PKPM位移比、周期比调整
PKPM中七个比地控制和调整及整体性能控制总论

PKPM中七个比的控制和调整(2007-10-2017:54:59)1、轴压比:主要为控制结构的延性,规范对墙肢和柱均有相应限值要求,见抗规6.3.7和6.4.6,高规6.4.2和7.2.14。
轴压比不满足时的调整方法:1)程序调整:SATWE程序不能实现。
2)人工调整:增大该墙、柱截面或提高该楼层墙、柱混凝土强度。
2、剪重比:主要为控制各楼层最小地震剪力,确保结构安全性,见抗规5.2.5,高规3.3.13。
这个要求如同最小配筋率的要求,算出来的地震剪力如果达不到规范的最低要求,就要人为提高,并按这个最低要求完成后续的计算。
剪重比不满足时的调整方法:1)程序调整:在SATWE的"调整信息"中勾选"按抗震规范5.2.5调整各楼层地震内力"后,SATWE按抗规5.2.5自动将楼层最小地震剪力系数直接乘以该层及以上重力荷载代表值之和,用以调整该楼层地震剪力,以满足剪重比要求。
2)人工调整:如果还需人工干预,可按下列三种情况进行调整:a)当地震剪力偏小而层间侧移角又偏大时,说明结构过柔,宜适当加大墙、柱截面,提高刚度;b)当地震剪力偏大而层间侧移角又偏小时,说明结构过刚,宜适当减小墙、柱截面,降低刚度以取得合适的经济技术指标;c)当地震剪力偏小而层间侧移角又恰当时,可在SATWE的"调整信息"中的"全楼地震作用放大系数"中输入大于1的系数增大地震作用,以满足剪重比要求。
3、刚度比:主要为控制结构竖向规则性,以免竖向刚度突变,形成薄弱层,见抗规3.4.2,高规4.4.2;对于形成的薄弱层则按高规5.1.14予以加强。
刚度比不满足时的调整方法:1)程序调整:如果某楼层刚度比的计算结果不满足要求,SATWE自动将该楼层定义为薄弱层,并按高规5.1.14将该楼层地震剪力放大1.15倍。
2)人工调整:如果还需人工干预,可适当降低本层层高和加强本层墙、柱或梁的刚度,适当提高上部相关楼层的层高和削弱上部相关楼层墙、柱或梁的刚度。
PKPM刚度比、位移比、周期比详细讲解

PKPM刚度比、位移比、周期比详细讲解周期比规范条文: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0.85。
对于通常的规则单塔楼结构,如下验算周期比:1)根据各振型的平动系数大于0.5,还是扭转系数大于0.5,区分出各振型是扭转振型还是平动振型2)通常周期最长的扭转振型对应的就是第一扭转周期Tt,周期最长的平动振型对应的就是第一平动周期T13)对照“结构整体空间振动简图”,考察第一扭转/平动周期是否引起整体振动,如果仅是局部振动,不是第一扭转/平动周期。
再考察下一个次长周期。
4)考察第一平动周期的基底剪力比是否为最大5)计算Tt/T1,看是否超过0.9 (0.85)周期比控制什么?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。
一句话,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周期比不满足要求,如何调整?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,总的调整原则是加强结构外圈刚度,削弱结构内筒刚度。
F验算周期比的目的,主要为控制结构在罕遇大震下的扭转效应。
F多塔结构周期比:对于多塔楼结构,不能直接按上面的方法验算。
如果上部没有连接,应该各个塔楼分别计算并分别验算,如果上部有连接,验算方法尚不清楚。
F体育场馆、空旷结构和特殊的工业建筑,没有特殊要求的,一般不需要控制周期比。
F当高层建筑楼层开洞口较复杂,或为错层结构时,结构往往会产生局部振动,此时应选择“强制刚性楼板假定”来计算结构的周期比。
PKPM中七个比的控制和调整
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高层设计的难点在于竖向承重构件(柱、剪力墙等)的合理布置,设计过程中控制的目标参数主要有如下七个:1、轴压比:主要为控制结构的延性,规范对墙肢和柱均有相应限值要求,见抗规6.3.6和6.4.5,高规 6.4.2和7.2.14。
轴压比不满足时的调整方法:1)程序调整:SATWE程序不能实现。
2)人工调整:增大该墙、柱截面或提高该楼层墙、柱混凝土强度。
2、剪重比:剪重比是规范考虑长周期结构用振型分解反应谱法和底部剪力法计算时,因地震影响系数取值可能偏低,相应计算的地震作用也偏低,因此出于安全考虑,规范规定了楼层水平地震剪力得最小值.若楼层水平地震剪力小于规范对剪重比的要求,水平地震剪力的取值应进行调整,主要为控制各楼层最小地震剪力,确保结构安全性,见抗规5.2.5,高规4.3.12。
这个要求如同最小配筋率的要求,算出来的地震剪力如果达不到规范的最低要求,就要人为提高,并按这个最低要求完成后续的计算。
剪重比不满足时的调整方法:1)程序调整:在SATWE的“调整信息”中勾选“按抗震规范5.2.5调整各楼层地震内力”后,SATWE按抗规5.2.5自动将楼层最小地震剪力系数直接乘以该层及以上重力荷载代表值之和,用以调整该楼层地震剪力,以满足剪重比要求。
2)人工调整:如果还需人工干预,可按下列三种情况进行调整:a)当地震剪力偏小而层间侧移角又偏大时,说明结构过柔,宜适当加大墙、柱截面,提高刚度;b)当地震剪力偏大而层间侧移角又偏小时,说明结构过刚,宜适当减小墙、柱截面,降低刚度以取得合适的经济技术指标;c)当地震剪力偏小而层间侧移角又恰当时,可在SATWE的“调整信息”中的“全楼地震作用放大系数”中输入大于1的系数增大地震作用,以满足剪重比要求。
3)在SATWE的“地震信息”中的“周期折减系数”中适当减小系数,增大地震作用,以满足剪重比要求。
3、刚度比:主要为控制结构竖向规则性,以免竖向刚度突变,形成薄弱层,见抗规3.4.3,高规3.5.2;对于形成的薄弱层则按高规3.5.8,抗规3.4.4予以加强。
PKPM刚度比、位移比、周期比详细讲解

PKPM刚度比、位移比、周期比详细讲解周期比规范条文: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0.85。
对于通常的规则单塔楼结构,如下验算周期比:1)根据各振型的平动系数大于0.5,还是扭转系数大于0.5,区分出各振型是扭转振型还是平动振型2)通常周期最长的扭转振型对应的就是第一扭转周期Tt,周期最长的平动振型对应的就是第一平动周期T13)对照“结构整体空间振动简图”,考察第一扭转/平动周期是否引起整体振动,如果仅是局部振动,不是第一扭转/平动周期。
再考察下一个次长周期。
4)考察第一平动周期的基底剪力比是否为最大5)计算Tt/T1,看是否超过0.9 (0.85)周期比控制什么?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。
一句话,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周期比不满足要求,如何调整?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,总的调整原则是加强结构外圈刚度,削弱结构内筒刚度。
F验算周期比的目的,主要为控制结构在罕遇大震下的扭转效应。
F多塔结构周期比:对于多塔楼结构,不能直接按上面的方法验算。
如果上部没有连接,应该各个塔楼分别计算并分别验算,如果上部有连接,验算方法尚不清楚。
F体育场馆、空旷结构和特殊的工业建筑,没有特殊要求的,一般不需要控制周期比。
F当高层建筑楼层开洞口较复杂,或为错层结构时,结构往往会产生局部振动,此时应选择“强制刚性楼板假定”来计算结构的周期比。
Pkpm位移比,刚度比,轴压比,周期比,刚重比,剪重比的计算分析
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Pkpm位移比,刚度比,轴压比,周期比,刚重比,剪重比的计算分析结构设计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倍;且A级高度高层建筑不应大于该楼层平均值的倍,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倍。
高规条规定,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()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中七个比的控制和调整(多层)

1、轴压比(抗规2010第62页表6.3.6)
2、弹性层间位移角(框架1/550,详抗规2010第44页表5.5.1,高规2010第18页3.7.3)
3、位移比(不大于1.5,见抗规2010条文说明3.4.3条P270页)
4、刚重比
5、剪重比
6、刚度比
轴压比不要相差过大,超配筋信息中梁、柱等构件无超筋信息。
计算振型数: NMODE= 按照《抗规2010》5.2.3条2款,5.2.3条2款;《高规》5.1.13条2款;参见《手册》;[耦联]取3的倍数,且≤3倍层数,[非耦联]取≤层数,最终只要参与计算振型的[有效质量系数]应≥90%就满足要求了。
高层框架位移角限值:1/550,位移比不超过1.5,当位移角值远小于1/550,如1/10000时,该处构件位移比值可适当放宽
多层框架结构不需要考虑结构的周期比和位移比
异形柱结构位移比不应大于1.45,见《混凝土异形柱结构技术规程》JGJ149-2006第3.2.5条。
多层混凝土结构可不控制周期比,但前三个周期应具有较为明显的平动扭转分量,第一周期的振型要调至平动。
PKPM刚度比、位移比、周期比详细讲解
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PKPM刚度比、位移比、周期比详细讲解周期比规范条文: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0.85。
对于通常的规则单塔楼结构,如下验算周期比:1)根据各振型的平动系数大于0.5,还是扭转系数大于0.5,区分出各振型是扭转振型还是平动振型2)通常周期最长的扭转振型对应的就是第一扭转周期Tt,周期最长的平动振型对应的就是第一平动周期T13)对照“结构整体空间振动简图”,考察第一扭转/平动周期是否引起整体振动,如果仅是局部振动,不是第一扭转/平动周期。
再考察下一个次长周期。
4)考察第一平动周期的基底剪力比是否为最大5)计算Tt/T1,看是否超过0.9 (0.85)周期比控制什么?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。
一句话,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周期比不满足要求,如何调整?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,总的调整原则是加强结构外圈刚度,削弱结构内筒刚度。
F验算周期比的目的,主要为控制结构在罕遇大震下的扭转效应。
F多塔结构周期比:对于多塔楼结构,不能直接按上面的方法验算。
如果上部没有连接,应该各个塔楼分别计算并分别验算,如果上部有连接,验算方法尚不清楚。
F体育场馆、空旷结构和特殊的工业建筑,没有特殊要求的,一般不需要控制周期比。
F当高层建筑楼层开洞口较复杂,或为错层结构时,结构往往会产生局部振动,此时应选择“强制刚性楼板假定”来计算结构的周期比。
PKPM中的7个比值
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PKPM的熟练掌握在结构设计中也占据重要位置,那么如何控制比值和怎样熟练使用 PKPM操作软件,下面让我们一起看一下吧。
1、轴压比轴压比主要是控制结构的延性,具体要求见抗规6.3.6和6.4.5,高规6.4.2和7.2.14。
轴压比过大则结构的延性要求无法保证,此时应加大截面面积或提高混凝土强度;轴压比过小则结构的经济性不好,此时应减小截面面积。
轴压比不满足时的调整方法:增大该墙、柱截面或提高该楼层墙、柱混凝土强度。
PKPM中的查看位置:2、周期比周期比控制的是结构侧向刚度与扭转刚度之间的相对关系,它的目的是使抗侧力构件的平面布置更合理,使结构不致于出现过大的扭转效应。
一句话,周期比不是要求结构足够结实,而是要求结构承载布置合理,具体要求见高规4.3.5。
刚度越大,周期越小。
抗侧力构件对结构扭转刚度的贡献与其距结构刚心的距离成正比,意思是结构外围的抗侧力构件对结构的扭转刚度贡献最大。
结构的第一、第二振型宜为平动,扭转周期宜出现在第三振型及以后。
当第一振型为扭转时,说明结构的扭转刚度相对于其两个主轴的侧移刚度过小,此时应沿两个主轴适当加强结构外围的刚度,或沿两个主轴适当削弱结构内部的刚度。
当第二振型为扭转时,说明结构沿两个主轴的侧移刚度相差较大,结构的扭转刚度相对于其中一主轴(第一振型转角方向)的侧移刚度是合理的,但对于另一主轴(第三振型转角方向)的侧移刚度过小,此时应适当削弱结构内部沿第三振型转角方向的刚度或适当加强结构外围(主要是沿第一振型转角方向)的刚度。
周期比不满足时的调整方法:通过人工调整改变结构布置,提高结构的抗扭刚度;总的调整原则是加强结构外围墙、柱或梁的刚度,适当削弱结构中间墙、柱的刚度;利用结构刚度与周期的反比关系,合理布置抗侧力构件,加强需要减小周期方向(包括平动方向和扭转方向)的刚度,或削弱需要增大周期方向的刚度。
PKPM中的查看方法:3、位移比/位移角位移比是指采用刚性楼板假定下,端部最大位移(层间位移)与两端位移(层间位移)平均值的比,位移比的大小反映了结构的扭转效应,同周期比的概念一样都是为了控制建筑的扭转效应提出的控制参数。
PKPM中那七个比的详细出处及调整
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PKPM中那七个比的详细出处及调整PKPM中那七个比的详细出处及调整一、轴压比1、定义:柱(墙)的轴压力设计值与柱(墙)的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比值。
2、作用:反映了柱(墙)的受压情况;限制柱(墙)的轴压比主要是为了控制柱(墙)的延性,因为轴压比越大,柱(墙)的延性就越差,在地震作用下柱(墙)的破坏呈脆性。
3、规范限值:1)柱轴压比限值《混凝土结构设计规范》(50010-2010)11.4.16条《建筑抗震设计规范》(50011-2010)6.3.6条《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010)6.4.2条2)剪力墙轴压比限值《混凝土结构设计规范》(50010-2010)11.7.16条《建筑抗震设计规范》(50011-2010)6.4.2条《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010)7.2.13条4、不满足规范限值时调整方案:增大柱(墙)的截面尺寸或提高该楼层柱(墙)混凝土强度等级。
二、剪重比1、定义:水平地震力作用下楼层剪力标准值与重力荷载代表值的比值。
2、作用:为了控制结构总水平地震剪力及各楼层最小水平地震剪力,确保结构的安全。
3、规范限值:《建筑抗震设计规范》(50011-2010)5.2.5条《高层建筑混土结构技术规程》(JGJ3-2010)4.3.12条注:1、周期介于3.5s和5.0s之间的结构,应允许线性插入取值;2、7、8度时括号内的数值分别用于设计基本地震加速度为0.15g和0.30g的地区;3、对于竖向不规则结构的薄弱层(不满足《高规》第3.5.2、3.5.3、3.5.4条),剪重比尚应乘以1.15的增大系数;4、“扭转效应明显”是指楼层最大水平位移(或层间位移)大楼层平均水平位移(或层间位移)的1.2倍。
4、不满足规范限值时的调整方案:1)程序调整:在SATWE的“调整信息”中勾选“按抗震规范5.2.5条调整各层地震内力”后,程序按抗震规范5.2.5条自动将楼层最小地震剪力系数直接乘以该层及以上楼层重力荷载代表值,用以调整该楼层地震剪力,以满足剪重比的要求。
PKPM七大控制指标及调整方法

PKPM七大控制指标及调整方法一、轴压比:含义:轴压比指柱组合的轴压力设计值与柱的截面面积和混凝土轴心压强强度设计值乘积之比值,u=N/(A*Fc)——抗规6.3.6作用:主要是为限制结构的轴压比,保证结构的延性要求,规范对墙址和柱均有相应限值要去,具体详见抗规6.3.7和6.4.6,高规6.4.2和7.2.14及相应的条文说明。
轴压比不满足要求,对结构的延性没有办法满足;若轴压比过小,说明结构的经济指数指标较差,宜适当减小相应墙柱、柱的截面面积。
轴压比不满足时的调整方法:1、程序调整:SATWE程序不能实现2、人工调整:从公式出发,可以增大墙柱截面面积或提高混凝土的强度。
规范规定:柱轴压比不宜超过下表的规定;建造于Ⅳ类场地且较高的高层建筑,柱轴压比限值应适当减小:注:1.轴压比指柱组合的轴压力设计值与柱的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比值;对本规范规定不进行地震作用计算的结构,可取无地震作用组合的轴力设计值计算;2.表内限值适用于混凝土强度等级不高于C60的柱;当混凝土强度等级为C65-C70时,轴压比限值应降低0.05;当混凝土强度等级为C75-C80时,轴压比限值应降低0.10;3.表内限值适用于剪跨比大于2的柱;剪跨比不大于2但不小于1.5的柱,轴压比限值应降低0.05;剪跨比小于1.5的柱,轴压比限值应专门研究并采取特殊构造措施;4.沿柱全高采用井字复合箍且箍筋肢距不大于200mm、间距不大于100mm、直径不小于12mm,或沿柱全高采用复合螺旋箍、螺旋间距不大于100mm、箍筋肢距不大于200mm、直径不小于12mm,或沿柱全高采用连续复合矩形螺旋箍、螺旋净距不大于80mm、箍筋肢距不大于200mm、直径不小于10mm,轴压比限值均可增加0.10;5.在柱的截面中部附加芯柱,其中另加的纵向钢筋的总面积不少于柱截面面积的0.8%,轴压比限值可增加0.05;此项措施与注3的措施共同采用时,轴压比限值可增加0.15,但箍筋的体积配箍率仍可按轴压比增加0.10的要求确定;6.轴压比限值不应大于1.05。
PKPM中七个比的控制和调整及整体性能控制总论
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PKPM中七个比的控制和调整(2007-10-2017:54:59)1、轴压比:主要为控制结构的延性,规范对墙肢和柱均有相应限值要求,见抗规6.3.7和6.4.6,高规6.4.2和7.2.14。
轴压比不满足时的调整方法:1)程序调整:SATWE程序不能实现。
2)人工调整:增大该墙、柱截面或提高该楼层墙、柱混凝土强度。
2、剪重比:主要为控制各楼层最小地震剪力,确保结构安全性,见抗规5.2.5,高规3.3.13。
这个要求如同最小配筋率的要求,算出来的地震剪力如果达不到规范的最低要求,就要人为提高,并按这个最低要求完成后续的计算。
剪重比不满足时的调整方法:1)程序调整:在SATWE的"调整信息"中勾选"按抗震规范5.2.5调整各楼层地震内力"后,SATWE按抗规5.2.5自动将楼层最小地震剪力系数直接乘以该层及以上重力荷载代表值之和,用以调整该楼层地震剪力,以满足剪重比要求。
2)人工调整:如果还需人工干预,可按下列三种情况进行调整:a)当地震剪力偏小而层间侧移角又偏大时,说明结构过柔,宜适当加大墙、柱截面,提高刚度;b)当地震剪力偏大而层间侧移角又偏小时,说明结构过刚,宜适当减小墙、柱截面,降低刚度以取得合适的经济技术指标;c)当地震剪力偏小而层间侧移角又恰当时,可在SA TWE的"调整信息"中的"全楼地震作用放大系数"中输入大于1的系数增大地震作用,以满足剪重比要求。
3、刚度比:主要为控制结构竖向规则性,以免竖向刚度突变,形成薄弱层,见抗规3.4.2,高规4.4.2;对于形成的薄弱层则按高规5.1.14予以加强。
刚度比不满足时的调整方法:1)程序调整:如果某楼层刚度比的计算结果不满足要求,SATWE自动将该楼层定义为薄弱层,并按高规5.1.14将该楼层地震剪力放大1.15倍。
2)人工调整:如果还需人工干预,可适当降低本层层高和加强本层墙、柱或梁的刚度,适当提高上部相关楼层的层高和削弱上部相关楼层墙、柱或梁的刚度。
PKPM位移比、周期比调整

satwe处理后最主要控制以下几个参数就可以了。
高层结构设计需要控制的七个比值及调整方法高层设计的难点在于竖向承重构件(柱、剪力墙等)的合理布置,设计过程中控制的目标参数主要有如下七个:一、轴压比:主要为限制结构的轴压比,保证结构的延性要求,规范对墙肢和柱均有相应限值要求,见抗规6.3.7和6.4.6,高规6.4.2和7.2.14及相应的条文说明。
轴压比不满足要求,结构的延性要求无法保证;轴压比过小,则说明结构的经济技术指标较差,宜适当减少相应墙、柱的截面面积。
轴压比不满足时的调整方法:1、程序调整:SATWE程序不能实现。
2、人工调整:增大该墙、柱截面或提高该楼层墙、柱混凝土强度。
二、剪重比:主要为限制各楼层的最小水平地震剪力,确保周期较长的结构的安全,见抗规5.2.5,高规3.3.13及相应的条文说明。
这个要求如同最小配筋率的要求,算出来的水平地震剪力如果达不到规范的最低要求,就要人为提高,并按这个最低要求完成后续的计算。
剪重比不满足时的调整方法:1、程序调整:在SATWE的“调整信息”中勾选“按抗震规范5.2.5调整各楼层地震内力”后,SATWE按抗规5.2.5自动将楼层最小地震剪力系数直接乘以该层及以上重力荷载代表值之和,用以调整该楼层地震剪力,以满足剪重比要求。
2、人工调整:如果还需人工干预,可按下列三种情况进行调整:1)当地震剪力偏小而层间侧移角又偏大时,说明结构过柔,宜适当加大墙、柱截面,提高刚度。
2)当地震剪力偏大而层间侧移角又偏小时,说明结构过刚,宜适当减小墙、柱截面,降低刚度以取得合适的经济技术指标。
3)当地震剪力偏小而层间侧移角又恰当时,可在SATWE的“调整信息”中的“全楼地震作用放大系数”中输入大于1的系数增大地震作用,以满足剪重比要求。
三、刚度比:主要为限制结构竖向布置的不规则性,避免结构刚度沿竖向突变,形成薄弱层,见抗规3.4.2,高规4.4.2及相应的条文说明;对于形成的薄弱层则按高规5.1.14予以加强。
PKPM七大控制指标及调整方法

PKPM七大控制指标及调整方法一、轴压比:含义:轴压比指柱组合的轴压力设计值与柱的截面面积和混凝土轴心压强强度设计值乘积之比值,u=N/(A*Fc)――抗规636作用:主要是为限制结构的轴压比,保证结构的延性要求,规范对墙址和柱均有相应限值要去,具体详见抗规637和6.4.6,高规642和7.2.14及相应的条文说明。
轴压比不满足要求,对结构的延性没有办法满足;若轴压比过小,说明结构的经济指数指标较差,宜适当减小相应墙柱、柱的截面面积。
轴压比不满足时的调整方法:1、程序调整:SATW程序不能实现2、人工调整:从公式出发,可以增大墙柱截面面积或提高混凝土的强度。
规范规定:柱轴压比不宜超过下表的规定;建造于W类场地且较高的高层建筑,柱轴压比限值应适当减小:注:1.轴压比指柱组合的轴压力设计值与柱的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比值;对本规范规定不进行地震作用计算的结构,可取无地震作用组合的轴力设计值计算;2. 表内限值适用于混凝土强度等级不高于C60的柱;当混凝土强度等级为C65-C70时,轴压比限值应降低0.05;当混凝土强度等级为C75-C80时,轴压比限值应降低0.10;3. 表内限值适用于剪跨比大于2的柱;剪跨比不大于2但不小于1.5的柱,轴压比限值应降低0.05;剪跨比小于1.5的柱,轴压比限值应专门研究并采取特殊构造措施;4. 沿柱全高采用井字复合箍且箍筋肢距不大于200mm间距不大于100mm 直径不小于12mm或沿柱全高采用复合螺旋箍、螺旋间距不大于100mm箍筋肢距不大于200mm直径不小于12mm或沿柱全高采用连续复合矩形螺旋箍、螺旋净距不大于80mm箍筋肢距不大于200mm直径不小于10mm轴压比限值均可增加0.10;5. 在柱的截面中部附加芯柱,其中另加的纵向钢筋的总面积不少于柱截面面积的0.8%,轴压比限值可增加0.05;此项措施与注3的措施共同采用时,轴压比限值可增加0.15,但箍筋的体积配箍率仍可按轴压比增加0.10的要求确定;6. 轴压比限值不应大于1.05。
pkpm刚度比、位移比、周期比详细讲解_secret
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PKPM刚度比、位移比、周期比详细讲解周期比规范条文: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0.85。
(用来控制扭转刚度不至于太小)对于通常的规则单塔楼结构,如下验算周期比:1)根据各振型的平动系数大于0.5,还是扭转系数大于0.5,区分出各振型是扭转振型还是平动振型2)通常周期最长的扭转振型对应的就是第一扭转周期Tt,周期最长的平动振型对应的就是第一平动周期T13)对照“结构整体空间振动简图”,考察第一扭转/平动周期是否引起整体振动,如果仅是局部振动,不是第一扭转/平动周期。
再考察下一个次长周期。
4)考察第一平动周期的基底剪力比是否为最大5)计算Tt/T1,看是否超过0.9 (0.85)周期比控制什么?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。
一句话,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周期比不满足要求,如何调整?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,总的调整原则是加强结构外圈刚度,削弱结构内筒刚度。
F验算周期比的目的,主要为控制结构在罕遇大震下的扭转效应。
F多塔结构周期比:对于多塔楼结构,不能直接按上面的方法验算。
如果上部没有连接,应该各个塔楼分别计算并分别验算,如果上部有连接,验算方法尚不清楚。
F体育场馆、空旷结构和特殊的工业建筑,没有特殊要求的,一般不需要控制周期比。
F当高层建筑楼层开洞口较复杂,或为错层结构时,结构往往会产生局部振动,此时应选择“强制刚性楼板假定”来计算结构的周期比。
PKPM模型参数调整方法
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一、位移比超限宜≤1.2、应≤1.5
注:【全楼强制刚性楼板假定】设置
首先需要判断是某个楼层的局部节点位移超了所造成,还是整个楼层的位移都超了所造成的
<一>、楼层最大位移超限
1、参看哪个节点位移超,加大该处柱截面尺寸、该处节点相关梁的尺寸。
2、或者减小该节点周围柱的截面尺寸。
3、尽量避免框架中只有单向拉结的柱存在,这种柱子地震作用下位移较大。
4、另外也可能是建筑的刚度布置不均匀,构件布置过于集中,比如剪力墙结构则是刚心和质心偏移过大。
<二>、层间位移比(整个建筑的刚度布置不均匀)
如果层间位移角很小,相邻层的位移比值要求可以放宽。
如果整个层间位移都偏大,则需加大相关的截面(如四个角的柱截面)。
二、周期比应≤0.9
周期比超限处理:
1、最有效原则:削弱内部刚度,增强周边刚度,尽量周边均匀对称连续
2、有较大凹入的部位加拉梁
3、看看位移,将位移大的地方加拉梁,或者加大梁截面,加厚板
4、增加外围梁截面,特别加强角部,和抗震墙部位的梁截面。
三、刚度比相邻层70%,相邻三层的平均80%
1、如果是薄弱层,乘以1.25增大系数。
2、增加竖向承重构件的截面
四、刚重比
框架应≥10,宜框架≥20;剪力墙应≥1.4,宜≥2.7
1、增加竖向承重构件的截面刚度
2、在SATWE中勾选考虑P-Δ效应,程序会自动考虑。
五、剪重比(最小地震力系数)
6度区0.008,7度区0.016(0.024),对于薄弱层乘以1.15倍系数。
PKPM刚度比、位移比、周期比详细讲解
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PKPM刚度比、位移比、周期比详细讲解PKPM刚度比、位移比、周期比详细讲解周期比规范条文: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0.85。
对于通常的规则单塔楼结构,如下验算周期比:1)根据各振型的平动系数大于0.5,还是扭转系数大于0.5,区分出各振型是扭转振型还是平动振型2)通常周期最长的扭转振型对应的就是第一扭转周期Tt,周期最长的平动振型对应的就是第一平动周期T1 3)对照“结构整体空间振动简图”,考察第一扭转/平动周期是否引起整体振动,如果仅是局部振动,不是第一扭转/平动周期。
再考察下一个次长周期。
4)考察第一平动周期的基底剪力比是否为最大5)计算Tt/T1,看是否超过0.9 (0.85)周期比控制什么?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。
一句话,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周期比不满足要求,如何调整?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,总的调整原则是加强结构外圈刚度,削弱结构内筒刚度。
F验算周期比的目的,主要为控制结构在罕遇大震下的扭转效应。
F多塔结构周期比:对于多塔楼结构,不能直接按上面的方法验算。
如果上部没有连接,应该各个塔楼分别计算并分别验算,如果上部有连接,验算方法尚不清楚。
F体育场馆、空旷结构和特殊的工业建筑,没有特殊要求的,一般不需要控制周期比。
F当高层建筑楼层开洞口较复杂,或为错层结构时,结构往往会产生局部振动,此时应选择“强制刚性楼板假定”来计算结构的周期比。
PKPM中七个比地控制和调整及整体性能控制总论

PKPM中七个比的控制和调整<2007-10-2017:54:59>轴压比不满足时的调整方法:1〕程序调整:SATWE程序不能实现.2〕人工调整:增大该墙、柱截面或提高该楼层墙、柱混凝土强度.的要求,算出来的地震剪力如果达不到规X的最低要求,就要人为提高,并按这个最低要求完成后续的计算.剪重比不满足时的调整方法:动将楼层最小地震剪力系数直接乘以该层与以上重力荷载代表值之和,用以调整该楼层地震剪力,以满足剪重比要求.2〕人工调整:如果还需人工干预,可按如下三种情况进展调整:a〕当地震剪力偏小而层间侧移角又偏大时,说明结构过柔,宜适当加大墙、柱截面,提高刚度;b〕当地震剪力偏大而层间侧移角又偏小时,说明结构过刚,宜适当减小墙、柱截面,降低刚度以取得适宜的经济技术指标;c〕当地震剪力偏小而层间侧移角又恰当时,可在SATWE的"调整信息"中的"全楼地震作用放大系数"中输入大于1的系数增大地震作用,以满足剪重比要求.刚度比不满足时的调整方法:楼层地震剪力放大1.15倍.2〕人工调整:如果还需人工干预,可适当降低本层层高和加强本层墙、柱或梁的刚度,适当提高上部相关楼层的层高和削弱上部相关楼层墙、柱或梁的刚度.位移比不满足时的调整方法:1〕程序调整:SATWE程序不能实现.2〕人工调整:只能通过人工调整改变结构平面布置,减小结构刚心与形心的偏心距;可利用程序的节点搜索功能在SATWE的"分析结果图形和文本显示"中的"各层配筋构件编号简图"中快速找到位移最大的节点,加强该节点对应的墙、柱等构件的刚度;也可找出位移最小的节点削弱其刚度;直到位移比满足要求.的扭转刚度相对于侧移刚度较小,结构扭转效应过大.周期比不满足时的调整方法:1〕程序调整:SATWE程序不能实现.2〕人工调整:只能通过人工调整改变结构布置,提高结构的扭转刚度;总的调整原如此是加强结构外围墙、柱或梁的刚度,适当削弱结构中间墙、柱的刚度.第一或第二振型为扭转时的调整方法:1〕SATWE程序中的振型是以其周期的长短排序的.主轴方向的动力特性<周期和振型>宜相近".3〕当第一振型为扭转时,说明结构的扭转刚度相对于其两个主轴〔第二振型转角方向和第三振型转角方向,一般都靠近X轴和Y轴〕方向的侧移刚度过小,此时宜沿两主轴适当加强结构外围的刚度,并适当削弱结构内部的刚度. 4〕当第二振型为扭转时,说明结构沿两个主轴方向的侧移刚度相差较大,结构的扭转刚度相对其中一主轴〔第一振型转角方向〕的侧移刚度是合理的;但相对于另一主轴〔第三振型转角方向〕的侧移刚度如此过小,此时宜适当削弱结构内部沿"第三振型转角方向"的刚度,并适当加强结构外围〔主要是沿第一振型转角方向〕的刚度.5〕在进展上述调整的同时,应注意使周期比满足规X的要求.6〕当第一振型为扭转时,周期比肯定不满足规X的要求;当第二振型为扭转时,周期比拟难满足规X的要求. 满足要求,说明结构的刚度相对于重力荷载过小;但刚重比过分大,如此说明结构的经济技术指标较差,宜适当减少墙、柱等竖向构件的截面面积.刚重比不满足时的调整方法:1〕程序调整:SATWE程序不能实现.层间受剪承载力比不满足时的调整方法:1〕程序调整:在SATWE的"调整信息"中的"指定薄弱层个数"中填入该楼层层号,将该楼层强制定义为薄弱层, 2〕人工调整:如果还需人工干预,可适当提高本层构件强度〔如增大配筋、提高混凝土强度或加大截面〕以提高本层墙、柱等抗侧力构件的承载力,或适当降低上部相关楼层墙、柱等抗侧力构件的承载力.如果结构竖向较规如此,第一次试算时可只建一个结构标准层,待结构的周期比、位移比、剪重比、刚度比等满足之后再添加其它标准层;这样可以减少建模过程中的重复修改,加快建模速度.---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------结构整体性能控制总论<2007-03-1508:45:07>该总论共有六局部,每一项都有关乎结构的整体抗震性能,作为结构人应能理解之、掌握之、应用之.对每一局部都从以下四方面进展论述:A控制意义;B规X条文;C计算方法与程序实现;D须知事项.---------------结构整体性能控制总论---------------1.刚度比的控制:表征结构整体上下匀称度的指标.2.周期比的控制:表征抗扭刚度的大小,不至结构地震时轻易产生扭转破坏.3.位移比的控制:扭转不规如此时的一控制参数,反映了结构的扭转效应4.剪重比的控制:保证结构有足够的抗剪能力〔与抗震影响系数有内在联系>,不至太脆弱5.结构薄弱层的验算和控制:防止薄弱层的轻易出现,假如不可防止要采取相应措施予以加强6.结构稳定性的验算与控制:对结构稳定性的控制,防止建筑在地震时发生倾覆.---------------结构整体性能控制总论---------------1刚度比的控制A控制意义:新规X要求结构各层之间的刚度比,并根据刚度比对地震力进展放大,.新规X对结构的层刚度有明确的要求,在判断楼层是否为薄弱层、地下室是否能作为嵌固端、转换层刚度是否满足要求等等,都要求有层刚度作为依据,直观的来说,层刚度比的概念用来表现结构整体的上下匀称度.B规X条文:新抗震规X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.层侧向刚度平均值的80%.应小于相邻上部结构楼层侧向刚度的2倍.γ表示转换层上、下层结构刚度的变化,非抗震设计时γ不应大于3,抗震设计时不应大于2.上部剪力墙结构的等效侧向刚度比γe宜接近1,非抗震设计时不应大于2,抗震设计时不应大于1.3.C计算方法与程序实现:>>楼层剪切刚度>>单层加单位力的楼层剪弯刚度>>楼层平均剪力与平均层间位移比值的层刚度只要计算地震作用,一般应选择第3种层刚度算法不计算地震作用,对于多层结构可以选择剪切层刚度算法,高层结构可以选择剪弯层刚度不计算地震作用,对于有斜支撑的钢结构可以选择剪弯层刚度算法D须知事项:转换层结构按照"高规"要求计算转换层上下几层的层刚度比,一般取转换层上下等高的层数计算.层刚度作为该层是否为薄弱层的重要指标之一,对结构的薄弱层,规X要求其地震剪力放大1.15,这里程序将由用行控制.当采用第3种层刚度的计算方式时,如果结构平面中的洞口较多,这样会造成楼层平均位移的计算误差增加,此时应选择"强制刚性楼板假定"来计算层刚度.选择剪切、剪弯层刚度时,程序默认楼层为刚性楼板----------------------------------------------------------------------------2周期比的控制A控制意义:周期比---第一扭转周期与第一侧振周期的比值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.所以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.一句话,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的合理性验算周期比的目的,主要为控制结构在罕遇大震下的扭转效应.B规X条文大于0.9,B级高度高层建筑、混合结构高层建筑与本规程第10章所指的复杂高层建筑不应大于0.85抗归中没有明确提出该概念,所以多层时该控制指标可以适当放松,但一般不大于1.0.C计算方法与程序实现程序计算出每个振型的侧振成份和扭振成份,通过平动系数和扭转系数可以明确地区分振型的特征.周期最长的扭振振型对应的就是第一扭振周期Tt,周期最长的侧振振型对应的就是第一侧振周期T1〔注意:在某些情况下,还要结合主振型信息来进展判断〕.知道了Tt和T1,即可验证其比值是否满足规XD须知事项>>复杂结构的周期比控制多塔结构周期比:对于多塔楼结构,不能直接按上面的方法验算.如果上部没有连接,应该各个塔楼分别计算并分别验算,如果上部有连接,验算方法尚不清楚.体育场馆、空旷结构和特殊的工业建筑,没有特殊要求的,一般不需要控制周期比.当高层建筑楼层开洞口较复杂,或为错层结构时,结构往往会产生局部振动,此时应选择"强制刚性楼板假定"来计算结构的周期比.以过滤局部振动产生的周期----------------------------------------------------------------------------3位移比的控制A控制意义:位移比---是指楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移角与本楼层平均值的比位移比的大小反映了结构的扭转效应,同周期比的概念一样都是为了控制建筑的扭转效应提出的控制参数.〔在高归B规X条文规如此时,应计与扭转影响,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;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、混合结构高层建筑与复杂高层建筑,不应大于该楼层平均值的1.4倍.C计算方法与程序实现程序中对每一层都计算并输出最大水平位移、最大层间位移角、平均水平位移、平均层间位移角与相应的比值,以一目了然地判断是否满足规X.且注意位移比的限值是根据刚性楼板假定的条件下确定的,其平均位移的计算方法,也基于"刚性楼板假定".控制位移比的计算模型:按照规X要求的定义,位移比表示为"最大位移/平均位移",而平均位移表示为"〔最大位移+最小位移〕/2",其中的关键是"最小位移",当楼层中产生0位移节点,如此最小位移一定为0,从而造成平均位移为最大位移的一半,位移比为 2.如此失去了位移比这个结构特征参数的参考意义,所以计算位移比时,如果楼层中产生"弹性节点",应选择"强制刚性楼板假定".层间位移角:程序采用"最大柱〔墙〕间位移角"作为楼层的层间位移角,此时可以"不考虑偶然偏心"的计算条件. D须知事项>>复杂结构的位移控制复杂结构,如坡屋顶层、体育馆、看台、工业建筑等,结构或者柱、墙不在同一标高,或者本层根本没有楼板,此时如果采用"强制刚性楼板假定",结构分析严重失真,位移比也没有意义.所以这类结构可以通过位移的"详细输出"或观察结构的变形示意图,来考察结构的扭转效应.对于错层结构或带有夹层的结构,这类结构总是伴有大量的越层柱,当选择"强制刚性楼板假定"后,越层柱将受到楼层的约束,如果越层柱很多,计算失真.总之,结构位移特征的计算模型之合理性,应根据结构的实际出发,对复杂结构应采用多种.----------------------------------------------------------------------------4剪重比的控制A控制意义:控制剪重比,是要求结构承当足够的地震作用,设计时不能小于规X的要求.剪重比与地震影响系数由内在联系:λ=0.2αmaxB规X条文C计算方法与程序实现剪重比是反映地震作用大小的重要指标,它可以由"有效质量系数"来控制,当"有效质量系数"大于90%时,可以认为地震作用满足规X要求,此时,再考察结构的剪重比是否适宜,否如此应修改结构布置、增加结构刚度,使计算的剪重比能自然满足规X要求."有效质量系数"与"振型数"有关,如果"有效质量系数"不满足90%,如此可以通过增加振型数来满足.>>有效质量系数,他的方法是基于刚性楼板假定的,不适用于一般结构.方法开展:现在不少结构因其复杂性需要考虑楼板的弹性变形,因此需要一种更为一般的方法,不但能够适用于刚性楼板,也应该能够适用于弹性楼板.出于这个目的,我们从结构变形能的角度对此问题进展了研究,提出了一个通用方法来计算各地震方向的有效质量系数,这个新方法已经实现于TAT、SATWE和PMSAP.经验:根据我们的计算经验,当有效质量系数大于0.8时,基底剪力误差一般小于5%.在这个意义上我们称有效质量系数大于0.8的情形为振型数足够;否如此称振型数不够.>>剪重比的调整当剪重比不满足规X要求时,程序将自动调整地震作用,已达到设计目标的要求.剪重比调整系数将直接乘在该层构件的地震内力上.地下室可以不受最小剪重比的控制.TAT可以人工控制结构的剪重比;而SATWE是按照规X值控制,不能人工控制.----------------------------------------------------------------------------5结构薄弱层的验算和控制防止薄弱层的轻易出现,假如不可防止要采取相应措施予以加强B规X条文刚度平均值的80%,或某楼层竖向抗侧力构件不连续,其薄弱层对应于地震作用标准值的地震剪力应乘以1.15的增大系数.承载力的80%,不应小于其上一层受剪承载力的65%;B级高度高层建筑的楼层层间抗侧力结构的受剪承载力不应小于其上一层受剪承载力的75%.抗震设计的高层建筑结构,结构楼层层间抗侧力结构的承载力小于其上一层的80%,其薄弱层对应于地震作用标准值的地震剪力应乘以1.15的增大系数.C计算方法与程序实现薄弱层方法之一:按层刚度比来判断薄弱层方法之二:按楼层承载力比来判断薄弱层方法之三:按楼层弹塑性层间位移角来判断>>按层刚度比来判断规X对结构的层刚度有明确的要求,在判断楼层是否为薄弱层时,抗震规X和高规建议的计算层刚度的如下方法〔地下室是否能作为嵌固端、转换层刚度是否满足要求等,都要求有层刚度作为依据〕:ΔiΔi由于层刚度产生的薄弱层,可以通过调整结构布置、材料强度来改变.>>按楼层承载力比来判断程序将薄弱层地震作用标准值乘以1.15的增大系数.选择剪力位移比方法计算层刚度时,一般要采用"刚性楼板假定"的条件.对于有弹性板或板厚为零的工程,应计算两次.在刚性楼板假定条件下计算层刚度并找出薄弱层.再在条件下计算,并且检查原找出的薄弱层是否得到确认, 完成其它计算.转换层是楼层竖向抗侧力构件不连续的薄弱层.不管该层程序判断是否满足刚度比要求,用户都应强制该层为"薄弱层".对于错层、刚度削弱层,以与承载力比值不满足规X的楼层,也应采用"强制薄弱层"来特别指定.由楼层承载力产生的薄弱层,只能通过调整配筋来解决.如提高"超配系数"等.>>按楼层弹塑性层间位移角来判断结构弹塑性变形验算,指罕遇地震下结构层间位移不超过弹塑性层间位移角,属变形能力极限状态验算.规X:罕遇地震影响系数最大值的取值,7度αααmax为1.4.计算方法:简化方法,适用于不超过12层,且层侧向刚度无突变的框架结构;弹塑性静力分析方法;弹塑性动力分析方法.6结构稳定性的验算与控制A控制意义:对结构稳定性的控制,防止建筑在地震时发生倾覆.当高层、超高层建筑高宽比拟大,水平风、地震作用较大,地基刚度较弱时,结构整体倾覆验算很重要,它直接关系到结构安全度的控制.B规X条文地震、风〕作用下结构内力和位移的不利影响.之间零应力区面积不应超过根底底面面积的15%.计算时,质量偏心较大的裙楼与主楼可分开考虑.C计算方法与程序实现重力二阶效应即P-Δ效应包含两局部,〔1〕由构件挠曲引起的附加重力效应;〔2〕由水平荷载产生侧移,重力荷于侧移引起的附加效应.一般只考虑第〔2〕种,第〔1〕种对结构影响很小.当结构侧移越来越大时,重力产生的福角效应〔P-Δ效应〕将越来越大,从而降低构件性能直至最终失稳.在考虑P-Δ效应的同时,还应考虑其它相应荷载,并考虑组合分项系数,然后进展承载力设计.对于多层结构P-Δ效应影响很小.对于大多数高层结构,P-Δ效应影响将在5%~10%之间.对于超高层结构,P-Δ效应影响将在10%以上.所以在分析超高层结构时,应该考虑P-Δ效应影响.<P-Δ效应对高层建筑结构的影响规律:中间大两端小>框架为剪切型变形,按每层的刚重比验算结构的整体稳定剪力墙为弯曲型变形,按整体的刚重比验算结构的整体稳定整体抗倾覆的控制??根底底部零应力区控制D须知事项>>结构的整体稳定的调整Δ效应提高了结构的承载力后,对于不满足整体稳定的结构,必须调整结构布置,提高结构的整体刚度〔只有高宽比很大的结构才有可能发生〕.当整体稳定不满足要求时,必须调整结构方案,减少结构的高宽比.对一些特殊的工业建筑物,在没有特殊要求的情况下,也应满足整体稳定的要求.>>结构大震下的稳定第二阶段设计是结构的弹塑性变形验算,对地震下容易倒塌的结构和有特殊要求的结构,要求其薄弱部位的验算应满足大震不倒的位移限制,并采用相应的专门的抗震构造措施.对于复杂和超限高层结构宜进展第二阶段的设计.第二阶段的弹塑性变形分析,宜同时考虑结构的P-Δ效应.为了保证结构大震下的稳定,弹塑性层间位移角应满足下表的要求:结构类型弹塑性位移角限值[θp]混凝土框架1/50混凝土框剪、框筒1/100混凝土剪力墙、筒中筒1/120多高层钢结构1/50>>结构整体抗倾覆验算高层建筑混凝土结构技术规程》〔JGJ3-2002〕与《建筑抗震设计规X》〔GB50011-2001〕,对高层建筑尤其是高宽比大于4的高层建筑的整体抗倾覆提出了更严格的要求.计算时假定根底与地基均具有足够的刚度,基底反力呈线性分布;重力荷载合力中心与基底形心根本重合〔一般要求偏心距不大于B/60〕.如为基岩,地基足够刚,MR/MOV要求可是当放松;如为中软土地基,MR/MOV要求还应适当从严.地震时,地基稳定状态受到影响,故抗震设计时,尤其抗震设防烈度为8度以上地区,MR/MOV要求还要求适当从严;抗风时,可计与地下室周边被动土压力作用,但MR/MOV要求仍应满足规程要求、不宜放松.当扩大的裙房地下室底板较薄、地下室墙体较少、地下室墙体、顶板开洞削弱较多时,抗倾覆力矩计算的根底底面宽度宜适当减少,或可取塔楼根底的外包宽度计算,以策安全.。
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satwe处理后最主要控制以下几个参数就可以了,对于新手来说反复看,慢慢消化。
贵州建筑结构设计群(143562456)
高层结构设计需要控制的七个比值及调整方法
高层设计的难点在于竖向承重构件(柱、剪力墙等)的合理布置,设计过程中控制的目标参数主要有如下七个:
一、轴压比:主要为限制结构的轴压比,保证结构的延性要求,规范对墙肢和柱均有相应限值要求,见抗规6.3.7和6.4.6,高规 6.4.2和7.2.14及相应的条文说明。
轴压比不满足要求,结构的延性要求无法保证;轴压比过小,则说明结构的经济技术指标较差,宜适当减少相应墙、柱的截面面积。
轴压比不满足时的调整方法:
1、程序调整:SATWE程序不能实现。
2、人工调整:增大该墙、柱截面或提高该楼层墙、柱混凝土强度。
二、剪重比:主要为限制各楼层的最小水平地震剪力,确保周期较长的结构的安全,见抗规5.2.5,高规3.3.13及相应的条文说明。
这个要求如同最小配筋率的要求,算出来的水平地震剪力如果达不到规范的最低要求,就要人为提高,并按这个最低要求完成后续的计算。
剪重比不满足时的调整方法:
1、程序调整:在SATWE的“调整信息”中勾选“按抗震规范5.2.5调整各楼层地震内力”后,SATWE按抗规5.2.5自动将楼层最小地震剪力系数直接乘以该层及以上重力荷载代表值之和,用以调整该楼层地震剪力,以满足剪重比要求。
2、人工调整:如果还需人工干预,可按下列三种情况进行调整:
1)当地震剪力偏小而层间侧移角又偏大时,说明结构过柔,宜适当加大墙、柱截面,提高刚度。
2)当地震剪力偏大而层间侧移角又偏小时,说明结构过刚,宜适当减小墙、柱截面,降低刚度以取得合适的经济技术指标。
3)当地震剪力偏小而层间侧移角又恰当时,可在SATWE的“调整信息”中的“全楼地震作用放大系数”中输入大于1的系数增大地震作用,以满足剪重比要求。
三、刚度比:主要为限制结构竖向布置的不规则性,避免结构刚度沿竖向突变,形成薄弱层,见抗规3.4.2,高规4.4.2及相应的条文说明;对于形成的薄弱层则按高规5.1.14予以加强。
刚度比不满足时的调整方法:
1、程序调整:如果某楼层刚度比的计算结果不满足要求,SATWE自
动将该楼层定义为薄弱层,并按高规5.1.14将该楼层地震剪力放大1.15倍。
2、人工调整:如果还需人工干预,可按以下方法调整:
1)适当降低本层层高,或适当提高上部相关楼层的层高。
2)适当加强本层墙、柱和梁的刚度,或适当削弱上部相关楼层墙、柱和梁的刚度。
四、位移比:主要为限制结构平面布置的不规则性,以避免产生过大的偏心而导致结构产生较大的扭转效应。
见抗规3.4.2,高规 4.3.5及相应的条文说明。
位移比不满足时的调整方法:
1、程序调整:SATWE程序不能实现。
2、人工调整:只能通过人工调整改变结构平面布置,减小结构刚心与形心的偏心距;调整方法如下:
1)由于位移比是在刚性楼板假定下计算的,最大位移比往往出现在结构的四角部位;因此应注意调整结构外围对应位置抗侧力构件的刚度;同时在设计中,应在构造措施上对楼板的刚度予以保证。
2)利用程序的节点搜索功能在SATWE的“分析结果图形和文本显示”中的“各层配筋构件编号简图”中快速找到位移最大的节点,加强该节点对应的墙、柱等构件的刚度;也可找出位移最小的节点削弱其刚度;直到位移比满足要求。
五、周期比:主要为限制结构的抗扭刚度不能太弱,使结构具有必要的抗扭刚度,减小扭转对结构产生的不利影响,见高规4.3.5及相应的条文说明。
周期比不满足要求,说明结构的抗扭刚度相对于侧移刚度较小,扭转效应过大,结构抗侧力构件布置不合理。
周期比不满足时的调整方法:
1、程序调整:SATWE程序不能实现。
2、人工调整:只能通过人工调整改变结构布置,提高结构的抗扭刚度;总的调整原则是加强结构外围墙、柱或梁的刚度,适当削弱结构中间墙、柱的刚度;利用结构刚度与周期的反比关系,合理布置抗侧力构件,加强需要减小周期方向(包括平动方向和扭转方向)的刚度,或削弱需要增大周期方向的刚度。
当结构的第一或第二振型为扭转时可按以下方法调整:
1)SATWE程序中的振型是以其周期的长短排序的。
2)结构的第一、第二振型宜为平动,扭转周期宜出现在第三振型及以后。
见抗规3.5.3条3款及条文说明“结构在两个主轴方向的动力特性(周期和振型)宜相近”。
3)当第一振型为扭转时,说明结构的抗扭刚度相对于其两个主轴(第二振型转角方向和第三振型转角方向,一般都靠近X轴和Y轴)的抗侧移刚度过小,此时宜沿两主轴适当加强结构外围的刚度,并适当削弱结构内部的刚度。
4)当第二振型为扭转时,说明结构沿两个主轴方向的抗侧移刚度相差较大,结构的抗扭刚度相对其中一主轴(第一振型转角方向)的抗侧移刚度是合理的;但相对于另一主轴(第三振型转角方向)的抗侧移刚度则过小,此时宜适当削弱结构内部沿“第三振型转角方向”的刚度,并适当加强结构外围(主要是沿第一振型转角方向)的刚度。
5)在进行上述调整的同时,应注意使周期比满足规范的要求。
6)当第一振型为扭转时,周期比肯定不满足规范的要求;当第二振型为扭转时,周期比较难满足规范的要求。
六、刚重比:主要是控制在风荷载或水平地震作用下,重力荷载产生的二阶效应不致过大,避免结构的失稳倒塌,见高规5.4.1和5.4.4及相应的条文说明。
刚重比不满足要求,说明结构的刚度相对于重力荷载过小;但刚重比过分大,则说明结构的经济技术指标较差,宜适当减少墙、柱等竖向构件的截面面积。
刚重比不满足时的调整方法:
1、程序调整:SATWE程序不能实现。
2、人工调整:只能通过人工调整增强竖向构件,加强墙、柱等竖向构件的刚度。
七、层间受剪承载力比:主要为限制结构竖向布置的不规则性,避免楼层抗侧力结构的受剪承载能力沿竖向突变,形成薄弱层,见抗规3.4.2,高规4.4.3及相应的条文说明;对于形成的薄弱层应按高规5.1.14予以加强。
层间受剪承载力比不满足时的调整方法:
1、程序调整:在SATWE的“调整信息”中的“指定薄弱层个数”中填入该楼层层号,将该楼层强制定义为薄弱层,SATWE按高规5.1.14将该楼层地震剪力放大1.15倍。
2、人工调整:如果还需人工干预,可适当提高本层构件强度(如增大柱箍筋和墙水平分布筋、提高混凝土强度或加大截面)以提高本层墙、柱等抗侧力构件的抗剪承载力,或适当降低上部相关楼层墙、柱等抗侧力构件的抗剪承载力。
如果结构竖向较规则,第一次试算时可只建一个结构标准层,待结构的周期比、位移比、剪重比、刚度比等满足之后再添加其它标准层;这样可以减少建模过程中的重复修改,加快建模速度。
上述几个参数的调整涉及构件截面、刚度及平面位置的改变,在调整过程中可能相互关联,应注意不要顾此失彼。
上述调整方法针对的是一般的高层结构,对于复杂的高层结构还需要更多的经验和专业知识才能解决问题。