多塔--错层结构知识交流
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PKPM错层结构建模方式错层结构是指在建筑中同层楼板不在同一高度,并且高差大于梁高(或大于500mm)的结构类型.错层结构由于楼板不连续,会引起构件内力分配及地震作用沿层高分布的复杂化,错层部位还容易形成不利于抗震的短柱和矮墙,属于复杂多高层结构,因此错层结构在建模,计算,出图等各个设计环节上都有其特殊性,比平层结构的设计要困难得多.下面结合PKPM软件,谈谈错层结构设计分析中应注意的问题.1 错层结构的建模方式1.1 错层框架结构建模1.修改梁标高方式该方式适用于仅有个别楼层的个别房间错层的情况.PMCAD提供了【上节点高】,【错层斜梁】及单击鼠标右键的快捷构件修改方式,来指定或修改梁两端的标高,使部分房间周边的梁与同楼层其他梁标高不同.根据PKPM软件自动生成楼板,且楼板标高总与周边梁标高对齐的规律,使得这部分房间楼板标高也与该楼层其他楼板标高不同,从而实现了错层设计.2.增加标准层方式该方式适用于很多楼层大量房间错层的情况.如果仍然使用修改梁标高的方式,虽然可行,但手工计算错层标高繁冗易出错,修改的工作量太大.在PMCAD模型输入时,结构层的划分原则是以楼板为界,通过增加标准层,将错层部分的楼板人为地分开,实现相同楼层梁板标高不同的目的. 该方式在工程中广泛应用,下面举例说明该类错层结构的建模过程.某框架错层结构(图1),平面可均匀地划分为左,中,右三部分.左边1层,层高5m;中间2层,层高4m;右边2层,层高3m.该错层结构由于有5个不同标高的楼板,通过增加标准层后按5个标准层建立模型,楼层的层高取各楼板的高差,建模时仅复制轴网,梁和柱的布置范围按表1操作.模型各楼层数据表 1楼层号层高(m)柱布置范围梁布置范围层1 3 全部右边层2 1 全部中间层3 1 全部左边层4 1 中间和右边右边层5 2 中间中间1.2 错层剪力墙结构建模错层剪力墙结构也采用增加标准层的方式,但由于结构中没有梁,不能以梁确定楼板的标高;同时因为墙在立面上是连续的,也不能以墙确定楼板的标高.楼层标高应通过【楼层组装】命令在楼层表中设定,程序自动在指定标高处布置整层楼板,而错层结构中没有楼板的部分,可以用【楼板开洞/全房间洞】命令将其设置为洞口,或用【修改板厚】命令将板厚设定为0.这两条命令在开洞效果方面完全一致,不同之处仅在于前者在开洞处没有板荷载,而后者保留了开洞处的荷载,设计人员可以灵活选用.1.3 错层框剪结构建模可综合采用错层框架结构和剪力墙结构的方法.1.4 错层砌体结构建模单从建模角度看,错层砌体结构可以采用错层混凝土剪力墙的建模方式;但从设计角度看,由于砌体结构按规范要求应采用基底剪力法作分析,而基底剪力法仅适用于平面规则对称的结构,不适用于错层结构分析.因此在抗震设防烈度较高的地区,不宜设计带错层的砌体结构.如楼板高差小于500mm,砌体结构可按没有错层设计;如楼板高差大于500mm,可通过设缝将错层砌体结构转换为不带错层的结构.1.5 错层多塔结构建模错层多塔结构建模时,可以先用PMCAD按相同的楼层标高建立多塔模型,再利用SATWE前处理"多塔结构补充定义"中的【多塔立面/修改参数】命令,将各塔楼的相关塔段设定为不同的层高.1.6建模注意事项(1)PM1中的【布层间梁】命令不是用来做错层结构的,其仅用于布置楼层之间的梁(如工业厂房的圈梁),该梁上不生成楼板.(2)PM2中的【楼板错层】命令主要用于设定部分房间楼板不同于本层标高,且高差较小的情况(如卫生间),而不能改变梁的标高,且仅对施工图有效,对计算没有影响,不能用于建立错层模型.2 错层结构的计算分析2.1 错层对结构抗震性能的不利影响1)错层结构的楼板不连续,在没有楼板的区域,存在跃层构件和不受楼板和梁约束的自由节点,使内力计算十分复杂.2)错层结构的各层楼板布置不均匀,不对称,质心和刚心严重偏置,在水平地震作用或风荷载下会发生较大的扭转效应.3)错层结构引起楼层概念模糊,如例题本来是2层的框架结构,由于建模和计算的需要,人为地变成了5层,使以层模型为基础的计算分析与实际不符.4)错层结构的层高不一致,容易造成延性较差的短柱和矮墙,对结构抗震很不利.2.2 错层结构计算分析中应注意的问题(1)根据规范精神,错层结构中,错开的楼层应各自参加结构整体计算,不应归并为一层计算.但各自独立计算的错层楼板不宜简单地按"刚性楼板"假定计算,特别是楼板被洞口切分成狭长板带时,应考虑楼板面内刚度消弱的影响.建议将这些楼板设定为"弹性膜",用SA TWE计算时选择"总刚分析方法",将按两种模型定义的楼板的计算结果进行分析对比.(2)在没有楼板的区域可能存在大量的跃层竖向构件和不受梁板约束的自由节点,因此"计算振型个数"需要增多,以保证有效质量系数大于0.9.(3)错层结构属于复杂多高层结构,抗震计算时应选择"考虑双向地震作用";如是高层错层结构,还应选择"考虑偶然偏心".新版SA TWE程序允许同时选择以上两项,程序分别计算,取不利情况.(4)错层结构层高不一致,使有关楼层间的控制参数,如层间位移比,层间刚度比,层间受剪承载力比等计算失真,因此不宜机械地直接采用这些数值,而应加以分析判断和手工校核调整,确定其是否合理.(5)SA TWE可自动搜索错层结构中的跃层柱及正确设定其计算长度系数,但内力和配筋只能按楼层分段描述,设计人员可取各段配筋中的最大值出图.(6)目前SA TWE没有自动搜索分析短柱和矮墙的功能,需要设计人员手工对这些容易发生脆性破坏的构件采取特别的加强措施.(7)考虑到错层结构计算分析的复杂性和不确定性,除了用SATWE等软件进行常遇地震下的弹性计算以外,必要时还应采用EPDA程序进行弹塑性动力时程分析和Pushover弹塑性静力分析,以便对比验算及找出需要加强的薄弱部位.(8)带转换层,加强层,连体,多塔等情况,或建筑各部分层数,结构布置或刚度等有较大不同的错层高层结构,即属于明显不规则的复杂高层建筑,根据建设部令第111号的精神,应进行专项审查,这是保证错层结构设计质量的重要措施.3 错层结构的方案选择和抗震构造措施由于错层结构在很大程度上违反了计算分析程序的基本假定,使有限元计算未必能得到与实际工程相符的合理结果.如能回避,应尽量采用没有错层结构的设计方案.如不能回避,对错层结构更应当强调概念设计,方案选择和抗震措施的重要性.3.1 尽可能选择没有错层的设计方案高规(JGJ3-2002)10.4.1条规定,抗震设计时,高层建筑宜避免错层,可以参考以下办法:1)如结构的错层楼板高差不大于梁高(或不大于500mm)时,可忽略楼板的高差,按没有错层计算.2)当结构仅有错层梁而没有错层楼板时,可以在PKPM中用布置层间梁的方式建模,按非错层结构进行计算.3)当房屋不同部位因功能不同使楼层错层时,宜采用防震缝划分为独立的结构单元,分别按非错层结构计算.4)多塔结构各塔层高不一致时,由于SATWE程序可以分别定义各塔层高及整体计算分塔输出结果,使这类错层多塔结构的建模和计算变得相对方便.3.2 优化错层结构设计方案1)在有可能的情况下,尽量减少错层的范围和错层的楼层数.2)错层两侧宜采用结构布置和侧向刚度相近的结构体系.3)错层建筑应尽可能采用抗震性能好的混凝土剪力墙结构,而不宜采用框架结构(例题仅为说明错层的建模方式,没有推荐之意).4)错层处宜设置通高核心筒,其余部位布置带翼缘的剪力墙,错层处的剪力墙应少开洞,并布置边框柱和边框梁.5)错层楼板应尽量避免"一错到顶",可以每隔几个错层布置整层贯通楼板,板厚不小于150mm,双层双向配筋,每层每方向钢筋网的配筋率不宜小于0.25%.3.3 强化错层结构的抗震构造措施(1)高层建筑错层处框架柱的截面高度不应小于600mm,混凝土不应低于C30,抗震等级应提高一级采用,箍筋应全柱段加密,并从严控制柱的轴压比.(2)错层处平面外受力的剪力墙,其截面厚度,非抗震设计时不应小于200mm,抗震设计时不应小于250mm,并均应设置与之垂直的墙肢或扶壁柱;抗震等级应提高一级采用,水平和竖向分布钢筋的配筋率,非抗震设计时不应小于0.3%,抗震设计时不应小于0.5%,建议错层处墙肢按照剪力墙底部加强部位的要求增大剪力设计值.。
问题1:楼梯间荷载建模过程中如何输入?答案:方法1 在楼梯间板厚度定义为0,恒活载大小按楼梯间取,这种方法比较便捷快速方法2 楼梯间直接全房间开洞,楼梯梁上算一半梯板荷载,注意在平台梁位置不要漏了集中荷载。
[设计问题]坡屋面如何建模?答案:1.关于坡屋面的层高,应该算到坡屋面屋檐的位置,也有说应该算到坡屋面屋檐和屋脊的1/2位置.2.建坡屋面的时候可以使用"上节点高"命令设置节点的高度,这样就可以更加直观的看到整个结构的形状,但要注意的问题是,虽然设置了节点高度,从立体模型看是坡屋面的效果,这样建的模和按平屋面建的模的计算结果是一样的.所以一定要把荷载计算清楚,不要掉了荷载!!用tat计算小高层,需要控制哪些参数?是和satwe控制一样吗?答案:TAT SATWE PMSAP 的OUT文本控制的参数基本差不多,不过在软件的实现操作输出上有些区别,我觉的高层建筑可以几个软件都计算一边,对结果做一个比较,取最合理的结果。
问题:框架结构计算时,梁柱箍筋间距如何考虑?答案:框架梁存在集中荷载,宜取为100;框架柱一般情况下不存在集中荷载,宜为200,但当框架柱计算长度范围内有集中荷载时,还是应该区别考虑的!因为程序中考虑非加密区箍筋间距为200,这样就带来了这个问题!但是取100和200所计算出的非加密区箍筋面积应该这样采用。
问题:独立基础变阶要演算抗剪,配筋按照抗弯计算,但是配筋有没有最小配筋率的问题??答案:我觉得既然是抗弯构建,应该满足最小配筋率的问题,否则配筋没有意思(我自己认为的答案,资料上没有找到,请高手点拨)问题3:长宽比大于2小于3的板宜按双向板计算,请问怎么计算,查表没有系数,我是说的手算,高手赐教,我等待回答问题4: 如何确定柱截面,梁截面和楼板厚度回答: 梁截面估算:梁高与跨度的关系主梁一般取为跨度的1/8~1/12 次梁一般取为跨度的1/12~1/15 悬挑梁一般取为悬臂长的1/6 梁宽主梁 200,250,300……次梁 200……跨度较小的厨房和厕所可以取到120,150……楼板厚度估算:单向板:短边的1/35 双向板:短边的1/40 悬臂板:悬臂长的1/10 同时要遵守混凝土规范10.1.1中对板的最小厚度规定一般的估柱截面的方法: A=(受荷面积*层数*12~15)/(fc*轴压比)轴压比一般取0.8(框架) 0.5(异框) f c--------柱混凝土抗压强度设计值 A--------柱的截面面积用tat计算小高层,需要控制哪些参数?是和satwe控制一样吗?求答案中...(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,在它的单元刚度矩阵中多了一个翘曲自由度θ’,相应的力矩多了双力矩。
论多塔楼结构设计摘要多塔楼结构的主要特点在多个多、高层建筑的底部有一个连城整体的大裙房,形成大底盘;针对多塔楼的结构设计,本文提出个人的设计观点以供探讨。
关键词多塔楼;结构设计;构造;规定1 多塔楼结构定义多塔楼结构的主要特点是,在多个多、高层建筑的底部有一个连城整体的大裙房,形成大底盘;当1幢高层建筑的底部设有较大面积的裙房时,为带底盘的单塔结构,这种结构是多塔楼结构的一个特殊情况。
对于多个塔楼仅通过地下室连为一体,地上无裙房或有局部较小裙房但不连为一体的情况,一般不属大底盘多塔楼结构。
2多塔楼结构布置和构造的有关规定2.1带大底盘的多高层建筑,结构在大底盘上一层突然收进,属竖向不规则结构;大底盘上有2个或多个塔楼时,结构振型复杂,并会产生复杂的扭转振动;如结构布置不当,竖向刚度突变、扭转振动反应及高振型影响将会加剧。
因此,多塔楼结构(含单塔楼)设计中应遵循下述结构布置的要求:(1)塔楼对底盘宜对称布置,塔楼结构的综合质心与底盘结构质心的距离不宜大于底盘相应边长的20%(《高规》第10.6.1条)。
1995年日本阪神地震中,有几幢带底盘的单塔楼建筑,在底盘上一层严重破坏。
1幢5层的建筑,第一层为大底盘裙房,上部4层突然收进,而且位于大底盘的一侧,上部结构与大底盘结构质心的偏心距离较大,地震中第2层(即大底盘上一层)严重破坏;另1幢12层建筑,底部2层为大底盘,,上部10层突然收进,并位于大底盘的一侧,地震中第3层(即大底盘上一层)严重破坏,第4层也受到破坏。
中国建筑科学研究院建筑结构研究所等单位的试验研究和计算分析也表明,塔楼在底盘上部突然收进已造成竖向刚度和抗力的突变,如结构布置上又使塔楼与底盘偏心则更加剧了结构的扭转振动反应。
因此,结构布置上应注意尽量减少塔楼与底盘的偏心。
(2)抗震设计时,带转换层塔楼的转换层不宜设置在底盘屋面的上层塔楼内,否则应采取有效的抗震措施(《高规》第10.6.2条)。
【转贴】多塔、错层及分缝结构在SATWE软件中的处理多塔、错层及分缝结构在SATWE软件中的处理(摘自pkpm新天地2003,no 3,有删减)一、多塔结构1、“塔”的概念所谓的“塔”是一个工程概念,是模拟的一种工程的实际情况。
即在同一个结构的基体上沿高度伸出几个部分,这几个部分拥有相同的底部,而上部却有各自独立的变形,而且各独立体的四周都是独立的迎风面。
因此,对于多塔建筑,其上每个塔都有独立的变形和独立的迎风面。
2、多塔结构的定义对于大底盘多塔结构、巨型框架结构,如果把裙房部分按塔的形式切开计算,则下部裙房计算误差较大,且各塔间相互影响无法考虑。
因此satwe采用了分块平面内无限刚性假定以减少自由度,且同时考虑塔和塔的相互影响。
对于多塔结构,各刚性楼板间的信息由程序自动搜索,无须用户交互操作,但其包含区域需由用户以围区方式定义3、适用新规范条文的注意事项1)第一扭转周期与第一平动周期比值限值多塔结构设计中对此条文的执行时应注意:目前程序中的结算结果暂时是不对的,不具有参考意义。
如需对此进行控制应将各塔切开分别计算。
2)最大位移与平均位移比值的限值在多塔结构设计时,应注意对各塔分别进行控制,且应注意以刚性楼板假定的计算结果为适用原则。
4、顶部小塔楼建议对于多个小塔楼也定义为多塔进行计算二、分缝结构对于分缝结构,最好是将分缝结构的各块分开建模分开计算,如一定要合在一起计算应定义为多塔结构计算。
对扭转周期和平动周期比值做控制计算时应同多塔结构一样切开计算进行控制。
但与真正的多塔结构不一样的是,对于整体的配筋计算,多塔结构一定要以不切开的模型计算结果为准,而分缝结果则无此限制。
此外,需要特别注意的是,如果分缝结构被处理为多塔结构,则由于其分缝处不是真正的独立迎风面,其风荷载的导算不是很正确,对于那些对风荷载比较敏感或以风荷载为控制荷载的结构,应注意通过satwe的“编辑修改风荷载数据文件WIND.SAT”菜单修正程序倒算出来的风荷载数据文件。
多塔楼结构的主要特点是,在多个多高层建筑的底部有一个连成整体的大裙房,形成大底盘;当1幢高层建筑的底部设有较大面积的裙房时,为带底盘的单塔结构,这种结构是多塔楼结构的一个特殊情况。
对于多个塔楼仅通过地下室连为一体,地上无裙房或有局部小裙房但不连为一体的情况,一般不属于多塔楼结构。
----《多高层钢筋混凝土结构设计中疑难问题的处理及算例》P159页李国胜著
首先地下底顶板肯定要满足结构嵌固要求,地下室刚度也要满足2.0的要求,各单体独立计算,建模时连地下层也建进去,再多一跨没地上部分的,这样传到基础上的荷载才不会少,地下室整体再单独建一个模,但上面的楼不输进去,这样可以计算地下室无地上结构部分的结构,有地上部分的按单体计算结果,交界部分取两者大值。
楼上的第2步整体建模是要把地上结构都输进去吗,模型好象超大了点,竖向荷载应该是准的,地震计算是不是合理我吃不准。
有空可以试试,一般不这样做是因为太繁了。
结构设计上多塔、错层与日常习惯认为是有区别的,错层一般指结构中的竖向受力构件在某一层(或几层)没有与该层平面构件相连系而跨跃该层(或几层)延伸至上层,则认为有错层,多塔是指几栋建筑物或者底部几层,或者顶部几层(可能中部几层)平面构件(包括楼板)连在一起,其它各层结构自成体系,称为多塔楼结构。
多塔楼之间层高不同的楼层只要不是连接部分的楼层,其本身是各自独立受力的,不能认为是错层。
一、错层结构
何为错层:
1、有关于什么是错层结构有个解释,原文如下:由于建筑使用功能的需要,楼层结构不在
同一高度,当上下楼层楼面高差超过一般梁的截面高度时应按错层结构考虑。
2、
错层的建模:
1、对于框架结构可采用多个标准层的方法,楼层的层高取各楼板之间的高差
;
2、对于剪力墙结构
错层连接部位构件的受力以剪力和扭转为主,破坏形式为剪切脆性破坏。
错层连接部位构件配筋应加强:提高梁箍筋配箍率,柱为短柱箍筋沿全高加密,提高墙体配筋率、减小钢筋间距、增加钢筋直径,提高抗震等级
二、连体结构
各部分振动特性应该一致
8度长悬挑和大跨度都需要进行竖向地震计算
节点设计复杂,如果强连接,则两层塔楼的振动特性要求太高;否则,连体应做成一端铰接,一端滑动,比如弹性橡胶支座。
三、多塔
还是动力振动的影响
水平力传递遇到多个障碍。
多塔的判断,注意嵌固端的选择。
结构设计100问及答问题1:楼梯间荷载建模过程中如何输入?答案:方法1 在楼梯间板厚度定义为0,恒活载大小按楼梯间取,这种方法比较便捷快速方法2 楼梯间直接全房间开洞,楼梯梁上算一半梯板荷载,注意在平台梁位置不要漏了集中荷载。
[设计问题]坡屋面如何建模?答案:1.关于坡屋面的层高,应该算到坡屋面屋檐的位置,也有说应该算到坡屋面屋檐和屋脊的1/2位置.2.建坡屋面的时候可以使用"上节点高"命令设置节点的高度,这样就可以更加直观的看到整个结构的形状,但要注意的问题是,虽然设置了节点高度,从立体模型看是坡屋面的效果,这样建的模和按平屋面建的模的计算结果是一样的.所以一定要把荷载计算清楚,不要掉了荷载!! 用tat计算小高层,需要控制哪些参数?是和satwe控制一样吗?答案:TAT SATWE PMSAP 的OUT文本控制的参数基本差不多,不过在软件的实现操作输出上有些区别,我觉的高层建筑可以几个软件都计算一边,对结果做一个比较,取最合理的结果。
问题:框架结构计算时,梁柱箍筋间距如何考虑?答案:框架梁存在集中荷载,宜取为100;框架柱一般情况下不存在集中荷载,宜为200,但当框架柱计算长度范围内有集中荷载时,还是应该区别考虑的!因为程序中考虑非加密区箍筋间距为200,这样就带来了这个问题!但是取100和200所计算出的非加密区箍筋面积应该这样采用。
问题:独立基础变阶要演算抗剪,配筋按照抗弯计算,但是配筋有没有最小配筋率的问题??答案:我觉得既然是抗弯构建,应该满足最小配筋率的问题,否则配筋没有意思(我自己认为的答案,资料上没有找到,请高手点拨)问题3:长宽比大于2小于3的板宜按双向板计算,请问怎么计算,查表没有系数,我是说的手算,高手赐教,我等待回答问题4: 如何确定柱截面,梁截面和楼板厚度回答: 梁截面估算:梁高与跨度的关系主梁一般取为跨度的1/8~1/12 次梁一般取为跨度的1/12~1/15 悬挑梁一般取为悬臂长的1/6 梁宽主梁200,250,300……次梁200……跨度较小的厨房和厕所可以取到120,150……楼板厚度估算:单向板:短边的1/35 双向板:短边的1/40 悬臂板:悬臂长的1/10 同时要遵守混凝土规范10.1.1中对板的最小厚度规定一般的估柱截面的方法:A=(受荷面积*层数*12~15)/(fc*轴压比)轴压比一般取0.8(框架) 0.5(异框) f c--------柱混凝土抗压强度设计值A--------柱的截面面积用tat计算小高层,需要控制哪些参数?是和satwe控制一样吗?求答案中...(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,在它的单元刚度矩阵中多了一个翘曲自由度θ’,相应的力矩多了双力矩。
第1篇一、引言随着城市化进程的加快,高层建筑越来越多地出现在我们的城市中。
多塔结构作为一种新型建筑形式,因其独特的结构特点,得到了广泛应用。
多塔施工作为一种特殊的施工方式,在施工过程中面临着诸多挑战。
本文将从多塔结构的定义、特点、施工技术、安全管理等方面进行阐述,以期为多塔施工提供一定的参考。
二、多塔结构的定义与特点1. 定义多塔结构是指在同一个底盘上,由两个或两个以上塔楼组成的建筑结构。
其特点是塔楼之间通过连接体或底盘连接,形成一个整体。
2. 特点(1)稳定性好:多塔结构在地震、风力等荷载作用下,具有良好的整体稳定性。
(2)空间利用率高:多塔结构可充分利用空间,提高建筑物的使用面积。
(3)造型美观:多塔结构可根据设计需求,塑造出独特的建筑形态。
(4)施工难度大:多塔结构施工过程中,需克服诸多技术难题,如塔楼间距、连接体设计等。
三、多塔施工技术1. 施工顺序(1)基础施工:首先进行基础施工,确保塔楼和底盘的稳定性。
(2)塔楼施工:在基础施工完成后,依次进行塔楼施工。
(3)连接体施工:塔楼施工完成后,进行连接体施工,确保塔楼之间的连接牢固。
(4)装饰装修:连接体施工完成后,进行装饰装修。
2. 施工方法(1)塔楼施工:采用传统现浇混凝土结构或钢结构施工方法。
(2)连接体施工:连接体可采用钢结构、钢筋混凝土结构或钢-混凝土组合结构。
(3)底盘施工:底盘可采用现浇混凝土结构或预制构件装配式结构。
3. 施工技术要点(1)塔楼施工:确保塔楼结构稳定,控制垂直度,提高施工质量。
(2)连接体施工:合理设计连接体结构,确保连接牢固,满足受力要求。
(3)底盘施工:确保底盘与塔楼之间的连接,提高整体稳定性。
四、多塔施工安全管理1. 安全管理制度(1)建立健全安全管理制度,明确各级人员的安全责任。
(2)加强施工现场安全管理,确保施工人员的人身安全。
(3)定期开展安全教育培训,提高施工人员的安全意识。
2. 施工现场安全管理措施(1)设置安全警示标志,提醒施工人员注意安全。
多塔--错层结构错层结构的模型输入:1,错层结构不大于框架梁高时的错层结构的处理。
2,对于错层高度大于框架梁高的单层单塔结构的错层输入。
3,对于错层高度大于框架梁高的多层单塔结构的错层输入。
4,局部楼板错层的输入。
5,错层洞口的输入。
错层结构的计算:1,错层结构属于复杂多高层结构,抗震设计时应计入“双向地震作用”,若为高层则应考虑“偶然偏心”的影响。
2,由于错层结构易形成狭长板带,因此在进行结构的内力计算和配筋时宜将楼板定义为弹性膜,同时应相应增加振型数,以保证结构有效质量系数大于0.9。
3,错层结构的层间位移角需手工计算。
4,非刚性板假定下,SATWE程序能自动识别错层柱的计算长度系数,如果强制执行刚性板假定,则SATWE程序计算柱计算长度系数时取楼层层高。
5,错层结构应注意的一些问题。
6,错层结构宜布置一些贯穿全楼的剪力墙核心筒,且核心筒的位置应尽可能布置在错层处。
7,错层处剪力墙宜布置成L型,T型,工字型,槽型等。
8,错层结构应每隔3~4层设置一层完全贯通层,宜合理分配水平力,避免出现内力过于集中。
9,贯通层楼板应按加强层楼板进行设计,板厚不宜小于150mm,双向双层配筋。
10.错层柱轴压比控制应适当从严,柱箍筋应全长加密。
11.SATWE程序在计算错层结构时,会在错层的柱合墙处施加相应的水平力,以合理模拟作用下由重力产生的水平力。
12.SATWE程序对错层结构的楼层承载力和薄弱层的判断都有问题,因此建议所有错层的楼层都定义为薄弱层,乘以1.15的放大系数。
13.对于由于错层引起的短柱和低矮墙,则应特别予以加强,如果条件允许建议做弹塑性时程分析,以保证这些薄弱构件在大震作用下不会严重破坏。
多塔结构的计算方法1,整体计算的请注意事项a,在SATWE程序中将结构定义为多塔结构。
b,所给的振型数要足够多,以保证有效质量系数大于0.9。
c,定义多塔以后,对于老版本的软件,程序将对每一个缝隙面都计算迎风面,因此风荷载偏大,新版PKPM增加一新功能,即可以人工定义遮挡面,从而有效的解决了这一问题。
d,周期比计算目前没有好的办法。
2,分开计算的请注意事项a,旧版软件除了风荷载计算有些偏大外,其他结果都没问题,新版软件定义遮挡面以后,风荷载计算也没有问题了。
b,一般面言,对于基础连在一起的带变形缝的结构,由于基础对上部结构整体的协调能力有限,因此建议分开计算。
大底盘多塔结构的风度比的整体计算1,根据龚思礼先生编的《建筑抗震设计手册》提供的方法:要求在计算底盘多塔结构的地下室楼层剪切刚度比的时候,大底盘地下室的整体刚度与所有塔楼的总体刚度比不应小于2,每栋塔楼范围内的地下室剪切刚度与相邻上部塔楼的剪切刚度比不一宜小于1.5。
弹塑性时程分析的重要性四川汶川大地震的震害表明,对于高层建筑罕遇地震作用下的弹塑性分析显的格外重要,因为通过弹塑性分析不仅可以控制大震作用下结构的变形,面且还可以找到结构的薄弱部位进行加强。
部分手写记录:1,厂房设计应避免头重脚轻,不宜使用钢筋砼屋架,宜采用轻钢屋架。
2,带填充墙的结构,主体破坏较轻,填充墙破坏严重,说明墙体消耗较多的地震力。
3,构造应优于计算,在计算结果外,应首先满足规范规定的构造要求。
4,新抗规修订,应优先使用现浇板,预制板在地震中破坏相对较为严重。
5,方案设计时,应避免用用单跨结构,宜采用多跨结构,形成多道防御,形成多道设防。
6,砖混结构应设置一定数量的构造柱,同时应避免结构跃层。
7,外砼排架内砖混结构,目前的PKPM软件无法计算,宜慎重考虑,四川地震中,此类结构基本无保留。
8,砖混底框结构形式有两种破坏,一是框架基本存在,上部砖混损坏严重。
针对此情况,设计中应严格按照国家规范中关于上下层刚度比的要求处理。
二是下部框架部分被上面的砖混部分压跨,说明上下层刚度比相差太大。
设计时应在下面布置足够多的抗震墙,使下框架部分有足够的承载力和刚度。
但是设置较多抗震墙后可以会造成计算不过,上部墙体超筋,有结构设计人员采用在抗震墙上开洞来处理,此方法不可取,较好处理方法为在抗震墙上开竖缝来减小抗震墙的刚度,而此方法又不降低下部框架部分的承载力。
9,地基与基础应合理设计,避免不均匀沉降而造成的建筑倾覆。
10,砖混结构中,跨高比大于1的墙应认定为低矮墙,破坏形式为剪切型,因此宜在中间加设构造柱,缩小构造柱间距,分隔墙长,使之以弯曲型变形为主。
11,地震扭转相最终集中于边角部位,造成边角部位破坏严重,因此边角部位应加强构造措施。
SATWE中部分参数的设置1,地震力最大作用方向2,最不利地震作用方向。
抗规中要求宜沿结构两主轴方向分别计算地震力,关于结构主轴的定义应明确,其实际意义也就是计算是不利地震作用方向。
3,裙房层数应包括地下室层数,转换层所在层号应包含地下室层数。
4,墙元细分长度问题,默认值为2,此数值越小计算结果越精确,但是计算时间偏长。
5,一般性工程周期比计算时宜强制楼板刚性板假定,若不强制刚睡板假定,刚应能保证在各工况各振型下结构能整体振动,避免局部振动。
6,关于各种加载方式。
模拟施工加载二,可以用来计算基础,不宜用来计算上部结构(本方式不建议使用),现在有模拟施工加载三刚适应于较多建筑结构形式,但是结合具体工程情况合理使用(有的结构为模拟加载三与一次性加载配合使用,PKPM08版中有分段加载的划分,具体工程有北京的“万国楼”工程等)7,托墙梁刚度放大系数问题。
其作用原理为墙与梁形成拱体效应,此情况为墙上无洞口,但是大多数工程梁上面墙体开有洞口,致使不能形成拱体效应,因此在此种情况下,在SATWE的该参数中应填1(据了解大多数院取为100)。
8,当框支柱根数大于10根时,0.3Q0的调整与0.2Q0的调整之间的关系,为什么要手工复核0.3Q0总不能满足要求。
A,0.2Q0调整是针对整个框架结构而言,包括框支柱和普通的框架柱,而0.3Q0调整仅是对框支柱的调整。
B,程序是先进行0.2Q0调整,再对框支柱进行0.3Q0调整。
C,SATWE程序仅对转换层的框支柱进行0.3Q0调整。
9,在SATWE程序后处理的周期地震力输出文本文件中,有关基底剪力的部分,各振型对应的基底剪力/所有振型对应的基底剪力之各=X%,用些值可以说明某振型出现的机率。
10,单位面积的楼层质量大于相邻楼层的1.5倍时可以认为刘质量分布沿高度不均匀,应认定为薄弱层。
(可以查看SATWE中相应位置处的信息,该信息处的质量准确,面积应以建筑面积为准,再手工计算相应比值)。
11,反弯点不出现的柱内,则应认定该柱为短柱。
简单的查看方式为在PKPM的三维振动简图中。
12,关于双肢墙的有关设计。
高规7.2.7条规定,搞震设计的双肢剪力墙中,墙肢不宜出现小偏心受拉;当任一墙体出现大偏心受拉时,别一墙肢的弯矩及剪力设计值应乘以1.25的放大系数。
PKPM中未考虑此条规定,因此而设计人员人工干预。
处理方式为,找出模型中所有的双肢墙,判断双肢墙是正还是负,按拉正压负考虑,选出所有的正的双肢墙,判断是大偏拉还是小偏拉,若为大偏拉则放大1.25倍,在SATWE中是放大该处的地震力1.25倍。
13,剪力墙连梁设计。
剪力墙连梁是结构刚度的调节器,通过对连梁不同的输入方式可以改变结构的整体刚度,墙开洞口及按框架梁输入为目前较为普遍的输入方式,其中以剪力墙开洞口形成的连梁为多点协调模式,而以框架梁输入的连梁为两端点协调模式。
剪力墙连梁是耗能构件,以剪切变形为主,在地震中是可以产生塑性变形的。
高规第7.1.8条规定,剪力墙开洞口形成的跨高比小于5的连梁,应按本章有关规定进行设计,当跨高比不小于5时候,宜按框架梁进行设计。
设计人员在将连梁以普通梁方式输入时,在TAT,SATWE,PMSAP软件中,期刚度计算公式采用普通梁的刚度公式,并默认该梁为连梁,所以会自动进行折减,此时应注意折减后的连梁是否满足正常使用状态下的承载力。
SATWE程序的实现过程:在SATWE参数总信息选项卡页面有“墙梁转框架梁的控制跨高比”一项,默认值为“0”,此处可以填5,即模拟连梁与框架梁的区别,但是使用此项时的条件是洞口应上下对齐,上下墙墙厚一致,否则不能使用本项参数。
14,次梁按主梁输入不是按次梁输入的问题。
PKPM中建议按主梁输入,因为在空间状态下,次梁与主梁的界定没有明显的区别,因为次梁与主梁一样都参与了刚度的贡献与水平力的传递,考虑了空间变形协调作用,从理论上来说计算结果更加接近真实情况。
15, SATWE程序对井字梁的计算为何与井字梁计算手册的计算结果不同。
SATWE程序与《计算手册》这两种计算方法之间最大的差异在于井字梁端部支痤的变形协调条件不同。
SATWE程序考虑其端部竖向刚度对井字梁结构的影响,而采用《计算手册》方法时,无论井字梁与其端部支痤是固接还是铰接,均不考虑其竖向刚度的影响,即认为井字梁端部支痤处没有竖向位移。
最为明显的例子是,井字梁端部为框架梁时,与《计算手册》差异较大,而当井字梁端部为剪力墙时则两者计算结果非常接近,因为剪力墙的竖向刚度非常大,竖向位移很小的原因。
16,剪力墙连梁超筋的处理。
在SATWE的后处理信息里面,如果连梁红了,则一,考虑正常使用状态下的配筋。
二,若还红,按四级抗震验算,即小震作用计算,则基本不红了。
三,若还红则宜调整洞口大小来控制。
个人认为在地震作用下,连梁应首先损坏,与规范精神一样,若连梁不坏,则主体墙就坏。
因此个人认为超筋不用调,按正常使用状态下配筋就可以,或按四级抗震验算来计算连梁,即削弱连梁刚度,形成强墙弱连梁形式。
但计算后要仔细复核正常使用状态下是否满足国家规范的要求。
17,短肢剪力墙结构设计。
SATWE软件对短肢剪力墙的判定:A,对于L型T型等双肢墙,只要有其中一肢长度与墙厚的比值大于8,则不判定为短肢剪力墙,B,对于其他的墙肢数量大于3的多肢剪力墙,无论墙肢长度与墙厚的比值是否大于8,程序均不判断为短肢剪力墙(应注意本条与规范不同)。
短肢剪力墙建议使用TAT软件进行计算,计算结果偏安全的。
18,关于短肢剪力墙结构的判定。
A,按抗倾覆力矩来判断,短肢剪力墙占结构整体底部倾覆力矩的比例为40%~50%时,可认定为短肢剪力墙。
关于该比例可以在SATWE后处理信息的0.2Q0文件中查看倾覆力矩的比例。
B,按负荷面积来判断。
对于多层剪力墙结构,短肢剪力墙负荷面积占全楼面面积大于60%,对于高层剪力墙结构,短肢剪力墙负荷面积占全楼面面积大于50%。
19,中梁刚度放大系数的问题。
中梁刚度放大系数是为了考虑楼板平面内刚度对结构的贡献,从这一点来说,梁刚度的放大并不是为了在计算梁的内力和配筋时,将楼板作为梁的翼缘,按T形梁设计的,以达到降低梁的内力的配筋的目的,而仅仅是为了近似考虑楼板刚度对结构的影响。