坡屋面建模方法对结构计算结果的影响

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对于坡屋面PKPM建模的探讨与分析

对于坡屋面PKPM建模的探讨与分析

对于坡屋面PKPM建模的探讨与分析坡屋面PKPM建模是指利用PKPM软件进行坡屋面建筑的结构分析和设计。

PKPM软件是我国常用的一款建筑结构分析和设计软件,其应用广泛,能够满足复杂建筑结构的分析和设计需求。

在实际工程中,坡屋面建筑由于其独特的结构形式和复杂的受力特点,对于PKPM建模存在一定的挑战和难点。

本文将深入探讨坡屋面PKPM建模的技术要点和分析方法,希望能够为工程师和设计人员在实际工程中的设计和分析工作提供参考。

一、坡屋面PKPM建模的技术要点1.结构形式分析坡屋面建筑的结构形式多种多样,常见的有单坡屋面、双坡屋面、多坡屋面等。

在进行PKPM建模之前,需要对建筑的结构形式进行分析和确认,包括屋面的坡度、主梁和次梁的布置、支撑结构等,这对于后续的建模工作具有重要的指导意义。

2.荷载分析荷载是坡屋面建筑结构设计的重要参数,包括风载、雪载、自重、活荷载等。

在进行PKPM建模时,需要合理地分析和施加这些荷载,以确保建模结果的准确性和可靠性。

3.材料特性分析坡屋面建筑的材料特性会直接影响结构的受力性能和承载能力。

在PKPM建模中,需要准确地输入材料的性能参数,包括弹性模量、抗压强度、抗拉强度等,以确保建模结果的准确性。

4.结构节点分析坡屋面建筑的结构节点复杂多样,包括主梁与次梁的连接、支撑结构的节点等。

在进行PKPM建模时,需要合理地设置和处理这些节点,以确保结构的连续性和稳定性。

1.建模流程坡屋面PKPM建模的流程一般包括几何建模、截面建模、材料设定、荷载设置、边界条件设定、求解分析等步骤。

在进行建模时,需要严格按照这些步骤进行,确保建模的完整和准确。

2.参数选择在进行PKPM建模时,需要合理选择结构的参数,包括截面尺寸、材料参数、支撑参数等。

这些参数的选择对于建模的准确性和效率都具有重要的影响,需要进行合理的分析和把握。

3.边界条件设定边界条件是PKPM建模中的关键环节,直接影响结构分析的准确性和可靠性。

坡屋面建模及分析(投稿版)

坡屋面建模及分析(投稿版)

钢筋混凝土坡屋面建模及分析【摘要】随着国民经济的快速发展和人民欣赏水平的提高,坡屋面建筑越来越受到人们的喜爱。

坡屋面相比平屋面有其独特的优点:屋面造型美观,在屋面处铺设不同颜色的琉璃瓦可以得到不同的立面效果;排水顺畅,不容易积水积雪;隔热隔声效果好;结构受力合理,坡屋面为空间受力体系,整体性和经济性较好。

但是现阶段,设计院在PKPM中进行坡屋面建模时,一般将坡屋面简化为平屋面建模,忽略了坡屋面梁的拱效应和屋面板对整体刚度的影响,与实际情况相差较大。

本文从坡屋面的建模方法出发,了解坡屋面的空间受力特性;并分析不同建模方法的优缺点,为结构设计人员在进行坡屋面设计时提供一些建议。

【关键词】坡屋面、建模、受力特性1、引言现代的钢筋混凝土坡屋面已经不同于中国传统的双坡屋面和歇山建筑,也不同于西方教堂式的坡屋面,现代的坡屋面一般为多坡屋面或曲线型屋面,造型较复杂。

新颖的别墅坡屋面等中小跨度坡屋面蕴含着丰富的建筑思想和结构知识,需要我们进一步的理解和分析。

本文通过对传统的双坡屋面进行分析,了解坡屋面的空间受力特性;进而分析和设计实际工程中的别墅多坡屋面,了解实际坡屋面的受力特性。

2、模型概况及建模方法2.1 模型概况图1坡屋面投影图双坡屋面的投影图如图1所示。

屋面为双坡屋面,坡度为25o;屋面四角处柱截面尺寸为300*300mm,屋面梁的截面尺寸为200*400mm;层高为3300mm;屋面板厚度为120mm;采用C30的混凝土。

屋面恒荷载为7KN/M2,活荷载为0.7KN/M2。

2.2 建模方法为了准确分析坡屋面的空间受力特性,了解不同建模方法的优缺点。

本文应用四种建模方法建立坡屋面模型:平屋面法、PKPM坡屋面建模法、PMSAP坡屋面建模、SAP2000坡屋面建模法。

(1)平屋面法:将坡屋面简化为平屋面进行建模分析是设计院使用最多的一种方法。

当坡屋面起坡点处设有一层水平屋面板时,以坡屋面起坡点到坡屋面顶点的平均高度作为层高建立一个标准层,梁板均按正常楼面水平布置;当坡屋面起坡点处没有水平屋面板时,按从下层楼面至屋面顶点的平均高度作为层高建立标准层,梁板均按正常楼面水平布置。

对于坡屋面PKPM建模的探讨与分析

对于坡屋面PKPM建模的探讨与分析

对于坡屋面PKPM建模的探讨与分析在结构设计中,坡屋面建模一直是大家关注的问题,也是PKPM建模中的一大难点。

能否使软件建立的坡屋面模型更接近建筑实物,计算更加具体真实,也是大家最关心的问题。

PKPM建模中,我们有时将坡屋面简化为平屋面进行分析,如果坡屋面处设有一层水平板时,以坡屋面的平均高度作为层高建立一个标准层,当坡屋面没有水平板时候,按下层楼面至屋面的平均高度作为层高建立标准层,这种方法虽然简捷,但它不能反映结构的真实状态,所以我们常常把计算结果放大,放大到太保守的程度,很不经济。

本人认为在PKPM建模允许的情况下,应尽量使模型接近实物才能使软件更准确的接近实际计算。

标签:结构设计;坡屋面;PKPM建模随着我国城市建设的快速发展和人们生活需求的提高,坡屋面结构体系以其外形美观、立面造型丰富、抗渗漏、不易积水等优点,受到越来越多人的青睐。

它不仅广泛应用于别墅、写字楼等民用建筑,厂房等工业建筑,许多高层住宅建筑楼顶也从原来的平屋顶变成了一顶漂亮的帽子。

把它戴在楼顶可以算是一道美丽的风景,安全地站在城市的每一个角落。

1、坡屋面结构设计方案坡屋面一般有两种结构布置方式:一种是顶部直接做成斜板,当然这层斜板也同时起到屋面板的作用,斜板下可以做梁;也可以不做梁,直接做整体板壳结构。

另一种是做两层板,一层水平板,一层则按屋面造型来做,即存在俗称的“闷层”。

这两种方式都可以在结构跨度比较大的时候设置水平梁来抵消斜屋面产生的水平推力,然后采用梁托小柱的方法支撑倾斜部分。

2、建筑结构布置分析下面比较一下这两种结构布置形式:第一种不做“闷层”时,屋顶层对于空间的利用有较大的好处,实际上就是直接的提高了屋顶层的层高,特别是建设单位有特殊要求时可以采用,这种形式还可分为有折梁屋面和无折梁屋面。

其中若建成有折梁屋面,则应注意屋面折梁的梁高取值,梁高应取其有效高度,折梁高度按计算跨度确定;若建成无折梁屋面,则考虑屋面为一弹性板,这时在PKPM的SATWE计算时应将整个屋面定义为弹性板6,并在参数设置时勾选“楼板按有限元方式设计(仅对弹性板3或6有效)”,这时程序自动按照有限元板壳进行分割计算,应注意的是无折梁屋面的板厚在考虑计算跨度的情况下应取厚一点。

PKPM中屋面斜板的建模及其对结构设计的影响

PKPM中屋面斜板的建模及其对结构设计的影响

第36卷第9期建 筑 结 构2006年9月PKPM中屋面斜板的建模及其对结构设计的影响赵 兵(中国建筑科学研究院 北京100013)姚瑞萍(浙江宏正建筑设计有限公司 嘉兴314050)1 问题的提出PKPM软件中只有P MSAP程序可以进行斜屋面板的内力分析和设计。

为了了解斜屋面的屋面板对结构的周期、位移和构件的内力等计算结果的影响,也为了告知用户在采用P MSAP程序和TAT,SATWE程序分别进行带斜屋面板的结构计算时的差别,利用PKP M中的P MSAP程序分别建立三种计算模型,对计算结果进行对比。

模型1:考虑斜屋面板的平面内和平面外刚度,将其定义为弹性板6[1];模型2:忽略斜屋面板的刚度贡献,将斜屋面板引起的荷载传递给斜梁;模型3:将斜屋面板用斜撑代替,斜屋面引起的荷载传递给斜梁,斜撑的主要作用是模拟斜屋面的刚度。

2 斜屋面结构建模的基本要求PKPM软件对斜屋面结构建模的基本要求如下:在PMCAD程序的人机交互建模中一般是通过设置 梁两端标高或者 改上节点高等方式形成斜屋面。

在操作时需注意以下两点:1)在改 梁两端标高或者 改上节点高时,其值不能超过层高,否则程序在计算时会出现异常;2)在P MCAD建模时,屋面斜梁不能直接落在下层柱的柱顶,斜梁下应输入混凝土柱。

3 工程实例某框架结构仿古建筑,共4层,层2的两端和层4的中间部分布置了较多的斜屋面,屋面板厚为180mm,地震设防烈度为8度,地震基本加速度为0 2g,周期折减系数0 7。

结构的三维轴测图、层4斜梁线框见图1。

采用上述三种模型分别进行结构整体计算。

考虑偶然偏心的影响,采用总刚模型。

简化模型3中,支撑按照普通水平支撑截面选取,该工程中取为200!200。

结构周期和位移的计算结果见表1,某单根构件的内力计算见表2。

有限元模型见图2。

三种计算模型中结构周期和位移的计算表1模型模型1模型2模型3T1(s)0 997(Y)1 119(Y)1 027(Y) T2(s)0 964(X)1 018(X)0 981(X) T3(s)0 801(T)0 891(T)0 826(T)最大层间位移角(X)1 3631 3381 354最大层间位移角(Y)1 3661 2981 326 注:X,Y,T分别表示x,y向和扭转周期。

坡屋面与平屋面结构受力比较分析

坡屋面与平屋面结构受力比较分析

坡屋面与平屋面结构受力比较分析关键词:坡屋面,平面屋,受力比较。

1 引言现在建筑采用平面屋的情况较多,但也有一些建筑因造型需要采用的是坡屋面,特别是别墅建筑,在设计行业内碰到这种情况时,一些设计人员往往仍替代用平屋面建立计算模型进行受力计算和构件设计,但仅从概念上看就可知,坡屋面结构存在的屋脊,加强了局部楼板的支撑刚度,折脊相当于形成了一个空间弱支座,还有坡屋面相互支撑形成空间拱结构,坡屋面板对边梁还有一个向外水平推力,所以,坡屋面与平屋面结构受力状态应是有区别的。

本文就两种屋面结构,在相同条件下,计算研究内力的区别,得到了一些结论,供同行朋友在设计工作中参考使用。

2 基本假定条件为分析比较平屋面与坡屋面的受力状态差别,分别建立相同跨度、边梁柱尺寸,相同荷载的平、坡屋面模型,运用美国CSI公司开发的通用有限元建筑结构分析设计软件ETABS进行受力分析,计算其各构件内力,比较分析其区别。

分析楼板尺寸5600mmx7000mm,平屋面板厚取160mm,坡屋面板厚分别取160mm,130mm(之所以坡屋面板厚取两种,是为了比较研究坡屋面板厚取值是与边梁间跨度有关,还是与边梁屋脊间跨度有关)。

板上附加恒载3.0kn/m2(不包含结构板自重),活荷载2.0kn/m2。

梁板柱混凝土等级均为C30。

3 构件内力差异分析(1)楼板内力计算结果楼板内力分析结果从表中计算结果看,坡屋面板的正负弯距相对均较小,平屋面板的正负弯距较大,而且值得注意的是平屋面板的支座负弯距相对更要大一些,笔者分析原因认为有两点:1.程序是假定楼板与梁自动线约束,梁板一起协调变形,梁向下变形大带动板出现较大负弯距,特别梁跨较长的一边更明显。

2.程序考虑了坡屋面相互支撑的屋脊板刚度的支座效应,使得坡屋面板的实际计算跨度大大的减少。

(2)板对梁柱内力影响比较从计算结果可以看到坡屋面对边梁产生的弯距相对较小,但会产生一定扭矩。

而平屋面板对边线产生了较大的弯距,扭矩几乎为零。

谈坡屋面结构计算

谈坡屋面结构计算

谈坡屋面结构计算文章摘要:由于现版的许多结构计算软件对坡屋面计算的局限性,加上手算的复杂性,结构师在对坡屋面进行计算时,一般都简化为平屋面来计算,当坡度较小时,计算结果与实际情况的误差是在可接受范围内;但当坡度较大时,简化计算就对结构设计带来了很大的安全隐患。

对于较大坡度的坡屋面在进行整体计算后,还应该进行单榀框架的验算,从而得出准确的计算结果。

文章主题:坡屋面坡度简化计算弯矩剪力配筋文章内容:谈坡屋面结构计算余海洋摘要由于现版的许多结构计算软件对坡屋面计算的局限性,/3::-算的复杂性,结构师在对坡屋面进行计算时,〜般都简化为平屋面来计算,当坡度较小时,计算结果与实际情况的误差是在可接受范围内;但当坡度较大时•简化计算就对结构设计带来了很大的安全隐患•对于较大坡度的坡屋面在进行整体计算后,还应该进行单榀框架的验算•从而得出准确的计算结果•关键词:坡屋面坡度简化计算弯矩剪力配筋1前言由于建筑造型,建筑物保温隔热及大面积屋面排水功能等方面的需要,坡屋面设计广泛应用于民用建筑以及工业厂房中•然而现版结构计算软件在整体计算过程中,很难体现坡度的影响,结构师一般把坡屋面简化为平屋面来计算,但这些处理未经验证,给结构留下了一定的安全隐患,因此坡屋面的合理设计应引起结构师的重视.2坡屋面在结构计算中的两个误区2.1把坡面的荷载叠加到下一层进行计算在计算过程中,坡屋面不参与建模计算,仅把这层的荷载导算到下一层的梁板上,这种计算,对于竖向荷载的导算是正确的,但是计算模型的计算高度要比建筑物的实际高度小,因此建筑物受到的水平荷载(风荷载以及地震荷载)要比实际情况小,计算出的水平位移就将比实际情况小,这样就存在安全隐患.2.2把坡屋面作为平屋面计算一般把山墙高度的一半处作为建筑物的屋面标高进行建模计算,这样计算,对地震和风荷载的导算基本是正确的•由于坡屋面的斜梁和框架柱形成了一个拱,斜梁会给框架柱一水平推力,这样框架柱受力状态与平屋面的框架柱受力状态不完全一致,但是模型是按照普通平屋面结构进行计算的,因此这样简化计算也存在安全隐患.?36?3工程实例分析3.1自然条件地震设防烈度:8度,设计地震基本加速度取0.2,设计地震分组为第一组.结构构件安全等级:二级重要性系数:1.0框架抗震等级:2级建筑场地类别:ii类地基土类别:中软土基本风压:0.452地面粗糙度:类基本雪压:0.4/2标准冻深:0.83.2计算数据计算跨度:12单跨迎风面的宽度:12 坡屋面柱顶的标高为=6.000坡屋面恒载标准值60/坡屋面活载标准值:0.5/23.3计算模型方案(一)!方案(一)方案(二)方案(二)第67期余海洋:谈坡屋面结构计算 3.4计算过程当斜屋面角度为30.时,=(刀/)8=[(0+0.5) X 1.03.455] X 0.4512=9.330当斜屋面角度为20.时,=(刀/)=[-0.4+0.5)1.02.178]0.452=1.176 当斜屋面角度为 5.时,=(刀)=[一0.6+0.5)1.01.602]0.4512= 一0.865当斜屋面角度为0.时,=(刀=I(-.6+0.5)1.01.053] 0.452X一0.569当斜屋面角度为5.时,=(刀)(日=[(一0.6+0.5)1..521] 0.452=-0.281 当斜屋面角度为 3.时,:(刀/)日=[( 一0.6+0.5)1..309] 0.45X=-0.167 柱迎风面的=/=1..81..452--4.32()柱背风面的=/=1.00.51.00.4512=2.70(/)3.5计算结果4结论通过上列的数据比较分析可知:(1)把坡屋面简化成平屋面计算,屋面坡度越大,拱的作用就越大,梁拱对框架柱的水平推力就越大,相对于简化为平屋面的方案,引起的柱顶弯矩和剪力的变化越大,尤其当坡屋面的角度较大时,这样的计算是不可靠的.只有当角度小于3.弯矩和剪力误差均小于5%时,简化计算基本可靠.(2) 当角度小于30.时,按坡屋面计算得出的钢筋用量和按简化成平屋面计算得出的钢筋用量基本是吻合的,这两种计算对工程造价没有太大的影响,但配筋方案有着很大的差别.(3)坡屋面中框架梁和柱形成的结构拱使得柱受到较大的水平推力,这样简化计算所得出的结果就小于柱的实际配筋,同时简化计算出的梁的钢筋量大于实际配筋量.参考文献[1]建筑结构荷载规范(50009 —2001)[2] 一,二级注册结构工程师专业考应试指南.施岚清角度()302051053()345521781602105352309/2()1727108985272655 • +/2()7727708968016527左66盘5盘盘.8.8 盘左风-0.4-0.6-0.6-0.6-0.6 左风-0.5-0.5-0.5-0.5-0.5-0.5 左风-0.5-0.5-0.5-0.5-0.5-0.5 右风-0.5-0.5-0.5-0.5-0.5-0.5 右风-0.5-0.5-0.5-0.5-0.5-0.5 右风-0.4-0.6-0.6-0.6-0.6 右风盘盘盘盘()(杜顶集中力)9.3301.176-0.865-0.569-0-28-0.167?37?核工程研究与设计2007年9月梁柱弯矩及剪力(.;)角度()302015153 方案(一)柱顶805.9755.8735.5718.2703.3697.9 弯矩1/ 剪力1246.0226.5218.221.8203.9201.3 方案(二)柱顶499.2639.5652.1664.7677.4682.7 弯矩2/ 剪力2105.6155164.7174.8185.7190.3(2--1)/21/(2--1)/2-61%/ 一133% 〜18%/—46%一13%/一33%一8%/一21% 一4%/ 一9% 一2%_/ 一5% 方案(一)柱底670603574546.8520.559.9 弯矩掳力3246226.5218.2210.8203.9201.3 方案(二)柱底317459468.1476485.3488 弯矩4 剪力4109.7155164.7174.8185.719-3(4-3)/41/(4-3),4 一11%/一124%一31%/一46%-23%/一32%一15%/一2%一7%_/一1%一4%/一5%方案(一)梁负弯矩5805.9755.8735.5718.2703.3698 方案(二)梁负弯矩6499.2639.5652.1664.7677.4682.7(6 一55-61%一18%一13%一8%一4%一2%方案(一)梁917.11052斜坡屋面的设计构造(1)摘要:斜坡屋面结构,首先应选用合理的结构方案,在结构设计时,应建立合理的结构模型,尤其是在采用pkpm结构软件设计时,荷载输入时一定要输入倾斜构件沿水平或垂直方向的荷载分布集度,而并不是倾斜构件沿斜长方向的荷载分布(单位面积、单位长度内的荷载)。

坡屋面结构建模方式分析

坡屋面结构建模方式分析

本文分两部分研究 ,第一是分别建立平屋面模型与坡屋 面模型 ,以此分析假定平屋面在建模 中对计算结果的影响 ,讨 论不同简化模型等效建模的合理 陛;第_是采用坡屋面模型 , 分别在起坡处设置平梁层与不设置平梁层 ,以此来研究平梁 层对坡屋面层受力的影响 。
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1 引言
3 结构设计方案
坡屋面在现 代建筑中应用广泛 ,但是在建模计算中 ,结构
根据建 筑使用功能和场地设计条件 ,主体结构采用现浇
设计人 员常常使用平屋面来替代坡屋面等效建模计算 ,此等 钢筋混凝土框架结构 ,建筑结构安全 等级 为二级 ,框架抗震 等
效对结构整体分 析 ,属于合理 简化 ,但对 坡屋面层本 身 ,不同 级三级 ,地基基础设计等级为丙级 。基础采用桩基 础与柱下条
受 力状 态 更 加 接 近 。
计板重 ),活荷载[31取 0.5kN/m 。
2 工 程 概 况
本工程位于贵州省毕节市威 宁县 ,使用功能为 商业区办 公楼 ,总建 筑面积 l1 787mz,建筑 高度 17.250m,建筑 层数 3 层 ,屋 脊高 度 为 19.2m,首 层层 高 4.5m,2~3层 3.9m,无地下 室 。屋 面 采用 坡屋 面 ,倾 斜 角度 27。 。本 工程 基 本 风 压 0.35kN/m。(按 50a一遇考虑),地面 粗糙 度为 B类 ,抗震 设防烈 度 7度(O.1g),第三组嘲。特 , 征周期值 0.45s。建 筑场地类别属 II 类场地 。抗震类别丙类 。
dif icultiesandpuzzlestothestructuraldesign.Basedonthepitchedroofstructureofweining projeCt m Gui ̄ouwovmce,this paper

坡屋面建模及结构设计的计算

坡屋面建模及结构设计的计算

坡屋面建模及结构设计的计算李鹏明;刘欢【摘要】Along with the development of the structure de-sign, the designof the building plan is more and more diversi-fied, and the application of the sloping roof is becoming more and more frequent. In this paper, the modeling in the applica-tion of PKPM for the following discussion of the sloping roof, and analyses their advantages and disadvantages, and provide more suitable reference for structure design.%随着结构设计的发展,建筑方案的设计越来越趋向多元化,而坡屋面的应用越来越频繁。

本文就坡屋面在PKPM 中的建模应用作以下探讨,并分析各自的利弊,为结构设计提供更适合的参考。

【期刊名称】《四川建材》【年(卷),期】2015(000)006【总页数】2页(P53-54)【关键词】坡屋面;建模;计算;结构设计【作者】李鹏明;刘欢【作者单位】广州大学土木工程学院,广东广州510006;广州大学土木工程学院,广东广州 510006【正文语种】中文【中图分类】TU2311)单根梁布置法:PKPM建模过程中,斜梁是通过修改两端节点标高来实现的,图1是建模过程梁两端节点标高的示意,一般我们通过拉低周边节点标高实现坡屋顶的建立。

2)修改节点高布置法:先按正常楼层建模,然后修改周边节点标高。

PMCAD坡屋面建模相关菜单如图2所示。

3)建模注意事项:(1)采用降节点高度方法实现坡屋顶建模:主要基于正确考虑风荷载,模型组装时按输入的楼层高度进行风荷载计算,所以假如按照3 000层高建筑建模,然后降低周边节点,那么风荷载会按照3 000高度计算;若按照0层高输入,然后将中间屋脊节点拉高3 000,模型组装后会少考虑风荷载的影响。

浅谈框架结构坡屋面的结构设计

浅谈框架结构坡屋面的结构设计

浅谈框架结构坡屋面的结构设计摘要:本文采用PKPM(2010版)结构计算软件对框架结构坡屋面进行建模计算,比较了两种不同建模方式计算结果的差异,研究了不同坡度的坡屋面对斜梁及边柱计算结果的影响,得出了一些有意义的结论。

关键词:坡屋面、平屋面、结构方案、斜梁An Analysis of the Structural Design of Sloping Roofs in Framed Structure BuildingsShen Haie(Shanghai Architectural and Engineering Consultant Co., Ltd. 200120)Abstract: This paper adopts PKPM(2010) structure calculation software to model and calculate the sloping roofs in framed structures. This paper compares with the two different modeling and their respective calculating results. Analyzing the effect of diversified slopes on the calculation results of pitched rafter and side columns, obtain some meaningful conclusions.Key words: sloping roof, flat roof, structural scheme, pitched rafter1 引言:坡屋面作为建筑的第五立面改变了立面造型的单调性,增加了造型处理的多元化,丰富了屋顶造型的多样性,赋予建筑物全新外观,增加了整幢建筑形象的表现力,进而丰富了现有的城市景观。

对于坡屋面PKPM建模的探讨与分析

对于坡屋面PKPM建模的探讨与分析

对于坡屋面PKPM建模的探讨与分析坡屋面是建筑物结构强度分析和设计中的一项重要技术,它可以满足建筑物结构、外观设计等方面的多种要求,具有重要的实用价值。

在建筑行业,模型预测技术(PKPM)被广泛应用于坡屋面建模。

PKPM技术较好地满足了建筑行业坡屋面建模的特定要求和应用,具有模型的高准确性和可靠性、更短的建模时间和节约成本,以及更易于处理复杂几何结构。

PKPM模型可以有效地描述坡屋面几何形状、约束、材料性质等一系列参数,可以满足坡屋面结构设计过程中非常具体的要求。

然而,PKPM技术并不能完全代替传统的结构计算方法,它仍然需要结合到一定程度上的传统计算方法,以有效确定坡屋面建模的结果。

同时,PKPM技术的应用还可以使得坡屋面的结构分析可以有效地和及时地执行,从而提高建筑结构设计的精度,更佳地实现这一目标。

由于PKPM在坡屋面建模中具有众多优点,因此它受到了越来越多的重视。

PKPM技术实施过程中,需要考虑多种因素,必须结合建筑设计的具体情况,尽量考虑建筑设计的全过程,以便能有效地完成坡屋面建模。

传统的结构计算方法会在坡屋面设计的基础上,主要考虑计算、围护结构的设计等内容,但是,PKPM技术在建模上比传统结构计算技术更能考虑建筑设计过程中的几何形状、约束、材料等多方面参数,所以PKPM技术在这方面具有明显的优势。

在坡屋面建模领域,PKPM技术经过不断的研发,现已经发展成十分成熟,其中存在许多软件工具,可以有效地完成坡屋面建模,从而使坡屋面建造工程的效率进一步提高。

另外,PKPM技术也可以有效地帮助我们完成基于建模的数值仿真分析,从而获取坡屋面建造工程的精确模型,优化建筑和结构设计,从而改善建筑结构性能,提高设计精度,为结构安全、舒适性和经济性提供更好的保障。

通过本文探讨,可以看出PKPM在坡屋面建模方面的重要性和优势,为坡屋面建造工程提供了更专业、便捷、高效的解决方案,集模型预测、数值分析和传统计算于一身,取代传统的结构计算技术,从而使坡屋面建造工程的设计能力和执行水平有了显著的提高。

坡屋面建模及分析(投稿版)

坡屋面建模及分析(投稿版)

钢筋混凝土坡屋面建模及分析【摘要】随着国民经济的快速发展和人民欣赏水平的提高,坡屋面建筑越来越受到人们的喜爱。

坡屋面相比平屋面有其独特的优点:屋面造型美观,在屋面处铺设不同颜色的琉璃瓦可以得到不同的立面效果;排水顺畅,不容易积水积雪;隔热隔声效果好;结构受力合理,坡屋面为空间受力体系,整体性和经济性较好。

但是现阶段,设计院在PKPM中进行坡屋面建模时,一般将坡屋面简化为平屋面建模,忽略了坡屋面梁的拱效应和屋面板对整体刚度的影响,与实际情况相差较大。

本文从坡屋面的建模方法出发,了解坡屋面的空间受力特性;并分析不同建模方法的优缺点,为结构设计人员在进行坡屋面设计时提供一些建议。

【关键词】坡屋面、建模、受力特性1、引言现代的钢筋混凝土坡屋面已经不同于中国传统的双坡屋面和歇山建筑,也不同于西方教堂式的坡屋面,现代的坡屋面一般为多坡屋面或曲线型屋面,造型较复杂。

新颖的别墅坡屋面等中小跨度坡屋面蕴含着丰富的建筑思想和结构知识,需要我们进一步的理解和分析。

本文通过对传统的双坡屋面进行分析,了解坡屋面的空间受力特性;进而分析和设计实际工程中的别墅多坡屋面,了解实际坡屋面的受力特性。

2、模型概况及建模方法2.1 模型概况图1坡屋面投影图双坡屋面的投影图如图1所示。

屋面为双坡屋面,坡度为25o;屋面四角处柱截面尺寸为300*300mm,屋面梁的截面尺寸为200*400mm;层高为3300mm;屋面板厚度为120mm;采用C30的混凝土。

屋面恒荷载为7KN/M2,活荷载为0.7KN/M2。

2.2 建模方法为了准确分析坡屋面的空间受力特性,了解不同建模方法的优缺点。

本文应用四种建模方法建立坡屋面模型:平屋面法、PKPM坡屋面建模法、PMSAP坡屋面建模、SAP2000坡屋面建模法。

(1)平屋面法:将坡屋面简化为平屋面进行建模分析是设计院使用最多的一种方法。

当坡屋面起坡点处设有一层水平屋面板时,以坡屋面起坡点到坡屋面顶点的平均高度作为层高建立一个标准层,梁板均按正常楼面水平布置;当坡屋面起坡点处没有水平屋面板时,按从下层楼面至屋面顶点的平均高度作为层高建立标准层,梁板均按正常楼面水平布置。

坡屋面及屋盖结构整体计算

坡屋面及屋盖结构整体计算

目录
• 6、屋盖结构与下部结构分离式设计存在的 关键问题;
• 7、分离式设计上部屋盖结构传给下部的荷 载输入问题;
• 8、整体分析反映出单独分析无法反映的关 键问题;
• 9、单独分析与整体分析同等的重要性; • 10、整体分析得到的结构各项指标的把握
一、坡屋面建模的相关问题
几种坡屋面建模
• 1、顶层仅有坡屋面建模(上节点高) • 2、既有平板又有斜板坡屋面建模(层间板) • 3、有高低跨的坡屋面楼板建模(层间梁) • 4、斜坡屋面建模的共面问题(SATWE可
与单独分析同等重要。
十、整体分析得到的结构各项指标 的把握
整体分析关键指标把握
• 1、位移比 • 2、刚度比 • 3、位移角 • 4、周期及阵型
22
70 顶53 顶0底 顶53底
底22 88
22
四、平屋面或不考虑楼板与斜板参 与对构件计算结果的影响及对比
研究榀梁、柱配筋结果对比
模型 左柱Y向配 右柱Y向配 梁左支座 梁跨中配 梁右支座
筋cm2
筋cm2 配筋cm2 筋cm2 配筋cm2
不考 81 虑楼

平屋 70 面
80
顶57
顶0
顶57
底22
大屋盖与底部结构整体分析关键问题
• 3、整体分析可以准确反映上部网架与下部 结构的整体振动效应,单独计算网架的阵 型与整体计算的结构阵型差异很大。并且 很难满足有效质量系数90%要求(如果计 算竖向地震更不容易满足)
大屋盖与底部结构整体分析关键问题
大规模的多塔结构、大跨结构,特别是竖 向地震作用计算时,采用子空间迭代算法, 常需要计算数百个振型才能满足要求,耗 时较长。
-228
0.3573 Y向:1760.9 右711

关于坡屋面建模计算探讨

关于坡屋面建模计算探讨

关于坡屋面建模计算探讨摘要:如何正确合理的建立结构模型是进行坡屋面分析和设计的基础。

本文通过软件PKPM-SATWE和MIDAS-GEN对平屋面和坡屋面进行建模和有限元计算,对比并分析结构的周期、刚度、位移以及内力,总结在使用PKPM软件计算坡屋面时应注意的问题。

关键词:坡屋面;建模;有限元计算1引言坡屋面作为一种比较常见的屋面形式,具有造型丰富,立体效果好,排水性能好的优点,经常运用到建筑工程中。

目前进行建筑结构分析最常用的软件是PKPM软件,如何正确合理建立结构模型是进行分析和设计的基础。

本文通过PKPM- SATWE和MIDAS-GEN建模进行有限元计算,对结构周期、刚度、位移,以及内力进行分析对比,总结在使用PKPM软件计算坡屋面中应注意的问题,为坡屋面的计算提供依据。

2计算模型建立1.1.模型背景目前PKPM-SATWE是国内大部分设计院进行结构分析和设计所采用的程序,一般采取的计算方法分为两种:1.当斜坡屋面处设有一层水平屋面板时,以坡屋面的平均高度作为层高建立一个标准层,梁板水平布置。

当坡屋面处没有水平屋面板时,按下层楼面至屋面的平均高度作为层高建立标准层,梁板均按水平布置,面荷载经过折算加到平屋面上。

这种方法建模及计算比较简便,但忽略了斜板对结构刚度的贡献以及斜梁和斜板对结构产生的水平推力,使结构偏柔。

一般设计者会人为的对设计结果进行放大,使设计偏于保守。

2. 在PKPM 中可以通过设置“改上节点高”布置斜梁,来模拟上层斜屋面的实际受力。

这种方法模拟了斜梁的受力,同时模型自动将斜板定义为弹性膜,考虑了斜板刚度对梁的影响。

1.1.模型建立本文选取4层框架结构无平屋面的双坡屋面(坡度为25°)进行建模分析。

该结构框架柱截面尺寸为500mm×500mm,主梁尺寸为250mm×500mm,次梁尺寸为200mm×400mm,结构底层计算层高4.8m,标准层为3.3m。

某坡屋面框架结构计算分析探讨

某坡屋面框架结构计算分析探讨

某坡屋面框架结构计算分析探讨[摘要] 目前,坡屋面结构形式在民用建筑中应用越来越广泛,而对其在计算软件中模型的建立及分析方法还有待探讨。

通过对实例工程的对比分析,指出了两种不同分析方法对结构计算的影响及其差别。

总结了坡屋面受力特点,在实际工程设计中给出了一些参考和建议。

[关键词] 坡屋面;框架结构;计算分析;框架梁0 前言坡屋面结构形式因其外形美观、保温节能及防渗漏效果好等特点在民用建筑中被广泛应用。

如何对坡屋面结构进行准确的分析,确保其上的荷载能真实的反应和作用于下部结构是个亟待解决的问题。

本文就结合某实例工程,通过对两种不同分析方法的实践和比较,得到了一些有用的结论。

1 工程概况本工程为一综合办公楼,建筑总长54.6m,宽38.0m,主体高度16.2m,共三层。

剖面图见图1。

抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度为0.10g,设计地震分组为第二组,抗震设防类别为丙类。

图1建筑剖面图2 结构计算及分析在现时的结构设计中,对于坡屋面结构一般采用两种处理方法:一种按实际情况在结构计算软件中输入其模型进行分析,另一种将坡屋面简化为平屋面进行计算。

为了比较两种建模方式对结构计算的影响,现分别对两种模型进行计算即真实模型(简称模型1)和平屋面简化模型(简称模型2)。

两种模型的计算荷载和计算参数均统一取值。

结构计算软件采用中国建筑科学研究院编制的PKPM 软件中的SATWE进行分析对比。

2.1 整体计算指标对比表1为两种模型整体计算指标的结果比较。

由表1可看出模型2计算的周期及层间位移角比模型1计算的要小,其位移比要比模型1的大,但总体误差都在5%之内。

由此可见两种模型对整体计算指标影响不大。

表1整体计算指标结果比较2.2 梁受力对比选取轴上一榀框架梁及轴上一榀次梁的内力进行比较分析,详见图2。

从内力图中可以看出,模型2框架梁在柱顶和跨中内力明显比模型1大,模型1中框架梁在柱顶及跨中的弯矩仅为模型2中的34%和44%;模型1中框架梁和次梁在屋脊处均有负弯矩的存在,这也说明因弯折形成的屋脊线在受力上起到类似弹性支座的作用。

框架结构坡屋面建模与计算模拟分析

框架结构坡屋面建模与计算模拟分析

框架结构坡屋面建模与计算模拟分析摘要:随着我国经济水平的提高,坡屋面以其独特美观的屋面形式越来越受到人们的青睐。

本文利用PKPM软件对比平屋面和斜屋面两种建模方案,并用SAP2000建立模型进行对比验证。

研究发现,与简化平屋面模型对比,利用PKPM结构设计软件建立真实的坡屋面模型能够较好地模拟出坡屋面的受力特点,旨在为坡屋面结构计算提供一定的合理化建议。

关键词:框架结构;坡屋面;结构设计;PKPM0 引言坡屋面以其独特的建筑外型、良好的保温防水排水效果和增大室内空间利用率等特点广泛的应用于仿古建筑、现代别墅和高层建筑斜屋面中。

相较于传统坡屋面,现代坡屋面将屋架、檩条系统改为钢筋混凝土屋面板,砼面板外侧附加保温板、防水卷材、彩色瓦片等,相较于平屋面恒荷载较大,活荷载需考虑斜向的风、雪等荷载。

另外屋面骨架通过斜梁、斜板所建立的支撑体系,考虑斜屋面屋脊梁与斜板搭接处、各梁板柱交汇节点处受力复杂,这就会导致屋面结构设计相对困难。

因此,采用什么样的建模方案,如何正确的模拟出坡屋面的受力形式是非常必要的。

1 坡屋面概括坡屋面根据坡面组织排水的不同可以分为单坡屋面、双坡屋面、四坡屋面和多坡屋面。

单坡屋面多用于房屋为外走廊,进深比较小的建筑,双坡屋面及以上多用于建筑立面要求比较丰富的现代别墅或其他建筑屋面等[1]。

图1为本次坡屋面模型的南北剖面图,由屋面彩色瓦片、100mm厚XPS保温板和混凝土结构板组成,斜屋面下设水平吊板。

采用的坡面组织排水方式为四坡屋面排水,由12根斜梁、屋脊梁搭接框架柱所组成的支撑体系搭接而成。

受力形式为板荷载传至梁住,最后到达底部独立基础。

图1 坡屋面南北剖面图2 坡屋面结构建模方案2.1 简化平屋面设计院在进行坡屋面设计时,经常采用的方案就是将坡屋面简化为平屋面。

具体方案就是在坡屋面平均高度处建立标准层,梁板均按照水平布置,楼层高度为坡屋面相连层与坡屋面平均高度之和。

这种建模方案及计算比较简单、省力,但不能够真实的模拟出斜梁、板的受力状态,尤其是忽略了斜板对结构刚度的贡献以及斜梁对结构产生的水平方向的推力,使结构整体偏柔。

对于坡屋面PKPM建模的探讨与分析

对于坡屋面PKPM建模的探讨与分析

对于坡屋面PKPM建模的探讨与分析【摘要】本文探讨了坡屋面PKPM建模的方法与应用。

在介绍了研究背景和研究意义。

在正文中,详细概述了PKPM建模方法并分析了坡屋面建筑特点,探讨了PKPM建模在坡屋面设计中的具体应用,并讨论了存在的问题与挑战。

提出了优化方法以应对挑战。

在展望了坡屋面PKPM建模的发展前景并进行了总结与展望。

本文的研究将有助于提升坡屋面设计的效率和精确度,为相关领域的研究和实践提供参考。

通过对PKPM建模在坡屋面设计中的应用与挑战的探讨,为优化方法的提出提供了理论支持。

【关键词】坡屋面,PKPM建模,建筑设计,应用,问题,优化方法,发展前景,总结,展望1. 引言1.1 研究背景目前,关于坡屋面PKPM建模的研究还比较有限,尚未形成系统完善的理论框架。

在工程实践中,由于缺乏对于坡屋面建筑特点的深入理解,PKPM建模常常存在一些局限和不足之处。

通过深入研究PKPM建模在坡屋面设计中的应用,分析其存在的问题与挑战,探讨优化方法并展望未来的发展方向,有助于完善PKPM建模技术,提高坡屋面建筑设计的效率和质量。

1.2 研究意义研究坡屋面PKPM建模可以帮助工程师更准确地模拟坡屋面结构在不同荷载条件下的受力情况,从而提高设计的可靠性和安全性。

对PKPM建模在坡屋面设计中的应用进行深入研究可以为工程师提供更好的设计工具和方法,提高设计效率和精度。

探讨PKPM建模存在的问题与挑战以及优化方法可以为工程师提供改进建模技术的思路和方法,促进坡屋面结构设计的发展和进步。

研究坡屋面PKPM建模对于提高坡屋面结构设计的质量和效率具有重要的意义,对于推动建筑行业的发展和进步也具有积极的影响。

2. 正文2.1 PKPM建模方法概述PKPM(普通框架结构计算分析设计程序)是一种常用的结构分析与设计软件,广泛应用于建筑工程中。

在坡屋面设计中,PKPM建模方法是一种重要的工具,可以帮助工程师分析和设计坡屋面的结构。

PKPM建模方法包括几个基本步骤:建立坡屋面的结构模型,包括楼面、梁柱和墙等组件;设置材料、截面和荷载等参数;然后,进行结构分析,计算结构的受力情况;根据计算结果进行设计优化,确保坡屋面结构的安全和稳定。

基于PKPM分析不同建模方法对坡屋面计算结果影响

基于PKPM分析不同建模方法对坡屋面计算结果影响

3 对比计算结果 3.1 弯矩对比 在恒载作用下的弯矩进对比分析,在坡屋面模型弯矩图
中,一层上下水平梁的梁底负弯矩约为49kN/m,中间水平梁的 梁底负弯矩约为54kN/m,平屋面模型弯矩图中一层上下水平 梁的梁底负弯矩约为27kN/m,中间水平梁的梁底负弯矩约为 49kN/m,可见坡屋面形式下的水平梁的梁底负弯矩比平屋面下 的梁底负弯矩大9%~44%,而在坡屋面模型弯矩图中,一层竖 直梁的梁支座弯矩大于14kN/m,平屋面模型弯矩图中,一层竖 直梁的梁支座弯矩才约10kN/m,可见坡屋面形式下的竖直梁的 梁支座弯矩比平屋面下的梁支座弯矩大[5]。
2.2 设置“梁两端标高” 在PKPM中通过设置“改上下节点高”和“梁两端标高” 来将水平梁改为斜梁,在“改上下节点高”时可分为两种情 况,一种采用降节点的方式,即将屋面层设置为一个标准层, 楼层组装时输入层高,再将檐口梁降下。另外一种的采用升节 点的方式,即将屋面层设置为一个标准层,在楼层组装时将 屋面层层高设置为零,再将屋脊梁升高。而针对降节点的方式 所创建的坡屋面封口梁的建模方式又可以分为三种。第一,针 对框架结构,可将封口梁与屋面梁按实际梁大小建模处理。第 二,是将封口梁设置为100mm×100mm的虚梁,及“上虚下 实”,这种方式多用于下部为剪力墙结构,此时虚梁起到传递 荷载的作用。第三,是同样是设置虚梁,只是此时将虚梁设置 在下部,即“上实下虚”的方式,虚梁同样只起到传递荷载的 作用。本次案例模拟中,坡屋面的建模方法采用降节点的方式 与简化为平屋面的方法进行对比分析[4]。
4 结束语 结果表明无论从计算模型, 还是计算结果上, 采用坡屋面降
节点的方式比较科学合理。从现在建筑行业来看,坡屋面应用 越来越广,如何创建正确的模型,并对其进行正确的分析是一 个值得研究的课题,本文仅是对目前已有的一些建坡屋面的方 法进行探讨,还有很多需要进一步进行研究和讨论的地方。

坡屋面建模方法对结构计算结果的影响

坡屋面建模方法对结构计算结果的影响

坡屋面建模方法对结构计算结果的影响佛山南方建筑设计院有限公司黄志鹏曾凝芬近年来,随着城市建设的发展,新型住宅小区的不断涌现,这些住宅小区除了注重单体户型建筑设计外,整体造型也要求非常优美。

为使房屋更具个性化,很多住宅小区都喜欢选用较能突出屋面造型的斜屋面结构,坡屋面的设计和建造越来越得到广泛的应用。

本文就现在建筑结构人员对斜屋面录入处理方法进行对比和分析。

在现时的结构设计软件中,一般使用斜梁建模。

结构设计人员在PMCAD软件中人机交互建模一般要用“改上节点高”或者“梁两端标高”方式录入坡屋面梁。

由于坡屋面的系统录入比较烦琐,很多结构人员就直接利用坡屋面的垂直投影平面进行简化录入计算,结果套用在坡屋面梁上。

那么简化模型与真实模型之间有什么区别?本文就利用实际工程的录入坡屋面(下简称斜梁模型)与录入坡屋面的垂直投影平面(下简称平梁模型)的不同录入方法进行对比,希望能抛砖引玉,与大家共同展开讨论。

某工程为框架结构小高层,共11+1层,总高度38.5m。

抗震设防裂度为6度,地震基本加速度为0.05g,周期折减系数为0.8,考虑偶然偏心的影响,并采用总刚模型计算。

该结构的坡屋面三维线框图,坡屋面的平面图如图1所示。

为了比较两种建模方法对结构计算的影响,现分别对两种计算模型进行计算:第一种模型按坡屋面真实斜梁录入模式对结构进行计算;第二种模型按坡屋面的垂直投影面平梁录入模式对结构进行计算。

两种模型录入的计算荷载和计算参数均统一取值。

现使用结构人员较常使用的PKPM软件中的SA TWE进行计算对比,对计算过程及结果做以下分析:1.因为在PKPM系列中TA T和SA TWE软件都忽略屋面斜板而只进行屋面斜梁的计算,所以两种模型的板荷载取值都是按简化方法计算的。

故平梁模型板和斜梁模型板荷载取值均应为实际坡屋面荷载的投影到平屋面上的取值。

从SA TWE板荷载导算到梁上线荷载的计算结果中,板荷载相同取值的情况下,平梁模型和斜梁模型导算出来的梁上线荷载的恒荷和活荷值均为相同,从中可以得到印证。

坡屋顶的建模形式对计算结果的影响分析

坡屋顶的建模形式对计算结果的影响分析

•188•价值工程坡屋顶的建模形式对计算结果的影响分析Analysis of Influence of Modeling Form of Sloping Roof on the Calculation Results宋昱SONG Yu;张佳男ZHANG Jia-nan(中国建筑技术集团有限公司,北京100000)(China Construction Technology Group Co.,Ltd.,Beijing100000,China)摘要:不同的坡屋顶模型建立方式对于模型的计算结果有较大的影响,笔者采用当前设计行业使用人数较多的有限元分析软件PKPM,对三种坡屋顶建模形式进行了对比分析,以内力、位移等指标为依据分析了产生差异的原因,提出了坡屋顶房屋模型在建模过程中应该注意的事项,以期对设计人员提供一定的帮助。

Abstract:Different models of sloping roof have great influence on the calculation results,the author uses the finite element analysis software PKPM,which is widely used in the current design industry,to make a comparative analysis of three kinds of sloping roof modeling forms.Based on the internal force,displacement and other indicators,the author analyzes the reasons for the differences,and puts forward the matters needing attention in the modeling process of sloping roof housing model,so as to provide some help for designers.、关键词:坡屋顶;有限元;对比分析Key words:sloping roof;finite element method;comparative analysis中图分类号:TU318文献标识码:A0引言随着现在城市发展对于建筑物的排水和保温的要求越来越高,并且坡屋顶房屋在建筑上具有造型美观,扩大空间的效果,坡屋顶在混凝土结构中的应用越来越普遍,笔者在设计工作中发现不同的坡屋顶建模形式对于计算结果的影响十分明显,本文以山西长治某会议中心附属宴会厅坡屋顶为例,使用有限元分析设计软件PKPM对三种坡屋顶建模形式进行对比分析,以内力、位移等指标为依据分析产生差异的原因。

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坡屋面建模方法对结构计算结果的影响
佛山南方建筑设计院有限公司黄志鹏曾凝芬
近年来,随着城市建设的发展,新型住宅小区的不断涌现,这些住宅小区除了注重单体户型建筑设计外,整体造型也要求非常优美。

为使房屋更具个性化,很多住宅小区都喜欢选用较能突出屋面造型的斜屋面结构,坡屋面的设计和建造越来越得到广泛的应用。

本文就现在建筑结构人员对斜屋面录入处理方法进行对比和分析。

在现时的结构设计软件中,一般使用斜梁建模。

结构设计人员在PMCAD软件中人机交互
建模一般要用“改上节点高”或者“梁两端标高”方式录入坡屋面梁。

由于坡屋面的系统录
入比较烦琐,很多结构人员就直接利用坡屋面的垂直投影平面进行简化录入计算,结果套用在坡屋面梁上。

那么简化模型与真实模型之间有什么区别?本文就利用实际工程的录入坡屋面(下简称斜梁模型)与录入坡屋面的垂直投影平面(下简称平梁模型)的不同录入方法进行对比,希望能抛砖引玉,与大家共同展开讨论。

某工程为框架结构小高层,共11+1层,总高度38.5m。

抗震设防裂度为6度,地震基本
加速度为0.05g,周期折减系数为0.8,考虑偶然偏心的影响,并采用总刚模型计算。

该结构的坡屋面三维线框图,坡屋面的平面图如图1所示。

为了比较两种建模方法对结构计算的影响,现分别对两种计算模型进行计算:第一种模型按坡屋面真实斜梁录入模式对结构进行计算;第二种模型按坡屋面的垂直投影面平梁录入模式对结构进行计算。

两种模型录入的计算荷载和计算参数均统一取值。

现使用结构人员较常使用的PKPM软件中的SA TWE进行计算对比,对计算过程及结果做以下分析:
1.因为在PKPM系列中TA T和SA TWE软件都忽略屋面斜板而只进行屋面斜梁的计算,所以两
种模型的板荷载取值都是按简化方法计算的。

故平梁模型板和斜梁模型板荷载取值均应为实际坡屋面荷载的投影到平屋面上的取值。

从SA TWE板荷载导算到梁上线荷载的计算结果中,
板荷载相同取值的情况下,平梁模型和斜梁模型导算出来的梁上线荷载的恒荷和活荷值均为相同,从中可以得到印证。

2.从表1、表2 可以看出,平梁模型与斜梁模型的周期与位移结果都接近。

采用平梁模型录入对结构整体周期、位移计算结果影响不大。

3.从内力图表3、表4 可以看出,在竖向荷载作用下斜梁模型直接按斜梁建模,但由于竖向荷载作用方向不是垂直梁方向,这样就导致梁产生轴分力;平梁模型由于是直接投影在水平面上,所以假定了竖向荷载梁垂直梁方向,这样梁的内力图就没有产生轴向力。

一般住宅工程由于梁跨度、梁荷和梁受荷面积都不大,所以产生的轴力也不大。

故两种计算模型算出的构件内力有一定的差别,但差别也不是很大。

在结合计算分项和放大系数的参与后,使这种差距进一步缩小到几乎相等的程度。

在构件的配筋图上可以得到印证。

4.从内力图表5、表6 可以看出,由于斜梁模型梁产生轴力就会对柱内力产生影响(特别是边柱),但柱构件内力相差不大。

原因一,梁的轴力不大,柱因此产生的内力影响也就不大;原因二,当中柱时(如"个"型),柱两边梁都产生轴力,使柱达到平衡。

因此,笔者建议,在设计坡屋面时边框梁应加大构造措施,考虑它成为一个类似圈梁受力结构。

同时实
际工程中,由斜梁与拉梁层组成“△”型的桁架结构,斜梁对柱产生的水平分力可以考虑由拉梁受拉来承受。

5.屋面斜板如果定义了弹性板6(考虑屋面斜板对平面外的刚度,楼板与梁共同分担上部结构的内力),屋面梁的内力值就会明显小于没定义弹性板结构的梁内力,这样计算的结果是使梁弯矩和配筋偏少。

从传力途径来说刚性楼板是所有楼面均由梁承担,再由梁传给竖向受力构件;而定义了弹性楼板计算后楼板与梁共同分担上部结构荷载。

也就是说梁减少了对部分荷载的受力,减少的部分荷载由弹性楼板直接传给竖向受力构件承受。

因此,笔者建议计算坡屋面结构梁计算受力应该采用刚性楼板的计算结果比较稳妥。

综上所述,对于住宅工程而言,采用平梁模型的假定一般能够满足计算精度的要求,对计算的结果影响不大。

因此坡屋面结构的计算模式可以采用录入坡屋面的垂直投影为平屋面的录入模式来简化录入步骤,但对计算结果应经过判断和校核,在确认其合理有效后,方可用于工程设计。

本文不足之处,还请广大设计人员批评指正。

网上参考意见
坡屋面输入办法
1、输成平屋面在手算考虑轴拉力及坡顶构造比较合适。

2、平屋面输入,计算时适当考虑加大顶层配筋,加强水平推力处的构造。

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