷载的读取:在使用PKPM-SATWE(或TAT)完成上部结构计算后,导入JCCAD 模块进行基础设计读取荷载时出现图1所示对话框。
在默认情况下软件是对所有SATWE荷载(当用TAT软件计算时为TAT荷载),即包含SATWE地震荷载全部选取,因为JCCAD程序并没有自动判断是否需要读取地震作用工况。
依据《建筑抗震设计规范》GB50011-2022第4.2.1条当要设计的工程可不进行天然地基及基础的抗震承载力验算时应该在“读取荷载”对话框中将两个方向的水平地震作用和竖向地震作用的复选勾去掉(上页图即为去掉后),这样生成的基础既满足规范要求又会设计的比较经济。
3.PKPM-JCCAD参数输入中“自动计算覆土重”的勾选:点取PKPM-JCCAD中“参数输入-基本参数菜单”会出现图2所示对话框,当勾选最下方“自动计算覆土重”后,图示“单位面积覆土重”输入框自动隐去,此时程序自动按20KN/m3的基础与土的平均重度计算,计算高度从基本参数输入的室外地面标高算至基础底部;在使用软件做带有地下室的框架结构独立柱基础设计时,对于建筑物内部的框架柱(指从室外自然地面至地下室地面间周边无回填土的框架柱)如果勾选了“自动计算覆土重”就会增加了从室外自然地面至地下室地面段高度本来没有的覆土重量,导致独立柱基础设计偏大,与实际不符造成浪费。
PKPM常见问题及详解:结构篇1、钢梁拼接处用内力设计一般就能满足设计要求,为什么还要采用等强设计?答:从概念上讲,拼接位置是构件的连续位置,如果按照内力进行拼接位置节点设计势必造成该位置承载力比连续部位要弱,该位置成为薄弱部位,在强风强震,及其他偶然情况下都很可能率先破坏,造成连续倒塌等安全隐患,所以该位置按等强设计是十分必要的。
这里说的概念设计是从抵抗不利情况出发的,我们在设计时考虑的地震作用一般为多遇地震作用,也就是小震情况,而我们要通过概念设计以及相关构造保证在设防地震(中震)以及罕遇地震作用甚至是极罕遇地震下的结构安全,此时结构中很多构件出现塑性,在此情况,如果拼接节点是先于构件破坏的,那么整个结构成为机构,后果不堪设想。
从规范角度来说,抗规8.2.8等条文也提到了等强连接设计以及强节点弱构件的相关验算,足见节点的重要性。
2、根据门式刚架规范4.1.3条条文说明“当屋面均布荷载标值取0.5KN/m2时,可不考虑最不利布置”计算屋面连续檩条时活荷载取0.5kN/m2时,就可以不考虑其最不利布置?答:首先在考虑此条时应根据具体情况而定,规范中规定“本条所指的活荷载仅指屋面施工及检修时的人员荷载”同时此条表述与旧版规程类似。
首先该条继承了旧规程3.2.2的说法是主要针对刚架构件而言的,刚架构件一般包括刚架梁、柱构件,对于檩条、墙梁等围护构件的计算新版规范没有单独提出,旧版规程则提出“屋面构件计算时的活荷载取值大于刚架构件计算时的取值是合理的”。
活载不利布置是一般活荷载的一种属性,即可变荷载存在加载位置的随机性,例如楼面或楼面各个房间在不同时间呈现不同的人员分布,屋面雪荷载随着背阴、向阳位置、遮挡及随着太阳位置的变化,对于雪的融化及再次冻结都会产生影响,所以门式刚架规范中4.3.5也考虑了类似不利布置的情况。
规范4.1.3条的规定认为人员及检修荷载取到相应数值时按照一次性加载也有较大概率能够包络活载不利布置的情况,对于雪荷载等其他活荷载类型还要根据具体情况而定。
一、关于建模的注意事项:1、当发生节点过密情况,特别是各结构标准层合并后的总网格中节点过密时,可点网格生成菜单下的节点距离菜单,加大合并的节点距离从而把相距过近的多个节点合并为一。
2、上、下层位置应对齐的网格节点应确保对齐,以免形成总网格后的节点过多过密。
3、多使用偏心布置构件以减少过近过密网格节点产生,但不应把杆件偏心至另一相邻节点上。
4、为减少荷载导荷出错机会,布置墙处的各层上下节点尽量对应一致,即该部位各层网格节点不宜不同。
5、墙悬空时其下层的相应部位一定要布置梁。
6、洞口跨越墙的两个节点上下层之外,对跨越节点的洞口应作为两个洞口输入。
但是,如果按先输入大洞口,再输入洞口上的节点网格的次序,则程序会自动切割垮越新增节点的洞口为两个洞口。
另一方面,如果节点之间输入了两个洞口,则程序会在形成后面菜单数据后,在两洞口中间自动增加一个节点。
7、当在后面主菜单1中与与本章菜单中模型不一致,或发生错误时;可把各层重新生一下网点。
(可利用节点对齐功能,则各层可自动形成网点)8、两节点之间只能有一个杆件相连,对于两节点之间有弧梁、又有直梁的情况时,应在弧梁上设置一节点。
9、劲性混凝土、钢管混凝土构件的材料属性应定义为混凝土,结构主材应为钢和混凝土。
10、平面拼接,要使当前工程和拼接工程的层信息保持一致,低层往高层拼接。
11、斜杆端点应在楼层处,不应在层间,否则计算不予考虑。
12、除顶层外,用上节点高、梁顶标高、错层斜梁形成的斜梁,不能跨越本标准层。
13、层间梁不能用来做错层处理,层间梁可以传到SATWE软件和PK二维框架软件进行计算,但TAT软件还不能处理层间梁结构,只把其上的荷载分担到上下楼层。
14、按主梁输入的次梁三维结构计算程序默认为不调幅梁。
15、对于柱的布置,当柱截面跨越两个或多个节点时,要柱只是布置在了其中的一个节点上。
它与非布置节点处之间如果没有布置构件,则该柱将孤立地不和其他构件共同工作,一般应把柱截面内各节点间布置上梁。
PKPM结构系列软件常见问题及解析一、门式刚架中只承担山墙风荷载,而不承担竖向荷载的一类抗风柱是否考虑计算长度放大系数η?答:对于摇摆柱,其两端铰接,柱本身不为结构整体提供抗侧刚度,同时它要承担竖向荷载,其他柱子必须为摇摆柱提供侧向支承,因此需要考虑对于其他刚架柱的计算长度放大系数η。
对于只承担风荷载,不承受竖向荷载的一类抗风柱,对于刚架柱的稳定没有明显的不利作用,计算长度系数的放大系数不需要考虑。
二、 2同一个门式刚架模型,将地基承载力特征值分别设为fak=245Kpa和fak=155kpa,为什么两次计算结果柱下独立基础的尺寸相同?答:如下图查看两柱下基础计算结果文件:发现两模型的计算结果地基最大反力Pmax均小于各自修正后的地基承载力特征值,而最小反力Pmin则接近于0,且两次计算基础零应力区控制比例均为0,所以判断两个柱下基础底面尺寸由零应力区控制,此时要满足最小反力大于0,独基尺寸就与修正后的地基承载力特征值没有直接关系了。
三、 STS钢结构二维设计右下工具栏中的“用钢量”是如何统计的?是否考虑了横向加劲肋等重量?答:程序直接采用截面面积乘以构件长度再乘以钢材容重得到钢材用量,且不会乘以调整系数,所以其他配件,像构件中的加劲肋并未统计在其中。
四、门刚规范规定:支撑拉杆长细比400,压杆长细比180,为何门式刚架三维和二维设计的结果值在小于以上限值时,显示超限?答:门式刚架设计中,对于拉杆需要在验算规范选择门式刚架规范验算,勾选程序自动确定容许长细比,同时杆件定义为单拉杆或在墙面设计中柱间支撑按照单拉杆进行设计,此时程序按照拉杆长细比限值控制。
对于压杆,其容许长细比不一定是180,门规3.4.3规定地震作用组合控制构件设计时,柱长细比按150控制,可根据实际情况控制长细比。
五、门式刚架梁考虑隅撑对钢梁弹性约束时,程序是否判断门刚规范对于隅撑的要求(如隅撑上支撑点位置低于檩条中心)?当不满足相关要求时应该如何处理?答:如果用户选择了考虑隅撑作用定义并布置了隅撑相关信息,程序不自动判断隅撑是否满足要求,直接按照布置参数考虑隅撑作用下的弹性屈曲临界弯矩Mcr,进而确定稳定系数。
浅谈PK PM软件在结构设计中的几点问题张玲(上海浦升规划建筑设计有限公司,上海市201400)应用科技脯喜】在应用PI<PM进彳5-结构设计时,存在着种种问题,本文对常见的几种问题进行简要分析,并提出对策,工程师应该合理处理出现的问题,使结构设计晃加合理。
提高建筑物质量。
哄键词】PK P M;结构设计;问题随着计算机技术以及相关软件开发技术的迅速发展,计算机以应用到各个领域,尤其是在建筑业中,计算机辅助设计日臻完善,这给结构工程师带来了巨大的便利,P K PM系列软件的出现,给结构设计带来了革命性的变革,但是,在实际应用中,PK PM还是存在些问题,本文对可能出现的问题结合实际工程进行简要探讨和分析,期望能对今后的谲十工作带来帮助。
1合理假定楼板刚度对于大部分工程而言,楼板的形状都为规则的多边形,都可以假设楼板为平面内刚度无限大、平面外的目憧为零的刚性楼板。
但是对于某些形状复杂的楼板,则应该采用楼板平面内的实际刚度和平面刚度为琴的弹性膜假定,比如:大开洞的楼板和局部变窄形成薄弱连接部位的楼板,这些楼板的特点就是平面内刚度有较大的削弱,而且不均匀,楼板平面内的变形会使楼层抗侧力刚度较小的构件位移和内力加大。
在PK P M系列中的S芦mⅣE等结构设计软件中定义的弹性楼板一般是指采用弹性楼板6、弹性楼板3及弹性膜假定时的楼板。
因此,在实际工程中的弹性楼板选择上应该根据不同情况而采用适合的弹性楼板。
对框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、框架核,淌结构等复杂形状楼板。
不应采用弹性楼板6和弹性楼板3,只能采用弹性膜。
因为弹性楼板6是针对板柱结构和板柱抗震墙结构提出的,是采用壳单元真实地计算楼板的平面内刚度和平面外刚度,所以采用弹性楼板6会使梁的配筋偏少,而且不安全。
另外,弹性偻板3则剁I呈定楼板平面内无限刚度,楼板平面外的刚度按照楼板的真实情况用中厚板弯曲单元计算,是针对带厚板转换层结构的转换厚板提出的,所以在进行结构整体计算需要定义弹性楼板时不要选错7弹性楼板的计算模型,以便得到更加准确的结果。
浅析PKPM软件在建筑结构设计的中运用摘要:pkpm软件作为当前计算地上建筑物的常用软件,论文针对在建筑结构设计过程中应用pkpm系列软件所出现的问题,结合自己的实际工作经历,提出在应用pkpm软件进行结构设计时应注意的问题,以保证计算结果的准确性。
关键词:pkpm软件;建筑结构;设计;运用一、pkpm软件概述pkpm是目前国内结构工程设计中应用较为广泛的一种计算软件,它主要是针对各类地上建筑物的结构进行计算,包括建筑、结构、特种结构、设备、概预算五个方面的内容。
应用范围全面,功能强大,自动化程度高,是众多建筑设计软件中最权威的设计软件之一。
其中尤以结构设计软件最受设计人员的青睐,成为结构设计人员不可或缺的重要工具。
[1]pkpm结构设计软件还包括许多应用软件,最常用的有pk、pmcad、tat、satwe和jccad等。
通过使用pkpm软件,可以提高计算速度,使设计周期大为缩短,但是该软件在实际应用过程中,有大量的参数是系统默认值,并不一定能满足每一个工程的实际情况,因此必须注意结合相关规范对计算参数进行调整才能使计算的结果更加准确,更加符合结构物的实际受力特性。
二、pkpm软件建筑结构设计中的常见问题(一)功能还有待完善pkpm建筑结构设计软件的功能十分强大,但也不是万能的,比如软件目前还不能处理板上布置砖墙线荷载、局部面荷载或集中荷载的问题。
[2]pkpm的自动化程度相当高,但平面配筋图运行自动配筋后,所绘出的图纸配筋密密麻麻,相互重叠,非常零乱,这给设计人员人工调筋带来很大麻烦,而且钢筋修改后,配筋表中的钢筋不能随之改变,这也给设计人员带来很大的工作量,因此pkpm在功能上还有待进一步完善。
(二)模型还不够智能化结构模型中所有的构件均在此项操作中输入,输入的数据(参数、截面尺寸、荷载等)尤其是控制总信息等原始数据必须正确合理,既要符合有关的规范和标准,又要结合正确的结构力学模型。
应当注意的是:凡是结构布置形式及构件尺寸和荷载不同的结构层均应描述为不同的结构标准层,对于上下层柱变截面情况用构件相对于节点的偏心描述,注意在节点过密的时候墙体及梁布置的连续性。
结构设计电算常见错误做法常见错误做法总结于下。
1.暗梁当楼面梁使用。
这是最常见的错误。
暗梁之所以不能当楼面梁是因为其刚度不够,荷载不能按自己设想的方式传递,即楼面荷载—板—暗梁—柱的传递方式几乎是不可能的。
这样将大大低估板的内力。
我个人认为,根据内力按最短距离传递的原则,用暗梁代替梁只有在板受集中力时,在集中力处沿板的最短方向(双向板沿两个垂直方向)设置暗梁,可以认为集中力由暗梁承受以满足抗弯强度和裂缝要求,此时板的计算跨度绝对不能按支承于暗梁来考虑。
但很多时候,这种做法也没有必要,直接加大板的受力钢筋即可,除非因抗剪(冲切)需要箍筋而使用暗梁。
2.与上一个问题相对应的是,在刚度发生较大突变(增加)处,应视为梁。
典型的问题是不同高程的板之间出现的错台,错台本身平面外刚度比较大,而板的平面外刚度较小,不管你是否愿意,板上的荷载都要传递到错台上,因此应当按梁来设计,尤其是抗剪钢筋应满足要求。
地下通道、车站遇到的这种情况较多,其荷载又比较大,但大多数人对错台的处理却非常草率,这很令人担忧。
3.框架结构形成事实上的铰接。
最常见的是梁刚度比柱大的多,使柱对梁的约束作用较弱,形成事实上的铰。
这样减少了超静定次数,于抗震不利,也难以形成“强柱弱梁”。
坂神地震时,地铁车站柱的破坏相当严重,也提醒我们不能忽视这个问题。
地铁车站顶底板可看作筏板,其梁的刚度当然大于柱,但中板处不宜将梁的刚度做得较大。
另外,地下工程如通道、涵洞、地铁车站等,有时不小心也容易作成刚度较大的顶底板和刚度较小的侧墙,这样横剖面就形成铰接的四边形,两侧墙土压力相差较大时很容易失稳,也不利于抗震。
4.板墙受力钢筋置于分布钢筋的内侧。
很多人总把分布钢筋想象成类似梁的箍筋,因此配筋不小心就这样倒置。
分布钢筋的作用在于固定受力钢筋位置,传递受力及防止温度收缩裂缝,它不需要象梁柱箍筋那样外包以防止钢筋受压向外鼓出,更重要的是,板墙截面高度较小,为增加有效高度发挥受力筋作用,一般情况下应当外置受力钢筋。