框架结构及框剪结构PKPM参数详细分析(含规范要求)
(完整word版)PKPM参数(超详细)解析
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。
混凝土框架结构PKPM设置参数说明(上传)
混凝土框架结构PKPM设计参数说明V2.2 20150909版目录第一节结构模型输入及参数设置 (7)一、总信息 (7)1.结构体系 (7)2.结构主材 (7)3.结构重要性系数 (7)4.底框层数,地下室层数 (7)5.与基础相连构件的最大底标高(m) (7)6.梁柱钢筋的混凝土保护层厚度 (7)7.框架梁端负弯矩调幅系数 (7)8.考虑结构使用年限的活荷载调整系数 (7)二、材料信息 (8)1.混凝土容重取26-27,全剪力墙取27,取25时需输入粉刷层荷载。
(8)2.钢材容重取78。
(8)3.梁柱箍筋 (8)三、地震信息 (8)1.设计地震分组为第x组,抗震设防烈度为x度,设计基本地震加速度值为xg82.场地类别 (8)3.框架抗震等级 (8)4.抗震构造措施的抗震等级 (8)5.计算阵型个数 (9)6.周期折减系数:建议有填充墙框架结构取0.7。
(9)四、风荷载信息 (10)1.修正后的基本风压 (10)2.地面粗糙度类别 (10)3.沿高度体型分段数及体型系数 (10)五、钢筋信息 (11)1.按照混凝土规范表4.2.3-1、4.2.3-2取用。
(11)六、选择后续操作 (11)1.楼梯自动转化为梁 (11)第二节楼板设计 (12)一、配筋计算参数中 (12)1.直径间距:最小直径8,钢筋最大间距200。
(12)2.双向板计算方法:选用弹性算法。
(12)3.边缘梁、剪力墙算法 (12)4.有错层楼板算法:按简支计算 (12)5.裂缝计算:根据裂缝挠度自动选筋 (12)6.使用矩形连续板跨中弯矩算法:勾选。
(12)7.钢筋级别:通常选取HRB400级。
(12)二、钢筋级配表 (13)三、连板及挠度参数 (13)四、绘图参数 (14)第三节分析和设计参数补充定义 (16)一、总信息 (16)1.水平力与整体坐标夹角(度):通常采用默认值。
(16)2.混凝土容重取26~27,钢材容重取78。
用PK、PM进行框、排架结构计算参数分析
1.软件及功用介绍PKPM系列软件由中国建筑科学研究院编制综合计算程序。
PK是PKPM系列软件较为基础的软件,在整个PKPM系统中,PMCAD建模是整个计算的基础,PK也可直接进行建模(单榀框架),PK承担钢筋混凝土梁柱施工图辅助设计的工作,也是进行混凝土框、排架结构计算常用的电算软件,还有TAT、SATWE及JCCAD等。
由于PK是常用混凝土框、排架结构计算及绘图软件,其计算过程中的参数的取值直接影响到结构计算的结果,也直接影响到结构设计是否安全可靠。
2.PMCAD及PK程序中主要参数的取值分析2.1PMCAD建模主要参数及分析在运用PK之前,经常需用PMCAD进行建模工作,建模的工作过程中,需要在设计参数的对话框中注意在总信息、抗震信息及风荷载信息中的几个比较重要的设计参数的输入(或取值):1)框架梁端弯矩调幅系数,根据《钢筋混凝土连续梁和框架考虑内力重分布设计规程》(CECS51:93),但此规程适用抗震设防烈度6度及6度以下的钢筋混凝土框架的设计,同时框架结构层数不宜超过8层,高度不宜超过35m,根据此规程可查阅表5.1.1。
同时参阅《建筑抗震设计》一书,对现浇钢筋混凝土框架,可取0.8~0.9;对装配式钢筋混凝土框架,可取0.7~0.8。
梁端弯矩降低后,跨中弯矩增加,以满足“强柱弱梁”的设计原则。
2)设计地震分组,根据《建筑抗震设计规范》附录A(我国主要城镇抗震设防烈度、设计基本地震加速度和设计地震分组)查,但部分工程的设计烈度和附录中不相符,要根据相关部门的文件确定。
3)场地类别,见《建筑抗震设计规范》的3.3.2、3.3.3条,具体可参照规范表4.1.6。
一般地质勘察报告要提出此参数。
4)框架抗震等级,根据《建筑抗震设计规范》6.1.2规定,参照表6.1.2确定。
5)计算振型个数,这个参数需要根据工程的实际情况来选择。
对于一般工程,不少于9个。
但如果是2层的结构,最多就是6个,因为每层只有三个自由度,两层就是6个。
PKPM结构设计参数介绍
PKPM结构设计参数介绍PKPM(Peking University Performance Management)是由北京大学结构工程与结构减振研究所开发的一套钢结构分析与设计软件,广泛应用于国内外的工程项目中。
PKPM结构设计参数是指在使用PKPM软件进行结构设计时所需要输入和设定的一些关键参数,下面将对一些常见的PKPM结构设计参数进行详细介绍。
1.结构模型参数:结构模型参数主要包括结构的几何形状和尺寸等信息,如墙板、梁、柱的截面尺寸,结构的高度、跨度、楼层平面布局等。
这些参数是根据设计要求和实际情况确定的,对结构的分析和设计起着基础性的作用。
2.几何刚度参数:几何刚度参数是指由结构的几何形状决定的刚度参数,包括梁、柱的刚度、节点的刚度等。
在PKPM软件中,可以通过输入各个构件的截面尺寸和材料特性来定义几何刚度参数,从而对结构的刚度进行准确的计算。
3.材料参数:材料参数是指结构构件所使用的材料的力学特性参数,包括钢材的弹性模量、屈服强度、抗拉强度、屈服应变等,混凝土的弹性模量、抗压强度、抗拉强度等。
这些参数是PKPM软件进行结构分析和设计时必须要输入的重要参数,用于计算结构的应力、应变和刚度等。
4.荷载参数:荷载参数是指作用于结构上的外部荷载参数,包括静载荷、动载荷和温度荷载等。
静载荷包括自重、活载和附加荷载等,动载荷则是指风荷载、地震荷载等。
温度荷载是由温度变化引起的结构变形和应力。
在PKPM软件中,可以根据各个构件的位置和功能要求,输入相应的荷载参数,并进行合理分析和计算。
5.设计规范参数:设计规范参数是指根据国家和地区的相关设计规范要求所确定的参数,如钢结构设计规范、混凝土结构设计规范等。
这些规范参数包括构件的安全系数、限制值等,对于结构的安全性和合规性具有重要的影响。
在PKPM软件中,可以根据设计规范的不同要求,设定相应的参数,以满足结构设计的要求。
6.连接参数:连接参数是指结构中各个构件之间的连接方式和参数,包括梁柱连接、柱基连接等。
PKPM 软件计算结果分析详细说明
3. 如同位移比的控制一样,周期比侧重控制的是侧向刚度与扭转刚度之间的一种相对 关系,而非其绝对大小,它的目的是使抗侧力构件的平面布置更有效、更合理,使结构不致 于出现过大(相对于侧移)的扭转效应。即周期比控制不是在要求结构足够结实,而是在要 求结构承载布局的合理性。考虑周期比限制以后,以前看来规整的结构平面,从新规范的角 度来看,可能成为“平面不规则结构”。一旦出现周期比不满足要求的情况,一般只能通过 调整平面布置来改善这一状况,这种改变一般是整体性的,局部的小调整往往收效甚微。周 期比不满足要求,说明结构的扭转刚度相对于侧移刚度较小,总的调整原则是要加强外圈结 构刚度、增设抗震墙、增加外围连梁的高度、削弱内筒的刚度。
Ratio-Dx= Max-Dx/ Ave-Dx
最好<1.2 不能超过 1.5
Y 方向相同
电算结果的判别与调整要点:
1.若位移比(层间位移比)超过 1.2,则需要在总信息参数设置中考虑双向地震作用;
2.验算位移比需要考虑偶然偏心作用,验算层间位移角则不需要考虑偶然偏心;(注: 先软件允许同时考虑“偶然偏心”和“双向地震作用”—SATWE2010 用户手册第六章第一 节十、十一)
2. 振型分解反应谱法分析计算周期,地震力时,还应注意两个问题,即计算模型的选 择与振型数的确定。一般来说,当全楼作刚性楼板假定后,计算时宜选择“侧刚模型”进行 计算。而当结构定义有弹性楼板时则应选择“总刚模型”进行计算较为合理。至于振型数的 确定,应按上述[高规]5.1.13 条(高层建筑结构计算振型数不应小于 9,抗震计算时,宜考 虑平扭藕连计算结构的扭转效应,振型数不小于 15,对于多塔楼结构的振型数不应小于塔 楼数的 9 倍,且计算振型数应使振型参与质量不小于总质量的 90%)执行,振型数是否足 够,应以计算振型数使振型参与质量不小于总质量的 90%作为唯一的条件进行判别。([耦联] 取 3 的倍数,且≤3 倍层数,[非耦联]取≤层数,直到参与计算振型的[有效质量系数]≥90%)
(整理)pkpm参数说明.
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全参数设定(一)
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全参数设置
SATWE参数设置一:总信息1、水平力与整体坐标夹角(度):一般为缺省。
若地震作用最大的方向大于15度则回填。
2、混凝土容重(KN/m3):砖混结构25 KN/m3,框架结构26KN/m3。
3、刚才容重(KN/m3):一般情况下为78.0 KN/m3(缺省值)。
4、裙房层数:程序不能自动识别裙房层数,需要人工指定。
应从结构最底层起算(包括地下室),例如:地下室3层,地上裙房4层时,裙房层数应填入7。
5、转换层所在层号:应按PMCAD楼层组装中的自然层号填写,例如:地下室3层,转换层位于地上2层时,转换层所在层号应填入5.程序不能自动识别转换层,需要人工指定。
对于高位转换的判断,转换层位置以嵌固端起算,即以(转换层所在层号-嵌固端所在层号+1)进行判断,是否为3层或3层以上转换。
6、嵌固端所在层号:无地下室时输入1,有地下室时输入(地下室层数+1)。
7、地下室层数:根据实际情况输入。
8、墙元细分最大控制长度(m):一般为缺省值1。
9、转换层指定为薄弱层:SATWE中转换层缺省不作为薄弱层,需要人工指定。
如需将转换层指定为薄弱层,可将此项打勾,则程序自动将转换层号添加到薄弱层号中,如不打勾,则需要用户手动添加。
此项打勾与在“调整信息”页“指定薄弱层号”中直接填写转换层层号的效果是完全一致的。
10、所有楼层强制采用刚性楼板假定:一般仅在计算位移比和周期比时建议选择。
在进行结构内力分析和配筋计算时不选择。
11、地下室强制采用刚性楼板假定:一般情况不选取,按强制刚性板假定时保留弹性板面外刚度考虑。
特别是对于板柱结构定义了弹性板3、6情况。
但已选择对所有楼层墙肢采用刚性楼板假定的话此条无意义。
12、墙梁跨中节点作为刚性楼板从节点:一般为缺省勾选。
不勾选的话位移偏小。
13、计算墙倾覆力矩时只考虑腹板和有效翼缘:应勾选,使得墙的无效翼缘部分内力计入框架部分,实现框架,短肢墙和普通强的倾覆力矩结果更合理。
14、弹性板与梁变形协调:相当于强制刚性板假定时保留弹性板面外刚度,自动实现梁板边界变形协调,计算结构符合实际受力情况,应勾选。
PKPM参数设置剖析
该参数为地震力、风力作用方向与结构整体座
标的夹角,逆时针方向为正,单位为度。当需
进序按如行在实果多形际有方成定转S义向换A侧层TW向,E力必数核须据算在文时此件, 指时可 明,改 其自变 层动此 号考参 ,虑数 以此, 便参程 进数
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pkpm参数详解
pkpm参数详解08PKPM参数详解第一章 SATWE参数合理选取一.总信息1.水平力与整体坐标夹角:地震力、风荷载作用方向与整体坐标的夹角,需按该夹角重新计算地震力、风荷载,程序自动按照输入的方向进行水平力的计算(建议取0,输入角度验算)。
2.裙房层数:裙房层数应包含地下室层数。
3.转换层层号:转换层层号应包含地下室层数。
4.墙元细分最大控制长度:1.0~5.0,缺省值2.0(一般工程),对于框支剪力墙和短肢剪力墙取1.5.5.对所有楼层采用刚性板假定:仅在计算位移比时采用。
6.墙元侧向节点信息“内部节点”(效率高)、“出口节点”(精度高)如何选择:如无特殊要求均可采用“内部节点”。
7.恒活荷载计算信息:模拟施工1(往往无法满足各点弯矩平衡条件)、模拟施工3(更符合工程实际)。
二.风荷载信息1.修正后的基本风压:指考虑地点和环境的影响,如沿海地区和强风地带等把基本风压放大1.1或1.2倍。
(不需乘以风高变化系数和风振系数,程序会自动考虑)。
2.结构基本周期:用于计算风荷载中的风振系数用的,先按缺省值计算,计算完后再将程序输出的第一平动周期值填入即可。
3.设缝多塔背风面体型系数:程序允许设计人员指定各塔的挡风面体型系数通常取0.5(不能取0,否则无法考虑挡风面的影响)。
三.地震信息1.“偶然偏心”和“双向地震作用”:总是先选择偶然偏心,当位移比大于1.2时考虑双向地震作用,如同时选择程序自动选择较大值计算而非叠加。
2.计算振型个数:振型组合数保证质量有效系数不小于0.9,如果振型组合数已经很大,有效质量系数仍不满足要求,应分析原因,考虑结构方案是否合理。
3.活荷载质量折减系数:“抗震规范”5.1.3条,一般情况该值与活荷载组合值系数相同,但建筑各层使用功能不同时,设计人员必须多次计算才行。
4.周期折减系数:“高规”3.3.16条,框架结构0.6~0.7(填充墙较多)、0.7~0.8(填充墙较少)、框剪结构0.8~0.9、纯剪力墙结构不折减。
Pkpm参数表
Pkpm参数表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0.8。
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1.1;风荷载体型系数1.4;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、0.15g、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0.05;计算振型个数以达到质量系数97%以上为准;周期折减系数0.85;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0.8;实配钢筋超配系数1.05;梁活载内力放大系数1.0;连梁刚度折减系数0.65;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”;0.2V0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。
PKPM软件中钢筋混凝土结构设计的参数设置
PKPM软件中钢筋混凝土结构设计的参数设置PKPM软件广泛应用于土建工程,作为设计人员不应满足于会用该软件来计算和辅助绘图,而应弄清楚重要参数的含义。
在计算模型和荷载输入正确的情况下,关键参数的错误会导致结果错误,参数的正确设置具有更重要的意义。
下面是我结合规范谈谈在实际工作中易忽略的参数如何设置,以供设计人员参考和交流。
一、合理使用软件目前,PKPM程序拥有的空间计算程序有三个,即TAT、SATWE、PMSAP。
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。
因此,在用TAT程序计算框剪结构、剪力墙结构等含钢筋混凝土剪力墙的结构都要对剪力墙的洞口、节点做合理的简化,有点让实际工程来适应我们的计算程序的味道。
当然,在作结构方案时,对结构作这样的调整对建筑结构方案的简洁、合理有很大的好处。
它的楼盖是作为平面内无限刚、平面外刚度为零的假设。
在新版的TAT程序中,允许增设弹性节点,这种弹性节点允许在楼层平面内有相对位移,且能承担相应的水平力。
增加了这种弹性节点来加大TAT程序的适用范围,使得TAT程序可以计算空旷、错层结构。
2、SATWE空间组合结构有限元程序,与TAT的区别在于墙和楼板的模型不同。
SATWE对剪力墙采用的是在壳元的基础上凝聚而成的墙元模型。
采用墙元模型,在我们的工程建摸中,就不需要象TAT程序那样做那么多的简化,只需要按实际情况输入即可。
对于楼盖,SATWE程序采用多种模式来模拟。
有刚性楼板和弹性楼板两种。
其中弹性楼板又分为弹性板6、弹性板3和弹性膜。
SATWE程序主要是在这两个方面与TAT程序不同。
3、PMSAP是一个结构分析通用程序。
当然,它是偏向于建筑的,但它是一个发展方向。
现在的比较著名的通用计算程序有:SAP84、SAP91、SAP2000、ANSYS、ETABS等程序,这些程序各有特长。
二、重要和易忽略的参数设置1、SATWE中的刚性板与弹性板刚性板------平面内刚度无限大,平面外刚度为零,通过梁刚度放大系数来变相的考虑楼板的平面外实际刚度。
PKPM参数设置和文本详解讲解
PKPM参数设置和文本分析详解(一)前处理注意事项1、按构件原型输入:按柱、异形柱、梁、墙(含开洞)构件原型输入,没有楼板的房间要开洞,不要把TAT薄壁柱理论对结的简化带入。
2、轴网输入:删除各层无用的网点,利用偏心布置构件功能,消除短梁、短墙、柱内多节点。
PMCAD的数据检查要通过。
SATWE数据报告提示的问题要消除。
3、柱、梁截面形式及材料:附录A中的15种截面类型,程序可计算自重。
范例外的自重需用户输入。
4、板―柱结构输入:柱网需输入截面为100X100的虚梁。
5、厚板转换层输入:柱网需输入截面为100X100的虚梁。
层高以板厚的1/2划分。
6、错层结构输入:A、框架错层:在PM中调整梁端高,含斜梁。
B、剪力墙错层:由于PM以楼板划分层,可在错层中局部布板。
C、多塔层高不同:把形成的塔虚层中楼板去掉。
关于整理SATWE设计参数便览的说明设计参数的合理确定至关重要,以便览的方式整理其目的是在SATWE的操作中,可据本便览比较快的定下来。
SATWE的设计参数,用户手册有一些说明,但分散在多处且过于简单,很不好用。
论坛里也有许多帖子,但总觉得系统性、实用性有些不足。
SATWE前处理----接PM生成SATWE数据菜单共13项,重点是1、2两项。
SATWE参数便览之总信息1、水水平力与整体坐标夹角(度):采用隐含值0,经计算后,当大于15度时,填入计算值重算。
2、混凝土容重:隐含值25。
构件自重计算梁板、梁柱重叠部分都未扣除,框架结构可行,剪力墙、板柱结构偏小。
3、钢材容重:隐含值78。
可行。
4、裙房层数:指地上的周边都有的群房。
当主体一面或多面无裙房时,风荷载需个案处理。
5、转换层所在层号:按自然层号填输,含地下室的层数。
6、地下室层数:按地下层数填输,当一面或多面临空时,填土侧压力需个案处理。
7、墙元细分控制最大控制长度:墙元长度太大则计算精度无法保证,可采用隐含值。
8、对所有楼层采用刚性楼板假定:位移计算时,不论是否开大洞或不规则,必须是刚性板假定。
PKPM结构设计参数介绍
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。
PKPM计算参数详解
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 26 273.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。
关于框架结构楼层受剪承载力的规范要求和通过工程实例用PKPM来调整参数,满足规范的要求
关于框架结构楼层受剪承载力的规范要求和通过工程实例用PKPM来调整参数,满足规范的要求摘要:框架结构楼层受剪承载力的规范要求用PKPM设计软件参数调整来满足规范的设计要求关键词:受剪承载力,设计规范,PKPM设计软件,变形Abstract: the framework structure floor the specification requirements of the shear bearing capacity with PKPM design software parameters adjustment to satisfy the standard design requirementsKey Words: shear bearing capacity, design norms, PKPM design software, deformation根据《建筑抗震设计规范》GB 50011-2001(以下简称抗规)表3.4.2-2中的规定,抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一楼层的80%时,为结构竖向不规则。
根据3抗规.4.3.2条的规定:平面规则而竖向不规则的建筑结构,应采用空间结构计算模型,其薄弱层的地震剪力应乘以1.15的增大系数,应按本规范有关规定进行弹塑性变形分析,并应符合下列要求:(1)竖向抗侧力构件不连续是,该构件传递给水平转换构件的地震内力应乘以1.25-1.5的增大系数。
(2)楼层承载力突变时,薄弱层抗侧力结构的受剪承载力不应小于相邻上一楼层的65%。
根据抗规5.5.2条规定:结构在罕遇地震作用下薄弱层的弹塑性变形验算,应符合下列要求:1 下列结构应进行弹塑性变形验算:1)8度Ⅲ、Ⅳ类场地和9度时,高大的单层钢筋混凝土柱厂房的横向排架;2)7~9度时楼层屈服强度系数小于0.5的钢筋混凝土框架结构;3)高度大于150m的钢结构;4)甲类建筑和9度时乙类建筑中的钢筋混凝土结构和钢结构;5)采用隔震和消能减震设计的结构。
框架结构及框剪结构PKPM参数详细分析(含规范要求)
考虑扭转风振影响(仅限规范矩 形截面结构) 第一 最高层号 段 第二 最高层号 段 第三 最高层号 段
0 X体形系数 0 X体形系数 0 X体形系数
1.3 Y体形系数 0 Y体形系数 0 Y体形系数
结构底层底部距离室外地面高度(m) 用于舒适度验算的风压(kN/m2)房屋高度不小于150m的高层
SATWE-分析和设计参数补充定义
水平力与整体坐标夹角ARF(°)地震力、风荷载作用方向与结
构整体坐标的夹角,与结构刚度、质量及位置有关,不建议修改,可将最不 利地震作用方向角回填到斜交抗侧力构件夹角中 混凝土容重(kN/m3)若结构分析不想考虑混凝土构件自重荷载, 可输入0
0 结构材料信息 26 结构体系 78 恒活荷载计算信息一次性加载:钢结构或大型体育场馆及
zLeabharlann 需考虑抹灰等装修产生的荷载,框架可取26,框剪可取27
主要针对楼面和屋面活荷载
PKPM填写参数-续表一
地面粗糙度类别 修正后的基本风压(kN/m2) X向结构基本周期《荷载规范》附录E结构基本自振周期经验公式,
框架:T=(0.08-0.10)N,框剪、框筒:T=(0.06-0.08)N,剪力墙、筒中筒: T=(0.05-0.06)N 《荷载规范》-8.4.1,对多层建筑仅在建筑物高于30m并且高宽 B 考虑顺风向风振影响 比大于1.5时才考虑,其他情况均按照βz=1.0考虑
11.7.15,《高规》7.2.18和《抗 》3.10.5-2/7.2.17/10.2.19和《
100 1
BACK
值 蓝色:选择 红色:计算 紫色:Tips
PKPM填写参数
PMCAD-本标准层信息
板厚 120 (mm) 标准层高 3500 (mm) C15 板钢筋保护层厚度 (mm) 柱混凝土强度等级 20 C30 梁钢筋类别 HPB300 C30 柱钢筋类别 HPR235 墙钢筋类别
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用于舒适度验算的结构阻尼比(%)取值范围1-2 结构规则性信息 设防地震分组 设防烈度 场地类别 砼框架抗震等级 钢框架抗震等级 剪力墙抗震等级 抗震构造措施的抗震等级 中震(或大震)设计无论选择何种设计均应在“地震影响系数最大
值”中填入中震或大震的地震影响系数最大值,弹性设计:与抗震等级有关 的增大系数取1;不屈服设计:钢筋和混凝土材料强度采用标准值,荷载分项
BACK
橙色:输入 绿色:初值 蓝色:选
框架结构
参数
设计使用年限 安全等级 设计信息 结构重要性系数γ 环境类别 裂缝控制等级 抗震设防烈度和设计 基本地震加速度值 设计地震分组 抗震设防类别 场地类别 特征周期值Tg(s) 地震信息 水平地震影响系数最 大值αmax 混凝土框架抗震等级 剪力墙抗震等级 钢框架抗震等级 抗震构造措施抗震等 级 周期折减系数 基本风压(kN/m2) 地面粗糙度 信息 混凝土容重(kN/m3) 基础承载力(kPa) 考虑使用年限的活荷 载调整系数γ L 荷载 信息 屋面(kN/m2) 活载 楼面(kN/m2) 楼梯(kN/m2) 屋面(kN/m2) 恒载 楼面(kN/m2) 墙(kN/m) 计算值,详见荷载计算 《荷载规范》P14-表5.1.1
的,承载力设计风载计算可输入该项
考虑扭转风振影响(仅限规范矩 形截面结构) 第一 最高层号 段 第二 最高层号 段 第三 最高层号 段
0 X体形系数 0 X体形系数 0 X体形系数
1.3 Y体形系数 0 Y体形系数 0 Y体形系数
结构底层底部距离室外地面高度(m) 用于舒适度验算的风压(kN/m2)房屋高度不小于150m的高层
与基础相连构件的最 0 大底标高 梁钢筋的砼保护层厚 25 度(mm) 柱钢筋的砼保护层厚 25 度(mm)
钢材容重 第二 设计地震分组 78 组 (kN/m3) 轻骨料混 7(0. 地震烈度 凝土密度 1800 15g) 等级 砌体容重 场地类别 22 Ⅲ (kN/m3) 钢截面净 钢构件钢 砼框架抗震等级 二级 毛面积比 0.85 材 值 墙水平分布筋类别 HPB300 钢框架抗震等级 二级 墙水平分布筋间距 墙竖向分布筋类别 150 HPB300 剪力墙抗震等级 二级 计算振型个数
通常情况下各类结构构件宜与整个结构安全等级相同 与安全等级相关,地震设计下取1.0,即不考虑结构重要性系数 决定混凝土保护层厚度,详见《混规》P102-表8.2.1 与环境类别有关 地面及房屋等建筑物受地震破坏的程度,取50年内超越概率 10%的地震烈度 表征地震震级及震中距影响的参量,与场地特征周期和峰值加 速度有关 特殊设防类-甲,重点设防类-乙,标准设防类-丙,适度设防类 -丁 由土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度确定 由场地类别和设计地震分组确定,罕遇地震作用应增加0.05s 由烈度、场地类别、设计地震分组和结构自振周期以及阻尼比 确定,应区分多遇地震和罕遇地震(值为多遇地震状况下) 由设防类别、烈度、结构类型和房屋高度确定,特别的: 1、甲、乙类建筑提高一度确定抗震等级(《混规》P164-4、 《抗规P50-6.1.3) 2、场地类别Ⅲ、Ⅳ类时,0.15g和0.30g地区宜按0.20g和 0.40g采取构造措施(《抗规》P7-3.3.3) 3、场地类别为Ⅰ类时,丙类应允许降低一度采取抗震构造措 施,但6度地区构造措施不变(《抗规》P7-3.3.2) 非承重墙为砌体墙时,框架-0.6~0.7,框剪-0.7~0.8,框筒0.8~0.9,剪力墙-0.8~1.0(填充墙刚度对周期的影响) 对高层建筑、高耸结构以及对风荷载较敏感的其他结构,应适 当提高,放大系数为1.1-1.2,不得小于0.3 kN/m2 决定风压高度变化系数μ
2 设缝多塔背风面体形系数 不规则 第二组 7(0.15g) 考虑偶然偏心1、计算单向地震作用时,应考虑偶然偏心的影响《高规》4.3.3;2、计
算位移比时,必须考虑偶然偏心影响《高规》3.4.5;3、计算层间位移角时可不考虑偶然偏心 《高规》3.7.3 考虑双向地震作用1、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《高规》4.3.2.2和《抗规》5.1.1.3;2、楼层最大位移与平均位移比值超过扭转位 移下限1.2,则可认为扭转明显;3、双向地震作用对竖向构件设计影响较大,水平构件影响不 计算振型个数1、考虑扭转耦联计算时,振型数不小于9,且≤3倍层数,非偶联时不小 于3,且≤层数;2、有效质量参与数若<90%,可调整振型数,但不应大于3倍层数,若大于仍 不满足则需考虑结构是否布置合理
Ⅲ 重力荷载代表值的活载组合值系数
当位移角略大于规范限值时,可通过“周期折减系数”和“中梁刚度放大 二级 周期折减系数 系数”调整
地震 信息
二级
结构的阻尼比(%)1、《抗规》5.1.5,《高规》4.3.8,《抗规》8.2.2;2、消能减
震结构可填入消能减震结构阻尼比(=原结构阻尼比+消能部件附加有效阻尼比),不必改变特 定场地土的特征值Tg,程序会据阻尼比自动修正α
修正后的基本风 钢筋强度设计值 0.45 钢筋等级 压(kN/m2) fy(N/mm2) 地面粗糙度类别 沿高度体型分段 数 第一段 最高 层号 0 体形 系数 B HPB300 1 HRB335/HRBF335 HRB400/HRBF400/RRB4 00 1.3 HRB500/HREF500 冷呀带肋550 HPR235
悬挑部分;模拟施工加载1:多层结构、钢结构和有上传荷载的结 构;2:框架结构或框筒结构的基础;3:1的改进,多高层首选
钢筋混凝土结构 框架结构 模拟施工加载3 计算水平风荷载 计算水平地震作用 全国 水平振型和竖向振型 整体求解方式 楼层剪力差方法(规 范方法)
钢材容重(kN/m3)初始值78,需考虑装修、加强板件、连接节点及
z
需考虑抹灰等装修产生的荷载,框架可取26,框剪可取27
主要针对楼面和屋面活荷载
PKPM填写参数-续表一
地面粗糙度类别 修正后的基本风压(kN/m2) X向结构基本周期《荷载规范》附录E结构基本自振周期经验公式,
框架:T=(0.08-0.10)N,框剪、框筒:T=(0.06-0.08)N,剪力墙、筒中筒: T=(0.05-0.06)N 《荷载规范》-8.4.1,对多层建筑仅在建筑物高于30m并且高宽 B 考虑顺风向风振影响 比大于1.5时才考虑,其他情况均按照βz=1.0考虑
11.7.15,《高规》7.2.18和《抗 》3.10.5-2/7.2.17/10.2.19和《
100 1
BACK
值 蓝色:选择 红色:计算 紫色:Tips
PKPM填写参数
PMCAD-本标准层信息m) C15 板钢筋保护层厚度 (mm) 柱混凝土强度等级 20 C30 梁钢筋类别 HPB300 C30 柱钢筋类别 HPR235 墙钢筋类别
程序自动据“结构所在地区”“场地类别”“地震分组”确定其默认 二级 特征周期(秒) 值
不改变 地震影响系数最大值“结构所在地区”和“设防烈度”控制 不考虑 0
斜交抗侧力构件方向附加地震数 按主振型确定地震内力符号 程序自动考虑最不利水平地震作用 柱墙设计时活荷载PMCAD中恒活载设置中考虑活荷载折减则会叠加 传给基础的活荷载 活荷 梁活荷不利布置最高层号《高规》5.1.8,输入0表示不考虑梁活 信息 荷载不利布置作用 考虑结构使用年限的活荷载调整系数 梁楼面活荷载折减 梁主筋级别 配筋 信息 HPB300 柱主筋级别
√
0.45 考虑横风向风振影响 0.3053 0.3053 5 1 体型 0 分段 数 0.4 1 规范矩形截面结 构 规范圆形截面结 构 √ 角沿修正比例 b/B X向 0 角沿修正比例 b/B Y向 0
Y向结构基本周期可按默认值计算后输入第一和第二平动周期值重新
计算
第二阶平动周期 第一阶扭转周期
SATWE-分析和设计参数补充定义
水平力与整体坐标夹角ARF(°)地震力、风荷载作用方向与结
构整体坐标的夹角,与结构刚度、质量及位置有关,不建议修改,可将最不 利地震作用方向角回填到斜交抗侧力构件夹角中 混凝土容重(kN/m3)若结构分析不想考虑混凝土构件自重荷载, 可输入0
0 结构材料信息 26 结构体系 78 恒活荷载计算信息一次性加载:钢结构或大型体育场馆及
防腐涂层或外包轻质防火板等影响,取1.04-1.18放大系数,也可输0
按抗规(6.1.3-3)降低嵌固端以下抗震构造措施的抗震等级
不折减 柱墙基础 折减 活荷载折 减系数当折 0 1 不折减
减墙柱设计活荷 载或折减传给基 础的活荷载勾选 后才会生效
计算截面以上层 计算截面以上层 折减系数 折减系数 数 数 1 2-3 4-5 1 0.85 0.7 6-8 9-20 20以上 0.65 0.6 0.55
板混凝土强度等级 备注:
梁混凝土强度等级
剪力墙混凝土强度等 C30 级
PMCAD-楼层组装设计参数
总信息 结构体系 框架结构 材料信息 地震信息 风荷载信息 钢筋信息
混凝土容 26 重 3 ) 轻骨料混 钢筋混凝 (kN/m 结构主材 凝土容重 18.5 土 3 (kN/m ) 主要墙体 结构重要性系数 1.0 材料 地下室层数 0
0.08498 0.19829 1.3 0 0 0.5 √ √ 9 0.5 0.7 5 0.55 0.12
风荷 风荷载作用下结构的阻尼比(%)新建工程第一次运行SATWE 载信 时程序会自动赋初始值,混凝土及砌体结构:0.05,有填充墙钢结构0.02, 息 无填充墙钢结构0.01 承载力设计时风荷载效应放大系数对于房屋高度超过60m
第二段 最高 层号 体形 系数
框架梁端负弯矩调整 周期折减系数 第三段 0.85 墙竖向分布筋配筋率 0.3-部分框支剪力墙剪力墙底部加强部位抗震设计 0.7 系数 考虑结构使用年限的 梁箍筋类 HPB3 柱箍筋类 HPB3 抗震构造措施的 不改 最高 #### 活荷载调整系数 别 别 抗震等级 00 00 变 层号 备注:1、沿高度体型分段数一般结构取1即可,沿高度结构体型变化较大的高层最多可取3; 2、计算振型个数不小于3,且为3的倍数 体形 系数 HRB500/HREF500抗拉=435, 抗压=410,其他相同