PKPM结构设计应用
建筑结构(SATWE)的总信息
以下是SATWE总信息中各参数如何取值,规范出处,对设计很有参考价值,当然有些参数还需要与当地的实际情况和工程的具体实际结合,以达到更合理的设计:
建筑结构(SATWE)的总信息
总信息 ..............................................
结构材料信息: 钢砼结构................ 按主体结构材料填写
混凝土容重 (kN/m3): Gc = 27.00.............. 应考虑构件装修重量，建议取27kN/m3
钢材容重 (kN/m3): Gs = 78.00.............. 一般取78kN/m3（没有计入构件装修重量）
水平力的夹角 (Rad): ARF = 0.00.............. 一般取0（地震力.风力作用方向，反时针为正）；当结构分析所得的[地震作用
最大的方向]＞15度时, 宜将其角度输入补充验算
地下室层数: MBASE= 0................ 无地下室时填0
竖向荷载计算信息: 按一次性加荷计算方式.... 多层取[一次性加载]；高层取[模拟施工加载1]，《高规》5.1.9条，高层框 剪基础宜取[模拟施工加载2]
风荷载计算信息: 计算X,Y两个方向的风荷载...选[计算风荷载]
地震力计算信息: 计算X,Y两个方向的地震力...选[计算水平地震力]，《抗规》5.1.1条（强条）
特殊荷载计算信息: 不计算.................. 一般情况下不考虑
结构类别: 框架结构................ 按结构体系选择
裙房层数: MANNEX= 0............... 无裙房时填0
转换层所在层号： MCHANGE= 0.............. 无转换层时填0
墙元细分最大控制长度(m) DMAX= 2.00............ 一般工程取2.0，框支剪力墙取1.5或1.0
墙元侧向节点信息: 内部节点................ 剪力墙少时取[出口]，剪力墙多时取[内部]，[出口]精度高于[内部]，参见《手 册》
是否对全楼强制采用刚性楼板假定 是............. 计算位移与层刚度比时选[是]，《高规》5.1.5条；计算内力与配筋及其它内容 时选[否]
风荷载信息 ..........................................
修正后的基本风压 (kN/m2): WO = 0.45 .......... 取值应≥0.3
kN/m2，一般取50年一遇（n=50），《荷规》7.1.2（强条），附 录 D.4附表D.4
地面粗糙程度: B 类.................... 有密集建筑群的城市市区选[C]类；乡村、乡镇、市郊等选[B]类，D类指有密集
建筑群且房屋较高的城市市区；A 类指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区； 详《荷规》7.2.1条
结构基本周期（秒）: T1 = 0.06...............
宜取程序默认值（按《高规》附录B公式B.0.2）；规则框架T1=(0.08-0.10)n，
n为房屋层数，详见《高规》3.2.6条表3.2.6-1注；《荷规》7.4.1条，附录E；
体形变化分段数: MPART= 1................ 体形无变化填1
各段最高层号: NSTi = 6................ 按各分段内各层的最高层层号填写
各段体形系数: USi = 1.30............. 《
荷规》7.3.1表7.3.1；高宽比不大于4的矩形、方形、十字形平面取1.3，详
见《高规》3.2.5条
地震信息 ............................................
振型组合方法(CQC耦联;SRSS非耦联) CQC........ 《抗规》3.4.3条，5.2.3条；《高规》3.3.1条2款；一般工程选[耦联]，规则
结构用[非耦联]补充验算
计算振型数: NMODE= 9............... 《抗规》5.2.2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，参与计算振型的[有效质 量系数]应≥90％
地震烈度: NAF = 7.00............. 《抗规》1.0.4条，1.0.5条，3.2.4条，附录A
场地类别: KD = 2................. 《抗规》4.1.6条表4.1.6（强条）；见地勘报告
设计地震分组: 二组................... 《抗规》3.2.4条，附录A
特征周期 TG = 0.40............... II类场地一、二、三组分别取0.35s、0.40s、0.45s，《抗规》3.2.3条，5.1. 4
条表5.1.4-2（强条）
多遇地震影响系数最大值 Rmax1 = 0.08........... 7度取0.08，《抗规》5.1.4条表5.1.4-1（强条）
罕遇地震影响系数最大值 Rmax2 = 0.50........... 7度取0.50，《抗规》5.1.4条表5.1.4-1（强条）
框架的抗震等级: NF = 3.................. 7度H≤30m取3，《抗规》6.1.2条表6.1.2（强条）
剪力墙的抗震等级: NW = 2.................. 7度框剪取2，《抗规》6.1.2条表6.1.2 （强条）
活荷质量折减系数: RMC = 0.50.............. 雪荷载及一般民用建筑楼面等效均布活荷载取0.5，详见《抗规》5.1.3条表5.
1.3（强条）组合值系数
周期折减系数: TC = 0.70............... 框架砖填充墙多0.6-0.7，砖填充墙少0.7-0.8；框剪 砖填充墙多0.7-0.8，砖
填充墙少0.8-0.9；剪力墙 1.0；《高规》3.3.16条（强条），3.3.17条
结构的阻尼比 (%): DAMP = 5.00............. 砼结构一般取5.0；《抗规》5.1.5条1款；《高规》3.3.8条
是否考虑偶然偏心: 否...................... 单向地震力计算时选[是]，多层规则结构可不考虑，《高规》3.3.3条；参见《手 册》；
是否考虑双向地震扭转效应: 是.................. 一般工程选[是]，此时可不考虑上条[偶然偏心]；《抗规》5.1.1条3款（强条）；
《高规》3.3.2条2款（强条）
斜交抗侧力构件方向的附加地震数 = 0............ 无斜交构件时取0；《抗规》5.1.1条2款（强条）；斜交角度＞15应考虑；《高
规》3.3.2条1款（强条）
活荷载信息 ..........................................
考虑活荷不利布置的层数 从第 1 到6层......... 多层应取全部楼层；高层宜取全部楼层，《高规》5.1.8条
柱、墙活荷载是否折减 不折算.................. PM不折减时，宜选[折算]，《荷规》4.1.2条（强条）
传到基础的活荷载是否折减 折算................. PM不
折减时，宜选[折算]，《荷规》4.1.2条（强条）
-------柱，墙，基础活荷载折减系数-------..... 《荷规》4.1.2条表4.1.2（强条）
计算截面以上的层号------折减系数
1 1.00 《荷规》4.1.2条表4.1.2（强条）
2---3 0.85 《荷规》4.1.2条表4.1.2（强条）
4---5 0.70 《荷规》4.1.2条表4.1.2（强条）
6---8 0.65 《荷规》4.1.2条表4.1.2（强条）
9---20 0.60 《荷规》4.1.2条表4.1.2（强条）
> 20 0.55 《荷规》4.1.2条表4.1.2（强条）
调整信息 ........................................
中梁刚度增大系数： BK = 2.00.............. 《高规》5.2.2条；装配式楼板取1.0；现浇楼板取值1.3-2.0，一般取2.0
梁端弯矩调幅系数： BT = 0.85............... 主梁弯矩调幅，《高规》5.2.3条；现浇框架梁0.8-0.9；装配整体式框架梁0.
7-0.8
梁设计弯矩增大系数： BM = 1.00............... 放大梁跨中弯矩，取值1.0-1.3；已考虑活荷载不利布置时，宜取1.0
连梁刚度折减系数： BLZ = 0.70.............. 一般工程取0.7，位移由风载控制时取≥0.8；《抗规》6.2.13条2款，《高规》
5.2.1条
梁扭矩折减系数： TB = 0.40............... 现浇楼板（刚性假定）取值0.4-1.0，一般取0.4；现浇楼板（弹性楼板）取1.
0；《高规》5.2.4条
全楼地震力放大系数： RSF = 1.00.............. 用于调整抗震安全度，取值0.85-1.50，一般取1.0
0.2Qo 调整起始层号： KQ1 = 0................. 用于框剪（抗震设计时），纯框填0；参见《手册》；《抗规》6.2.13条1款；
《高规》8.1.4条
0.2Qo 调整终止层号： KQ2 = 0................. 用于框剪（抗震设计时），纯框填0；参见《手册》；《抗规》6.2.13条1款；
《高规》8.1.4条
顶塔楼内力放大起算层号： NTL = 0.............. 按突出屋面部分最低层号填写，无顶塔楼填0
顶塔楼内力放大： RTL = 1.00.............. 计算振型数为9-15及以上时，宜取1.0（不调整）；计算振型数为3时，取1.5
九度结构及一级框架梁柱超配筋系数 CPCOEF91 = 1.15...取1.15，《抗规》6.2.4条
是否按抗震规范5.2.5调整楼层地震力IAUTO525 = 1....用于调整剪重比，《抗规》5.2.5条(强条)
是否调整与框支柱相连的梁内力 IREGU_KZZB = 0.....一般不调整，《高规》10.2.7条
剪力墙加强区起算层号 LEV_JLQJQ = 1.......... 《抗规》6.1.10条；《高规》7.1.9条
强制指定的薄弱层个数 NWEAK = 0............... 强制指定时选用，否则填0，《抗规》5.5.2条，《高规》4.6.4条
配筋信息 ........................................
梁主筋强度 (N/mm2): IB = 300................
设计值，HPB235取210N/mm2，HRB335取300N/mm2；《砼规》4.2.1条，4.2.3 条表4.2.3-1（强条）
柱主筋强度 (N/mm2): IC = 300................《砼规》4.2.1条，4.2.3条表4.2.3-1（强条）
墙主筋强度 (
N/mm2): IW = 210 ...............《砼规》4.2.1条，4.2.3条表4.2.3-1（强条）
梁箍筋强度 (N/mm2): JB = 210................《砼规》4.2.1条，4.2.3条表4.2.3-1（强条）
柱箍筋强度 (N/mm2): JC = 210................《砼规》4.2.1条，4.2.3条表4.2.3-1（强条）
墙分布筋强度 (N/mm2): JWH = 210...............《砼规》4.2.1条，4.2.3条表4.2.3-1（强条）
梁箍筋最大间距 (mm): SB =
100.00.............《砼规》10.2.10条表10.2.10；可取100-400，抗震设计时取加密区间距，一般
取100，详见《抗规》6.3.3条3款（强条）
柱箍筋最大间距 (mm): SC =
100.00.............《砼规》10.3.2条2款；可取100-400，抗震设计时取加密区间距，一般取100，
详见《抗规》6.3.8条2款（强条）
墙水平分布筋最大间距 (mm): SWH = 200.00.......《砼规》10.5.10条；可取100-300，《抗规》6.4.3条1款（强条）
墙竖向筋分布最小配筋率 (%): RWV = 0.30........《砼规》10.5.9条；可取0.2-1.2；抗震设计时应≥0.25，《抗规》6.4.3条1
款（强条）
设计信息 ........................................
结构重要性系数: RWO = 1.00..............《砼规》3.2.2条，3.2.1条（强条）；安全等级二级，设计使用年限50年，取 1.00
柱计算长度计算原则: 有侧移...................一般按[有侧移]，用于钢结构
梁柱重叠部分简化: 不作为刚域...............一般不简化，《高规》5.3.4条，参见《手册》
是否考虑 P-Delt 效应：否.......................一般不考虑；《砼规》5.2.2条3款，7.3.12条；
《抗规》3.6.3条；《高规》 5.4.1条，5.4.2条
柱配筋计算原则: 按单偏压计算.............宜按[单偏压]计算；角柱、异形柱按[双偏压]验算；可按特殊构件定义角柱，程 序自动按[双偏压]计算
钢构件截面净毛面积比: RN = 0.85................用于钢结构
梁保护层厚度 (mm): BCB = 25.00..............室内正常环境，砼强度＞C20时取≥25mm，《砼规》9.2.1条表9.2.1，环境类
别见3.4.1条表3.4.1
柱保护层厚度 (mm): ACA =
30.00..............室内正常环境取≥30mm，《砼规》9.2.1条表9.2.1，环境类别见3.4.1条表3. 4.1
是否按砼规范(7.3.11-3)计算砼柱计算长度系数: 否...一般工程选[否]，详见《砼规》7.3.11条3款，水平力设计弯矩占总设计弯
矩75％以上时选[是]
荷载组合信息 ........................................
恒载分项系数: CDEAD= 1.20..............一般情况下取1.2，详《荷规》3.2.5条1款（强条）
活载分项系数: CLIVE= 1.40..............一般情况下取1.4，详《荷规》3.2.5条2款（强条）
风荷载分项系数: CWIND= 1.40..............一般情况下取1.4，详《荷规》3.2.5条2款（强条）
水平地震力分项系数: CEA_H= 1.30..............取1.3，《抗规》5.1.1条1款（强条），《抗规》5.4.1条表5.4.1
（强条）
竖向地震力分项系数: CEA_V= 0.50..............取0.5，《抗规》5.1.1条4款（强条），《抗规》5.4.1条表5.4.1（强条）
特殊荷载分项系数: CSPY = 0.00..............无则填0，《荷规》3.2.5条注（强条）
活荷载的组合系数: CD_L = 0.70..............大多数情况下取0.7，详见《荷规》4.1.1条表4.1.1（强条）
风荷载的组合系数: CD_W = 0.60..............取0.6，《荷规》7.1.4条
活荷载的重力荷载代表值系数: CEA_L= 0.50........雪荷载及一般民用建筑楼面等效均布活荷载取0.5，详见《抗规》5.1.3条表5.
1.3（强条）组合值系数
完成！！！！~~~~~~~~~~
高规》3.3.3规定：计算单向地震作用时，应考虑质量偶然偏心的影响，附加偏心距可取与地震作用方向垂直的建筑物边长的5%。《高规》4.3.5规定：在考虑偶然偏心影响的地震作用下验算楼层位移比。
程序在考虑质量偶然偏心时，先按无偏心初始质量分布计算结构的振动特性和地震作用。然后按照：计算Ｘ向地震时，所有楼层质心分别沿Ｙ轴正向和负向偏移５％；计算Ｙ向地震时，所有楼层质心分别沿Ｘ轴正向和负向偏移５％。所以考虑了质量偶然偏心地震作用后，共有三组地震作用效应：无偏心地震作用效应（ＥＸ，ＥＹ），＋－５％Ｘ向偏心地震作用效应（ＥＸＭ，ＥＹＭ）和＋－５％Ｙ向偏心地震作用效应（ＥＸＰ，ＥＹＰ）。故在内力组合时就增加成三个组合。 注意：１．一般的，常规的高层建筑结构，要选择“偶然偏心”。 ２．计算双向地震时，不考虑质量偶然偏心的影响。 ３．计算“位移比”必须考虑质量偶然偏心影响。 ４．“层间位移角”计算不考虑偶然偏心影响。
《抗规》5.2.5《高规》3.1.3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给出的楼层最小地震剪力系数值。(强制条文)
1.在PKPM程序里，可由设计人指定薄弱层，也可以由程序自动调整。
2.若选择由程序自动进行调整，程序对结构的每一层分别判断，若某一层剪重比小于规范要求，则相应放大该层的地震作用效应，以使其满足最小剪力系数要求。但这时应知道该结构的方案可能存在问题。
3.若剪重比不满足要求时，首先要检查有效质量系数是否达到90%。若没有则应增加计算振型数。
4.有效质量系数满足，但剪重比仍不满足时，反映了结构刚度和质量可能不合理分布，应对结构的方案合理性进行判断，并调整方案，或由程序自动把基底剪力提高。
5.程序自动调整
的方法是直接调整构件的地震内力。如楼层该方向的剪力系数需要调整1.2时，程序自动把构件该方向的地震剪力放大1.2倍。不调整该方向的地震位移。
中华钢结构论坛里“天上彩虹”一帖：“1.程序对于设计者人工勾选的薄弱层，不论是否是薄弱层，程序一律将相应层的地震剪力放大1.15倍；
2.对于人工没有勾选为薄弱层的楼层，程序根据规范的规定进行判断，如果某层是薄弱层，则程序也将该层的地震剪力放大1.15倍；
3.对于不规则的建筑结构，其地震作用的计算和内力调整应满足《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）第3.4.3条。”
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范要求，此时，再考察结构的剪重比是否合适，否则应修改结构布置、增加结构刚度（也就是说当建筑参与抗震质量在90%以上时，若剪重比还不满足规范要求，说明结构整体刚度太小，这是结构周期偏大）使计算的剪重比能自然满足规范要求。
“有效质量系数”与“振型数”有关，如果“有效质量系数”不满足90%，则可以通过增加振型数来满足。 4 剪重比的控制
A 控制意义：
控制剪重比，是要求结构承担足够的地震作用，设计时不能小于规范的要求。
剪重比与地震影响系数由内在联系:λ=0.2αmax
B 规范条文
抗震规范第5.2.5条明确要求了楼层剪重比
C 计算方法及程序实现
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范要求，此时，再考察结构的剪重比是否合适，否则应修改结构布置、增加结构刚度，使计算的剪重比能自然满足规范要求。
“有效质量系数”与“振型数”有关，如果“有效质量系数”不满足90%，则可以通过增加振型数来满足。
>>有效质量系数
概念来源：WILSON E.L.
教授曾经提出振型有效质量系数的概念用于判断参与振型数足够与否，并将其用于ETABS程序，他的方法是基于刚性楼板假定的，不适用于一般结构。
方法发展：
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行了研究，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；否则称振型数不够。
规范：高规5.1.13规定对B级高度高层建筑及复杂高层建筑有效质量系数不小于0.9程序自动计算该参数并输出。
>>剪重比的调整
当剪重比不满足规范要求时，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是按照规范值控制，不能人工控制。