结构设计之SATWE参数设置
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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。
最全Satwe参数设定1、总信息:水平力与整体坐标系夹角:0根据抗规(GB50011-2001)5.1.1条规定,“一般情况下,应允许在建筑结构的两个主轴方向分别计算水平地震作用并进行抗震验算,各方向的水平地震作用应由该方向的抗侧力构件承担;有斜交抗侧力构件的结构,当相交角度大于15度时,应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用”。
当计算地震夹角大于15度时,给出水平力与整体坐标系的夹角(逆时针为正),程序改变整体坐标系,但不增加工况数。
同时,该参数不仅对地震作用起作用,对风荷载同样起作用。
通常情况下,当Satwe文本信息“周期、振型、地震力”中地震作用最大方向与设计假定大于15度(包括X、Y两个方向)时,应将此方向重新输入到该参数进行计算。
混凝土容重:26本参数用于程序近似考虑其没有自动计算的结构面层重量。
同时由于程序未自动扣除梁板重叠区域的结构荷载,因而该参数主要近似计算竖向构件的面层重量。
通常对于框架结构取25-26;框架-剪力墙结构取26;剪力墙结构,取26-27。
1.3钢容重:78一般情况下取78,当考虑饰面设计时可以适当增加。
1.4裙房层数:按实际填入混凝土高规(JGJ3-2002)第4.8.6条规定: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。
同时抗规(GB50011-2001)6.1.10条条文说明要求:带有大底盘的高层抗震墙(筒体)结构,抗震墙的底部加强部位可取地下室顶板以上H/8,向下延伸一层,大底盘顶板以上至少包括一层。
裙房与主楼相连时,加强部位也宜高出裙房一层。
本参数必须按实际填入,使程序根据规范自动调整抗震等级,裙房层数包括地下室层数。
1.5转换层所在层号:按实际填入该参数为程序决定底部加强部位及转换层上下刚度比的计算和内力调整提供信息。
输入转换层号后,程序可以自动判读框支柱、框支梁及落地剪力墙的抗震等级和相应的内力调整。
SATWE参数设置重要提示:新版本PKPM系列软件对全部数据在存储、各模块之间的传输过程中,采用了新的加密、验证机制,如果您的工程计算结果数据产生异常,请首先核实您的模型数据在建立、传输以及协同合作修改的过程中,所有过程是否全部使用了PKPM正版软件!一、新版设计参数的技术条件新版本《砼规》、《高规》、《抗规》对设计参数有重大调整,本模块按最新规范要求进行了调整,“设计参数”对话框内多处内容(文字及含义)有重大变化,请核实以下设计参数的理解及取值是否正确。
1. 增加“考虑结构使用年限的活荷载调整系数Lγ”新版《高规》5.6.1条,增加了“考虑结构使用年限的活荷载调整系数Lγ”,本模块中“总信息”选项卡中此项为新增,默认值取“1.0”(按设计使用年限为50年取值,100年对应为1.1),取值可由用户自行设置,取值区间为[0,2]。
2. 新旧规范“混凝土保护层”概念有所不同新版《砼规》条文说明8.2.1第2条明确提出,计算混凝土保护层厚度方法:“不再以纵向受力钢筋的外缘,而以最外层钢筋(包括箍筋、构造筋、分布筋)的外缘计算混凝土保护层厚度”。
本模块采用新版《砼规》的概念取值,“梁、柱钢筋的砼保护层厚度”默认值均取20mm。
注意:打开旧版模型数据时,需要按《砼规》表8.2.1重新调整保护层厚度值,计算结果方可满足新规范要求。
3. 钢筋类别的增减新版《砼规》4.2.3条,增加500MPa级热轧带肋钢筋(该级钢筋分项系数取1.15)和300MPa 级钢筋,取消HPB235级钢筋,并增加了其它多种类别钢筋,修改了受拉、受剪、受扭、受冲切的多项钢筋强度限制规则。
为此,本模块增加了HPB300、HRBF335、HRBF400、HRB500、HRBF500共5种钢筋类别。
但仍保留了HPB235级钢筋,放在列表的最后,由用户指定。
注意:打开旧版模型数据时,或者新建工程数据时,如果用户执意选用HPB235级钢筋进行计算,配筋结果将不符合新版规范要求。
1、SATWE总信息(1)结构材料信息:按主体结构材料选择“钢筋混凝土结构”,如果是底框架结构要选择“砌体结构”。
(2)混凝土容重(KN/m3): Gc=27.00,一般框架取26~27,剪力墙取27~28,在这里输入的混凝土容重包含饰面材料。
(3)钢材容重(KN/m3):Gs=78.00,当考虑饰面材料重量时,应适当增加数值。
(4)水平力的夹角(Rad):ARF=0,一般取0度,地震力、风力作用方向反时针为正。
当结构分析所得的“地震作用最大的方向”>15度时,宜按照计算角度输入进行验算。
(5)地下室层数:MBASE=1,定义与上部结构整体分析的地下室层数,无则填0 。
(6)竖向荷载计算信息:“模拟施工加载 1 ”,多层建筑选择“一次性加载”;高层建筑选择“模拟施工加载1 ”,高层框剪结构在进行上部结构计算时选择“模拟施工加载1 ”,但在计算上部结构传递给基础的力时应选择“模拟施工加载2”。
不计算竖向力:它的作用主要用于对水平荷载效应的观察和对比等。
-----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。
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。
但是对于“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。
于是就有了下一种竖向荷载加载法。
------模拟施工方法2加载:这是在“模拟施工方法1”的基础上将竖向构件(柱、墙)的刚度增大10倍的情况下再进行结构的内力计算,也就是再按模拟施工方法1加载的情况下进行计算,主要适用于高层框-剪结构。
采用这种方法计算出的传给基础的力比较均匀合理,可以避免墙的轴力远远大于柱的轴力的不和理情况。
由于竖向构件的刚度放大,使得水平梁的两端的竖向位移差减少,从而其剪力减少,这样就削弱了楼面荷载因刚度不均而导致的内力重分配,所以这种方法更接近手工计算。
SATWE设计参数说明(参考依据)一、总信息1、水平力与整体坐标夹角:改变地震作用及风荷载作用方向,程序通过旋转整体结构实现,水平力与X轴夹角逆时针为正,如填入30度,则程序将结构顺时针旋转30度,以间接改变结构受力方向。
2、嵌固端:《抗规》6.1.4;《高规》12.2.1;3、地震作用计算信息:1)、6度抗震时,《抗规》3.1.2;5.1.6规定部分结构可不进行抗震计算。
2)、计算水平和规范简化方法竖向地震,参《抗规》5.3.1。
3)、计算水平和反应谱方法竖向地震,参《高规》4.3.14。
4、规定水平力的确定方式:《抗规》6.1.3、《高规》8.1.3等条文中规定的“在规定水平力下...”中的“规定水平力”的确定参《高规》3.4.5条文解释及《抗规》3.4.3-2。
5、结构材料信息:用于确定风荷载脉动增大系数,《荷载规范》公式8.4.3,风荷载作用下的阻尼比取值参《荷载规范》8.4.4。
二、风荷载信息:(风荷载计算依据《荷载规范》公式8.1.1-1)1、地面粗糙度类别:《荷载规范》8.2.1。
2、修正后基本风压:部分风荷载敏感建筑应考虑修正,如《门刚规范》中规定的1.05的系数,此处应填入修正后的风压,程序不会修正。
3、X,Y向基本周期:此处输入值用于计算《荷载规范》8.4.4-1中的共振分量因子R,用于计算风振系数,确定风荷载,程序会按简化方法赋初值,待SATWE计算得到准确的自振周期后,应回填计算。
4、风荷载作用下的结构阻尼比:《荷载规范》8.4.4。
5、承载力设计时风荷载效应放大系数:如《高规》4.2.2,此系数用于构件内力放大,不改变结构的位移,对于是否提高上述“修正后基本风压”,应另寻根据。
6、水平风体型分段数,各段体形系数:1)、根据立面分段,且无需考虑地下室。
2)、体型系数参《高规》4.2.3.7、设缝多塔背风面体型系数:用于折减设置多塔遮挡面的风荷载。
8、用于舒适度验算的风压,阻尼比:《高规》3.7.6。
SATWE前、后处理中重要参数的控制调整一、 前处理的参数(接PM生成SATWE数据):1.振型组合数(计算振型个数)是软件在做抗震计算时考虑振型的数量。
该值取值太小,不能正确反映模型应当考虑的振型数量,使计算结果失真;取值太大,不仅浪费时间,还可能使计算结果发生畸变。
《高层建筑混凝土结构技术规程》5.1.13-2条规定,抗震计算时,宜考虑平扭藕联计算结构的扭转效应,振型数不宜小于15,对多塔结构的振型数不应小于塔楼的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,振型数的多少于结构层数及结构自由度有关,当结构层数较多或结构层刚度突变较大时,振型数应当取得多些,如有弹性节点、多塔楼、转换层等结构形式。
振型组合数是否取值合理,可以看计算书“周期 振型 地震力WZQ.OUT”中的x,y向的有效质量系数是否大于0.9。
具体操作是,首先根据工程实际情况及设计经验预设一个振型数计算后考察有效质量系数是否大于0.9,若小于0.9,可逐步加大振型个数,直到x,y两个方向的有效质量系数都大于0.9为止。
必须指出的是,结构的振型组合数并不是越大越好,其最大值不能超过结构得总自由度数。
例如对采用刚性板假定得单塔结构,考虑扭转藕联作用时,其振型不得超过结构层数的3倍。
如果选取的振型组合数已经增加到结构层数的3倍,其有效质量系数仍不能满足要求,也不能再增加振型数,而应认真分析原因,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着不同方向作用,结构地震反映的大小也各不相同,那么必然存在某各角度使得结构地震反应值最大的最不利地震作用方向。
设计软件可以自动计算出最大地震力作用方向并在计算书“周期、振型、地震力WQZ.OUT”中输出。
设计人员如发现该角度绝对值大于15度,应将该数值回填到软件的“斜交抗侧力附加地震方向”选项里并重新计算,以体现最不利地震作用方向的影响。
“斜交抗侧力附加地震方向”选项在下列两种情况下使用:1)符合抗震规范5.1.1-2规定,有斜交抗侧力构件,且大于15度,需填入;2)不规则结构,最大地震作用方向绝对值超过15度,需要补充填入。
SATWE参数设置详解一、总信息⏹水平力与整体坐标夹角(度)《抗震规X》5.1.1条和《高规》“一般情况下,应至少在结构两个主轴方向分别计算水平地震作用;有斜交抗侧力构件的结构,当相交角度大于15°时,应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用。
”该参数为地震作用方向或者风荷载作用方向与结构整体坐标的夹角,逆时针方向为正。
如地震沿着不同方向作用,结构地震反应的大小一般也不相同,那么必然存在某个角度使得结构地震反应最为剧烈,这个方向就称为最不利地震作用方向。
从严格意义上讲,规X中所讲的主轴是指地震沿该轴方向作用时,结构只发生沿该轴方向的侧移而不发生扭转位移的轴线。
当结构不规那么时,地震作用主轴方向就不一定是0°和90°。
如最大地震方向与主轴夹角较大时,可以输入该角度考虑最不利作用方向的影响。
操作要点:设计人员事先很难估算结构的最不利地震作用方向,因此可以先取初始值0°,SATWE计算后在计算书WZQ.OUT中输出最不利方向角,如果这个角度与主轴角度大于±15°,应该将角度输入重新计算,以考虑最不利地震作用方向的影响。
注意事项:1、为避免填入该角度后图形旋转带来的不便,也可以将最不利地震作用方向在多方向水平地震参数中输入;2、本参数不是规X要求的,仅供设计人员选用;3、本参数也可以考虑最大风力作用的方向,但需要用户自行设定多个角度进行计算,比较多次计算结果取最不利值。
⏹混凝土容重主要用于求梁、柱、墙自重,初始值容重为25,适合于一般工程。
如果要考虑梁柱墙上的抹灰层、装修层等荷载时,可以采用加大容重的方法近似考虑,以避免繁琐的荷载导算,一般框架取25,框剪取26,剪力墙取27。
⏹钢材容重初始值为78,适合于一般工程情况,若要考虑构件表面装饰和防火涂层重量时,应按照实际情况修改此参数。
⏹裙房层数《高规》:“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X围内,柱纵向钢筋的最小配筋率宜适当提高,剪力墙宜按本规程第7.2.15条的规定设置约束边缘构件,柱箍筋宜在裙楼屋面上、下层的X围内全高加密;当塔楼结构相对于底盘结构偏心收进时,应加强底盘周边竖向构件的配筋构造措施。
关于SATWE主要计算参数的选用一、总信息:1、水平力与整体坐标夹角根据SATWE计算结构输出文件〈周期、地震力与振型输出文件〉中的“地震作用最大的方向”,若该值超过±15度,则应按该数据进行二次计算。
《新规范版PKPM软件四轮结构计算法》(《新天地》200501):地震沿着不同的方向作用,结构地震反应的大小一般也不同,那么必然存在某个角度使得结构地震反应值最大。
2、混凝土容重需要考虑梁柱墙体上的抹灰装修,框架结构因程序计算时按梁柱节点计算,未考虑节点重合的影响,可取26;而剪力墙结构因抹灰面较大,可取27~28。
3、墙元细分最大控制长度对于一般结构可取2.0,对于框支剪力墙结构可取1.5或1.0。
《手册》:对分析精度略有影响但不敏感。
4、对所有楼层强制采用刚性楼板假定当计算结构位移比时应选取此项,但结构其他分析时不应选取。
《手册》5、墙元侧向节点信息多层、剪力墙较少可选“出口”,高层、剪力墙较多可选“内部”。
《手册》6、恒活荷载计算信息层数较少的结构按一次性加载,一般情况按模拟施工加载1,计算基础荷载按模拟施工加载2。
《手册》:模拟施工加载2使得柱和墙上分得的轴力比较均匀,接近手算结果,传给基础的荷载更为合理。
建筑层数较少时施工过程比较快,荷载形成比较迅速,应按一次性加载计算。
7、地震作用计算信息《抗规》,应计算竖向地震作用。
(8度跨度大于24米,悬挑2米以上;9度及9度以上跨度大于18米,悬挑1.5米以上)二、地震作用1、结构规则性信息《抗规》,大于该楼层两端弹性水平位移(或层间位移)平均值的1.2倍;2、凹凸不规则:结构平面凹进的一侧尺寸,大于相应投影方向总尺寸的30%;3、楼板局部不连续:楼板的尺寸和平面刚度急剧变化,例如,有效楼板宽度小于该层楼板典型宽度的50%,或开洞面积大于该层楼面面积的30%,或较大的楼层错层。
);竖向不规则(1、侧向刚度不规则:该层的侧向刚度小于相邻上一层的70%,或小于其上相邻三个楼层侧向刚度平均值的80%;除顶层外,局部收进的水平向尺寸大于相邻下一层的25%;2、竖向抗侧力构件(柱、抗震墙、抗震支撑)的内力由水平转换构件(梁、珩架等)向下传递;3、楼层承载力突变:抗侧力结构的层间受剪承载力小于上一楼层的80%)。
SATWE参数设置(巨详细)satwe参数设置重要提示:新版PKPM系列软件对模块间存储和传输过程中的所有数据采用了新的加密和验证机制。
如果您的工程计算结果数据异常,请先验证您的模型数据在建立、传输和协同修改过程中,所有流程是否使用PKPM正版软件!1、新设计参数的技术条件新版本《砼规》、《高规》、《抗规》对设计参数有重大调整,本模块按最新规范要求进行了调整,“设计参数”对话框内多处内容(文字及含义)有重大变化,请核实以下设计参数的理解及取值是否正确。
1.增加“考虑结构使用年限的活荷载调整系数lγ”新版高规范第5.6.1条增加了“考虑结构“Lγ”使用寿命的活载调整系数”,在本模块“一般信息”页签中新增该项,默认值为“1.0”(该值按50年的设计使用寿命取值,对应的100年值为1.1)。
该值可由用户设置,取值范围为[0,2]。
2.新旧规范中“混凝土保护层”的概念不同新版《砼规》条文说明8.2.1第2条明确提出,计算混凝土保护层厚度方法:“不再以纵向受力钢筋的外缘,而以最外层钢筋(包括箍筋、构造筋、分布筋)的外缘计算混凝土保护层厚度”。
本模块采用新版《砼规》的概念取值,“梁、柱钢筋的砼保护层厚度”默认值均取20mm。
注:打开旧模型数据时,需按混凝土规范表8.2.1重新调整保护层厚度,计算结果能满足新规范的要求。
3.钢筋类别的增减新版《砼规》4.2.3条,增加500mpa级热轧带肋钢筋(该级钢筋分项系数取1.15)和300mpa级钢筋,取消hpb235级钢筋,并增加了其它多种类别钢筋,修改了受拉、受剪、受扭、受冲切的多项钢筋强度限制规则。
因此,本模块添加了五种类型的钢筋:hpb300、hrbf335、hrbf400、HRB500和HRBF500。
但是,hpb235级钢筋仍保留在列表末尾,由用户指定。
注意:打开旧版模型数据时,或者新建工程数据时,如果用户执意选用hpb235级钢筋进行计算,配筋结果将不符合新版规范要求。
高层结构设计中六个“比”的控制与调整对于高层结构设计来说,位移比、周期比、刚度比、刚重比、剪重比、轴压比是保证结构规则、安全、经济的六个极其重要的参数,1. 位移比(层间位移比):1.1 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。
1.3 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。
1.2 相关规范条文的控制:[抗规]3.4.2条规定,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,当存在结构平面扭转不规则时,楼层的最大弹性水平位移(或层间位移),不宜大于该楼层两端弹性水平位移(或层间位移)平均值的1.2倍。
[高规]4.3.5条规定,楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移,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***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 1/10001.4 电算结果的判别与调整要点:PKPM软件中的SATWE程序对每一楼层计算并输出最大水平位移、最大层间位移角、平均水平位移、平均层间位移角及相应的比值,详位移输出文件WDISP.OUT。
SATWE操作步骤一共要跑三次,第一次是初步计算结构参数,得到结构周期等信息,第二次是精确计算结构参数,将第一步的部份计算结果回代并计算,主要看结构总体信息、周期、振型数、位移比等信息是否符合规范要求,第三次跑模型是在第二次跑完并满足规范要求的前提下才进行的,主要是看梁柱配筋结果,待超配筋文件中没有超配筋信息后,我们就可以按照SATWE 计算结果来画施工图。
此外,因PKPM版本不同,截图中有个别选项可能在低版本中不存在。
第一次跑模型进入第一步生成SATWE数据下面给出第一步参数设置1.根据SATWE说明书,计算结构参数时,上图红圈均应勾上,待参数全部符合规范要求时,我们再计算配筋,配筋计算时,上述红色圈不勾选,其余参数的选取依据详SATWE用户手册2.上图中红色部份在第二次跑模型时需要根据第一次跑的结果按实回代,第一次跑时可按程序初估数值填写,其余参数可根据国标《建筑结构荷载规范》(下称《荷载规范》)的相关条文填写3.上方的红圈根据各分组的实际情况(详毕业设计任务书)按实输入,下方的圆圈根据第一次跑的结果来回代,其余的参数可按国标《建筑抗震设计规范》(下称《抗规》)及省标《高层建筑混凝土结构技术规程》(下称省《高规》)的相关条文填写4.参数按国标《荷载规范》填写5.红圈所示参数要根据第一次跑的结果判断后回填,其余参数的选取依据详细SATWE用户手册、省《高规》及《抗规》中相关条文规定填写6.红圈所示参数要根据第一次跑的结果来判断是否勾选,其余参数的选取依据详细SATWE用户手册、《混凝土结构设计规范》(下称《混规》)、省《高规》及《抗规》中相关条文规定填写7.钢筋级别有需要说明一下,行业内一般采用HRB400(俗称三级钢)及HPB300(俗称一级钢)较多,在受力较大的部位(如梁纵向钢筋,板面、板底受力钢筋,柱竖向钢筋,墙的竖向钢筋和分布钢筋等)一般都采用HRB400,对于规范要求的构造钢筋(如板面抗裂钢筋,拉筋等),一般都采用HPB300,对于梁的箍筋,出于经济考虑,一般做法是直径<=10mm的,采用HPB300,直径>=12mm的,采用HRB400。
【关键字】结构PKPM程序的参数及选择常用规范:《建筑地基根底设计规范》GB 50007--2002《建筑结构荷载规范》GB 50009--2001《混凝土结构设计规范》GB 50010--2001《建筑抗震设计规范》GB50011--2001《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3--2002《建筑桩基技术规范》JGJ 94—2008《钢结构设计规范》GB 50017--2001《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ 99—98《砌体结构设计规范》GB 50003--20011)、SATWE中的参数(1)总信息A.水平力与整体坐标夹角(度):(0~90之间)【解释】主要用于有斜向抗水平力结构榀时填写。
改写后,风荷载要变化,主要是受风面积变化、风荷载作用的坐标变化;抗侧力结构榀的刚度变化引起地震力的变化,所以要重新进行数检。
【规范】《建筑抗震设计规范》【总结】一般取0(地震力.风力作用方向,反时针为正);当结构分析所得的[地震作用最大的方向]>15度时,宜将其角度输入补充验算。
B.混凝土容重:(25KN/M3)【解释】应考虑构件装修重量,建议取28kN/m3。
C.钢材容重:(78 KN/M3)【解释】一般取78kN/m3(没有计入构件装修重量)。
D.裙房层数:(无裙房时填0)【解释】裙房层数影响剪力墙的加强区高度。
E.转换层所在层号:(无转换层时填0)【解释】转换层也影响加强区高度,同时转换层需加强。
F.地下室层数:(无地下室时填0)【解释】必须准确填写,因为:1.风荷载、地震作用效应的计算必须要用到这个参数,有了这个参数,地下室以下的风荷载、水平地震效应就没有往下传,但竖向作用效应还是往下传递。
2.地下室侧墙的计算要用到。
3.底部加强区要用到这个参数。
G.墙元细分最大控制长度:(2)【解释】一般工程取2.0,框支剪力墙取1.5或1.0。
H.□对所有楼层强制采用刚性楼板假设【解释】“刚性楼板假定”是由程序自动判断结构的楼板情况,当该房间布置楼板后,且没有对该房间定义为“弹性楼板”,则程序自动按“刚性楼板假定”分析;“强制性刚性楼板”是新规范设计“位移比”的需要,楼层中的房间可能是“刚性板”、“弹性板”、“板厚为0”等这三种情况,这样在计算楼层平均位移时,只有把楼层中的所有房间均按“强制刚性楼板”计算,平均位移才能计算准确,则位移比也能计算合理;“强制刚性楼板”仅用于位移比的计算,构件设计则不应选择“强制刚性楼板”,因次需要进行两次计算。
SATWE的参数设置采用SATWE 进行结构整体计算分析,需要输入很多参数,如何正确输入参数直接关系到结构计算结果的正确与否,因此必须深刻理解每个输入参数的意义并且按照实际情况正确输入。
一、总信息1水平力与整体坐标角:反应是地震作用方向角的函数。
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。
2、混凝土容重:由于建模时没有考虑墙面的装饰面层,因此钢筋混凝土计算重度,考虑饰面的影响应大于25KN/m3,不同结构构件的表面积与体积比不同饰面的影响不同,一般按结构类型取值:框架结构取25.5KN/m3;框剪结构取26KN/m3;剪力墙结构取27KN/m3。
3、钢材容重:一般取78KN/m3,不必改变。
4、裙房层数:按实际情况输入。
高规第4.8.6 条规定: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。
5、转换层所地层号:按实际情况输入。
该指定只为程序决定底部加强部位及转换层上下刚度比的计算和内力调整提供信息,同时,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。
6、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。
7、墙元细分最大控制长度:可取1~5 之间的数值,长度控制越短计算精度越高,但计算耗时越多,一般取2 就可满足计算要求,框支剪力墙可取1 或1.5。
8、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;外部节点:按外部节点处理时,耗机时和内存资源较多。
9、恒活荷载计算信息:a.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。
前处理注意事项1、按构件原型输入:按柱、异形柱、梁、墙(含开洞)构件原型输入,没有楼板的房间要开洞,不要把TAT薄壁柱理论对结的简化带入。
2、轴网输入:删除各层无用的网点,利用偏心布置构件功能,消除短梁、短墙、柱内多节点。
PMCAD的数据检查要通过。
SATWE数据报告提示的问题要消除。
3、柱、梁截面形式及材料:附录A中的15种截面类型,程序可计算自重。
范例外的自重需用户输入。
4、板―柱结构输入:柱网需输入截面为100X100的虚梁。
5、厚板转换层输入:柱网需输入截面为100X100的虚梁。
层高以板厚的1/2划分。
6、错层结构输入:A、框架错层:在PM中调整梁端高,含斜梁。
B、剪力墙错层:由于PM以楼板划分层,可在错层中局部布板。
C、多塔层高不同:把形成的塔虚层中楼板去掉。
关于整理SATWE设计参数便览的说明设计参数的合理确定至关重要,以便览的方式整理其目的是在SATWE的操作中,可据本便览比较快的定下来。
SATWE的设计参数,用户手册有一些说明,但分散在多处且过于简单,很不好用。
论坛里也有许多帖子,但总觉得系统性、实用性有些不足。
SATWE前处理----接PM生成SATWE数据菜单共13项,重点是1、2两项。
由于水平有限在整理中肯定会出现不足和错误,欢迎斧正。
更欢迎参与。
SATWE参数便览之总信息1、水水平力与整体坐标夹角(度):采用隐含值0,经计算后,当大于15度时,填入计算值重算。
2、混凝土容重:隐含值25。
构件自重计算梁板、梁柱重叠部分都未扣除,框架结构可行,剪力墙、板柱结构偏小。
3、钢材容重:隐含值78。
可行。
4、裙房层数:指地上的周边都有的群房。
当主体一面或多面无裙房时,风荷载需个案处理。
5、转换层所在层号:按自然层号填输,含地下室的层数。
6、地下室层数:按地下层数填输,当一面或多面临空时,填土侧压力需个案处理。
7、墙元细分控制最大控制长度:墙元长度太大则计算精度无法保证,可采用隐含值。
8、对所有楼层采用刚性楼板假定:位移计算时,不论是否开大洞或不规则,必须是刚性板假定。
内力计算时,则在任何情况下均不能设为刚性板。
9、墙元侧向节点信息:一般工程选“出口”,剪力墙数量多的高层结构宜选“内部”。
选“内部”时,计算精度会有一点点降低,但速度要快很多。
10、结构材料信息:共5个选项:钢筋砼结构;钢与砼混合结构;有填充墙钢结构;无填充墙钢结构;砌体结构。
按含义选取,砌体结构用于底框结构。
11、结构体系:按结构布置的实际状况确定。
共分:框架结构、框剪结构、框筒结构、筒中筒结构、板柱剪力墙结构、剪力墙结构、短肢剪力墙结构、复杂高层结构、砖混底框结构、共9种类型。
确定结构类型即确定与其对应的有关设计参数。
12、恒、活载计算信息:“不计算恒、活荷载”即计算竖向力。
“一次性加载”可用于多层。
“模拟施工荷载1”用于高层结构计算,“模拟2”仅用于高层基础计算。
13、地震作用计算信息:共3个选项:不计算地震作用,很少出现;计算水平地震作用,用于6-8度区;计算水平和竖向地震作用,用于九度区。
SATWE参数便览之风荷载信息1、地面粗糙度类别:分为A、B、C、D类。
C类是指有密集建筑群的城市市区;D类为有密集建筑群,且房屋较高的城市市区。
见《荷规》7.2.1条。
2、基本风压::风荷载基本值的重现期为50年一遇,《高规》3.2.2条规定:对于B级高度的高层建筑或特别重要的高层建筑,应采用100年一遇的风压值。
3、结构基本周期(秒):用《荷规》附录E的经验公计算初始值即:框架结构T=(0.08-0.10)N;框剪结构、框筒结构T=(0.06-0.08)N;剪力墙结构、筒中筒结构T=(0.05-0.06)N。
其中N为结构层。
经运算后填输计算值重算。
4、体型系数:指的是含高度变化等因素的综合系数,应据《荷规》7节、《高规》3.2条确定。
体型系数分段最多为3。
5、设缝多塔背风面体型系数:还没有分段功能。
6、超出上述范围的风荷载,可用程序的自定义功能。
SATWE参数便览之地震信息1、结构规则性信息:结构平面规则性判断见《抗规》表3.4.2-1、《高规》4.3节。
结构竖象规则性判断见《抗规》表3.4.2-2、《高规》4.4节。
2、设计地震分组:见《抗规》附录A。
3、设防烈度:见《抗规》附录A。
按《抗规》3.1.3条调整。
4、场地类别:共分4类。
见《抗规》4.1节。
5、框架抗震等级:见《抗规》表6.1.2。
6、剪力墙抗震等级:见《抗规》表6.1.2。
7、考虑偶然偏心:见《高规》3.3.3条。
计算单向地震时考虑。
8、考虑双向地震作用:《抗规》5.1.1条。
一般情况选用。
9、计算振型个数:一般应大于9,不超过层数X3,以参与质量系数是否达到0.9为准。
10、活载质量折减系数:见《抗规》表5.1.3。
11、周期折减系数:,《高规》第3.3.17条有具体规定:当非承重墙体为填充砖墙时,高层建筑结构的计算自振周期折减系数ΨT可按下列规定取值:框架结构g 0.6~0.7;框架―剪力墙结构0.7~0.8;剪力墙结构g 0.9~1.0;短肢剪力墙结构(补充)0.8~0.9。
12、结构的阻尼比:钢筋混凝土结构:0.05;小于12层纲结构:0.03;大于12层纲结构:0.035。
13、特征周期:见《抗规》5.1.4条。
特征周期值见《抗规》表5.1.4-2。
附加周期值见《抗规》表5.2.7。
14、多遇地震最大影响系数:见《抗规》表5.1.4-1。
《高规》表3.3.7-1。
15、罕遇地震最大影响系数:见《抗规》表5.1.4-1。
《高规》表3.3.7-1。
16、斜交抗侧力构件方向附加地震数及相应角度:见《抗规》5.1.1-SATWE参数便览之活载信息1、柱、墙设计活荷载:民用建筑勾选折减。
非民用建筑另议。
2、传给基础的活荷载:民用建筑勾选折减。
非民用建筑另议。
3、梁活载不利布置最高层号:按自然层号填入。
4、柱、墙、基础活荷载折减系数:《荷规》表4.1.2。
SATWE参数便览之调整信息1、梁端负弯矩调整系数:隐含值0.85。
可采用,也可修改。
2、梁设计弯矩放大系数:不与活载不利布置同时定义。
3、梁扭矩折减系数:隐含值0.4。
可采用,也可修改。
4、连梁刚度折减系数:隐含值0.7。
可采用,也可修改。
5、中梁刚度放大系数:一般取2。
6、剪力墙加强区起算层号:无地下室填1,有地下室向地下延伸一层。
7、调整与框支柱相连的梁内力:有时勾选。
《高规》10.2.7条。
8、按抗震规范(5.2.5)调整各楼层的地震内力:指楼层最小地震剪力,应勾选。
《抗规》5.2.5条。
,9、九度结构及一级框架结构梁柱配筋超配系数:隐含值1.15。
可采用。
10、指定薄弱层个数及层号:事先难以确定,可经运算后确定。
11、地震作用调整:11-1、全楼地震作用放大系数:找不到规范依据,可配质量参与系数使用。
11-2、0.2Qo调整起、止层号:按自然层的起、止层号填入。
11-3、顶塔楼地震作用放大起始层号及系数:按顶塔楼的起始层自然层号填入。
系数一般取3。
SATWE参数便览之设计信息1、考虑“p-△”:可暂不勾选,经计算确定。
2、梁柱重叠部分简化位刚域:一般不简化,梁、柱截面特别大的节点可勾选。
3、按高规或高钢规进行构件设计:符合高层条件的建筑应勾选,多层建筑不勾选。
4、钢柱计算长度系数按有侧移计算:勾选按有侧移计算,否则按无侧移计算。
判断见《钢规》5.3.3条5、混凝土柱的计算长度系数计算执行《混规》7.3.11-3条:当水平荷在产生的弯矩大于75%勾选。
6、结构重要性系数:按《混规》3.2.2条确定。
7、梁保护层厚度:按《混规》9.2节慎重确定。
8、柱保护层厚度:按《混规》9.2节慎重确定。
9、钢构件截面净毛面积比:0.85偏小,可据节点连接方式、螺孔多少适当加大。
10、柱配筋计算原则:由X、Y轴的弯矩比例确定,选双偏压比较稳妥。
SATWE参数便览之配筋信息1、梁主筋强度:据《混规》表4.2.3-1选用。
2、柱主筋强度:据《混规》表4.2.3-1选用。
3、墙主筋强度:据《混规》表4.2.3-1选用。
4、梁箍筋强度及间距:抗震设防工程填加密区间距可用100,非抗震设防工程按构造规定填可用200。
5、柱箍筋强度及间距:抗震设防工程填加密区间距可用100,非抗震设防工程按构造规定填可用200。
6、墙分布筋强度:据《混规》表4.2.3-1选用。
7、墙边缘构件箍筋强度:据《混规》表4.2.3-1选用。
8、墙水平分布筋间距:非、一、二、三级抗震300,框支墙200,见《混规》10.5.10条、《抗规》6.4.3条。
9、墙竖向分布筋配筋率:非抗震工程见《混规》10.5.10条,抗震工程见《抗规》6.4.3条,高层特一级抗震见《高规》4.9.2条。
SATWE参数便览之荷载组合1、恒荷载分项系数:可变(活)荷载效应控制取1.20;永久(恒)荷载效应控制取1.35。
《荷规》3.2.5条。
2、活荷载分项系数:可变(活)荷载效应控制取1.40-1.30;永久(恒)荷载效应控制取0.98。
《荷规》3.2.5条。
3、活荷载组合值系数:民用建筑多数0.7,《荷规》表4.1.1。
民用建筑见《荷规》附录C。
4、活荷载重力代表值系数:0.5,《抗规》5.1.3、表5.1.3。
5、风荷载分项系数:1.4《荷规》3.2.5条。
6、风荷载组合值系数:0.6《荷规》7.1.4条。
7、水平地震作用分项系数:1.3《抗规》5.4.1条表5.4.1。
8、竖向地震作用分项系数:0.4《抗规》5.4.1条表5.4.1。
9、温度荷载分项系数:待议。
10、吊车荷载分项系数:1.4《荷规》3.2.5条。
11、特殊风荷载分项系数:1.4《荷规》3.2.5条。
12、自定义组合及工况:按提示操作。
13、另有积灰、雪荷载未纳入,应据《荷规》另行处理,荷载组合是由程序自动完成,注意校核。
SATWE参数便览之地下室信息1、回填土对地下室约束相对刚度比:改版前一般填3运算,填5为完全约束。
新版填-m(地下室层数)为完全约束。
2、外墙分布筋保护层厚度:按《混规》9.2节慎重确定。
3、地下室外墙侧土、水压力参数:3-1、回填土容重:18可行。
3-2、室外地坪标高:据建筑设设计确定。
3-3、回填土侧压力系数:据地质报告,经计算确定。
一般情况为0.3-0.4。
3-4、地下水位标高:据地质报告确定。
3-5、室外地面附加荷载:据地面功能确定。
4、人防设计信息:4-1、人防设计等级:据人防部门的意见确定。
4-2、人防地下室层数:据人防部门的意见确定。
4-3、顶板人防等效荷载:按《防规》确定,并可在菜单10里修改。
4-4、外墙人防等效荷载:按《防规》确定,并可在菜单10里修改。
5、新版不允许活载为0,底板也有人防等效荷载及邻空墙的土压力需另案处理。