pkpm中结构类型及设计参数整理
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一、总信息1、水平力与整体坐标夹角:该参数为地震力、风荷载作用方向与结构整体坐标的夹角。
抗规》5.1.1 条和《高规》4.3.2 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”.如果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”。
这个角度与结构的刚度与质量及其位置有关,对结构可能会造成最不利的影响,在这个方向地震作用下,结构的变形及部分结构构件内力可能会达到最大. SATWE 可以自动计算出这个最不利方向角,并在WZQ。
OUT 文件中输出。
如果该角度绝对值大于15 度,建议用户按此方向角重新计算地震力,以体现最不利地震作用方向的影响。
一般并不建议用户修改该参数,原因有三:①考虑该角度后,输出结果的整个图形会旋转一个角度,会给识图带来不便;②构件的配筋应按“考虑该角度"和“不考虑该角度”两次的计算结果做包络设计;③旋转后的方向并不一定是用户所希望的风荷载作用方向.综上所述,建议用户将“最不利地震作用方向角"填到“斜交抗侧力构件夹角”栏,这样程序可以自动按最不利工况进行包络设计。
水平力与整体坐标夹角与地震信息栏中斜交抗侧力构件附加地震角度的区别是:水平力不仅改变地震力而且同时改变风荷载的作用方向;而斜交抗侧力仅改变地震力方向(增加一组或多组地震组合),是按《抗规》5.1.1 条2 款执行的。
对于计算结果,水平力需用户根据输入的角度不同分两个计算工程目录,人为比较两次计算结果,取不利情况进行配筋包络设计等;而{斜交抗侧力}程序可自动考虑每一方向地震作用下构件内力的组合,可直接用于配筋设计,不需要人为判断。
只有在风荷载起控制作用时,现有的坐标下风荷载不能起到控制结构的最大受力状态,此时填写一个角度(逆时针为正,顺时针为负),让坐标系发生变化,使风荷载在新的坐标系下(如何计算出风荷载产生的内力最大值的角度值?),能起控制作用(控制结构的最大受力状态),改变参数后,地震作用和风荷载的方向(说明两者方向是一致)将同时改变,但地震作用方向已经不是最不利的方向了,故需要在附加地震作用方向上输入一个相反的角度,使地震作用方向应按原坐标系计算,使地震力最大;如不需要改变风荷载的方向,只需考虑其它角度的地震作用时,则无需改变“水平力与整体坐标的夹角”,只增加附加地震作用方向即可。
PKPM参数设置教程PKPM是一款常用的结构分析和设计软件,它具有简单易用、功能强大的特点。
在进行结构分析和设计时,正确设置PKPM的参数是非常重要的,本教程将为大家详细介绍PKPM参数设置的步骤和注意事项。
一、模型参数设置1.材料参数:在PKPM中,材料参数包括混凝土、钢筋等材料的强度和弹性模量等属性。
在进行结构分析和设计之前,需要根据实际情况输入正确的材料参数。
2.截面参数:截面参数是指梁、柱、梁柱节点等构件的截面尺寸和形状等属性。
在进行结构分析和设计之前,需要根据实际情况输入正确的截面参数。
3.支座参数:支座参数是指结构的支座类型、支座刚度等属性。
在进行结构分析和设计之前,需要根据实际情况输入正确的支座参数。
二、荷载参数设置1.面积荷载:在PKPM中,面积荷载可以是均布荷载、集中荷载等。
在进行结构分析和设计之前,需要根据实际情况输入正确的面积荷载参数,包括荷载的大小和作用位置等。
2.点荷载:点荷载是指作用在结构上的集中力或集中力矩。
在进行结构分析和设计之前,需要根据实际情况输入正确的点荷载参数,包括荷载的大小和作用位置等。
3.温度荷载:温度荷载是指由于温度变化引起的结构变形。
在进行结构分析和设计之前,需要根据实际情况输入正确的温度荷载参数,包括温度变化范围和温度变化系数等。
三、分析参数设置1.分析类型:在PKPM中,分析类型包括静力分析、模态分析和动力时程分析等。
在进行结构分析和设计之前,需要根据实际情况选择合适的分析类型。
2.求解控制:在PKPM中,求解控制包括杆件分析控制和节点分析控制等。
在进行结构分析和设计之前,需要根据实际情况设置合适的求解控制参数。
3.分析选项:在PKPM中,分析选项包括荷载组合、组合类型等。
在进行结构分析和设计之前,需要根据实际情况选择适合的分析选项。
四、设计参数设置1.验算参数:在PKPM中,验算参数包括构件的抗弯强度、剪切强度等。
在进行结构设计之前,需要根据实际情况设置正确的验算参数。
2021版PKPM参数的介绍2021版pkpm结构计算参数的介绍1.风荷载1)、承载力设计时风荷载效应放大系数:高规4.2.2条规定,对风荷载比较敏感的高层建筑,承载力设计时,应按基本风压的1.1倍采用。
低规4.2.8条规定,斜风向振动促进作用显著的高层建筑,应当考量斜风向风振的影响。
特别注意:当结构高宽比很大,结构顶点风速大于临界风速时,可能将引发较显著的结构斜风向振动,甚至发生斜风向振动效应大于顺风向促进作用效应的情况。
结构斜风向振动问题比较复杂,与结构的形状、刚度和风速都存有一定关系;通常情况下,高度少于200m的或自振周期少于5s的高层建筑,宜通过风洞试验研究确认斜风向振动的影响。
2)、舒适度:低规3.7.6条规定,房屋高度不大于150m的高层混凝土建筑结构应当满足用户风振舒适度建议,风荷载促进作用下结构的阻尼比为5%;用作舒适度求函数的结构阻尼比为2%;用作舒适度求函数的风压为0.5kn/m2。
注意:与风荷载有关的两个阻尼比,一个用于计算风荷载,一个用于舒适度验算;计算风荷载,钢结构阻尼比取1%,有填充墙的钢结构取2%,混凝土和砌体结构取5%;验算舒适度,混凝土结构取2%,混合结构根据房屋高度和结构类型取1%~2%;舒适度验算结构参看文件wmass.out,给出顺风向顶点最大加速度,横风向顶点最大加速度。
2.地震作用1)、“规定水平力”的确认方式:抗震规范3.4.3条和高规3.4.5条,在规定的水平力作用下,楼层的最大弹性水平位移(或层间位移)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。
抗震规范6.1.3条和高规8.1.3条,设置少量抗震墙的框架结构,在规定的水平力促进作用下,底层框架部分所分担的地震沉没力矩大于结构总地震沉没力矩的50%时,其框架的抗震等级应当按框架结构确认,抗震墙的抗震的等级可以与其框架的抗震等级相同。
(备注:底层指排序镶嵌固端所在的层)。
注意:规定水平力主要用于计算地震作用下的位移比和倾覆力矩(包括框架、短肢墙、框支框架和一般剪力墙的倾覆力矩)统计。
设计参数一、总信息结构体系结构体系简介结构体系是指结构抵抗外部作用的构件组成方式。
在高层建筑中,抵抗水平力是设计的主要矛盾,因此抗侧力结构体系确实定和设计成为结构设计的关键问题。
结构体系类型:一.砌体1.经济,承载力差一点,一般层数不会很多2.加筋砌块结构:在砌体里加了钢筋,特别是抗震薄弱区,所以承载力有所提高二.混凝土:高层建筑中根本的抗侧力单元是框架、剪力墙、实腹筒〔又称井筒〕、框筒与支撑由这几种单元可以组成多种结构体系。
1框架结构体系。
由梁、柱构件组成的结构称为框架。
整幢结构都由梁、柱组成就称为框架结构体系〔或称纯框架结构〕。
2.剪力墙结构体系。
利用建筑物墙体作为承受竖向荷载和抵抗水平荷载的结构,称为剪力墙结构体系。
3.框架-剪力墙结构〔框架-筒体结构〕体系。
在框架结构中,设置局部剪力墙,使框架和剪力墙两者结合起来,取长补短,共同抵抗水平荷载,这就是框架-剪力墙结构体系。
如果把剪力墙布置成筒体,可称为框架-筒体结构体系。
4.筒中筒结构。
筒体分实腹筒、框筒与桁架筒。
由剪力墙围成的筒体称为实腹筒,在实腹筒墙体上开有规如此排列的窗洞形成的开孔筒体称为框筒;筒体四壁由竖杆和斜杆形成的衍架组成如此称为衍架筒。
筒中筒结构由上述筒体单元组合,一般心腹筒在内,框筒或桁架筒在外,由内外筒共同抵抗水平力作用。
5.多筒体系——成束筒与巨型框架结构。
由两个以上框筒或其他筒体排列成束状,称为成束筒。
巨形框架是利用筒体作为柱子,在各筒体之间每隔数层用巨型梁相连,这样的筒体和巨型梁即形成巨型框架。
这种多筒结构可更充分发挥结构空向作用,其刚度和强度都有很大提高,可建造层数更多、高度更高的高层建筑。
三.钢结构1.桁架:由杆件组合而成,一般用作屋架等,杆件只有轴向力,不受弯2.塔架:做输电塔之类的,见过吧,和桁架其实原理差不多3.网架/网壳:还是桁架进化而来,只是杆件布置比拟密且细,可能是美观吧4.排架:厂房里用的比拟多,和框架有点像,不过一般使用屋架做顶的5.膜结构:利用PVC材料〔也可能是其他高聚脂之类的材料,我不是很清楚〕的特性来做结构的外围,节省而且自重轻,对抗震有利,PVC材料内部还有要有类似网架之类的刚结构体系支撑的,只是用PVC材料代替了轻钢板6.当然钢结构也可以做成框架的四.其他结构1.底框结构:底部是框架抗震墙,上面是砌体,这种也很多,下面开店,上面住人,利用价值高,但是在框架和砌体转换的地方往往由于刚度突变造成薄弱层,设计时候要特别小心2.异形柱结构:是一种特殊的柱子,一般混凝土柱子是矩形截面,异形柱可以做成T 型,L型,十字型,这种柱子承载力没有矩形截面好,但是可以满足住宅内部不希望出现凸角的要求3.组合结构:其实结构可以任意组合,不过太随意了对抗震不利,一般正规的设计单位不会用太奇怪的结构体系的,理论不成熟,容易发生事故。
pkpm基础参数
PKPM是一个广泛使用的建筑结构设计和分析软件。
在PKPM中,基础参数是影响结构设计和分析的重要因素。
以下是一些常见的PKPM基础参数:
1. 地质条件:包括土壤类型、土壤承载力、地下水位等信息,这些参数用于确定基础的形式和尺寸。
2. 荷载参数:包括荷载类型、荷载值、荷载组合方式等,这些参数用于确定结构在各种荷载作用下的响应。
3. 结构类型:包括梁、板、柱、墙等,这些参数用于确定结构分析和设计的方法。
4. 材料参数:包括混凝土强度等级、钢材种类和强度等级等,这些参数用于确定结构材料的性能。
5. 抗震参数:包括地震烈度、地震加速度、地震分组等,这些参数用于确定结构抗震分析和设计的方法。
在PKPM中,基础参数的设置和调整需要基于实际情况和规范要求。
正确的参数设置能够确保结构分析和设计的准确性,为后续的结构设计提供可靠的基础。
一、轴压比:主要为限制结构的轴压比,保证结构的延性要求,规范对墙肢和柱均有相应限值要求,见抗规6.3.7和6.4.6,高规 6.4.2和7.2.14及相应的条文说明。
轴压比不满足要求,结构的延性要求无法保证;轴压比过小,则说明结构的经济技术指标较差,宜适当减少相应墙、柱的截面面积。
轴压比不满足时的调整方法:1、程序调整:SATWE程序不能实现。
2、人工调整:增大该墙、柱截面或提高该楼层墙、柱混凝土强度。
二、剪重比:主要为限制各楼层的最小水平地震剪力,确保周期较长的结构的安全,见抗规5.2.5,高规3.3.13及相应的条文说明。
这个要求如同最小配筋率的要求,算出来的水平地震剪力如果达不到规范的最低要求,就要人为提高,并按这个最低要求完成后续的计算。
剪重比不满足时的调整方法:1、程序调整:在SATWE的“调整信息”中勾选“按抗震规范5.2.5调整各楼层地震内力”后,SATWE按抗规5.2.5自动将楼层最小地震剪力系数直接乘以该层及以上重力荷载代表值之和,用以调整该楼层地震剪力,以满足剪重比要求。
2、人工调整:如果还需人工干预,可按下列三种情况进行调整:1)当地震剪力偏小而层间侧移角又偏大时,说明结构过柔,宜适当加大墙、柱截面,提高刚度。
2)当地震剪力偏大而层间侧移角又偏小时,说明结构过刚,宜适当减小墙、柱截面,降低刚度以取得合适的经济技术指标。
3)当地震剪力偏小而层间侧移角又恰当时,可在SATWE的“调整信息”中的“全楼地震作用放大系数”中输入大于1的系数增大地震作用,以满足剪重比要求。
三、刚度比:主要为限制结构竖向布置的不规则性,避免结构刚度沿竖向突变,形成薄弱层,见抗规3.4.2,高规4.4.2及相应的条文说明;对于形成的薄弱层则按高规5.1.14予以加强。
刚度比不满足时的调整方法:1、程序调整:如果某楼层刚度比的计算结果不满足要求,SATWE自动将该楼层定义为薄弱层,并按高规5.1.14将该楼层地震剪力放大1.15倍。
一、轴压比:主要为限制结构的轴压比,保证结构的延性要求,规范对墙肢和柱均有相应限值要求,见抗规6.3.7和6.4.6,高规 6.4.2和7.2.14及相应的条文说明。
轴压比不满足要求,结构的延性要求无法保证;轴压比过小,则说明结构的经济技术指标较差,宜适当减少相应墙、柱的截面面积。
轴压比不满足时的调整方法:1、程序调整:SATWE程序不能实现。
2、人工调整:增大该墙、柱截面或提高该楼层墙、柱混凝土强度。
二、剪重比:主要为限制各楼层的最小水平地震剪力,确保周期较长的结构的安全,见抗规5.2.5,高规3.3.13及相应的条文说明。
这个要求如同最小配筋率的要求,算出来的水平地震剪力如果达不到规范的最低要求,就要人为提高,并按这个最低要求完成后续的计算。
剪重比不满足时的调整方法:1、程序调整:在SATWE的“调整信息”中勾选“按抗震规范5.2.5调整各楼层地震内力”后,SATWE按抗规5.2.5自动将楼层最小地震剪力系数直接乘以该层及以上重力荷载代表值之和,用以调整该楼层地震剪力,以满足剪重比要求。
2、人工调整:如果还需人工干预,可按下列三种情况进行调整:1)当地震剪力偏小而层间侧移角又偏大时,说明结构过柔,宜适当加大墙、柱截面,提高刚度。
2)当地震剪力偏大而层间侧移角又偏小时,说明结构过刚,宜适当减小墙、柱截面,降低刚度以取得合适的经济技术指标。
3)当地震剪力偏小而层间侧移角又恰当时,可在SATWE的“调整信息”中的“全楼地震作用放大系数”中输入大于1的系数增大地震作用,以满足剪重比要求。
三、刚度比:主要为限制结构竖向布置的不规则性,避免结构刚度沿竖向突变,形成薄弱层,见抗规3.4.2,高规4.4.2及相应的条文说明;对于形成的薄弱层则按高规5.1.14予以加强。
刚度比不满足时的调整方法:1、程序调整:如果某楼层刚度比的计算结果不满足要求,SATWE自动将该楼层定义为薄弱层,并按高规5.1.14将该楼层地震剪力放大1.15倍。
高层结构抗震控制与中震设计分析一.超限控制[10]4.其它超限建筑4.1 高度超过28m的单跨框架结构;4.2 抗震规范、混凝土和钢结构高层规程暂未列入的高层建筑结构;特殊形式的大型公共建筑及超长悬挑连筑;特大跨度的连体结构;4.3超限大跨度空间结构:跨度>120m、悬挑长度>40m、单向长度>300m的屋盖;非常用空间结构的大型场馆、一级客运站、大型候机楼、特大型机库。
5.关于超限计算问题5.1 计算程序问题1.SATWE的计算结果,大部分指标介于ETABS和MIDAS之间,结果偏安全.2.目前国内外结构分析软件,在单元模型及解题方法上没有太大区别,但在图形处理上国内外还有差距,国内图形处理速度和精度较差;3.总体分析的整体指标规律国内外软件一致,无大差别;细部由于单元接触边界的处理方法不同,其弹性计算的局部应力有较大差别;4.EPDA/EPSA采用弹塑性纤维束单元模型,理论上比弹塑性铰一维杆件模型先进;5.检查国外软件是否采用中国规范?查软件介面菜单是否能人工指定某一构件的抗震等级.1.验算目标是什么?应力、内力?2.工况?正应力、剪应力?平均应力、最大应力?应控制的是压应力还是拉应力?3.应满足的要求指标?应力云图能说明什么?4.弹性应力集中使问题复杂化.5.可行的办法是计算楼板传力控制断面的抗剪承载力>楼板传递的剪力.即在内力层面进行控制. 假定:层剪力按本层竖向构件剪切刚度分配,则控制断面传递的剪力为ΔV x ,∑∑-⨯=∆nmjx inmji x x Q K kV V ,,;式中:Q x,j ----第j 根竖向构件的下端剪力;F-------控制断面的截面积.V x,i -----第i 层在水平荷载作用下的层(X 或Y 向)总剪力∑nmjk-----分离体板块(n-m+1)根竖向构件的剪切刚度之和;i K -----i 层总剪切刚度;按材料力学公式,[]ττ≤∆=F Vx5.1max ;二.“广东省实施《高规》补充规定”的理解和应用1. 总则1.0.2 高层定义:10层或以上;6层以上且高度>28m 。
PKPM设计参数PKPM(Portal Frame Structure Analysis and Design Program)是一款用于分析和设计门式框架结构的软件工具,广泛应用于建筑和土木工程领域。
PKPM能够自动计算主要力学参数,提供合理的方案,并为工程师提供详细的设计报告和图纸。
以下是PKPM的设计参数介绍,包括软件功能、设计原则、计算方法等。
1.软件功能:-结构分析:PKPM能够进行静态和动态分析,包括框架结构的受力分析、位移分析、应力分析等。
-结构设计:PKPM提供了结构各组成部分的尺寸、布置等设计参数的输入接口,并根据国家、行业标准进行设计。
-结果输出:PKPM能够输出设计报告、结构荷载表、结构图纸等,方便工程师与其他相关人员进行沟通和协作。
2.设计原则:-安全:PKPM按照国家规范和行业标准进行设计,确保结构的稳定性和安全性。
-经济:PKPM能够优化结构设计,使结构材料的使用更加合理,减少成本。
-实用:PKPM提供了直观、易用的设计界面,方便工程师进行参数输入和结果查看。
3.计算方法:-有限元法:PKPM使用有限元法进行结构分析,将结构划分为多个有限元网格,并根据物理方程求解结构的受力和变形情况。
-基于规范:PKPM根据国家、行业标准进行设计计算,包括荷载计算、抗震设防状况等。
-迭代优化:PKPM通过迭代优化方法,逐步调整设计参数,使得结构的响应满足要求。
4.设计参数:-荷载参数:设计中需提供结构所受的静态和动态荷载参数,如风荷载、地震荷载、活载等。
-材料参数:设计中需提供结构使用的材料参数,如钢材的弹性模量、混凝土的配筋参数等。
-尺寸参数:门式框架结构的设计中需要输入各个构件的尺寸参数,如柱子的截面尺寸、梁的宽度和高度、连接件的尺寸等。
-构件布置参数:门式框架结构的设计中还需要确定各个构件的布置方式,如柱子和梁的位置、梁和梁之间的间距等。
综上所述,PKPM是一款用于门式框架结构设计的软件工具,其设计参数包括荷载参数、材料参数、尺寸参数和构件布置参数等。
A)水平力与整体坐标角:1.一般情况下取0度,平面复杂(如L型、三角型)或抗侧力结构非正交时,理应分别按各抗侧力构件方向角算一次,但实际上按0、45度各算一次即可;当程序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.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,若程序提供多方向地震作用功能时,应选用此功能。
B)砼容重:钢筋砼计算重度,考虑饰面的影响应大于25,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:结构类型框架结构框剪结构剪力墙结构重度26 27 28C)钢材容重:一般取78,如果考虑饰面设计者可以适量增加。
D)裙房层数:1: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。
2:层数是计算层数,等同于裙房屋面层层号。
E)转换层所地层号:1: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。
(层号为计算层号)F)地下室层数:1:程序据此信息决定底部加强区范围和内力调整。
2:当地下室局部层数不同时,以主楼地下室层数输入。
3:地下室一般与上部共同作用分析;4:地下室刚度大于上部层刚度的2倍,可不采用共同分析;5:地下室与上部共同分析时,程序中相对刚度一般为3,模拟约束作用。
当相对刚度为0,地下室考虑水平地震作用,不考虑风作用。
当相对刚度为负值,地下室完全嵌固6:根据程序编制专家的解释,填3大概为70%~80%的嵌固,填5就是完全嵌固,填在楼层数前加“-”,表示在所填楼层完全嵌固。
到底怎样的土填3或填5,完全取决于工程师的经验。
G)墙元细分最大控制长度:1:可取1~5之间的数值,一般取2就可满足计算要求,框支剪力墙可取1或1.5。
一、PMCAD中设计参数1、考虑结构设计使用年限的荷载调整系数,【高规5.6.1】设计使用年限为50年时取1.0,设计使用年限为100年时取1.1。
2、框架梁端负弯矩条幅系数,【高规5.2.3】在竖向荷载作用下,可考虑框架梁端塑性变形内力重分布对梁端负弯矩乘以调幅系数进行调幅,并应符合下列规定:装配整体式框架梁端负弯矩调幅系数可取为0.7~0.8,现浇框架梁端负弯矩调幅系数可取为0.8~0.9(一般取为0.85),且调幅后的跨中弯矩不应小于按简支计算的跨中弯矩的1/2。
3、保护层厚度,【砼规8.2.1】中有详细规定(新规范保护层厚度指以最外层钢筋的外边缘计算混凝土的保护层厚度)。
4、框架的抗震等级,【抗规6.1.2】中有详细规定(表6.1.2中确定的房屋的抗震等级为丙类建筑的抗震等级,甲、乙类建筑应提高一度查表6.1.2确定其抗震等级,但抗震设防烈度为9度时,乙类建筑的抗震等级应按特一级采用,甲类建筑应采取更有效的抗震措施,丁类建筑允许降低一度采取抗震措施,但已为6度时不应再降低)。
5、抗震构造措施和抗震等级,【抗规3.3.2】建筑场地为1类时,对甲、乙类建筑应允许仍按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施,对丙类建筑应允许按本地区抗震设防烈度降低一度的要求采取抗震构造措施,但抗震设防烈度为6度时仍应按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施。
(1类场地时,丁类建筑抗震构造措施也可降低一度同丙类;2类场地时,甲、乙类建筑应按本地区抗震设防烈度提高一度采取抗震构造措施,丙类建筑按本地区抗震设防烈度采取抗震构造措施,丁类建筑可按本地区抗震设防烈度降低一度采取抗震构造措施;3、4类场地时,甲乙类建筑应按本地区抗震设防烈度提高两个等级采取抗震构造措施,丙类建筑7度半和8度半分别按8度9度采取抗震构造措施,丁类建筑7度和8度分别按6度7度采取抗震构造措施)。
6、计算振型个数,【高规5.1.13】计算振型数应使各振型参与质量之和不小于总质量的90%(振型数应为3的倍数,与结构的自由度有关,所选振型数不应大于结构的自由度,当结构按侧刚模型分析时,每层的刚性楼板有三个自由度,总自由度为3n,当按总刚模型分析时,每个节点有两个自由度,总自由度为2mn)。
PKPM计算参数一、总信息1.水平力与整体坐标夹角: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,理应分别按各抗侧力构件方向角算一次,但实际上按0、45度各算一次即可;当程序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。
当计算出来的角度大于15度时,应返填入此项。
2.砼容重:25结构类型框架结构框剪结构剪力墙结构重度 25 2 6 273.钢材容重:一般取78,如果考虑饰面设计者可以适量增加。
4.裙房层数: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,因此该层数必须给定。
层数是计算层数,等同于裙房屋面层层号。
5.转换层所在层号: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。
(层号为计算层号)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。
地下室一般与上部共同作用分析;地下室刚度大于上部层刚度的2倍,可不采用共同分析;地下室与上部共同分析时,程序中相对刚度一般为3,模拟约束作用。
当相对刚度为0,地下室考虑水平地震作用,不考虑风作用。
当相对刚度为负值,地下室完全嵌固。
7.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,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。
对于多层结构,应选此项。
外部节点:按外部节点处理时,耗机时和内存资源较多。
对于高层结构,可选此项。
9.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。
一、SA TWE前处理——接PMCAD生成SATWE数据分析与设计参数定义总信息水平力与整体坐标夹角(度):初始值为0,satwe可以自动计算出这个最不利方向角,并在wzq.out 中输出。
可根据把这个角度作为地震作用的方向角重新进行计算,以体现最不利地震作用的影响。
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。
结构地震反应是地震作用方向角的函数(逆时针为正)。
混凝土容重:27kN/m2(在自重荷载有利的情况下,要取25kN/m2)。
钢材容重:78 kN/m2裙房层数:按实际情况。
高规及抗规规定: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。
转换层所在层号:按实际情况。
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。
(层号为计算层号)地下室层数:按实际情况。
1:程序据此信息决定底部加强区范围和内力调整。
2:当地下室局部层数不同时,以主楼地下室层数输入。
3:地下室一般与上部共同作用分析;4:地下室刚度大于上部层刚度的2倍,可不采用共同分析;5:地下室与上部共同分析时,程序中相对刚度一般为3,模拟约束作用。
当相对刚度为0,地下室考虑水平地震作用,不考虑风作用。
当相对刚度为负值,地下室完全嵌固6:根据程序编制专家的解释,填3大概为70%~80%的嵌固,填5就是完全嵌固,填在楼层数前加―-‖,表示在所填楼层完全嵌固。
到底怎样的土填3或填5,完全取决于工程师的经验。
7、该参数为导风荷载荷形成嵌固约束信息服务。
墙元细分最大控制长度:程序限定1.0-5.0之间,隐含值为2.0,该值对分析精度略有影响,但不敏感,对于一般工程,可取隐含值,对于框支剪力墙结构,可取的略小一些,取1.5或1.0。
PKPM参数设置详解PKPM(原名人行道板块会分析计算程序)是一种常用的结构分析计算软件,广泛应用于建筑、桥梁、塔楼等工程领域。
在使用PKPM进行结构分析计算时,我们需要进行参数设置,下面我将详细介绍PKPM的参数设置。
首先是工程属性的设置。
在新建工程时,我们需要设置工程的单位制、计算模型以及风格等属性。
在设置单位制时,可以选择国际单位制(SI)或者公制等。
计算模型则选择结构的类型,如梁、柱、板等。
风格选项包括主题和颜色,可根据个人喜好进行选择。
这些属性的设置是为了满足不同领域和项目的不同要求。
接下来是材料的设置。
材料的设置包括材料的名称、弹性模量、屈服强度、抗拉强度等参数。
PKPM中内置了常用材料的参数,如混凝土、钢材等,可以直接进行选择。
对于特殊的材料,我们还可以进行自定义设置。
然后是截面的设置。
截面的设置包括截面类型、截面尺寸、混凝土强度等参数。
截面类型可以选择矩形、圆形、T形等常见截面形状。
截面尺寸包括宽度、高度等。
对于矩形截面,还可以设置翼缘宽度、翼缘高度等参数。
混凝土强度可以根据实际情况进行设置,PKPM中也内置了常用混凝土强度等级的参数。
接下来是荷载的设置。
荷载的设置包括静态和动态荷载。
静态荷载包括永久荷载、活荷载、风荷载等。
在设置荷载时,需要考虑荷载的类型、作用位置、作用方向等。
对于动态荷载,主要是设置地震荷载。
PKPM提供了多种地震荷载计算方法,如等效静力法、动力反应谱法等。
最后是边界条件的设置。
边界条件是指结构的约束条件,如支座、铰接等。
在设置边界条件时,需要指定支座的类型、位置,并对其进行约束。
PKPM中支座的类型包括固定支座、滑动支座、铰支座等。
根据结构的实际情况,选择适当的支座类型和位置,可以得到更准确的分析结果。
总的来说,PKPM的参数设置涵盖了工程属性、材料、截面、荷载和边界条件等方面。
合理的参数设置可以保证计算的准确性和可靠性,从而为结构设计提供有力的支持。
在进行参数设置时,需要充分了解结构的特点和要求,并根据实际情况进行选择和调整。
PKPM结构设计参数介绍本文介绍PKPM计算软件TAT,SATWE和PMSAP的新、旧规范版本之间的变化,这同时也是新旧规范(抗震规范、高层规程、荷载规范、混凝土规范〉的条文变化。
1,.风荷载风压标准值计算公式为:WK=βzμsμZ W。
其中:βz=1+ξυφz/μz在新规范中,基本风压Wo略有提高,而建筑的风压高度变化系数μE、脉动增大系数ξ、脉动影响系数υ都存在减小的情况。
所以,按新规范计算的风压标准值可能比89规范大,也可能比89规范小。
具体的变化包括下面几条:1)、基本风压::新的荷载规范将风荷载基本值的重现期由原来的30年一遇改为50年一遇:新高规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,应按100年一遇的风压值采用。
2)、地面粗糙度类别:由原来的A、B、C类,改为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。
3)、凤压高度变化系数:A、B、C类对应的风压高度变化系数略有调整。
新增加的D类对应的风压高度变化系数最小,比C类小20%到50%4)、脉动增大系数:A、B、C类对应的脉动增大系数略有调整。
新增加的D类对应脉动增大系数比89规范小,约小5%到10%。
与结构的材料和形式有关。
5)、脉动影晌系数:在89高规中,脉动影响系数仅与地面粗糙度类别有关,对应A、B、C类的脉动影响系数分别为,0.48、0.53和0.63。
在新规范中,脉动影响系数不仅与地面粗糙度类别有关,而且还与建筑的高宽比和总高度有关,其数值都小于89高规。
如C类、高度为5Om、高宽比为3的建筑,υ=0.46,比89高规小28%,若为D类,则小37%。
6)、结构的基本周期:脉动增大系数ξ与结构的基本周期有关(WoT12)。
结构的基本周期可采用结构力学方法计算,对于比较规则的结构,也可以采用近似方法计算:框架结构T=(0.08-1.00)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。
目录1.结构类型 (1)2.设计参数控制 (2)2.1受压构件的长细比: (2)2.2受拉构件的长细比 (3)2.3柱顶位移和柱高度: (5)2.4钢梁的挠度和跨度: (6)2.5单层厂房排架柱计算长度折减系数: (8)2.6多台吊车组合时的荷载折减系数: (11)2.7门式刚架梁按压弯构件验算平面内稳定性 (12)2.8摇摆柱内力放大系数 (12)2.9当实腹梁与作用有吊车的柱刚接时,该柱按照柱上端为自由的阶形柱确定计算长度系数 (13)2.10轻屋盖厂房按“低延性,高弹性承载力性能化”设计 (14)3.1 关于净截面、毛截面、有效截面、有效净截面的理解及其应用: (15)1.结构类型1)单层钢结构厂房,不适用于《门规》的单层钢结构厂房,程序将按照《抗规》内容进行控制。
2)门式刚架轻型房屋钢结构,选择此选项时,不再按《抗规》9.2章内容控制,仅执行《门规》。
3)多层钢结构厂房,按《抗规》附录H.2进行计算与控制。
4)钢框架结构,按《抗规》内容进行控制。
a.“门式刚架轻型房屋钢结构”,其中“门式”,主要有两种形式:双坡、单坡。
门式刚架不仅仅只针对轻钢,也包括普钢。
轻钢门规仅仅是门式刚架结构中的轻钢部分。
b.轻钢的界定:“主承重结构为单跨或多跨实腹式门式刚架”、“单跨或多跨实腹式门式刚架”、“轻钢屋盖和轻钢外墙”、“起重量不大于20t的A1~A5工作级别桥式吊车或没有吊车(当然也可以是单梁吊车)”、“悬挂吊车起重量不超过3t”、“单层”、“跨度一般不宜超过36m”、“高度一般不宜超过12m”、“柱距一般不宜超过9m”。
后面三条,一般超过36米就不宜在选用轻钢规范设计了。
刚架高度、柱距可根据实际情况选择规范,并不是限定的那么严格。
c.门式轻钢,多用于生产车间、仓库、厂房钢结构。
设计时,首先要确定规范的采用,不能一概而论的所有门式的就都是轻钢。
一些大吨位吊车,格构柱等的门式结构为重(普)钢结构,需按《钢结构设计规范》来采用。
PKPM参数表一.计算配筋时模型:1.框剪结构(40F/2D塔楼)1)PM本层信息:砼等级暂按C30输入,在多塔中修改,梁纵向钢筋采用4级钢,其余三级钢。
2)PM设计参数:结构体系按框剪输入,梁柱钢筋的混凝土保护层厚度为20mm,地下室层数为2,框架梁端负弯矩调幅系数。
3)SATWE分析和设计参数补充定义a.总信息混凝土容重26;裙房层数6;嵌固端所在层号3;地下室层数2;恒活载计算信息:模拟施工3;不勾选“强制刚性楼板假定”;勾选“地下室强制刚性楼板假定”;勾选“墙梁跨中节点作为刚性楼板从节点”;不勾选“计算墙倾覆力矩时只考虑腹板和有效翼缘”;勾选“弹性板与梁变形协调”;计算水平风荷载;计算水平地震作用。
b.风荷载信息XY方向结构基本周期近似取地震作用计算周期;承载力设计时风荷载效应放大系数;风荷载体型系数;勾选“考虑顺风向风振影响”;勾选“考虑横风向风振影响”;不勾选“考虑扭转风振影响”;c.地震信息不规则、第三组、、暂按“II类”场地、框架一级、剪力墙一级、抗震构造措施抗震等级不改变、中震或大震设计不考虑;勾选“考虑偶然偏心”;勾选“考虑双向地震作用”;相对偶然偏心采用默认值;计算振型个数以达到质量系数97%以上为准;周期折减系数;斜交抗侧力构件方向附加地震数0;d.活载信息墙柱、传给基础活载勾选“折减”;折减系数为默认值;e.调整信息梁端负弯矩调幅系数;实配钢筋超配系数;梁活载内力放大系数;连梁刚度折减系数;勾选“梁刚度放大系数按2010规范取值”;抗规5.2.5调整应根据计算结果需要调整时自定义调整系数使地下室调整系数为1;薄弱层选择“按抗规和高规从严判断”;调整起始调整从3层开始,终止层数为42层,即地下室不调整;其他为默认值。
f.设计信息勾选“按高规和高钢规进行构件设计”、“框架梁端配筋考虑受压”、“梁柱重叠部分简化为刚域”、“柱配筋按单偏压计算”,其余按默认值。
g.配筋信息边缘构件箍筋强度360,按三级钢,其余默认值。
目录
1.结构类型 (1)
2.设计参数控制 (2)
2.1受压构件的长细比: (2)
2.2受拉构件的长细比 (3)
2.3柱顶位移和柱高度: (5)
2.4钢梁的挠度和跨度: (6)
2.5单层厂房排架柱计算长度折减系数: (8)
2.6多台吊车组合时的荷载折减系数: (11)
2.7门式刚架梁按压弯构件验算平面内稳定性 (12)
2.8摇摆柱内力放大系数 (12)
2.9当实腹梁与作用有吊车的柱刚接时,该柱按照柱上端为自由的阶形柱确定计算
长度系数 (13)
2.10轻屋盖厂房按“低延性,高弹性承载力性能化”设计 (14)
3.1 关于净截面、毛截面、有效截面、有效净截面的理解及其应用: (15)
1.结构类型
1)单层钢结构厂房,不适用于《门规》的单层钢结构厂房,程序将按照《抗规》内容进行
控制。
2)门式刚架轻型房屋钢结构,选择此选项时,不再按《抗规》9.2章内容控制,仅执行《门规》。
3)多层钢结构厂房,按《抗规》附录H.2进行计算与控制。
4)钢框架结构,按《抗规》内容进行控制。
a.“门式刚架轻型房屋钢结构”,其中“门式”,主要有两种形式:双坡、单坡。
门式刚架不仅仅只针对轻钢,也包括普钢。
轻钢门规仅仅是门式刚架
结构中的轻钢部分。
b.轻钢的界定:“主承重结构为单跨或多跨实腹式门式刚架”、“单跨或多跨实腹式门式刚架”、“轻钢屋盖和轻钢外墙”、“起重量不大于20t的A1~A5工
作级别桥式吊车或没有吊车(当然也可以是单梁吊车)”、“悬挂吊车起重量
不超过3t”、“单层”、“跨度一般不宜超过36m”、“高度一般不宜超过12m”、
“柱距一般不宜超过9m”。
后面三条,一般超过36米就不宜在选用轻钢规
范设计了。
刚架高度、柱距可根据实际情况选择规范,并不是限定的那么
严格。
c.门式轻钢,多用于生产车间、仓库、厂房钢结构。
设计时,首先要确定规范的采用,不能一概而论的所有门式的就都是轻钢。
一些大吨位吊车,格
构柱等的门式结构为重(普)钢结构,需按《钢结构设计规范》来采用。
d.钢架排架的最明显区别:
排架结构:柱底与基础刚接、梁和柱顶铰接;钢架结构:柱底与基础刚接,梁和柱顶刚接。
e.冷弯薄壁性钢结构:用各种冷弯型钢制成的结构。
冷弯薄壁型钢由厚度为
1.5~6毫米的钢板或带钢,经冷加工(冷弯、冷压或冷拔)成型,同一截面
部分的厚度都相同,截面各角顶处呈圆弧形。
2.设计参数控制
2.1受压构件的长细比:
受压构件长细比的规律:1、主要构件要求严、次要构件要求松;2、一定范围内:受压力/FyA 比值越大时,长细比越严格(当比值小于等于50%时,允许长细比可适当放大《钢规》5.3)
《轻钢》规定不宜大于表3.5.2-1规定的限值
表3.5.2-1 受压构件的长细比限值
《冷弯薄壁》受压构件的长细比不宜超过表4.3.3中所列数值;
表4.3.3 受压构件的容许长细比
2.2受拉构件的长细比:
一般钢结构根据《钢规》5.3.9选用200或350;轻钢结构根据表《门规》选用。
【柱顶位移的限值】一般钢结构根据《钢规》附录 A.2.1 条选用;轻钢结构根据《门规》选用。
单独从理论上讲,受拉构件不需要限制长细比,但是所谓的受拉构件只是在结构使用中受拉,在其加工、运输和安装中并不一定受拉,甚至会产生较大的变形,另外还有对风振动方面的考虑(在没有预拉力情况下的弯曲挠度或振动影响。
对于预拉构件,由于先期提供结构刚度,长细比可以适当放宽),所以要限制其长细比。
《轻钢》规定不宜大于表3.5.2-2规定的限值。
表3.5.2-2 受拉构件的长细比限值
2 对直接或间接承受动态载荷的结构,计算单角钢受拉构件的长细比时,应采用角钢的最小回转半径;在计算单角钢交叉受拉杆件平面外长细比时,应采用与角钢肢边平行轴的回转半径;
3 在永久荷载与风荷载组合作用下受压的构件,其长细比不宜大于250.
《冷弯薄壁》
4.3受拉构件的长细比不宜超过350,但张紧的圆钢拉条的长细比不受此限。
当受拉构件
在永久荷载和风荷载组合作用下受压时,长细比不宜超过250;在吊车
荷载作用下受压时,长细比不宜超过200。
《钢规》
2.3柱顶位移和柱高度:
一般钢结构根据《钢规》附录A.2.1 条选用;轻钢结构根据《门规》选用。
考虑墙体可变性量、外观;考虑操作者舒适度;重力二阶效应;
《门刚》
注:表中h为钢架柱高度。
《冷弯薄壁》表10.1.6-2 刚架柱顶侧移限值
《钢规》
2.4钢梁的挠度和跨度:
《轻刚》
《钢规》
附录A 结构或构件的变形容许值
《抗规》
2.5单层厂房排架柱计算长度折减系数:
Pkpm参考书说:此项只在设计规范按《钢结构设计规范》验算时才需要写,可参考表5.3.4。
但是其他规范中也有柱的计算长度折减系数,如《冷弯薄壁》中有规定,但是不是由于轻钢或者冷弯薄壁结构这个空间效应不明显所以不考虑呢?
(单层厂房排架柱内力分析,多数以一个平面受荷面积为一个计算单元,而忽略厂房的空间整体作用。
单层厂房阶形柱主要承受吊车荷载,一个柱达到最大竖直荷载时,相对的另一个柱竖直荷载较小。
荷载大的柱要丧失稳定,必然受到荷载小的柱的支承作用,从而较按独立
柱求得的计算长度要小,故将柱的计算长度进行折减)
冷弯薄壁》表5.2.4 开口截面轴心爱压和压弯构件的约束系数
2.6多台吊车组合时的荷载折减系数:
按《荷规》(GB50009-2012年版)6.2条款。
2.7门式刚架梁按压弯构件验算平面内稳定性
选择《门规》时适用,对于坡度大于1:2.5的门式刚架斜梁构件,不能忽略构件轴力产生的应力,所以除应按压弯构件计算其强度和平面外稳定性之外,还应按压弯构件验算其平面内稳定性。
建议一般选用。
2.8摇摆柱内力放大系数
选择《门规》时适用,计算其强度和稳定性时,将柱轴力设计值乘以该系数用于考虑因摇摆柱非理想铰接的不利影响。
一般可填1.5。
对于中间柱为摇摆柱的多跨刚架,中间柱不提供任何侧向刚度,但这些柱中的轴向力却有促使刚架失稳的作用,因此边柱的μr应乘以放大系数η。
2.9当实腹梁与作用有吊车的柱刚接时,该柱按照柱上端为自由的阶形柱确定计算长度系数
选择《钢规》验算时才需要填写,建议不勾选。
详见《钢规》5.3.4条。
2.10轻屋盖厂房按“低延性,高弹性承载力性能化”设计
选择“单层结构厂房”时才需要填写,勾选。
见《抗规》9.2.14条及条文说明。
9.2.14 板件的宽厚比,是保证厂房框架延性的关键指标,也是影响单位面积耗钢量的关键指标。
本次修订,对重屋盖和轻屋盖予以区别对待。
重屋盖参照多层钢结构低于50m的抗震等级采用,柱的宽厚比要求比2001规范有所放松。
对于采用压型钢板轻型屋盖的单层钢结构厂房,对于设防烈度8度(0.20g)及以下的情况,即使按设防烈度的地震动参数进行弹性计算,也经常出现由非地震组合控制厂房框架受力的情况。
因此,根据实际工程的计算分析,发现如果采用性能化设计的方法,可以分别按“高延性,低弹性承载力”或“低延性,高弹性承载力”的抗震设计思路来确定板件宽厚比。
即通过厂房框架承受的地震内力与其具有的弹性抗力进行比较来选择板件宽厚比:
当构件的强度和稳定的承载力均满足高承载力——2倍多遇地震作用下的要求(γG S GE+γEh2S E≤R/γRE)时,可采用现行《钢结构设计规范》GB 50017弹性设计阶段的板件宽厚比限值,即C类;当强度和稳定的承载力均满足中等承载力——1.5倍多遇地震作用下的要求(γG S GE +γEh1.5S E≤R/γRE)时,可按表6中B类采用;其他情况,则按表6中A类采用。
(经总结个人认为:主要思想是,构件的富余量大了,宽厚比限制就可以适当降低;富余量大导致刚度大,但是延性就小了)
3.1 关于净截面、毛截面、有效截面、有效净截面的理解及其应用:
净截面:等于截面的总体截面(毛截面)减去截面中孔洞的截面。
用在强度验算里,表示截面的实际截面,即净截面。
毛截面:用在整体稳定验算里。
整体稳定验算是相对于整个构件来讲的,与构件的截面、边界条件等等都有关。
只是某个局部的截面的削弱对整体稳定影响不大。
所以这里采用毛截面,即忽略某些截面中孔洞的削弱。
有效截面:是对于(宽厚比或高厚比较大的板件)而言的。
板太薄,受压时会发生局部屈曲,从而不能全截面都用来承载。
故规范里对这种薄壁构件,作了相应的简化,认为其中的一部分截面(有效截面)可像普通板那样来受力,而其他的部分不考虑他的作用。
有效净截面:指有效截面减去有效截面范围内的孔洞的截面,是用在薄壁的受压的强度验算里的,受拉时没有局部屈曲问题,所以仍用净截面。
四者关系简述
毛截面面积是不扣除孔洞的截面面积。
净截面面积是扣除孔洞的截面面积。
有效截面面积是考虑屈曲后强度但并不扣除孔洞的截面有效面积。
有效净截面面积是考虑屈曲后强度并且扣除孔洞的截面有效面积。