PKPM结构设计应用第3章 SATWE空间组合结构有限元分析与设计
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结构设计pkpm软件SATWE计算结果分析SATWE软件计算结果分析一、位移比、层间位移比控制规范条文:新高规的4.3.5条规定,楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移角,A、B级高度高层建筑均不宜大于该楼层平均值的1.2倍;且A级高度高层建筑不应大于该楼层平均值的1.5倍,B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及复杂高层建筑,不应大于该楼层平均值的1.4倍。
高规4.6.3条规定,高度不大于150m的高层建筑,其楼层层间最大位移与层间之比(即最大层间位移角)Δu/h应满足以下要求:结构休系Δu/h限值框架 1/550框架-剪力墙,框架-核心筒 1/800筒中筒,剪力墙 1/1000框支层 1/1000名词释义:(1)位移比:即楼层竖向构件的最大水平位移与平均水平位移的比值。
(2)层间位移比:即楼层竖向构件的最大层间位移角与平均层间位移角的比值。
其中:最大水平位移:墙顶、柱顶节点的最大水平位移。
平均水平位移:墙顶、柱顶节点的最大水平位移与最小水平位移之和除2。
层间位移角:墙、柱层间位移与层高的比值。
最大层间位移角:墙、柱层间位移角的最大值。
平均层间位移角:墙、柱层间位移角的最大值与最小值之和除2。
控制目的:高层建筑层数多,高度大,为了保证高层建筑结构具有必要的刚度,应对其最大位移和层间位移加以控制,主要目的有以下几点:1.保证主体结构基本处于弹性受力状态,避免混凝土墙柱出现裂缝,控制楼面梁板的裂缝数量,宽度。
2.保证填充墙,隔墙,幕墙等非结构构件的完好,避免产生明显的损坏。
3.控制结构平面规则性,以免形成扭转,对结构产生不利影响。
结构位移输出文件(WDISP.OUT)Max-(X)、Max-(Y)----最大X、Y向位移。
(mm)Ave-(X)、Ave-(Y)----X、Y平均位移。
(mm)Max-Dx ,Max-Dy : X,Y方向的最大层间位移Ave-Dx ,Ave-Dy : X,Y方向的平均层间位移Ratio-(X)、Ratio-(Y)---- X、Y向最大位移与平均位移的比值。
结构设计pkpm软件SATWE计算结果分析分析与设计参数定义一.总信息1.墙元细分最大控制长度:墙元细分时需要的一个参数,对于尺寸较大的剪力墙,小墙元的边长不得大于给定的限制Dmax,程序限定1.0≤Dmax≤5.0,隐含值Dmax=2.0,Dmax=2.0.对一般工程,Dmax=2.0对于框支剪力墙结构,Dmax=1.5或者1.02.对搜有楼层强制采用刚性楼板假定当计算结构位移比时,需要选择此项。
除了位移比计算,其他的结构分析,设计不应选择此项。
3.墙元侧向节点信息这是墙元刚度矩阵凝聚计算的一个控制参数,若选“出口”墙元的变形协调性好,分析结果符合剪力墙的实际,但计算量较大。
若选“内部”,这时带洞口的墙元两侧边中部的节点为变形不协调点,是对剪力墙的一种简化模拟,精度略逊于前者,但效率高,实用性好,计算量比前者少。
多层结构—(剪力墙较少,工程规模相对较小)选---出口高层结构—内部4.模拟施工加载3计算竖向力,采用分层刚度分层加载模型,与模拟施工加载1类似,只是在分层加载时去掉了没有用的刚度,使其更接近于施工过程。
计算恒载。
5.考虑偶然偏心如果考虑偶然偏心,程序将自动增加计算4个地震工况,分别是质心沿Y正、负向偏移5%的X地震和质心沿X正、负向偏移5%的Y 地震。
6.考虑双向地震作用若考虑,程序自动对X,Y的地震作用效应Sx,Sy进行修改。
Sx←sign(Sx)√Sx2+(0.85Sy)2Sy←sign(Sy)√Sy2+(0.85Sx)27.计算振型个数一般计算振型数应大于9 ,多塔结构多一些。
但是一个规则的两层结构,采用刚性楼板假定,每块刚性楼板只有三个有效动力自由度,整个结构共有6个有效动力自由度,系统自身只有6个特征值,最多取6个8.活荷质量折减系数计算重力荷载代表值时的活荷载组合值系数,缺省取值与荷载组合中的活荷载组合值系数相同(一般为0.5),如果用户需要,也可以自己修改。
9.周期折减系数为了充分考虑框架结构和框架-剪力墙结构的填充墙刚度对计算周期的影响。
学习笔记PMCAD中--进入建筑模型与荷载输入:板荷:点《楼面恒载》会有对话框出来,选上自动计算现浇楼板自重,然后在恒载和活载项输入数值即可,一般恒载要看楼面的做法,比如有抹灰,找平,瓷砖,吊顶什么的,在民用建筑中可以输2.0,活载就是查荷载规范。
梁间荷载:PKPM中梁的自重是自己导入的,所以梁间荷载是指梁上有隔墙或者幕墙或者女儿墙之内在建模时不建的构建,把他们折算成均布荷载就行。
比如,一根梁上有隔墙,墙厚200mm,层高3000mm,梁高500mm,如果隔墙自重为11KN/m3,那么恒载为11*(3000-500)*200+墙上抹灰的自重什么的即可。
结构设计pkpm软件SATWE计算结果分析SATWE软件计算结果分析一、位移比、层间位移比控制规范条文:新高规的4.3.5条规定,楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移角,A、B级高度高层建筑均不宜大于该楼层平均值的1.2倍;且A级高度高层建筑不应大于该楼层平均值的1.5倍,B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及复杂高层建筑,不应大于该楼层平均值的1.4倍。
高规4.6.3条规定,高度不大于150m的高层建筑,其楼层层间最大位移与层间之比(即最大层间位移角)Δu/h应满足以下要求:结构休系Δu/h限值框架 1/550框架-剪力墙,框架-核心筒 1/800筒中筒,剪力墙 1/1000框支层 1/1000名词释义:(1)位移比:即楼层竖向构件的最大水平位移与平均水平位移的比值。
(2)层间位移比:即楼层竖向构件的最大层间位移角与平均层间位移角的比值。
其中:最大水平位移:墙顶、柱顶节点的最大水平位移。
平均水平位移:墙顶、柱顶节点的最大水平位移与最小水平位移之和除2。
层间位移角:墙、柱层间位移与层高的比值。
最大层间位移角:墙、柱层间位移角的最大值。
平均层间位移角:墙、柱层间位移角的最大值与最小值之和除2。
控制目的:高层建筑层数多,高度大,为了保证高层建筑结构具有必要的刚度,应对其最大位移和层间位移加以控制,主要目的有以下几点:1.保证主体结构基本处于弹性受力状态,避免混凝土墙柱出现裂缝,控制楼面梁板的裂缝数量,宽度。
SA TWE结构有限元分析设计软件参数理解与选择(一时间:2009-05-24 00:00来源:/bl 作者:admin 点击:3680次可按该方向角输入计算,无地下室时填0。
7. 壳元最大边长:是墙元细分时需要的一个参数。
程序限定1-5,应允许采用调整地震作用效应的方法计入扭转影响。
4 8 、9 度时的大跨度和长悬臂结构及9 度时的高层建筑,对其平面规则性进行判定。
再在真实条件下计算一.总信息1. 水平力与整体坐标夹角:一般情况下取0,平面复杂(如L形、三角形或抗侧力结构非正交时,理应分别按各抗侧力构件方向角算一次,但实际上是按0、45各算一次即可。
当程序给出的最大地震力方向大于15度时,可按该方向角输入计算,配筋取三者的大值。
2. 混凝土重度(KN/m3:一般框架结构取25,框剪结构取26,剪力墙结构取27。
3. 钢材重度:一般取78。
4. 裙房层数:层数是计算层数,等同于裙房屋面层层号。
---《高规》4.8.6抗震设计时,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构造措施。
5. 转换层所在层号:层号是计算层号。
6. 地下室层数:指上部结构同时进行内力分析的地下室部分层数。
当地下室局部层数不同时,以主楼地下室层数输入,无地下室时填0。
7. 壳元最大边长:是墙元细分时需要的一个参数。
程序限定1-5,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。
8. 墙元侧向节点信息:在为配筋而进行的工程计算中,对于多层结构,由于剪力墙相对较少,工程规模相对较小,应选“出口”,而对于高层结构,由于剪力墙相对较多,工程规模相对较大,可选“内部”。
9. 结构材料信息:混凝土结构;钢与混凝土混合结构;钢结构;砌体结构。
10. 结构体系:框架;框剪;框筒;筒中筒;剪力墙;短肢剪力墙;复杂高层;板柱剪力墙。
11. 恒活荷载计算信息:不计算竖向荷载即不计算竖向力;一次性加载主要用于多层结构,因为施工的层层找平对多层结构的竖向变位影响很小,所以不要采用模拟施工方法计算;模拟施工加载1主要用于一般的多层、高层建筑,---《高规》5.1.9高层建筑进行重力荷载作用效应分析时,柱、墙轴向变形宜考虑施工过程的影响。
目录SATWE参数设置篇 (4)一、总信息 (4)01.水平力与整体坐标夹角 (4)02.混凝土和钢材容重 (4)03.裙房层数 (4)04.转换层所在层号 (4)05.地下室层数 (5)06.嵌固端所在层号 (5)07.墙元细分最大控制长度 (5)08.对所有楼层强制采用刚性楼板假定 (5)09.地下室强制采用刚性楼板假定 (6)10.墙梁跨中节点作为刚性楼板从节点 (6)11.结构材料信息 (6)12.结构体系 (6)13.恒活荷载计算信息 (6)14.施工次序 (6)15.风荷载计算信息 (6)16.地震作用计算信息 (6)17.结构所在地区 (7)二、风荷载信息 (7)01.地面粗糙度类别 (7)02.修正后的基本风压 (7)03.结构基本周期 (7)04.风荷载作用下结构的阻尼比 (7)05.承载力设计时风荷载效应放大系数 (8)06.用于舒适度验算的风压、阻尼 (8)07.顺风向风振 (8)08.水平风体型系数 (8)09.特殊风体型系数 (8)10.设缝多塔背风面体型系数 (8)三、地震信息 (9)01.结构规则性信息 (9)02.设计地震分组、设防烈度、设计基本地震加速度 (9)03.场地类别 (9)04.混凝土框架、剪力墙、钢框架抗震等级 (9)05.抗震构造措施的抗震等级 (9)06.中震(或大震)设计 (11)07.考虑偶然偏心 (11)08.考虑双向地震作用 (11)09.振型数 (11)10.重力荷载代表值的活载组合值系数 (12)11.周期折减系数 (12)12.结构的阻尼比 (12)13.特征周期、地震影响系数最大值、用于12层以下...影响系数最大值 . (13)14.斜交抗侧力构件方向附加地震数、相应角度 (13)四、活荷信息 (14)01.柱、墙设计时活荷载、传给基础的活荷载 (14)02.梁活荷不利布臵最高层号 (14)03.柱、墙、基础活荷载折减系数 (15)04.考虑结构使用年限的活荷载调整系数 (15)五、调整信息 (15)01.梁端负弯矩调幅系数 (15)02.梁活荷载内力放大系数 (15)03.梁扭矩折减系数 (15)04.托墙梁刚度放大系数 (15)05.实配钢筋超配系数 (16)06.连梁刚度折减系数 (16)07.中梁刚度放大系数 (16)08.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 (17)09.调整与框支柱相连的梁内力 (17)10.指定加强层个数及相应的各加强层层号 (17)11.按抗震规范(5.2.5)调整各楼层地震内力 (17)12.指定薄弱层个数、各薄弱层层号 (17)13.薄弱层地震内力放大系数 (17)14.全楼地震作用放大系数 (18)15.顶塔楼地震作用放大起算层号及放大系数 (18)16.0.2V0调整 (18)六、设计信息 (18)01.结构重要性系数 (18)02.钢构件截面净毛面积比 (18)03.考虑P-△效应 (18)04.按高规或者高钢规进行构件设计 (19)05.钢柱计算长度系数按有侧移计算 (19)06.框架梁端配筋考虑受压钢筋 (19)07.结构中框架部分轴压比按照纯框架的规定采用 (19)08.剪力墙构造边缘构件的设计执行高规7.2.16-4条 (19)09.当边缘构件轴压比小于抗规(6.4.5)条规定时,一律设臵构造边缘构件 (20)10.指定的过渡层个数及层号 (20)11.柱配筋计算原则 (20)12.保护层厚度 (20)13.梁柱重叠部分简化为刚域 (20)七、配筋信息 (21)01.边缘构件箍筋强度: (21)02.墙水平分布筋间距 (21)03.墙竖向分布筋配筋率 (21)04.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 (21)八、荷载组合 (22)九、地下室信息 (22)01.土层水平抗力系数的比例系数M (22)02.外墙分布筋保护层厚度 (22)03.扣除地面以下几层的回填土约束 (22)04.回填土容重 (22)05.室外地坪标高 (22)06.回填土侧压力系数 (22)07.地下水位标高 (22)08.室外地面附加荷载 (23)十、生成SATWE数据文件及数据检查 (23)十一、计算控制参数 (23)01.层刚度比计算 (23)02.地震作用分析方法 (23)03.线线方程组解法 (24)04.吊车荷载计算 (24)05.生成传给基础的刚度 (24)SATWE参数设置篇一、总信息01.水平力与整体坐标夹角存在某个角度使得地震作用(风荷载)在这个方向作用时结构的地震反应最为剧烈。
PKPM软件中钢筋混凝土结构设计的参数设置PKPM软件广泛应用于土建工程,作为设计人员不应满足于会用该软件来计算和辅助绘图,而应弄清楚重要参数的含义。
在计算模型和荷载输入正确的情况下,关键参数的错误会导致结果错误,参数的正确设置具有更重要的意义。
下面是我结合规范谈谈在实际工作中易忽略的参数如何设置,以供设计人员参考和交流。
一、合理使用软件目前,PKPM程序拥有的空间计算程序有三个,即TAT、SATWE、PMSAP。
1、TAT它是一个空间杆件程序,对柱、墙、梁都是采用杆件模型来模拟的,特殊的就是剪力墙是采用薄壁柱原理来计算的。
因此,在用TAT程序计算框剪结构、剪力墙结构等含钢筋混凝土剪力墙的结构都要对剪力墙的洞口、节点做合理的简化,有点让实际工程来适应我们的计算程序的味道。
当然,在作结构方案时,对结构作这样的调整对建筑结构方案的简洁、合理有很大的好处。
它的楼盖是作为平面内无限刚、平面外刚度为零的假设。
在新版的TAT程序中,允许增设弹性节点,这种弹性节点允许在楼层平面内有相对位移,且能承担相应的水平力。
增加了这种弹性节点来加大TAT程序的适用范围,使得TAT程序可以计算空旷、错层结构。
2、SATWE空间组合结构有限元程序,与TAT的区别在于墙和楼板的模型不同。
SATWE对剪力墙采用的是在壳元的基础上凝聚而成的墙元模型。
采用墙元模型,在我们的工程建摸中,就不需要象TAT程序那样做那么多的简化,只需要按实际情况输入即可。
对于楼盖,SATWE程序采用多种模式来模拟。
有刚性楼板和弹性楼板两种。
其中弹性楼板又分为弹性板6、弹性板3和弹性膜。
SATWE程序主要是在这两个方面与TAT程序不同。
3、PMSAP是一个结构分析通用程序。
当然,它是偏向于建筑的,但它是一个发展方向。
现在的比较著名的通用计算程序有:SAP84、SAP91、SAP2000、ANSYS、ETABS等程序,这些程序各有特长。
二、重要和易忽略的参数设置1、SATWE中的刚性板与弹性板刚性板------平面内刚度无限大,平面外刚度为零,通过梁刚度放大系数来变相的考虑楼板的平面外实际刚度。