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PKPM框架设计实例-TAT,SATWE

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结构设计pkpm软件satwe计算结果分析 (2)

结构设计pkpm软件satwe计算结果分析 (2)

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。

PKPM软件系列学习_SATWE参数设置及结果详解1

PKPM软件系列学习_SATWE参数设置及结果详解1

的高层建筑（如 H≥150 或 H/B＞6 的高层建筑）可扣除结构整体弯曲产生的楼层水平绝对位移值。
控制结构整体刚度和不规则性的主要指标。正常使用条件下，限制层间位移的主要目：
1 保证主结构基本处于弹性受力状态； 2 保证填充墙、隔墙和幕墙等非结构构件的完好。
计算假定：
CQC 组合，可不考虑偶然偏心，考虑扭转耦联（程序已默认考虑），连梁刚度可不折减。
位移比
位移比：竖向构件最大弹性水平位移与该楼层两端弹性水平位移平均值的比值。
层间位移比：竖向构件最大弹性层间位移与该楼层两端弹性层间位移平均值的比值。
目的：避免平面扭转不规范，以免产生过大的偏心导致结构产生较大的扭转效应。
计算假定：
刚性板，考虑偶然偏心，规定水平力，单向地震。
规范限值：
①当位移比大于 1.2 时，判定为扭转不规则； ②A 级高度高层：宜≤1.2，应≤1.5；
32
PKPM V2.2 SATWE 参数设置
层间刚度比
概念：结构竖向不同楼层的侧向刚度（产生单位侧向位移所需要的力）的比值，主要为了控制高层结构
的竖向规则性，以免竖向刚度突变，形成薄弱层。对于地下室结构顶板能否作为嵌固端，转换层上、下
结构刚度能否满足要求，及薄弱层的判断，均以层刚度比作为依据。
控制参数
4 体育场馆、特殊工业建筑、空旷结构、错层和越层等结构，由于其竖向构件高度不一致，强制刚性楼板
会带来较大的计算误差，因此，这类复杂的建筑结构不宜强行进行位移比控制。
最大层间位移角
概念：风荷载或地震作用下按弹性方法计算的楼层层间最大位移与层高之比△u /h；
楼层层间最大位移：楼层各竖向构件最大的水平位移差，不扣除整体弯曲变形，以弯曲变形为主的较高

SATWE及TAT简介

SATWE及TAT简介

SATWE简介SATWE是我国应现代多、高层建筑发展要求专门为高层结构分析与设计而研制的空间组合结构有限元分析软件。

SATWE的核心工作就是要解决剪力墙和楼板的模型化问题。

SATWE尽可能地减小其模型化误差，使多、高层结构的简化分析模型尽可能地合理，更好地反映出结构的真实受力状态。

SATWE采用空间杆单元模拟梁、柱及支撑等杆件，用在壳元基础上凝聚而成的墙元模拟剪力墙。

墙元是专用于模拟多、高层结构剪力墙的，对于尺寸较大或带洞口的剪力墙按照子结构的基本思想。

模拟以后由程序自动进行细分，然后用静力凝聚原理将由于墙元的细分而增加的内部自由度消去，从而保证墙元的精度和有限的出口自由度。

这种墙元对剪力墙的洞口（仅考虑矩形洞）的大小及空间位置无限制，具有较好的适用性。

墙元不仅具有墙所在的平面内刚度，也具有平面外刚度，可以较好地模拟工程中剪力墙的实际受力状态。

很重要的是，对于楼板，SATWE给出了四种简化假定：1.楼板整体平面内无限制；2.分块无限刚；3.分块无限刚带弹性连接板带；4.弹性楼板。

在应用中，可根据工程实际情况和分析精度要求，选用其中的一种或几种简化假定。

SATWE适用于高层和多层钢筋砼框架，框架-剪力墙，剪力墙结构，以及高层钢结构或钢-混凝土混合结构。

SATWE考虑了多、高层建筑中多塔、错层、转换层及楼板局部开大洞等特殊结构形式。

TAT简介目前在国内使用较为普遍的PKPM系列的TA T计算软件。

TAT是一个三维空间分析程序，它假定楼面平面内无限刚，采用空间杆系计算柱梁等杆件，采用薄壁柱原理计算剪力墙。

TA T 用来计算多层和高层的框架、框架-剪力墙和剪力墙结构，适用于平面和立面体型复杂的结构形式，TAT完成建筑结构在恒、活、风、地震作用下的内力计算，还可以对钢结构进行强度稳定的验算。

TAT善于处理高层建筑中多塔、错层等特种形式，其中包括大底盘上部高塔，或上部或中部连接下部多塔情况，对于多塔、错层信息的判断处理是程序根据建筑模型智能的自动生成。

结构设计pkpm软件SATWE计算结果分析

结构设计pkpm软件SATWE计算结果分析

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。

PKPM结构设计与应用实例第3章 SATWE—结构空间有限元分析

PKPM结构设计与应用实例第3章 SATWE—结构空间有限元分析
第三章 SATWE—结构空间有限元分析
学习目标
1. 熟悉SATWE各参数的含义、定义原则与方法； 2. 能读懂SATWE计算结果的主要图形和文本文件； 3. 会结合规范要求，对SATWE计算结果文件进行分
析。 4. 能根据规范要求，对未达规范要求的结构进行修
改、调整。
3.1 SATWE的特点及应用
设置提示： 当该参数为0时，<地下室信息>页为灰色，即不允许输入地下室信息。
8.墙元细分最大控制长度 该参数指对于尺寸较大的剪力墙，在作墙元细分形成一系列小壳元时，为确 保分析精度，所要求的小壳元的边长的最大值。
3.钢材容重（kN/m3）
取值方法： 程序初始值为78kN/m3，这适合一般的工程情况，若需要考虑钢构件中加劲 肋等加强板件、连接节点及高强螺栓等附加重量，以及表面装饰层、防腐涂 层和防火层自重时，可适当增大。
设置提示： 考虑到上述因素，钢材容重通常要乘以1.04～1.18的放大系数，故该值可填写 为81～92kN/m3。
取值方法： 程序初始值为25kN/m3，这适合一般的工程情况，但若采用 轻质混凝土或需要考虑构件装饰层等自重时，可适当在25 kN/m3基础上减小或增大。
设置提示： 一般均应考虑构件表面抹灰等装饰层自重，故该值可填写为26～27 kN/m3。 一般框架、框剪及框架－核心筒结构可取26 kN/m3，剪力墙结构可取27 kN/m3。
设置提示：
一般不建议修改该参数，主要原因是： ①输入该角度后，程序输出结果的整个图形也会旋转一个角度，会给识图 带来的不便。当结构的主轴方向与坐标系方向不一致时，宜将最不利地震作 用方向在<地震信息>页的<斜交抗侧力构件方向附加地震方向>中输入。
②按“最不利地震作用方向”输入水平荷载时，不一定能得到所有结构构件 的最不利内力，因此，对于构件的配筋还需按“考虑该角度”和“不考虑该 角度”两次计算结果做包络设计得到。对于这种情况，可通过在<地震信息> 页的<斜交抗侧力构件方向附加地震方向>中输入相应角度，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，不需人为进行 包络设计。

PKPM2024版SATWE计算结果分析

PKPM2024版SATWE计算结果分析

PKPM2024版SATWE计算结果分析SATWE（拼装结构自由度七杆架）是PKPM软件中的一种计算模块，用于分析和设计拼装结构。

而PKPM2024版则是PKPM软件的早期版本，其计算模块相对较简单。

本文将对PKPM2024版SATWE计算结果进行分析，并对其存在的问题进行讨论。

首先，需要明确SATWE计算模块的基本原理和应用范围。

SATWE是基于静力学原理，通过对各个杆件进行应力和变形计算，判断构件的稳定性，并进行极限承载力和刚度分析。

SATWE适用于开展拼装结构的结构分析、验算和设计。

在PKPM2024版中，SATWE计算模块的算法相对较为简单，仅考虑静力学原理，并未考虑材料的非线性特性和构件的几何非线性。

这导致计算结果存在一定的偏差，可能与实际情况存在较大差异。

另外，PKPM2024版SATWE计算模块对于拼装结构的复杂性和多样性处理能力较弱。

该版本中的计算模块主要针对简单和常见的拼装结构进行分析，对于非常规的结构形式和载荷情况处理能力有限。

这可能导致计算结果在一些情况下不准确或不适用。

此外，PKPM2024版SATWE计算模块在计算结果的输出和可视化方面也存在一些不足。

该版本的计算结果输出界面较为简单，仅提供了基本的计算参数和结果，缺乏对结果的详细解释和分析。

同时，该版本的可视化功能也较为有限，无法直观展示结构的应力、变形等信息。

为了克服上述问题，建议在进行拼装结构分析时，尽量使用更新版本的PKPM软件，如PKPM2024版或更高版本。

这些更新版本的软件在算法、计算能力和结果展示方面都有较大的改进和提升。

此外，使用其他专业的结构分析软件也是一个不错的选择，如ANSYS、ABAQUS等。

PKPM中TAT和SATWE区别

PKPM结构计算中 TAT和SATWE区别
1
§ TAT 程序和SATWE程序的计算模型是不一样的， TAT是空间杆-薄壁柱模型，SATWE 程序采用空间 杆-墙元模型，即采用空间杆单元模拟梁、柱及支撑 等杆件，用在壳元基础上凝聚而成的墙元模拟剪力 墙。所以一般带剪力墙的都用SATWE计算，当然 大开口且洞口比较整齐的也可以用TAT计算，具体 结构要具体分析，也可以两个程序计算做一下对比。
6
3பைடு நூலகம்
§ TAT 程序与 TBSA 程序采用相同的结构计算 模型，即空间杆-薄壁柱模型。该程序不仅可 以计算钢筋混凝土结构，而且对钢结构中的 水平支撑、垂直支撑、斜柱以及节点域的剪 切变形等均予以考虑。可以对高层建筑结构 进行动力时程分析和几何非线性分析。
4
§ SATWE 程序采用空间杆-墙元模型，即采用空间杆单元模拟 梁、柱及支撑等杆件，用在壳元基础上凝聚而成的墙元模拟 剪力墙。墙元是专用于模拟高层建筑结构中剪力墙的，对于 尺寸较大或带洞口的剪力墙，按照子结构的思路，由程序自 动进行细分，然后用静力凝聚原理将由于墙元的细分而增加 的内部自由度消去，从而保证墙元的精度和有限的出口自由 度。这种墙元对于剪力墙洞口（仅考虑矩形洞）的大小及空 间位置无限制，具有较好的适应性。墙元不仅具有平面内刚 度，也具有平面外刚度，可以较好地模拟工程中剪力墙的实 际受力状态。对于楼板，该程序给出了四种简化假定，即楼 板整体平面内无限刚性、楼板分块平面内无限刚性、楼板分 块平面内无限刚性带有弹性连接板带、弹性楼板，平面外刚 度均假定为零。在应用时，可根据工程实际情况和分析精度 要求，选用其中的一种或几种。
5
§ SATWE 是专门为高层建筑结构分析与设计而研制的空间组合结构有限 元分析软件，适用于各种复杂体型的高层钢筋混凝土框架、框架-剪力墙、 剪力墙、筒体等结构，以及钢-混凝土混合结构和高层钢结构。其主要功 能有：（1）可完成建筑结构在恒荷载、活荷载、风荷载以及地震作用 下的内力分析、动力时程分析和荷载效应组合计算；可进行活荷载不利 布置计算；可将上部结构与地下室作为一个整体进行分析。（2）对于 复杂体型高层建筑结构，可进行耦联抗震分析和动力时程分析；对于高 层钢结构建筑，考虑了P Δ- 效应；具有模拟施工加载过程的功能。（3） 空间杆单元除了可以模拟一般的梁、柱外，还可模拟铰接梁、支撑等杆 件；梁、柱及支撑的截面形状不限，可以是各种异形截面。（4）结构 材料可以是钢、混凝土、型钢混凝土、钢管混凝土等。（5）考虑了多 塔楼结构、错层结构、转换层及楼板局部开大洞等情况，可以精细的分 析这些特殊结构；考虑了梁、柱的偏心及刚域的影响。

【设计必看】PKPM satwe参数详解及设置

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计算软件TAT,SATWE和PMSAP的新、旧规范版本之间的变化

PKPM计算软件TAT,SATWE和PMSAP的新、旧规X版本之间的变化,这同时也是新旧规X(抗震规X、高层规程、荷载规X、混凝土规X〉的条文变化。

***********************************关键词：PKPM 设计计算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X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X计算的风压标准值可能比89规X大,也可能比89规X小。

具体的变化包括下面几条:**1)、基本风压:：新的荷载规X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,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X小,约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X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。

结构设计pkpm软件SATWE计算结果分析

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。

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3)柱子设计控制轴压比是关键。 本工程3级抗震轴压比限制为0.9。工程中为了保 证柱子的延性使柱子发生大偏心受压破坏一般控 制轴压比在0.7-0.8之间。但从前面的计算分析中 有许多对轴压比有利的影响因素。只要控制好这 些因素，可以适当的提高一些轴压比的限值。根 据同济大学 肖建庄的《混凝土框架轴压比限值分 析》中可以看出，一般可以提高0.05，这就可以 适当减小底层柱截面。
1、 板厚
现浇楼盖中，板的砼用量约占整个楼盖的50%60%，板厚的取值对楼盖的经济性和自重的影响 较大，在满足板的刚度和构造要求的前提下，应 尽量采用较薄的板，双向板的最小板厚度为 80mm，板的厚度与跨度的最小比值：四边简支 板为1/40，连续板为1/50。本工程最大板跨为 3.25m，其余板跨均为3m，考虑到本工程为教学 楼，板厚可以取下限。故所有板厚取100mm。 （若为住宅楼，板内埋机电暗管，因此小于3m的 板跨板厚也取100mm以上。）
3、柱设计 、
柱子设计关键是控制轴压比。本工程为三 级抗震，根据规范轴压比限值取0.9。另外 一个关键问题就是短柱现象。短柱本工程 采取全长加密，取ф8@100。
4、其它
底层计算层高应算至底层柱的嵌固点,即基础顶面,有些设 计人员忽视这一点,仅将底层层高作为计算层高输入,造成 底层计算刚度大于实际值,不安全.本工程底层层高为3.8m。 考虑至基础顶面距离为0.5m，这样底层计算高度取4.3m。 为了减少麻烦,加快计算速度常不执行“特殊梁框定义” 菜单,殊不知,在此菜单中可进行角柱,框支柱这些程序无法 自行判断的构件定义。角柱,框支柱很重要,规范对其内力 均有放大系数,其构造也与其它柱有区别,应该对它们作出 定义.另外,执行本菜单还可以检查框架,连续梁,连梁等设置 是否正确.
(2)框架柱剪跨比(入=H/2h0)的影响 建立在截面界限破坏基础上的轴压比公式中,未考虑 剪应力的影响,没有体现出剪跨比的影响,事实上,剪跨比能 够大体反映截面上弯曲正应力与剪切应力的比例关系,因 而是框架柱破坏形式的主导因素.通常认为框架柱的剪跨 比越大,延性越好.在一般配筋条件下,当入>2时,框架柱在横 向水平剪力作用下,一般都会发生延性好的弯曲破坏;当入 ≤2时,框架柱就变成了短柱,在横向水平剪力作用下,一般发 生延性差的剪切破坏.这种情况在本工程中出现在与楼梯 休息平台相连的框架柱和墙有大开窗处的框架柱。对与短 柱本工程采取全长加密，取ф8@100。
2、屋面恒载
恒载： 20厚水泥砂浆保护层 0.40kN/m2 25厚水泥砂浆找平层及防水卷材 0.90 kN/m2 120厚憎水膨胀珍珠岩保温板 0.50 kN/m2 1：6水泥砂浆找坡 1.80kN/m2 120厚现浇钢筋混凝土屋面板 3.00 kN/m2 考虑吊顶及抹灰 0.50kN/m2 =7.2kN/m2 恒载：屋面恒荷载为7.5kN/m2 活载：根据荷载规范取为0.5kN/m2
相关的地震参数:地震烈度Naf,场地土类别Kd,近远震标志 Ner.这几个参数应根据建筑物所处的位置确定,在SATWE 程序的参数修正中可以设定,但最好在PMCAD程序的人机 交互中设定. 周期折减系数Tc，这一参数是考虑填充墙的刚度对框架的 影响而设置的，应根据建筑物的填充墙材料，数量等来确 定。如果是砌块墙，其早期弹性阶段刚度较大，会吸收很 大的地震力，应通过设定Tc=0.7-1.0来放大地震力,而对于 轻质隔墙,其刚度很有限,可设立Tc=0.9-1.0.该工程外墙采 用300mm水泥空心砖，内隔墙均为200mm厚的水泥空心 砖。考虑填充墙的影响，取Tc=0.9。
(3)箍筋的形式与含量 在利用界限破坏条件推导框架柱的轴压比限值时,并没 有考虑箍筋约束的有利影响,箍筋能改善砼的受力性能,特 别是能提高砼受压边缘的最大压应变 (4)砼的强度等级(fc)的影响 本工程不考虑采用高强砼,因为高强砼虽可以减小轴压 比,但是砼的强度等级不一样,fc和不一样,一般情况下,随着 砼强度等级的提高,变形能力变差. 总之，柱子设计关键是控制轴压比。本工程为三级抗震， 根据规范轴压比限值取0.9。另外一个关键问题就是短柱 现象，千万不要忽略了。
Hale Waihona Puke 二、结语由本工程的结构设计，我们可以看到，地震 作用比较复杂，而计算时只是简单地变任意方向 为两个主轴方向，变弹塑性分析为弹性分析。故 得出的结论不一定与实际情况完全相符。所以我 们在认真计算的基础上还应重视概念设计，采取 有效的构造措施等等。另外，我们还应从结构的 整体着眼，针对一些薄弱环节如应力集中部位， 连接节点，主要抗侧力构件等进行加强处理。综 上所述个人总结了以下几点:
砼的重度GC,程序缺省值为25KN/m3,由于 TAT与SATWE程序可以根据梁柱截面尺寸 计算构件自重,故一般框架结构工程中输入 的荷载不包括梁,柱,墙自重,亦不包括其粉刷 重,对柱,墙来讲,取Gc=25KN/m3则偏小,应根 据工程情况,考虑粉刷,取Gc=26-28KN/m3为 宜，本工程取Gc=26KN/m3。
关于轴压比限值影响因素的考虑 (1)框架柱截面形状的影响 框架柱的断面形状将直接影响着柱截面界限破坏 时钢筋和砼内应变,应力的分布和砼受压边缘的极 限应变,从而影响到不同的截面形式的框架柱,反映 出的强度变形特性是不一样的,在相同条件下,圆形 柱的轴压比限值可提高10%左右.但本工程为公共 建筑，考虑房间布局的因素，只选用矩形截面的 柱而不考虑选择圆柱。
3、楼面恒载： 50mm厚C20细石混凝土面层 24×0.05=1.2KN/㎡ 100厚钢筋混凝土板 25×0.1=2.5 KN/㎡ 涂料顶棚 0.5 KN/㎡ 楼面荷载合计： 楼面活载 gk =4.2 KN/㎡ qk =2.0 KN/㎡
⑴20厚底混合砂浆单面粉刷与水刷石外墙 0.02x17=0.68＋0.8=1.48 KN/㎡ ⑵水泥空心砖 钢窗恒载：0.45 木门恒载：0.2 教室、办公室、厕所活载：2.0 走廊、楼梯活载：2.5 屋面（不上人）活载：0.5 屋面雪载：0.2(与活载不同时考虑) 基本风压：0.55 0.25x10.3=2.58KN/㎡ 总计 3.26KN/m2
2、梁设计 、
1.主次梁与柱网的合理布局 本工程做主次梁楼盖的柱网布置时优先选择的柱 网是矩形(除建筑有功能要求的以外)以短跨为主 梁,长跨为次梁,而且短跨与长跨的比例应小于0.75 比较经济,本工程一般比较常取0.65-0.7,这样设计 , 0.65-0.7, 出来的主次梁截面高度能协调一致,从而保证楼盖 的结构高度最小. 本工程主次梁布局主要是依据墙下有梁的方案来 定的. 截面按计算手册确定。
(2)像本工程这种住宅楼选用主次梁楼盖能实现居家对各种 不同功能房间的不同布局的要求。从上文的分析中很明显 就可以看出： (a)柱网设计成矩形比设计成正方形更合理。另一方面 选择短跨为主梁长跨为次梁可以创造一个较小的楼盖高度。 这对于提高房屋净高，尤其现在的商品住宅建筑非常重要。 (b)本工程在框架梁的弹性受力分析和承载力计算时考 虑现浇板共同工作，根据PKCAD手册的规定的取值范围 梁端弯矩的调幅系数取0.85，跨中弯矩的调幅系数取1.2， 梁扭矩折减取0.4，中梁刚度增大取1.5，边梁刚度放大1.2。 (c)根据变形协调条件主次梁应考虑作为一个整体共同 受力，而不能彼此分开单独考虑。当主梁两侧次梁跨度相 差太大要考虑次梁对主梁产生的扭矩作用，这时不能把此 端的次梁设置成铰接。
(4)电算只能是一种工具，设计时不能完全 依赖电算结果。而应根据具体情况结合工 程经验对电算结果进行分析调整。 总之，结构设计中经常会遇到一些规 范或规程未论及的问题，这就需要设计人 员积累经验，利用正确的概念进行设计。
附加知识点：关于轴压比
规范通过限制轴压比,主要是希望柱发生延性好的大偏心 受压破坏,从而保证框架柱有足够的变形能力在高轴压比 情况下V-△滞回环骨架曲线的下降段比较陡,滞回环的丰 满程度差,在循环次数不多的情况下,框架柱丧失的承载力 较大,耗能的能力较差,在低轴压比情况下V-△滞回环骨架 曲线下降段比较平缓,框架柱承受变形能力较大,而承载力 降低不明显,对轴压比加以限制,即要求在满足一定层间变 形时(层间位角为1/500),在反复荷载作用下滞回曲线在第 三个循环抗力下降量不超过前一个循环抗力下降量,保证 在大变形下,仍有稳定的承载能力,从而保证框架柱“大震 不倒”.
(17 KN
m 3 ) 0.04 × 17 = 0.68 ( KN m 2 )
一、结构选型
建筑物的结构设计,不仅要求具有足够的承载 力,而且必须使结构具有足够抵抗侧力的刚度,使结 构在水平力作用下所产生的侧向位移限制在规定 的范围内.基于上述基本原理,本工程综合分析了结 . , 构的适用,安全,抗震,经济,施工方便等因素,选取了 合适结构方案.此结构为框架体系,由钢筋砼框架承 担竖向力和侧力.本钢筋砼框架刚度布置相对比较 均匀,在满足建筑功能情况下,尽量减少平面扭转对 结构的影响.
多层框架设计实例
——SATWE设计实例
1.设计资料：
某五层现浇框架教学楼，建筑平、立、剖面图见 图; 现浇楼、屋盖，室内外高差0.45m，基础顶面距室 外地面0.5m，屋顶设50KN水箱（总重100KN）; 抗震设防裂度为8度，Ⅳ类场地土，第一组。 混凝土强度等级：梁、板、柱为C30，主筋HRB335 变形钢筋，箍筋HPB235钢筋。 框架填充墙采用300×250×110水泥空心砖。
(1)从板的设计思想可以看出不论是对板厚的选取 还是板的配筋设计都不仅仅考虑其结构要有足够 的承载力，还要考虑其总体的经济效益。根据经 验，板厚一般取1/35的板跨，这既能满足厚度与 跨度的最小比值：四边简支为1/40，连续板为 1/50，又能满足施工中各种工种管线交叉时所需 的最小板厚的要求。板的配筋主要要注意板面标 高不一样处负筋要断开。另外，对某些温度变化 大的板块或大板块在板面无负筋处加0.1%的温度 钢筋。