pkpmsatwe参数详细讲解详解解析知识讲解
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一、pkpm参数设置1、材料信息的定义本层信息里设置混凝土钢筋的强度等级,局部不同的可以在材料强度里特殊定义(也可以在后续SATWE里定义特殊构件的时候定义)2、设计参数注意:(1)、有地下室的按地下室情况如实填写,当无地下室的时候,第一层为地梁,柱子像下伸,这一层计算的时候也定义为地下室(2)、计算指标的时候地下室一般不组装,计算地下室的梁柱配筋的时候再组装(1)、混凝土容重:如果输楼板荷载的时候没有考虑抹灰找平层等,此处一般输27,若输荷载时考虑了,则可输25;(2)、钢截面净毛面积比值:钢构件截面净面积与毛面积的比值。
净面积是构件去掉螺栓孔之后的截面面积,毛面积就是构件总截面面积。
软件默认取值为0.5,经验值0.85,轻钢结构最大可以取到0.95,框架的可以取到0.9(当然这些和钢材的厚度负差、钢构件上面的开孔面积、焊接质量等等都有关系)(1)计算阵型个数,取3的倍数,一般取楼层数的3倍;也可以在后续SATWE参数里不按阵型个数计算,按达到有效质量系数多少来计算(规范规定至少90%)(2)周期折减系数,考虑隔墙对刚度的影响,隔墙越多,对刚度贡献越大,周期越小,折减系数就越小,根据《高规》第4章最后一页确定其他参数如实填写二、SATWE参数设置(V3.2为例)前面pkpm设置了的参数会自动读取到SATWE里,因此可以在这里设置前面未设置的参数,检查前面已经设置了的参数。
1、总信息(1)水平力与整体坐标夹角:第一次计算不输入,计算后,地震作用最大的方向角度大于15°后,填入该度数再重新计算。
(2)如实填写(3)算指标时全楼刚性楼板假定,算内力时不采用,若选“整体指标计算采用强刚,其他指标采用非强刚”实则为同时计算两个模型,模型大了可能卡。
(4)默认勾选?(5)一般选择默认“考虑墙的所有内力贡献”,但当有很多短肢剪力墙时可选“只考虑腹板和有效翼缘,其余计入框架”(6)施工模拟2、风荷载信息“9)”项取软件默认情况3、地震信息应在隔震信息里输入相应的建筑抗震设防类别速度段:一般指当基本周期位于Tg—5Tg时的情况,动位移可取0-1之间,一般取0.5。
PKPM丨Satwe参数详解:活荷载信息、柱、墙设计时活荷载(不折减or折减)PM不折减时,宜选[折算]。
《荷规》5.1.2条(强条)。
《荷规》5.1.2条(强条)5.1.2 设计楼面梁、墙、柱及基础时,本规范表5.1.1中楼面活荷载标准值的折减系数取值不应小于下列规定:1 设计楼面梁时:1)第1(1)项当楼面梁从属面积超过25m2时,应取0.9;2)第1(2)~7项当楼面梁从属面积超过50m2时,应取0.9;3)第8项对单向板楼盖的次梁和槽形板的纵肋应取0.8,对单向板楼盖的主梁应取0.6,对双向板楼盖的梁应取0.8;4)第9~13项应采用与所属房屋类别相同的折减系数。
2 设计墙、柱和基础时:1)第1(1)项应按表5.1.2规定采用;2)第1(2)~7项应采用与其楼面梁相同的折减系数;3)第8项的客车,对单向板楼盖应取0.5,对双向板楼盖和无梁楼盖应取0.8;4)第9~13项应采用与所属房屋类别相同的折减系数。
注:楼面梁的从属面积应按梁两侧各延伸二分之一梁间距的范围内的实际面积确定。
2、传给基础的活荷载(不折减or折减)PM不折减时,宜选[折算]。
《荷规》5.1.2条(强条)。
《荷规》5.1.2条(强条)见上部。
3、梁活荷不利布置(最高层号:0)多层应取全部楼层,《措施》2.8.1条;高层宜取全部楼层,《高规》5.1.8条。
《高规》5.1.85.1.8 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。
4、柱、墙及基础活荷载折减系数计算截面以上层数折减系数1 1.02-3 0.854-5 0.706-8 0.659-20 0.620层以上0.55。
PKPM 软件中SATWE 重要参数设定PKPM 是目前国内应用最广的计算机辅助设计软件,而SATWE—空间组合结构有限元程序则是目前应用最多的计算模块。
SATWE 采用空间杆单元来模拟梁、柱及支撑杆件,用在壳单元基础上凝聚而成的墙元来模拟剪力墙。
所以SATWE 中的一些重要参数设定的正确与否就决定了计算模型是否接近于实际工程的受力情况。
许多工作多年实践经验丰富的结构工程师在应用PKPM 软件时在结构模型设计合理的情况下因为对软件没有进行深入分析,造成SATWE 设置参数的偏差而引起整个工程项目的配筋偏大造价提高或结构稳定性没有达到规范的要求,这种情况需要引起足够的重视,一些重要的参数应如下设置。
SATWE 分析与设计参数补充见图1“进入分析与设计参数补充”界面:设置如下:1.SATWE 总信息总信息(见图1.1)1.1 结构材料信息:按主体结构材料选择“钢筋混凝土结构”。
1.2 混凝土容重(kN/ ):=27.00,普通框架取26kN/m3,框架-剪力墙及异性柱框架取27kN/m3,剪力墙、短肢剪力墙取28kN/m3,包含饰面材料。
1.3 钢材容重(kN/ ):=78.00。
1.4 水平力夹角(Rad):ARF=0.00,一般取0,地震力、风力作用方向反时针为正。
先采用默认0,SATWE 自动计算出最不利地震作用方向角,并在WZQ.OUT 中输出,当方向角大于15 度时,应将这个角度作为地震作用的方向角返填重新进行计算,以体现最不利地震作用的影响1.5 地下室层数:MBASE=0,定义与上部结构整体分析的地下室层数,无则填0。
1.6 竖向荷载计算信息:一般多层建筑选择“一次性加载”。
模拟施工方法1 加载:就是按一般的模拟施工方法加载,对高层结构,一般都采用这种方法计算(依据《高规》5.1.9条)。
但对于“框剪结构”,采用这种方法计算在导给基础的内力中剪力墙下的内力特别大,使得其下面的基础难于设计。
关于结构设计软件PKPM中SATWE 模块的参数输入1 遵循的依据和规范⑴《建筑结构荷载规范》GB 50009-2001⑵《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010⑶《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010⑷《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3-2002以上规范、规程文中分别简称为《荷规》、《砼规》、《抗规》、《高规》。
2 SATWE 参数设置2.1 总信息⑴水平力与整体坐标角:一般情况下取0度,平面复杂(如L型、三角型)或抗侧力结构非正交时,应分别按各抗侧力构件方向角算一次;当给出最大地震力作用方向时,可按该方向角输入计算,配筋取三者的大值.根据抗震规范5.1.1-2规定,当结构存在相交角大于15度的抗侧力构件时,应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用.⑵砼容重:钢筋砼计算重度,考虑饰面的影响应取大于25。
⑶钢材容重:一般取78,如果考虑饰面设计者可以适量增加。
⑷裙房层数:层数是计算层数.高规规定:与主楼连为整体的裙楼的抗震等级不应低于主楼的抗震等级,主楼结构在裙房顶部上下各一层应适当加强抗震措施;因此该数必须给定.⑸转换层所在的层号:层号为计算层号,同时还应当注意,当转换层号大于等于三层时,程序自动对落地剪力墙、框支柱抗震等级增加一级,对转换层梁、柱及该层的弹性板定义仍要人工指定.⑹地下室层数:程序据此信息决定底部加强区范围和内力调整,当地下室局部层数不同时,以主楼地下室层数输入.⑺墙元细分最大控制长度:可取1~5之间的数值,一般取2就可满足计算要求.⑻墙元侧向节点信息:内部节点:一般选择内部节点,当有转换层时,需提高计算精度是时,可以选取外部节点.⑼恒活荷载计算信息:一次性加载计算:主要用于多层结构,而且多层结构最好采用这种加载计算法.用于高层结构计算时,在进行上部结构计算采用“模拟施工方法1”在基础计算时,用“模拟施工方法2”的计算结果,这样得出的基础结果比较合理.⑽结构体系:宜在给出的多种体系中选最接近实际的一种.2.2 风荷载信息⑴地面粗糙度类别:分为A-D 4类,详见《荷规》.⑵修正后的基本风压:详见《荷规》.⑶结构的基本周期:宜取程序默认值(按《高规》附录B公式B.0.2),同时建议按结构近似周期计算公式再计算一次,然后将所得值与程序默认相比较.⑷体型系数:体型无变化时取1.体型系数取值详见《荷规》7.3.1和《高规》3.2.5.2.3 地震信息⑴结构规则性信息:根据结构的规则性选取.⑵扭转耦联信息:建议总是采用,非耦联可作为补充验算.⑶偶然偏心:单向地震力计算时选“是”,多层规则结构可不考虑,详见《高规》3.3.3条,计算单向地震力,应考虑偶然偏心的影响.5%的偶然偏心,“是”从施工角度考虑的.⑷计算振型个数:详见《抗规》5.2.2条、5.2.3条;《高规》5.1.13条.2.4 活荷信息⑴柱、墙设计时活荷载:PM和基础计算模块中只能折减一次,此处建议不折减.相关规定详见《荷规》4.1.2条.⑵考虑活荷不利布置的层数:多层应取全部楼层,高层宜取全部楼层.详见《高规》5.1.8条.2.5 调整信息⑴梁刚度增大系数:装配式楼板取1.0;现浇楼板取值1.3~2.0,一般取2.0.详见《高规》5.2.2条.⑵梁端弯矩调幅系数:现浇框架梁0.8~0.9,装配整体式框架梁0.7~0.8.详见《高规》5.2.3条.⑶梁设计弯矩增大系数:放大梁跨中弯矩,取值 1.0~1.3;已考虑活荷不利布置时,宜取1.0.⑷连梁刚度折减系数:一般工程取0.7,位移由风载控制时取≥0.8.详见《抗规》5.2.1条.⑸梁扭矩折减系数:现浇楼板(刚性假定)取值0.4~1.0,一般取0.4;现浇楼板(弹性楼板)取1.0;详见《高规》5.2.4条.⑹全楼地震力放大系数:用于调整抗震安全度,取值0.85~1.50,一般取1.0.⑺ 0.2Q O调整起始层号:用于框剪(抗震设计时),纯框填0.详见《抗规》6.2.13条1款;《高规》8.1.4条.⑻ 0.2Q O调整终止层号:用于框剪(抗震设计时),纯框填0;详见《抗规》6.2.13条1款;《高规》8.1.4条.⑼顶塔楼内力放大起算层号:按突出屋面部分最低层号填写,无顶塔楼填0.⑽顶塔楼内力放大:计算振型数为9~15及以上时,宜取1.0(不调整);计算振型数为3时,取1.5.⑾九度结构及一级框架梁柱超配筋系数:取1.15,详见《抗规》6.2.4条.⑿是否按抗震规范5.2.5调整楼层地震力:用于调整剪重比,详见《抗规》5.2.5条.⒀是否调整与框支柱相连的梁内力:一般不调整,详见《高规》10.2.7条.⒁剪力墙加强区超算层号:详见《抗规》6.1.10条; 《高规》7.1.9条.⒂强制指定的薄弱层个数:强制指定时选用,否则填0,详见《抗规》5.5.2条,《高规》4.6.4条.2.6 设计信息⑴结构重要性系数:详见《砼规》3.2.1条,3.2.2条.及《余热发电规范》⑵柱计算长度计算原则:一般按有侧移来计算.⑶梁柱重叠部分简化:详见《高规》5.3.4条.⑷是否考虑P-Delt效应:据有关分析结果,7度以上抗震设防的建筑,风荷载起位移控制作用,可不考虑P-Delt效应.⑸是否按砼规范(7.3.11-3)计算砼柱计算长度系数:一般工程选【是】,详见《砼规》7.3.11条3款.2.7 配筋信息此项的选项所参考的规范比较集中,详见《砼规》4.2.1条,4.2.3条及表4.2.3-1.2.8 荷载组合此项标签内的选项所参考的规范相对比较集中,详见下表:分项系数荷载类型适用条文恒荷载《荷规》3.2.5活荷载《荷规》3.2.5风荷载《荷规》3.2.5水平地震力《抗规》5.1.1、5.4.1竖向地震力《抗规》5.1.1、5.4.1特殊荷载《荷规》3.2.5组合系数荷载类型适用条文活荷载《荷规》4.1.1风荷载《荷规》7.1.4参考文献:PKPM使用手册。
PKPM中satwe参数的解读总结三种参考⽂献解读参数:1.点击相应的选项在窗⼝下⽅会有相应的规范2.PKPM⼿册3.钢筋混凝⼟框架以及砌体结构pkpm设计和应⽤2.3.1总信息1.⽔平⼒与整体坐标夹⾓⽤于指定地震作⽤和风荷载计算时⽔平⼒⽅向与整体坐标轴X轴之间的夹⾓。
⽤于计算⽔平地震作⽤。
暂时为0,对于不规则结构还要在W AQ.out⽂件查看⾓度后填⼊再重新算。
2.混凝⼟容重⼀般应考虑构件表⾯抹灰等装饰层⾃重,因此该值可以填写为26-27,剪⼒墙可取27。
3.钢材容重当考虑钢构件中加劲肋等附加重量以及表⾯装饰层、防腐涂层和防⽕层⾃重时候,容重需要乘1.04-1.18等放⼤系数,因此该值可填写为81-92。
4.裙房层数⽤于确定带裙房的塔楼结构剪⼒墙底部加强区的⾼度。
从结构最底层算起(包括地下室层数)。
⽤于判断剪⼒墙底部加强区⾼度。
且⾼层建筑混凝⼟结构技术规程(JGJ 3-2010)规定抗震设计时候,塔楼中与裙房相连的外围柱、剪⼒墙,从固定端⾄裙房屋⾯上⼀层的⾼度范围内,柱纵向钢筋的最⼩配筋率应该适当提⾼,柱箍筋宜在裙楼屋⾯上下层的范围内全⾼加密。
5.转换层所在层号⾼层建筑混凝⼟结构技术规程(JGJ 3-2010)规定带托墙转换层的剪⼒墙结构(即部分框⽀剪⼒墙结构)以及带托柱转换层的筒体结构,并对这两种带转换层的结构规定了不同设计要求。
6.嵌固端所在层号建筑抗震设计规范(GB50011)规定了地下室顶板作为上部结构嵌固部位时候,抗震等级确定原则。
取值⽅法是当地下室顶板作为嵌固部位时候,嵌固端所在层为地上⼀层,即地下室层数加⼀,当结构嵌固在基础顶⾯时候,则嵌固端所在层号为1。
7.地下室层数该参数为上部结构同时进⾏内⼒分析的地下室部分的层数。
同时,程序能结合地下室信息页的地下室外围回填⼟约束作⽤数据,考虑回填⼟的约束作⽤。
当上部结构与地下室共同进⾏内⼒整体分析时候,此时基础顶⾯为结构的嵌固端,应该输⼊地下室层数。
总信息 (5)水平力与整体坐标夹角 (5)混凝土容重 (5)钢材容重 (5)裙房层数 (5)转换层所在层号 (6)嵌固端所在层号 (6)地下室层数 (8)墙元细分最大控制长度 (8)弹性板细分最大控制长度 (9)转换层指定为薄弱层 (9)对所有楼层强制采用刚性楼板假定 (9)地下室强制采用刚性楼板假定 (10)墙梁跨中节点作为刚性楼板从节点 (10)计算墙倾覆力矩时只考虑腹板和有效翼缘 (11)弹性板与梁变形协调 (12)采用自定义构件施工次序 (13)结构材料信息 (14)结构体系 (14)恒活荷载计算信息 (14)施工次序 (17)风荷载计算信息 (17)地震作用计算信息 (17)结构所在地区 (18)特征值求解方式 (18)“规定水平力”的确定方式 (18)墙元侧向节点信息 (19)风荷载信息 (20)地面粗糙度类别 (20)修正后的基本风压 (20)X、Y向结构基本周期 (22)风荷载作用下结构的阻尼比 (23)承载力设计时风荷载效应放大系数 (24)用于舒适度验算的风压 (24)用于舒适度验算的结构阻尼比 (25)顺风向风振 (25)横风向风振 (25)扭转风振 (26)水平风体型系数 (26)设缝多塔背风面体形系数 (27)特殊风体型系数 (28)地震信息 (29)结构规则性信息 (29)设防地震分组 (29)设防烈度 (29)场地类别 (30)砼框架、剪力墙、钢框架抗震等级 (30)抗震构造措施的抗震等级 (32)中震(或大震)设计 (33)按主振型确定地震内力符号 (33)按抗规(6.1.3-3)降低嵌固端以下抗震构造措施的抗震等级 (33)程序自动考虑最不利水平地震作用 (34)斜交抗侧力构件方向附加地震数,相应角度 (34)考虑偶然偏心 (34)考虑双向地震作用 (35)计算振型个数 (36)重力荷载代表值的活载组合值系数 (36)周期折减系数 (37)结构的阻尼比 (37)特征周期、地震影响系数最大值、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(罕遇地震) (38)竖向地震参与振型数 (38)竖向地震作用系数底线值 (38)自定义地震影响系数曲线 (38)活荷信息 (39)柱墙、基础设计时活荷载 (39)梁活荷不利布置最高层号 (40)柱墙基础活荷载折减系数 (40)考虑结构使用年限的活荷载调整系数 (40)梁楼面活荷载折减设置 (40)调整信息 (41)梁端负弯矩调幅系数 (41)梁活荷载内力放大系数 (42)梁扭矩折减系数 (42)托墙梁刚度放大系数 (42)连梁刚度折减系数 (43)支撑临界角 (44)柱/墙实配钢筋超配系数 (44)中梁刚度放大系数 (44)梁刚度放大系数按2010规范取值 (44)砼矩形梁转T形(自动附加楼板翼缘) (45)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 (45)调整与框支柱相连的梁内力 (45)框支柱调整系数上限 (46)抗规(5.2.5)调整 (46)弱/强轴方向动位移比例 (47)按刚度比判断薄弱层的方式 (47)指定薄弱层个数及相应的各薄弱层层号 (48)薄弱层地震内力放大系数、自定义调整系数 (48)全楼地震作用放大系数 (49)顶塔楼地震作用放大起算层号及放大系数 (49)0.2V0分段调整 (49)指定加强层个数 (50)设计信息 (51)结构重要性系数 (51)钢构件截面净毛面积比 (51)梁按压弯计算的最小轴压比 (51)考虑P-delta效应 (52)按高规或高钢规进行构件设计 (52)框架梁端配筋考虑受压钢筋 (52)结构中的框架部分轴压比限值按照纯框架结构的规定采用 (52)剪力墙构造边缘构件的设计执行高规7.2.16-4条的较高配筋要求 (53)当边缘构件轴压比小于抗规6.4.5条规定的限值时一律设置构造边缘构件 (53)按混凝土规范B.0.4条考虑柱二阶效应 (54)保护层厚度 (54)过渡层信息 (54)柱配筋计算原则 (54)梁柱重叠部分简化为刚域 (55)钢柱计算长度系数 (55)配筋信息 (56)墙竖向分布筋配筋率 (56)NSW层数和NSW配筋率 (57)箍筋间距 (57)结构底部需要单独指定墙竖向分布筋配筋率的层数NSW/配筋率 (57)梁抗剪配筋采用交叉斜筋方式时,箍筋与对角斜筋的配筋强度比 (57)采用冷轧带肋钢筋(需自定义) (57)荷载组合 (59)地下室信息 (59)土层水平抗力系数的比例系数(M值)/扣除地面以下几层的回填土约束 (59)外墙分布筋保护层厚度 (60)回填土容重、回填土侧压力系数 (61)室外地坪标高、地下水位标高 (61)室外地面附加荷载 (61)生成SATWE数据文件及数据检查 (62)保留用户自定义的柱、梁、支撑长度系数 (62)保留用户自定义的水平风荷载 (62)保留用户自定义的边缘构件信息 (62)剪力墙边缘构件的类型 (62)构造边缘构件尺寸 (62)生成用于定制计算书的荷载简图 (62)SATWE计算控制参数 (64)忽略数检警告信息 (64)刚心坐标、层刚度比计算 (64)形成总刚并分解 (64)结构地震作用计算 (64)结构位移计算 (64)全楼构件内力计算 (64)吊车荷载加算 (64)生成传给基础的刚度 (64)构件配筋及验算 (64)配筋起始/终止层 (64)层刚度比计算 (64)地震作用分析方法 (64)线性方程组解法 (64)位移输出方式 (64)总信息水平力与整体坐标夹角说明书:地震作用和风荷载的方向缺省是沿着结构建模的整体坐标系X轴和Y轴方向成对作用的。