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satwe使用心得.doc

上传人:dzzj200808 文档编号:2991244 上传时间:2018-10-01 格式:DOC 页数:13 大小:84KB
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资源描述

1、本工程采用 SATWE(空间结构计算模型) 进行整体计算,符合建筑抗震设计规范第 3.4.3条规定要求.根据建筑抗震设计规范第 3.4.3 条规定,扭转不规则时,应计及扭转影响,且楼层竖向构件最大的弹性水平位移和层间位移分别不宜大于楼层两端弹性水平位移和层间位移平均值的1.5 倍.计算结果显示图书馆 X 向, Y 向,均小于 1.5 倍,满足规范要求 .根据高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3-2002)4.3.5 条规定,对于 A 级高度高层建筑,楼层的竖向构件的最大水平位移不宜大于该层平均位移的 1.2 倍;不应大于平均值的 1.5 倍,满足规范要求.标志塔:该项比值均能满足规范要求.结构

2、扭转为主的第一自振周期与平动为主的第一自振周期的比值不应大于 0.9,本工程该比值为 0.835,满足规范要求.根据建筑抗震设计规范第 3.4.3 条规定,楼板局部不连续时,应采用符合楼板平面实际刚度变化的计算模型,当平面不对称时尚应计及扭转影响,图书馆采用的计算模型考虑了弹性楼板的假定,符合规范要求.根据建筑抗震设计规范第 5.5.1 条规定,在多遇地震作用下,钢筋混凝土框架结构的弹性层间位移角 /h 限值为 1/550,图书馆最大层间位移角为 1/856,满足规范要求.两方向剪重比分别为 2.68%和 2.62%,满足规范1.60%的要求.根据建筑抗震设计规范第 6.3.7 条规定,三级框

3、架结构,框架柱轴压比不宜超过 0.9.本工程柱最大轴压比为 0.58,均符合规范的要求.根据高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3-2002)4.4.2 条规定,抗震设计的高层建筑结构,其楼层侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的 70%或其上相邻三层侧向刚度平均值的80%.经验算,本工程该项指标符合规范要求.根据高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3-2002)4.4.3 条规定,A 级高度的高层建筑的楼层层间抗侧力结构的受剪 承载力不宜小于其上一层受剪承载力的 80%,不应小于其上一层受剪承载力的 65%.经验算,本工程该项指标符合规范要求.PKPM 结构设计参数1.风荷载 td)s:OO?)

4、z X jIIi风压标准值计算公式为:WK=zsZ W。其中:z=1+z/z 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 E、脉动增大系数 、脉动影响系数 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

5、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%。建筑新时代=-)l.UEM7B4) 、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 5%到 10%。与结构的材料和形式有关。L)S“ -RGkr2Vy$u5) 、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

6、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,=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 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。其中N 为结构层数。建筑新时代=-*u*Xt m“oU1?oautocad auto

7、 cad 建筑 设计. -1l(G8YC h2.地震作用1)、抗震设防烈度::新规范改变了抗震设防烈度与设计基本地震加速度值的对应关系 ,增加了 7 度(0.15g和 8 度(0.30g)两种情况( 见新抗震规范表 3.2.2)。玄关效果,GB50016-2006,建筑防火设计规范, 小别墅效果图,植筋技术规范,职业考试资料, 节能建筑,城市规划,平面设计,建筑检测, 注册建造,注册结构,建筑方案封面, 柳梧大桥, 05 给水排水标准图集下载*9J lf7v8l P*n OoG3sg2)、设计地震分组:新规范把直接影响建筑的设计特征周期 Tg 的设计近震、远震改为设计地震分组,分别为设计地震第

8、一组、第二组和第三组。 autocad auto cad 建筑 设计3) 、特征周期值:比 89 规范增加了 0.05s 以上,这在一定程度上提高了地震作用。autocad auto cad 建筑 设计-zRp Rn9o*gR4) 、地震影响系数曲线:新规范 5.1.5 条, 设计反应谱范围由原来的 3s 延伸到 6s,分上升段、平台段、指数下降段和倾斜下降段四个区段。在 5Tg 以内与 89 规范相同,从 5Tg 起改为倾斜下降段,斜率为 0.02。对于阻尼比不等于 0.05 的结构,设计反应谱在阻尼比 等于 0.05 的基础上调整。5)、扭转耦连:新高规 3.3 条规定,质量、刚度不对称、

9、不均匀的结构,以及高度超过100m 的高层建筑结构应采用考虑扭转稿连振动影响的振型分解反应谱法。建筑新时代=-(gtAZ“JPI:P玄关效果,GB50016-2006,建筑防火设计规范,小别墅效果图, 植筋技术规范,职业考试资料,节能建筑, 城市规划,平面设计, 建筑检测,注册建造,注册结构,建筑方案封面,柳梧大桥, 05 给水排水标准图集下载EE4Is,+f6) 、双向地震作用:新抗震规范 5.1.1 条规定,质量和刚度分布明显不对称的结构,应计入双向地震作用下的扭转影响。玄关效果,GB50016-2006,建筑防火设计规范,小别墅效果图,植筋技术规范, 职业考试资料,节能建筑, 城市规划,

10、平面设计,建筑检测, 注册建造,注册结构, 建筑方案封面,柳梧大桥, 05 给水排水标准图集下载:I6J|Vs$VJG-?9 e M7) 、偶然偏心:新高规 3.3.3 条规定, 计算地震作用时,应考虑偶然偏心的影响,附加偏心距可取与地震作用方向垂直的建筑物边长的 5%。玄关效果,GB50016-2006,建筑防火设计规范,小别墅效果图, 植筋技术规范,职业考试资料,节能建筑, 城市规划,平面设计, 建筑检测,注册建造,注册结构,建筑方案封面,柳梧大桥, 05 给水排水标准图集下载E“o.kc e“m.i8) 、竖向地震作用:新规范 5.3.1 条规定, 对于 9 度的高层建筑 ,其竖向地震作

11、用标准值应按-eIyJ _+ANG(St+aGvc公式(5.3.1-1)和5.3.14计算, 并宜乘以 1.5 的放大系数。相当于重力荷载代表值的 33.4%:新规范 5.3.3 条规定,长悬臂和其它大跨度结构竖向地震作用标准值 ,8 度、8.5 度和 9 度时分别取重力荷载代表值的 10%、15%和 20%:新高规 10.2.3 条规定,带转换层的高层建筑结构,8 度抗震设计时转换构件应考虑竖向地震影响。3.地震作用调整O K%mx+Kg3x4h1)、最小地震剪力调整::新规范 5.2.5 条规定, 抗震验算时,结构任一楼层的水平地震的剪重比不应小于表 5.2.5 给出的最小地震剪力系数 。

12、对于竖向不规则结构的薄弱层,尚应乘以1.15 的增大系数。* Z:H:m$OV2) 、 0.2Q0 调整:新规范 6.2.13 条规定, 侧向刚度沿竖向分布基本均匀的框一剪结构 ,任一层框架部分的地震剪力,不应小于结构底部总地震剪力的 20%和按框-剪结构分析的框架部分各楼层地震剪力中最大值 1.5 倍二者的较小值。 YK+%DZ(*q 8o)j$T_o!X%S“Vt3) 、边榀地震作用效应调整:新规范 5.2.3 条规定, 规则结构不进行扭转祸连计算时,平行于地震作用方向的两个边桶,其地震作用效应应乘增大系数。一般情况下, 短边可按 1.15 采用, 长边可按 1.05 采用:当扭转刚度较小

13、时, 宜按不小于 1.3 采用。软件未执行这一条。,工程源动力!建筑|结构|道路|桥梁|隧道|施工|设计|项目管理|造价|电气|给排水|暖通空调|建筑规范|图集|考试培训|建筑书店|建筑施工图 7M_Go7vo1B7o“jp4) 、竖向不规则结构地震作用效应调整:新规范 3.4.3 条规定,竖向不规则的建筑结构,其薄弱层的地震剪力应乘以 1.15 的增大系数 :新高规 5.1.14 条规定 ,楼层侧向刚度小于上层的 70%或其正二层平均值的 80%时,该楼层地震剪力应乘 1.15 增大系数;新规范 3.4.3 条规定,坚向不规则的建筑结构,竖向抗侧力构件不连续时 ,该构件传递给水平转换构件的地

14、震内力应乘以 1.25-1.5 的增大系数。,工程源动力!建筑|结构| 道路|桥梁| 隧道|施工| 设计|项目管理| 造价|电气| 给排水|暖通空调| 建筑规范|图集| 考试培训|建筑书店|建筑施工图T;cv T9m_5、转换梁地震作用下的内力调整:新高规 10.2.23 条规定 ,转换梁在特一级和一、二级抗震设计时,其地震作用下的内力分别放大 1.8、1.5 、1.25 倍。6) 、框支柱地震作用下的内力调整:新高规 10.2.7 条规定 ,框支柱数目不多于 10 根时:当框支层为 1 一 2 层时各层每根柱所受的剪力应至少取基底剪力的 2%当框支层为 3 层及 3 层以上时,各层每根柱所受

15、的剪力应至少取基底剪力的 3%:框支柱数目多于 10 根时,当框支层为 1 一 2层时每层框支柱所承受剪力之和应取基底剪力 20%,当框支层为 3 层及 3 层以上时,每层框支柱所承受剪力之和应取基底剪力 3。她框支柱剪力调整后,应相应调整框支柱的弯矩及柱端梁的剪力、弯矩,框支柱的轴力可不调整。 ,工程源动力!建筑|结构|道路|桥梁| 隧道|施工|设计|项目管理| 造价|电气|给排水|暖通空调| 建筑规范|图集|考试培训|建筑书店|建筑施工图X0c -Ytz,b3H2v4作用效应组合,工程源动力!建筑|结构|道路|桥梁|隧道|施工|设计|项目管理|造价|电气|给排水|暖通空调|建筑规范|图集|

16、考试培训|建筑书店|建筑施工图P?S#7v1) 、作用效应组合基本公式非抗震设计时由可变荷载控制的组合 zs=GSGK+JQJZ的iYQiS非抗震设计时由永久荷载控制的组合 zs=GSGK+立的 hSQik 抗震设计时的组合。 建筑新时代=-0x!tA0WL*D5J+BP?-Wj9w.2) 、恒荷载作用的分项系数:当其对结构不利时,对于可变荷载效应控制的组合,应取 1.2,对于永久荷载效应控制的组合,应取 l.35:当其对结构不利时, 一般应取 1.0。4y klD8aJC:O%c3) 、可变荷载作用的分项系数和组合值系数:一般应取 l.4;对于标准值大于 4.OKN/m2 的工业房屋楼面结构

17、的活荷载应取 1.3;楼面活荷载的组合值系数见荷载规范表 4.1.1,取值范围在0.7-0.9 之间;风荷载的组合值系数为 0.6;与地震作用效应组合时风荷载的组合系数为 0.2。 玄关效果,GB50016-2006,建筑防火设计规范,小别墅效果图, 植筋技术规范,职业考试资料,节能建筑, 城市规划,平面设计, 建筑检测,注册建造,注册结构, 建筑方案封面,柳梧大桥, 05 给水排水标准图集下载 Lw?m“ k建筑新时代=-(|3BUyx4) 、地震作用的分项系数:一般应取 1.3:当同时考虑水平、竖向地震作用时,应取 0.5。建筑新时代=-4+dA%ZvASautocad auto cad

18、建筑 设计B1s)zZCut5、重力荷载代表值:新抗震规范 5.1.3 条规定,建筑的重力荷载代表值应取结构和构配件自重标准值和各可变荷载组合值之和。各可变荷载组合值系数,应按表 5.1.3 采用。( 与荷载规范表 4.1.1 不同 建筑新时代=-a%SQil;_-G*,l5.设计内力调整1) 、梁设计剪力调整:抗震规范第 6.2.4 条和高规第 6.2.5、7.2.21 条规定,抗震设计时,特一、一、二、三级的框架梁和抗震墙中跨高比大于 2.5 的连梁, 其梁端截面组合的设计剪力值应调整。2) 、柱设计内力调整:为了体现抗震设计中强柱弱梁概念设计的要求,抗震规范第6.2.2、6.2.3、6.

19、2.6、6.2.10 条和高规第 4.9.2 条规定抗震设计时 ,特一、一、二、三级的框架柱、框架结构的底层柱下端截面、角柱、框支柱的组合设计内力值应调整。:Pa,u/w+N#m#?1B3VF z3) 、剪力墙设计内力调整:高规第 7.2.10、10.2.14 、4.9.2 条规定,抗震设计时,特一、一、二、三级的剪力墙底部加强区和非加强区截面组合的设计内力值应调整。6.结构整体性能控制. JA9x4A uq2AlO1) 、位移控制: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

20、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1.3 倍。2) 、周期控制:新高规的 4.3.5 条规定, 结构扭转为主的第一周期 Tt 与平动为主的第一周期T1 之比,A 级高度高层建筑不应大于 0.9;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 0.850。玄关效果,GB50016-2006,建筑防火设计规范,小别墅效果图,植筋技术规范,职业考试资料, 节能建筑 ,城市规划, 平面设计,建筑检测,注册建造, 注册结构,建筑方案封面, 柳梧大桥, 05 给水排水标准图集下载$3wV3Hf0UV!sCz2_i -Jq3、层刚

21、度比控制:新抗震规范附录 E2.1 规定, 筒体结构转换层上下层的侧向刚度比不宜大于 2;新高规的 4.4.3 条规定 ,抗震设计的高层建筑结构, 其楼层侧向刚度不宜小于相临上部楼层侧向刚度的 70%或其上相临三层侧向刚度平均值的 80%;新高规的 5.3.7 条规定,高层建筑结构计算中,当地下室的顶板作为上部结构嵌固端时 ,地下室结构的楼层侧向刚度不应小于相邻上部结构楼层侧向刚度的 2 倍:新高规的 10.2.6 条规定, 底部大空间剪力墙结构,转换层上部结构与下部结构的侧向刚度,应符合高规附录 D 的规定。- i-A“W#+e-Q7|5z新高规的 7.2.15 条规定,抗震设计时, 一、二

22、级剪力墙结构底部加强部位及以上一层的墙肢设置约束边缘构件,一、二级剪力墙的其它部位以及三、四级和非抗震设计的剪力墙墙肢均应设置构造边缘构件。autocad auto cad 建筑 设计 0Jp0D N/a%KPKTc93S(ON5) 、梁、柱、支撑、墙配筋计算:q6h$TwrV基本构件的设计公式都有不同程度改变。应用 SATWE 软件的几点问题在应用 2002 新规范版 SATWE 软件计算钢筋混凝土结构的工程实践中, 就本人儿点认识,提出来和大家讨论(SATWE软件版本为 2002 年 12 月)。1.剪力墙配筋建筑新时代=-+Eu1:I+vSATWE 根据新规范计算剪力墙配筋, 增加了边缘

23、构件计算,因此在其传统的平面配筋简图中表示的剪力墙墙柱(暗柱、端柱和翼墙)配筋不再作为配筋设计的直接依据,仅作为参考保留, 设计墙柱配筋时应根据边缘构件配筋简图或剪力墙边缘构件输出文件 SatbInb.out 进行设计。但是SATWE 目前还未将平面配筋简图和边缘构件配筋简图的内容结合在同一图形内统一表达, 所以对墙体水平配筋值和超限信息依旧在平面配筋简图中表示,边缘构件配筋简图中仅表示墙柱设计配筋值及截面尺寸。因为平面配筋简图早为大家所熟知,而且比目前的边缘构件配筋简图和文本文件都来得直观,所以希望 SATWE 软件在这方面进行改进,以方便设计者使用。在目前的平面配筋简图中表示的墙柱配筋值指

24、的是计算值而非设计值,未考虑最小配筋率等构造要求,当某段墙肢墙柱配筋值显示为 0 时, 则表示该墙柱为构造配筋。需要注意的是,在边缘构件配筋简图中,虽然软件自动计算了墙柱的截面尺寸 ,但是出于某些原因该尺寸可能并不一定符合实际情况,需要设计者在设计时予以调整。另外 ,对顶部有小塔楼的结构 ,SATWE 在计算底部加强部位范围时,对墙肢总高度的取值 ,是按首层楼面至小塔楼屋面的总高度计算的而不是按各墙肢自身总高度分别计算的,程序自动将底部加强部位向上延伸一层计算约束边缘构件。2.地下室结构www.jz?“wkFF _ 当墙体为挡土墙时,软件目前并未在平面配筋简图中给出墙体在平面外受力的配筋,所以

25、若想得到这类墙体的配筋数据,应在文本文件中查询与该层对应的配筋文件。但是由于实际工程中情况千变万化,而软件又有一定的适用范围 ,所以对地下室挡土墙的计算还是以手算为好 ,当采用软件计算结果时,应注意人工复核。另外 ,对于有窗井的地下室结构 ,可以在 PMCAD 中建模, 窗井顶部设置为全房间洞,SATWE 软件可以计算窗井隔墙对竖向构件的侧向作用。对计算结果,亦应注意人工复核。3.带地下室结构嵌固层的选取建筑新时代=-jW#u h%qd-c5H高层建筑混凝土结构技术规程第 5.3.7 条规定,当地下室顶板作为上部结构的嵌固层时 ,地下室结构的楼层侧向刚度不应小于相邻上部楼层侧向刚度的 2 倍,

26、 而规范中设计内力调整系数所对应的底层即指嵌固层楼板。因此,正确选取嵌固层就成为结构整体计算是否正确的关键。但是目前软件尚无法自动判断嵌固层位置,而且工程实践中情况千差万别 ,要求软件做到自动判断亦十分困难,仍然需要设计者进行人工干预 ,软件为此提供了必要的条件。首先可以按实际地下室层数进行第一次计算,查文本文件中的 “结构设计总信息“,软件自动计算了楼层上下侧向刚度,这是结构自身的固有性质,不会因地下室层数的变化而改变 ,据此可以判断嵌固层的位置(当然,对一般工程来说,也可以根据规范提供的公式手算楼层侧向刚度比。然后根据嵌固层位置调整计算参数中的“地下室层数“进行第二次计算,SATWE 将设

27、计内力调整系数作用在地下室顶板上。但是对实际工程,地下室结构一般都有侧向土体约束 ,对带有多层地下室的结构 ,当地下室顶板不能作为嵌固层时,单纯将地下结构加入到主体结构中进行计算, 即认为嵌固层位置在地下二层楼板处或更低,则可能造成结构的内力与位移计算结果不符合实际情况, 甚至导致薄弱层位置变化等等。因此在设计时,应将两种计算结果进行比较 ,取最不利结果作为设计依据。应注意 ,SATWE允诈利用“地下室信息“里的“回填土对地下室约束刚度比 “参数来控制地下室结构的水平位移,但是这一参数并不影响设计内力调整系数作用位置。另外,建筑抗震设计规范 中关于“ 位于地下室顶板的梁柱节点左右梁端截面实际受

28、弯承载力之和不宜小于上下柱端实际受弯承载力之和“的规定,目前软件还没有考虑。 L(P$yA4.结构扭转周期计算 autocad auto cad 建筑 设计-K l!HNo;-SkK6Sz s K计算扭转时应按刚性板假定进行,而不应设置弹性板, 否则计算出来的结构扭转周期和结构位移是不真实的。因此,当结构计算中需要指定某些板块为弹性板时, 应先按无弹性板模型考查结构扭转是否合格,配筋设计时取两种模型计算的最不利结果作为设计依据。值得注意的是, 不论是采用刚性板假定还是弹性板假定的计算,均要求每个方向结构的有效质量系月数不小于90%。5.错层结构的输入CnB SATWE 软件可以进行错层结构的计

29、算, 方法是在 PMCAD 建模时按实际情况输入错层平面,即对应每个错层平面应建立两个标准层,并将没有楼板的部分设置为全房间洞 ,SATWE 软件会自动搜索判断错层并计算结构内力。在用 PMCAD 建模时,“输入次梁楼板“菜单里的两个参数“楼板错层“和“梁错层“,常引起设计者的误会,以为这两个参数就是用来计算错层的, 其实这两个参数 autocad auto cad 建筑 设计vZ*H.v 只影响画图,而不能用来计算错层。建议 PMCAD 在这里做一个提示,以免设计者因误会而造成错误。工程中有时会遇到剪力墙上因错层而造成门窗洞口被分为上下两部分的情况,此时应在洞口两侧增加节点,使下部墙体成为相

30、互独立的两段墙 ,并在上部按实际连梁高度输入主梁。对于多塔结构,当各塔层高不同时,有的设计者也将其按错层输入 ,这是不正确的。对这种情况,可以在PMC AD 建模时先按一种层高建模, 然后在 SATWE 的“ 多塔楼定义 “里,修改各塔层高。当然,在修改层高之前别忘了按实际情况先设置多塔。autocad auto cad 建筑 设计-dC5P6OT:r6.当某洞顶连梁(按洞口输入而不是按主梁输入)高度小于 300m 时,SATWE 在计算内力时将忽略该梁的存在,亦不计算其配筋。对某些连梁超限的情况 ,当其破坏对承受竖向荷载无明显影响时,可考虑在大震作用下该连梁不参与工作 ,按独立墙肢进行第二次

31、多遇地震作用下结构内力分析。为此,可以调整结构计算模型中的洞口高度 ,使洞顶连梁高度小于 300,从而实现这一目的,避免了增加节点设置主梁的麻烦。配筋设计时,墙肢应按两次计算所得的较大内力进行配筋设计 ,连梁按实际截面计算,纵筋可按 2.0%2.5%的配筋率配置, 并按实际配筋面积反算连梁弯矩来计算所需的箍筋面积,做到“强剪弱弯“。7eY!sJ i p(9b.a%A9G0q%C0dM7.在 SATWE“分析与设计参数补充定义 “中,对考虑了双向地震力作用的结构,不应同时考虑按双偏压方法计算一般框架柱配筋。一般来说,对异型枉、角枉 ,应采用双偏压计算,对一般框架柱,则可以采用单偏压计算。需要指出

32、的是 ,目前 SATWE 虽然要求设计者在“特殊构件补充定义“里定义角柱,但在结构计算时,如果设计者没有选择“按双偏压计算柱“, 则软件并不按双偏压方法计算设计者定义的角柱。所以,对框架角柱来说, 应进行双偏压的补充验算。 PKPM 2003.1 P19“Ldm$x:E!O 楼层最小地震剪力系数 (剪质比 )7 度区 0.016。抗震 5.2.5 玄关效果,GB50016-2006T 大开洞问题:高规4.3.6-8SE xP Gw/fTk |0Nv0u!Y-g c3O F “刚域”:高规5.3.4规则结构不进行扭转耦联计算时 抗震5.2.3 建筑结构估计水平地震作用扭转影响时,应按下列规定计算

33、其地震作用和作用效应:1 规则结构不进行扭转耦联计算时,平行于地震作用方向的两个边榀,其地震作用效应应乘以增大系数。一般情况下,短边可按 1.15 采用,长边可按 1.05 采用;当扭转刚度较小时宜按不小于 1.3 采用 2 扭转耦联振型分解法计算时各楼层可取两个正交的水平位移和一个转角共三个自由度并应按下列公式计算结构的地震作用和作用效应确有依据时尚可采用简化计算方法确定地震作用效应。i/q1a!TZs (顶塔楼)突出屋面梯间等放大系数 3,抗震5.2.4-采用底部剪力法时,突出屋面的屋顶间、女儿墙、烟囱等的地震作用效应,宜乘以增大系数 3,此增大部分不应往下传递 ,但与该突出部分相连的构件

34、应予计入;采用振型分解法时,突出屋面部分可作为一个质点;单层厂房突出屋面天窗架的地震作用效应的增大系数,应按本规范 9 章的有关规定采用。 X6j7wKk5X r 结构安全等级:分三级。一般建筑为二级。混凝土结构设计规范3.2.1 裂缝控制等级:分三级。混凝土结构设计规范3.3.3 耐久性规定(环境类别):混凝土结构设计规范3.4.1浅谈 SATWE 进行结构设计时注意的几个问题摘要: SATWE 软件具有准确、高效的特点,在结构设计中得到了越来越广泛的运用。本文浅谈 SATWE 进行结构设计时注意的几个问题。 关键词: SATWE 特点 结构设计PKPM 是中国建筑科学研究院研发的一种设计软

35、件,现在已广泛应用于设计领域。而SATWE 是应现代多、高层建筑发展要求而研制的空间结合结构有限于元分析软件,在运用这种软件进行结构设计时,有一些问题一直会涉及到,在这里将简单的谈几点。一、SATWE 的特点1、模型 蟛钚 治鼍 雀?lt;/p SATWE 采用空间杆单元模拟梁、柱及支撑等构件,用在壳元基础上凝聚而成的墙元模拟剪力墙。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。对楼板,SATWE 给出四种简化假定:楼板整体平面内无限刚、分块无限刚、分块无限刚带弹性连接板带和弹性楼板。在应用中,可根据工程实际情况和分析精度要求,选用其中一种或几种简

36、化假定。2、计算速度快SATWE 可动态管理计算机内存资源,所以其在解题能力和速度方面的优越性更突出。3、前后处理功能强PMCAD 模块建立后,SATWE 读取其数据,自动将其转换成空间有限元分析所需的数据格式,并具自动导荷及墙元和弹性楼板单元自动划分功能。PK、JLQ 为 SATWE 的后处理模块,在 SATWE 计算完后,可用 PK 绘梁、柱施工图,接 JLQ 绘剪力墙施工图,并可进行基础等其他软件的设计工作。二、运用 SATWE 进行结构设计时注意的几个问题1、接 PM 生成 SATWE 数据在 PMCAD 中已经输入了结构模型的数据,在 SATWE 中还要对这些数据进行分析和补充,下面

37、有几点问题是设计时需考虑到的。由于恒载的特殊性,SATWE 软件将施加荷载的方式分为两种:“一次性加载”和“模拟施工加载”。其中“模拟施工加载 1”方式较好地模拟了在钢筋混凝土结构施工过程中,逐层加载,逐层找平的过程。“模拟施工加载 2”是在 1 的理论基础上,将竖向构件的轴向刚度增大 10 倍,在一定程度上考虑了基础的不均匀沉降。对于框剪结构而言,外围框架受力有所增大。剪力墙核心筒受力略有减小,有利于基础受力更均匀。所以高层建筑一般选择“模拟施工加载 1”,高层框剪基础宜取“模拟施工加载 2”,多层建筑一般选择“一次性加载”。建筑设计时应考虑抗震的要求,不应采用严重不规则的设计方案。体形复杂

38、、平立面不规则的结构,可在适当部位设置防震缝,或调整平面形状和尺寸,加强构造措施。不规则的建筑在计算时采用的是空间结构计算模型,并需进行薄弱层验算。这在 SATWE 信息输入时都要引起注意。在计算地震力时,如果考虑单向地震作用,即用偶然偏心计算,多层规则的结构可以不考虑。质量和刚度分布明显不对称的结构,应计入双向地震作用下的扭转影响;其他情况,应允许采用调整地震作用效应的方法计入扭转影响。这在抗震规范和高层建筑混凝土结构技术规程中都有强制性条文。在调整信息中,有几个数据的取值是需要注意的。“梁端弯矩调幅系数”一般现浇框架梁取 0.8-0.9,装配整体式框架梁取 0.7-0.8.弯矩调幅原因是:

39、钢筋混凝土结构具有塑性内力重分布性质,在竖向荷载作用下考虑适当降低梁端弯矩,以减少负弯矩钢筋的拥挤现象。另一个跟梁弯矩有关系的信息是“梁设计弯矩增大系数”,取值为 1.0-1.3,但一般都取 1.0,是因为已考虑了活荷载的不利布置。“中梁刚度增大系数”的取值要根据梁高和楼板的厚度比较来确定,现浇楼板取值 1.3-2.0,一般取 2.0,因为在整体式肋形楼盖中,楼板和梁浇注在一起形成 T 形截面梁,在承载力计算时整体刚度会有所增大。其余的调整信息,只要查看规范就很容易确定下来,这里就不再细说。另外一个需要注意的信息是“柱配筋计算原则”。一般第一次计算宜按“单偏压”计算,然后再按“双偏压”来计算角

40、柱,角柱在特殊构件定义中点取,角柱的配筋取两次计算中的大值。异形柱按“双偏压”来计算。“周期折减系数”默认的取值是 1.0,这个值应在建筑考虑非承重墙体刚度的影响后进行调整。系数按如下规定选取,框架结构:砖填充墙多时取 0.6-0.7,砖填充墙少时取0.7-0.8;框剪结构:砖填充墙多时取 0.7-0.8,砖填充墙少时取 0.8-0.9;剪力墙结构取1.0.2、特殊构件补充定义这一步的工作是一定要做的,梁是否铰结、不调幅梁的点取、角柱的点取等都是要用户指定,这需要对所设计的建筑物的受力体系有全面、清晰的理解。如梁铰接的点取与不点取,所配的钢筋是完全不同的:两端铰接的梁完全靠下部钢筋来承受荷载,

41、下部配筋很大,支座只构造配筋;两端固接的梁的支座也配有钢筋,这是由于上部有负弯矩,承受拉力。当双偏压计算角柱时,角柱应点取,否则就不按照角柱计算,配筋也不予增大。3、结构分析和构件内力计算这一项要选的参数很少,但对整个结构模型的计算起到关键的作用。“层刚度比计算”有三种方法:1.剪切刚度、2.剪弯刚度、3.地震剪力与地震层间位移的比值。方法 1 按高规给出得方法计算,过于简单;方法 2 按有限元方法,通过加单位力来计算,用于转换层的计算;程序隐含的是方法 3,概念和计算均简单.但未扣除刚体转角引起的位移。三种方法可能给出差别较大的刚度比结果,所以要根据工程实际情况进行选取。4、分析结果图形和文

42、本显示在进行配筋计算与验算后,即可以得到梁柱的配筋简图及一些文本。在查看结果图形和文本时要注意几个参数的限值。首先,柱轴压比限值应满足抗规6.3.7 条的规定,并查看梁柱的配筋是否超筋,如有超筋就要考虑调整梁柱的截面来调整配筋量。另外,结构整体性能应加以控制: (1)、位移控制:程序输出结果第一项是构件节点位移,第二项是层间位移.位移控制是通过控制位移比进行的。计算结果应满足抗规5.5.1 条规定,出现个别位移比超限时,可查位移的大小,在位移很小的情况下,可不考虑。(2)、周期控制:抗规5.2.5 条对楼层最小剪重比做了规定,X 、Y 方向的有效质量系数一般不应小于 90%.地震作用最大的方向

43、一般控制在 15O 内,当大于 15O 时,应将该角度在调整信息中再次输入,并重新导荷验算。另外高规的 4.3.5 条规定,结构扭转为主的第一周期 Tt 与平动为主的第一周期 T1 之比,A 级高度高层建筑不应大于0.9;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 0.850.(3)、层刚度比控制:抗规附录 E2.1 规定,筒体结构转换层上下层的侧向刚度比不宜大于2;高规的 4.4.3 条规定,抗震设计的高层建筑结构,其楼层侧向刚度不宜小于相临上部楼层侧向刚度的 70%或其上相临三层侧向刚度平均值的 80%;高规的 5.3.7 条规定,高层建筑结构计算中,当地下室的顶板作为上部

44、结构嵌固端时,地下室结构的楼层侧向刚度不应小于相邻上部结构楼层侧向刚度的 2 倍:高规的 10.2.6 条规定,底部大空间剪力墙结构,转换层上部结构与下部结构的侧向刚度,应符合高规附录 D 的规定。当结构进行薄弱层验算时,应满足抗规5.5.5 条的弹塑性层间位移角限值的要求。 三、结语 在建筑结构计算中,SATWE 软件的运用非常广泛,而设计过程中各种参数的选取对整个结构的受力分析起着关键的作用。所以在结构设计时应按照国家规范正确地选取各个参数,只有这样,才能设计出合理的结构,保证建筑物的质量。这里,只浅谈了 SATWE 进行结构设计时注意的几点问题,其实在设计过程中还有很多需要我们注意的问题,这要我们不断的总结和完善才能使结构设计更加的合理化。

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