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。
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。
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。
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。