老庄教学PKPM篇(胡金洲)

第四讲——设计关键参数

◆如身随图，走图认形；

◆建筑物的场地：

（1）风荷载——基本风压——查荷载规范的风压和雪压表

多层结构——50年一遇（n=50）

高层结构——（高规）

舒适度基本风压——10年一遇（n=10）

（2）抗震设防烈度、加速度值、分组——抗规

注：加速度值在设防烈度7度（0.1g，0.15g即7度半）和8度（0.2g，0.3g即8度半）时有两个加速度值，

第五讲第一标准层PMCAD初步建模

◆一般首层标准层（正负零零）是不建立的，直接建立二层标准层

即，建筑图的二层标准层才是pmcad建模的第一标准层

◆悬臂梁3m以内一般是没问题的

◆可以不用轴网，直接轴线（=开间）也可以

◆（1）基本的轴线——考虑基本的一般梁柱

（2）楼梯梁、挑梁、走道梁等一些小细节可以用其他（拖动复制命令等）进行二次操作；

第六讲应用PMCAD的建立结构模型

◆挑雨篷等——不用建模——直接用局部荷载就行了

◆轴网的一致性（上下层轴线）

◆注意：楼层组装的时候，添加楼层时候，要把右边的楼层的插入添加位置控制好。

◆04版——结构楼层布置——保留原荷载

第七讲梁板布置方法与操作

◆基本原则——建筑的功能

◆（1）可出现梁的利用点：（也要尽量少，尽量矮）

——高级写字楼办公室的地方（有吊顶的地方），楼板是允许出现板中梁的

（2）不可出现梁的禁忌点：

——住宅的客厅、主卧、次卧的顶板

注：根据梁可否出现，最终确定次梁的方向，尽量与建筑使用一致（例如隔墙）。

◆尽量保持上下层的次梁位置的一致——

Pkpm——楼层定义——层编辑——层间编辑——（编辑栏）添加标准层

（可以用来实现多层标准层的联动修改，即，修改一个标准差，同时也改变了联动的标准差）（注：只有新创“网格、点”的联动以及之上的构件可以实现联动，单纯的构件偏移不行）（联动编辑完成之后，要注意把层间编辑全删掉）

（删除构件自动联动）

（执行某一个操作完毕，点击右键，就有一个层间编辑的具体选项，从而实现层间编辑）◆柱距一般7~8m，这个范围内的内柱是可以删除的

（这样，有时会涉及梁上起柱，一般是没问题的，且层数不多时，柱子的截面是可以取小的）

◆建模一般顺序：

（1）第一标注层主梁、柱建模——各标注层——结构布置分析与次梁的建立、柱的位置数量优化（利用，层间编辑）

（2）如果“构布置分析与次梁的建立、柱的位置数量优化”的层数、数量较大，其实先第一标准层的次梁等大局（包括荷载大体输入完毕）完成之后，再各层小布置，最终在再期小修改。

第八讲面荷载、梁上线荷载确定方法与操作

◆三大部分荷载——板面荷载、梁、隔墙的线荷载

◆楼面恒载：

（1）板的结构层恒载：

板厚（m）X 25(混凝土容重)

附加面层恒载：

（包括瓷砖、找平层、抹灰、吊顶等）

（建筑的抹灰层、找平层厚度，面层做法的用处利用点）

基本公式（G=mg，m=p V，容重X厚度=附加面层荷载），

一般取值1.5~2.0KN/m2

注：是否自动计算现浇板自重（要自动计算时，板厚必须做到百分百准确）

◆屋面恒载：3.5 KN/m2

注意，屋面的附件面层恒载，多了一些建筑找坡层（计算时取平均厚度，一般是加上找坡层之后，屋面恒载取3.5 KN/m2左右）、防水层等结构，故而会比较重

◆楼面活载：（荷载规范）

一般都是2.0 KN/m2；特殊的空中花园、楼梯、卫生间楼面活载不同

Pkpm中，楼面恒活载的定义，定义的是大面的整体的荷载，局部的再进行修改即可（层间编辑，联动荷载，或者大体荷载输入完之后再层间复制）

◆屋面活载：（荷载规范）

注意，屋面花园（摆个茶几也算三十屋面花园）活荷载不包括花圃土石等材料自重，故要在恒载输入中定义。（开间房间<楼面>用途、上人楼梯或花园与否<屋面>信息利用点）

Pkpm中各层面荷载的修改（楼层组装中）——默认是第一个定义的荷载

注：隔墙厚：240——一般建筑上画的200的（附加内外抹灰各20,200+20X2=240）120——建筑上画的是100（附加内外抹灰各10,100+10X2=120）

注：墙开门：门也有重量，如果开门不多，则不折扣（要反映实际但又不用太精确）三原则：①与实际情况相符合（符合而不是精确）②简单化③偏安全（保险）

有窗户（大幅度窗户）的地方：参照建筑窗户的做法、容重累加

栏杆/女儿墙：一般取3.5

注：施加荷载时，注意，结构或建模的第一层=建筑的第二层

注：施加荷载时，没必要层间编辑，直接先输入首层的荷载，然后系统默认以上相同，在逐层往上修改即可

Eg：结构第二层、第三层都是采用同一个标准层，结构模型一样，但是第三层是一个带屋面结构，荷载施加不一样，需要建立一个新的标准层（原来结构构件不变，改变施加荷载而已）来代替原来标准层作为第三层的标准层，最后的结构是，结构第二、三层都各自采用一个标准层，即使结构构件模型一样。

第九讲楼面荷载的调整和荷载传递路径修改

◆楼梯间是不需要开洞的，因为有些般的存在。

◆04版的开洞——结构布置信息——先层间编号——再开洞

◆卫生间：

（1）恒载：涉及到一个沉箱的问题（凹槽回填35~40公分厚建筑垃圾，容重20KN/m3）沉箱重+结构层板重+附件面层重

（2）活载：（荷载规范）:2.0KN/m2或2.5 KN/m2

注：豪宅有浴缸的，一般取4.0KN/m2，浴缸水深一般40公分，即，容重0KN/m3(1000kg/m3)，

0.4X10=4KN/m2(均摊等效为全板之后也就差不多了了也是这样)

◆屋面花园：

（1）恒载：

覆土的容重和卫生间的回填土差不多，20KN/m3；厚度由建筑定，一般也是40公分左右（2）活载：

一般是3.0KN/m2

（建筑中，卫生间沉箱厚度、屋面花园附覆土厚度，信息利用点）

◆楼梯荷载：

（1）梯板恒载——不开洞——板倾斜

板厚度=斜板厚度+踏步板竖向厚度X0.5

板恒载=板厚度X容重/cos<梯板倾角>

一般取值是8.0KN/m2左右

（2）楼梯活载：见下表，注意消防疏散楼梯3.5KN/m2

◆走廊活荷载：（荷载规范）

◆雨篷（钢结构、混凝土结构）：

（1）活载：按照不上人屋面考虑，0.5 KN/m2

（2）恒载：根据材料去定，一般玻璃雨篷比较小，注意查改。

◆导荷方式：

（1）楼梯导荷方式——按照单向板导荷：

Eg：

如上图所示，表示上下是梯梁的板式楼梯导荷方式。（线条标示板方向）

◆错层屋面标准层荷载的修改:

由于标准层荷载的由上到下的默认性质，故而，上层错层屋面的室内的非屋面荷载的具体数值需要重新修改

第十讲SATWE参数设置与对应规范条文讲解（一）

水平力与整体坐标夹角：

大值（即，一个复杂的模型需要建立三次建模分析）

正交结构只需要输入0度一次就ok了

◆混凝土重度和钢筋重度：

（1）本质：改变容重的大小来考虑附加面层的影响。（梁、柱、墙体饰面没考虑）

（

推荐值一般按照单位的规定来取

钢筋混凝土的钢材容重是没必要改的，钢结构的钢材容重才需要考虑面层，才需要改变取值。

◆裙房层数：

◆转换层所在层号：

◆地下室层数：

◆墙元细分控制最大计算长度：（剪力墙用）

◆对所有楼层采用刚性楼板假定：

（1）作用了——设定了弹性楼板的时候，又不想考虑弹性楼板的弹性的时候才勾选采用。（2）如果没有设置弹性板，勾不勾选都没差别，系统已经默认了刚性板。

◆墙元侧向节点信息：

◆结构材料信息：

◆结构体系：

◆恒活荷载的计算信息：

总结起来就是：（1）多层用“一次性加载”（采用施工加载也是可以的）；（2）高层上部结构用“模拟施工加载1”；（3）高层下部基础结构用“模拟施工加载20”；

注：08版“模拟施工加载3”：pkpm自己认为的最合适的一种方法；

◆风荷载计算：

◆地震作用计算：

（1）竖向地震作用计算的情况：

◆地面粗糙度类别：

注：规范的意思，D类是大城市地方，但即使是在大城市地区建筑不是很高的话一般也选择C类，偏于保守；

◆修正后的基本风压

◆结构基本周期：

◆体形系数（和体型分段系数）：（高规、抗规中都有）

由于建筑在高度上升时可能平面结构布置发生变化，所以体形系数也会发生变化，所以才需要分段。

例如：矩形0.8+0.5=1.3

Pkpm中输入的是周边各个面的体形系数等效总和

◆设缝多塔背面体形系数：

◆结构规则性信息：

根绝结构的体型规则情况选择

◆设计地震分组：

◆设防烈度：

◆场地类别：（抗规）——由地质勘察报告给出

一般在同一个地区、市区的场地类别是一样的，故有设计经验的时候是很容易确定的。

◆框架抗震等级：（多层结构依据抗震规范，高层结构依据高规）

（1）抗规：

下表只是“丙类”建筑的查用表：

（结构的高度，是从室外标高算起，多层结构中局部凸上去的高度可以不用算）

◆剪力墙抗震等级：（假如没有剪力墙结构，是可以不用考虑的）

◆考虑偶然偏心：（高规）——一般框架结构都要考虑偶然偏心

（1）本质：为位移比控制准备（位移比需要考虑偶然偏心）

注：（1）1.2之类的指的是位移比：

（2）以平动为主的第一自振周期是第一周期，以扭转为主的第一自振周期指的是第三自振周期；

◆考虑双向地震：

◆计算振型系数：（<3倍楼层个数，楼层个数是大面的楼层个数，局部小突出的楼层不算）（最多也就是15~30个）

◆活荷载折减系数：（高规、抗规都有，下图为高规）

地震力取用时的重力荷载代表值，活荷载组合要进行折减

一般情况取0.5，如果楼面活荷载按实际情况考虑，应按最不利情况取值，此时组合系数取1.0 ？

◆周期折减系数：

（刚度跟周期成反比，填充墙隔墙增加了结构的刚度，所有周期要相应折减）

在自震周期曲线中，可知，周期越短，地震力越大，所以要进行周期折减，以考虑增大的地震力，防止不安全

◆阻尼比：（抗规）

（1）除有特殊说明外，建筑结构的阻尼比取用0.05（5%）

◆特征周期：（抗规）

随场地类别、地震分组的序增而增大

◆多遇地震、罕遇地震影响系数最大值：（抗规）

本质：反应谱分析、振型分解反应谱法的计算用参数

（注：罕遇地震一般不用填，除非是考虑罕遇地震的情况）

◆斜交抗侧力构件方向附加地震数：

斜交抗侧力构件方向附加地震数（地震信息）VS水平与整体坐标夹角（总体信息）

第十一讲SATWE参数设置与对应规范条文讲解（二）

◆墙柱活荷载折减与否：（荷载规范）——一般是折减的

注：不折减不一定是更安全的

◆传给基础的荷载折减与否：（荷载规范）——一般也是折减（富力院不折减）

◆梁活荷载不利布置、最高层号：

（楼面活荷载>4.0KN/m2时考虑活荷载的不利布置引起的梁端弯矩的增大）

如果没有超过4.0，最高层号不输，输为0也是可以的，最高层号包括局部凸出层在内

◆梁端负弯矩调整系数：（不调副时，一般梁端是跨中的1.5~2倍）

梁端调幅后，pkpm自动对跨中弯矩进行放大

◆梁设计弯矩放大：

这里根据需要乘以一个1.05~1.15的放大系数；

◆梁扭矩折减系数：（高规）——一般采用默认值

◆剪力墙底部加强区起算层号：

◆调整与框支柱相连的梁内力：

◆按抗震规范（5.2.5）调整各楼层地震内力：（这是规范的强条，一般都要执行）（反应谱法、振型分解反应谱法都应该满足）（用来保证每层的最小地震力）

（剪力系数=剪重比）

◆九度结构及一级框架结构梁柱钢筋超筋系数：

◆指定薄弱层以及各层薄弱层号：

◆地震作用调整：

◆连梁刚度折减系数：

◆中梁刚度放大系数：（本质就是，现浇板对梁的贡献，矩形转T形梁）

注：一边中梁取2.0，边梁取（1+bk（中梁放大））/2，系统自动根据中梁放大处理边梁值（梁高<800的时候，2.0是很接近实际的，梁高>800的时候，一般是1.6左右）

规范的本质：是刚重比（左边为刚度，右边为重力，把重力移到左边即可）>限值，的时候可以不考虑

◆梁柱节点简化为刚域：（高规）

一般的多层结构是不用考虑这一点的

◆按高规或按高钢规构件设计：

◆钢柱计算长度系数按有侧移计算：

（2010版规范已经取消该条）◆混凝土柱的计算长度系数计算执行混凝土规范7.3.11—3条：

（一般情况是按7.3.11—2表直接取值）（7.3.11—3是用在水平力较大的高层中）

（一般采用7.3.11—3的计算长度会比7.3.11—2的值要大）

◆结构重要性系数：（建筑结构荷载规范）（安全可靠度）

◆梁保护层厚度：

◆柱保护层厚度：

◆钢构件的净毛截面比：

◆柱配筋计算原则：（单偏压计算、双偏压计算）

（pkpm参数的选择建议，按单偏压计算，双偏压验算）

（富力院建议双偏压计算）

（规范中，双偏压计算有两种方法都相当麻烦，而且比较双偏压计算没有精确解）

◆边缘构件箍筋强度：（剪力墙的）

◆梁、柱箍筋间距：（输入的是加密区的间距）（抗规）

按照荷载规范3.2条，“荷载组合”中的相关参数取值即可

一般采用默认参数

其中的“结构内力、配筋计算中”，如下图所示中的，右边的“层高度比计算”

◆层刚度比计算：

对于一般的结构，采用的是“地震剪力与地震层间位移比”

（1）侧刚分析方法：对于满足刚性楼板假定的结构可以采用，计算速度快（2）总刚分析方法：对于空间分析、指定弹性板等结构，采用该方法

◆线性方程组解法：（vss方法是快捷方法）

◆位移输出方法：

（1）简化输出：一般采用

（2）详细输出：复杂结构采用

第十二讲SATWE计算结果的初步识读和理解

◆梁、柱配筋表示方法：

（具体说明，见stawe说明93/298）

◆梁配筋区别点：

（1）stawe结果是每节点跨一梁配筋，要根据实际采用

（3）箍筋面积——如何换算：

若输入的箍筋间距为加密区间距，则加密区的箍筋计算结果可直接参考使用，如果非加密区与加密区的箍筋间距不同，则应按非加密区箍筋间距对计算结果进行换算;若输入的箍筋间距为非加密区间距，则非加密区的箍筋计算结果可直接参考使用，如果加密区与非加密区的箍筋间距不同，则应按加密区箍筋间距对计算结果进行换算。

换算：箍筋的计算面积，是以stawe计算参数出入的间距表示的，所以要对非输入同类间距的箍筋进行等面积代换

◆柱筋表示方式：

（1）角筋面积——是单根角筋的面积

（2）柱边纵筋面积——是单边纵筋面积（包括两根角筋）

（3）箍筋面积：软件自动取的是x、y双边结果的大值作为代表值

（4）若该柱与剪力墙相连(边框柱)，而且是构造配筋控制，则程序取Asc, Asx, Asy, Asvx, Asvy均为零。此时该柱的配筋应该在剪力墙边缘构件配筋图中查看。

（5）柱全截面的配筋面积为:As=2*(Asx+Asy)一4*Asc;

（6）柱的箍筋是按用户输入的箍筋间距S。计算的，并按加密区内最小体积配箍率

的要求控制;

（7）柱的体积配箍率是按普通箍和复合箍的要求取值的。

（8）箍筋的面积——节点域、加密区、非加密区，指的是高度方向上的变化加入某一个值为0，说明是按照构造配筋

◆轴压比控制：

注：抗震等级四级者，轴压比可以适当的放大；四类场地者，轴压比则可以相应的缩小；

◆stawe计算图形成果第三项中

（1）柱脚括号内是“轴压比”，柱边的是“计算长度系数”

（2）柱截面相同情况，轴压比是逐层往上减少的

◆stawe计算图形结果第八项（高规、混凝土规范、抗震规范上都有）

（下表是按弹性方法计算的取用表）

◆stawe计算图形结果第12项

（1）振型1：沿着x方向平动；

（2）振型2：沿着y方向平动；

（3）振型3：扭转平动；