PKPM中刚性楼板、弹性楼板的选取
结构设计中PKPM软件的参数选择

结构设计中PKPM软件的参数选择PKPM 软件在工程设计中已被结构专业设计人员广泛应用,其方便快捷的建模方法和强大的计算能力使得设计人员在较短周期内完成较大工作量的结构设计任务成为可能。
值得注意的是,结构分析软件不论其处理功能如何完善,只能作为辅助设计工具,不能完全代替设计人员的作用。
PKPM只能作为辅助设计工具,对于建模过程中参数以及步骤的选取还需要设计人员进行操作,由此可知若设计人员对软件操作不当,将会导致软件的计算结果有误,另外,还要求设计人员能判别计算结果的合理性。
本文结合PKPM结构设计软件功能及相关规范,就使用PKPM软件进行建筑结构设计时容易出现的错误进行分析和讨论,并且在建筑结构设计中如何科学合理地应用PKPM软件提出了自己的看法,一、参数选取1.1地震信息。
在PKPM中水平地震力的输入,主要通过建模时输入地震信息来实现,由此可知道地震信息参数输入的正确与否将会直接影响结构受承受地震力大小的正确性。
而地震信息中某些参数的输入较难确定,对于没有理解各参数的设计者来说,容易造成参数的输入错误。
笔者认为,在地震信息对话框中容易出现输入错误的参数如下,并就这些错误的改正提出笔者的建议:(1)单、双向水平地震作用的选取。
对于该参数的勾选主要根据结构本身存在的质量和刚度是否对称来判断,若结构质量和刚度存在明显不对称则应勾选双向水平地震力,考虑双向水平地震作用下的扭转效应。
但经分析可发现,考虑双向水平地震作用必然会比单向水平地震作用的计算结果偏大,从而导致梁柱的配筋量偏大。
以一个不规则的三层普通框架结构为例,计算结果表明考虑双向水平地震作用比考虑单向水平地震作用的柱配筋明显增加,可见该参数对于结构用钢量也有明显影响,因此应慎重考虑结构的单双向水平地震作用。
(2)耦联选取。
目前绝大多数结构都存在不对称性,加上结构本身就存在相互耦联的关系,因此笔者建议耦联选项应选取,而无论结构质量、刚度的对称与否。
工程设计中刚性楼板假定与弹性楼板假定的应用与分析

工程设计中刚性楼板假定与弹性楼板假定的应用与分析摘要:工程结构设计过程中,通常设计人员在如何应用刚性楼板假定与弹性楼板假定的问题上存在概念不清晰,给设计带来浪费或隐患。
本文侧重于阐述它们的规范依据、力学原理、适应性及应用方法,以助于设计人员在实际设计过程中进行合理、安全经济的设计。
关键词:刚性楼板假定、弹性楼板假定、弹性楼板6、弹性楼板3、弹性膜、平面内刚度Abstract: the engineering structural design process, usually the design personnel in how to use rigid floor assumptions and elastic floor assume that the existence of concept not clear, design to bring to waste or hidden trouble. This paper focuses on the basis, the paper they regulate mechanics principle, adaptability and application methods, to aid in the design personnel in actual design process, safe and economical design reasonable.Keywords: rigid floor assumptions, elastic floor assumptions, elastic floor 6, elastic floor 3, elastic membrane, plane within stiffness一、前言工程结构设计过程中,往往因设计人员对刚性楼板假定与弹性楼板假定的概念不清晰,而不能在设计中合理地应用,导致设计结果存在不经济或不安全的因素。
PKPM,SAP2000中的楼板

PKPM,SAP2000中的楼板一、PKPM1.刚性楼板在采用楼板平面内无限侧刚假定时,每块刚性楼板有三个公共自由度(u,v,θ),那么刚性楼板内每个节点的独立自由度只剩下3个(θ,θ,ω)了,这样极大的减少了结构整体自由度数,结构分析工作得到了很大程度的简化,从而提高了工作效率,这一有点正是刚性楼板假定能够被广泛接受的重要原因。
在采用刚性楼板假定时,忽略了楼板平面外的刚度,使结构总刚度偏小。
事实上,楼板的面外刚度在某种意义上来讲可以理解为楼面梁的有效翼缘,为此,规范给出了用近似梁刚度放大系数形式来间接地考虑楼板的面外刚度。
对于两侧都与刚性楼板相连的梁,取边梁的刚度放大系数; 对于其他情况的梁(包括不与楼板相连的独立梁和仅与弹性楼板6和弹性楼板3相连的梁),梁刚度不放大。
对于复杂楼板形状的结构工程,如楼板有效宽度较窄的环形楼面或其他有大开洞楼面、有狭长外伸段楼面、局部变窄产生薄弱连接的楼面、连体结构的狭长连接楼面等场合,楼板面内刚度有较大削弱且不均匀,楼板的面内变形会使楼层内抗侧刚度较小的构件的位移和内力加大。
2.弹性楼板6弹性楼板6假定是采用壳单元真实地计算楼板的面内刚度和面外刚度。
从理论上讲,弹性楼板6假定是最符合楼板的实际情况,可以应用与任何工程。
但实际上。
在采用弹性楼板6假定时,部分竖向楼面荷载将通过楼板的面外刚度直接传递给竖向构件,导致梁的弯矩减小,相应的配筋也会减小。
这与采用刚性楼板假定不同,因为采用刚性楼板假定时,所有的竖向楼面荷载都通过梁传递给竖向构件。
这点差异造成采用弹性板6假定和采用刚性楼板假定的梁配筋安全储备不用,而过去所有关于梁的工程经验都是在刚性楼板假定前提下配筋安全储备相对应的。
弹性楼板6假定是针对板柱结构和板柱-抗震墙结构提出的采用弹性楼板6假定进行板柱结构或板柱-抗震墙结构分析时,首先要求在PMCAD交互式建模时,在假定的等待梁位置上,布置截面尺寸为100mm*100mm的矩形截面混凝土虚梁。
pkpm软件中关于楼板刚度设计

底层柱底Y向地震作用的剪力——弹性膜
连体结构的楼板 对连体结构宜考虑全层弹性楼板或分块刚性楼板
对弱连接部位应考虑弹性楼板或当荷载考虑
转换层楼板加厚用于调整楼层的剪力
2。楼板分析时的不同模型
楼板分析可以有以下几种分析模型: 刚性楼板:平面内刚度无限大;平面外刚度为0。 弹性板6:平面内、平面外都按实际刚度计算 。 弹性板3:平面内刚度无限大;平面外按实际刚度计算 。 弹性膜:平面内按实际刚度计算;平面外刚度为0 。
各种楼板特性的应用条件 “刚性楼板”的适用范围:绝大多数结构只要楼板没有特别的 削弱、不连续,均可采用这个假定。 相关注意:由于“刚性楼板假定”没有考虑板面外的刚度, 所以可以通过“梁刚度放大系数”来提高梁面外弯曲刚度, 以弥补面外刚度的不足。同样原因,也可通过“梁扭矩折减 系数”来适当折减梁的设计扭矩。
PMSAP可以对楼板(房间)进行单元划分,还可以考虑 板单元与梁协调(如果有梁的话),所以最合理。
狭长结构的楼板的变形 刚性楼板——中柱剪力小
弹性楼板——中柱剪力大 所以对狭长结构宜考虑全层弹性楼板或分块刚性楼板
狭长结构平面
狭长结构“刚性板”与“弹性膜”的对 比
底层柱底Y向地震作用的剪力——刚性楼板
“弹性膜”的适用范围:仅适用于梁柱结构,设计时不使楼 板面外刚度承担荷载,不使梁柱配筋减少,以保证梁柱设计 的安全度。 相关注意:不能用于“板柱结构”。设计时可以进行梁的刚 度放大和扭矩折减。
不正确的弹楼板的定义
正确的弹性楼板的定义
正确的弹性楼板的定义
3。复杂楼板的结构分析
在上部结构分析中,怎样考虑楼板的作用,应根据工程的特 点来选择。 楼板在整体计算中,往往需要简化处理,以突出结构主体的 作用,但是对一些关键部位的楼板,应采用二次计算,对其 进行细部分析。 不与楼板相连的构件,如越层柱的计算长度系数,梁的刚度 放大和扭矩折减等,要作特殊考虑。
技术措施-PKPM参数

技术措施-PKPM参数结构专业技术措施之PKPM-SATWE参数取值:⼀.总信息:1)⽔平⼒与整体坐标夹⾓:该参数主要针对风荷载计算,同样对地震⼒起作⽤。
只需考虑其它⾓度的地震作⽤时,⽆需在此填数值,应填“斜交抗侧⼒构件⽅向地震数,相应⾓度”或勾选“程序⾃动考虑最不利⽔平地震作⽤”⼀般按0输⼊。
2)混凝⼟容重:钢筋砼计算重度,考虑饰⾯的影响应⼤于25,不同结构构件的表⾯积与体积⽐不同饰⾯的影响不同,⼀般按结构类型取值:结构类型框架结构框剪结构剪⼒墙结构重度 26 26.5 273) 钢材容重:⼀般情况下,钢材容重为78KN/m3,若要考虑钢构件表⾯装修层重,钢材的容重可以填⼊适当值。
4)裙房层数:层数要从最底层算起,包括地下室层数。
此参数主要⽤来确定剪⼒墙底部加强区⾼度。
抗规第6。
1。
3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;但是该参数的作⽤在程序中并没有反应。
绘图中采⽤构造加强。
注意:对于体型收进的⾼层建筑结构、底盘⾼度超过总⾼度20%的多塔尚应符合⾼规10.6.5条;⽬前程序不能⾃动将体型收进部位上、下各两层塔楼周边竖向构件抗震等级提⾼⼀级,需要在“特殊构件定义”中⾃⾏定义,不宜事后提⾼配筋。
5)转换层所在层号:层数要从最底层算起,包括地下室层数。
如果有转换层,必须在此指明其层号,以便进⾏正确的内⼒调整。
注意:程序不能⾃动识别转换构件!作⽤:a、程序⾃动判断加强区层数;b、输⼊转换层数,并选择相应的楼层刚度算法,软件会输出上下层楼层刚度⽐。
C、计算参数中有将转换层号⾃动识别为薄弱层的选项。
抗震等级:程序设有“框⽀剪⼒墙结构底部加强区剪⼒墙抗震等级⾃动提⾼⼀级”的选项。
(⾼位转换可以⾃动再提⾼)转换层全层应设置为“弹性膜”(平⾯内刚度真实考虑,平⾯外为0)转换层结构选择“施⼯模拟3”时,施⼯次序:宜将转换层与其上2层设为同⼀施⼯次序。
PKPM参数设置(个人总结)

一、PMCAD中设计参数1、考虑结构设计使用年限的荷载调整系数,【高规5.6.1】设计使用年限为50年时取1.0,设计使用年限为100年时取1.1。
2、框架梁端负弯矩条幅系数,【高规5.2.3】在竖向荷载作用下,可考虑框架梁端塑性变形内力重分布对梁端负弯矩乘以调幅系数进行调幅,并应符合下列规定:装配整体式框架梁端负弯矩调幅系数可取为0.7~0.8,现浇框架梁端负弯矩调幅系数可取为0.8~0.9(一般取为0.85),且调幅后的跨中弯矩不应小于按简支计算的跨中弯矩的1/2。
3、保护层厚度,【砼规8.2.1】中有详细规定(新规范保护层厚度指以最外层钢筋的外边缘计算混凝土的保护层厚度)。
4、框架的抗震等级,【抗规6.1.2】中有详细规定(表6.1.2中确定的房屋的抗震等级为丙类建筑的抗震等级,甲、乙类建筑应提高一度查表6.1.2确定其抗震等级,但抗震设防烈度为9度时,乙类建筑的抗震等级应按特一级采用,甲类建筑应采取更有效的抗震措施,丁类建筑允许降低一度采取抗震措施,但已为6度时不应再降低)。
5、抗震构造措施和抗震等级,【抗规3.3.2】建筑场地为1类时,对甲、乙类建筑应允许仍按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施,对丙类建筑应允许按本地区抗震设防烈度降低一度的要求采取抗震构造措施,但抗震设防烈度为6度时仍应按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施。
(1类场地时,丁类建筑抗震构造措施也可降低一度同丙类;2类场地时,甲、乙类建筑应按本地区抗震设防烈度提高一度采取抗震构造措施,丙类建筑按本地区抗震设防烈度采取抗震构造措施,丁类建筑可按本地区抗震设防烈度降低一度采取抗震构造措施;3、4类场地时,甲乙类建筑应按本地区抗震设防烈度提高两个等级采取抗震构造措施,丙类建筑7度半和8度半分别按8度9度采取抗震构造措施,丁类建筑7度和8度分别按6度7度采取抗震构造措施)。
6、计算振型个数,【高规5.1.13】计算振型数应使各振型参与质量之和不小于总质量的90%(振型数应为3的倍数,与结构的自由度有关,所选振型数不应大于结构的自由度,当结构按侧刚模型分析时,每层的刚性楼板有三个自由度,总自由度为3n,当按总刚模型分析时,每个节点有两个自由度,总自由度为2mn)。
pkpm中的弹性板

做为一名PKPM一线的结构技术服务人员,最能发现用户的疑惑,在最近一段新版软件的使用中,很多设计人员还是对几种弹性板的运用理解不到位,我这里大概做一个简单阐述,以方便设计人员再设计中正确运用这几类板。
通常情况下在计算周期比和位移比这两个结构的整体指标的时候,是选择强制采用刚性楼板假定的。
刚性楼板的物理意义是楼板平面内无线刚,平面外刚度为0。
弹性板6表示完全弹性的有限元壳,其面内刚度用平面应力膜模拟,平面外刚度用厚薄通用的厚板元模拟,这种楼板计算假定从理论上来说最符合楼板的实际受力情况,但是由于存在平面外的刚度,将促使楼板与梁共同分担上部结构引起的内力,从而使梁的弯矩和配筋相应的减小,减小的弯矩部分由弹性楼板承担,这样与采刚性楼板假定的内力与配筋不同,因此,不要轻易选择弹性板6,弹性板6主要用于板柱体系或者板柱剪力墙结构。
弹性膜假定采用的是平面应力膜单元,真实地反映楼板的平面内刚度,同时忽略平面外刚度,即平面外刚度为0。
由于弹性膜真实地反映平面内刚度,又可以避免采用弹性板6而造成梁的安全度的降低,因此,较多用于体育场馆,楼板开大洞、楼板平面布置时产生的狭长板带、框支转换结构中的转换层楼板、多塔连体结构中的弱连接板,以及坡屋面。
在未采用刚性楼板假定时,坡屋面软件在计算的时候默认采用的是弹性膜,不必要再去定义。
弹性板3假定平面内刚度无限大,平面外的刚度为有限刚,面内采用了刚性楼板假定的有限元壳,面外采用厚薄通用的中厚板元模拟,主要适用于厚板转换结构的转换厚板,这类结构的转换板比较厚(1米以上),其面内刚度很大,通过厚板的面外刚度,改变传力路径,将厚板上的结构荷载传递到下部。
如果框支梁上支承的是柱子,其受力与一般承受集中荷载的框架没有什么两样,如果没有其他因素,可以不考虑楼板平面内的变形,采用刚性楼板假定。
可是,如果梁上支承的是剪力墙,尤其是整片的剪力墙,由于拱的作用,会存在沿梁轴线方向的推力,此时如果采用刚性楼板假定,就无法分析出梁内的水平拉力,对梁的设计是偏于不安全的研究表明,对于框支转换结构,转换梁不仅会产生弯矩和剪力,而且还会产生较大的轴力,这个轴力不能忽略。
建筑结构pkpm参数选择

建筑结构(SATWE)的总信息建筑结构(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 = 28.00.....应考虑构件装修重量,建议取28kN/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,逆时针为正);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 = 0.30 ....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类,乡村、乡镇、市郊等选类,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)《抗规》5.1.4罕遇地震影响系数最大值 Rmax2 = 0.50.....7度取0.50,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1.00.2Qo 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TOP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)组合值系数剪力墙底部加强区信息.................................剪力墙底部加强区层数 IWF= 1 .......取1/8剪力墙墙肢总高与底部二层高度的较大值,《抗规》6.1.10条,《高规》7.1.9条剪力墙底部加强区高度(m) Z_STRENGTHEN= 7.00.....取1/8剪力墙墙肢总高与底部二层高度的较大值,《抗规》6.1.10条,《高规》7.1.9条写在前面:关于pkpm计算是否选取偶然偏心一项,有友对此存疑,近作此详解,以解诸惑!**规范:高规3.3.3条规定,计算单向地震作用时,应考虑偶然偏心的影响,附加偏心距可取与地震作用方向垂直的建筑物边长的5%。
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PKPM中刚性楼板、弹性楼板的选取
1.引言
楼板既是结构中重要的受力构件又是重要的传力构件。
由于楼板同时存在着平面内刚度及平面外刚度,在结构分析中,它对结构的整体刚度、对竖向和其他水平构件的内力都会产生影响,即楼板刚度的大小直接影响着整体结构及相关构件(也包括楼板本身)的分析结果(内力、变形及配筋)。
所以楼板刚度的合理假定已成为结构分析的主要计算原则。
首先要理解什么是“平面内”和“平面外”。
平面内就是指和载荷作用方向一致的方向,平面外就是和载荷作用方向垂直的方向。
通常所说的楼板平面内的刚度无限大,是指在水平荷载(地震力和风等)作用下,楼板在水平面内可以视为刚体,即与水平荷载一致的方向上;在该平面内的每一点的位移都是相等的,此时它的截面高度可以认为是整个楼的面宽或进深。
而平面外方向就是指楼板的结构厚度方向,结构厚度通常仅仅为十几厘米,和整个楼的面宽或进深的十几米或几十米相比起来,就小多了。
2.PKPM楼板计算模型
在PKPM的SATWE、PMSAP板块中,实现了四种类型的楼板刚度模型:刚性楼板、弹性楼板6、弹性楼板3和弹性膜的计算模型。
2.1刚性楼板模型
其含义是指平面内刚度无限大,内力计算时不考虑平面内变形,与板厚无关,平面外刚度为零,PKPM程序默认楼板为刚性楼板。
该模型使结构在每层板内只有3个公共自由度,即两个平移自由度dx、dy和一个绕竖轴扭转自由度θz,在板内的每个节点的独立自由度也只有3个;使电算的效率大大提高,程序的运用范围越来越广泛。
刚性楼板假定认定平面外刚度为零,忽略了楼面梁的有效翼缘对平面外刚度的贡献,使结构总刚度偏小,周期加长,吸引的地震作用小,不安全。
为此,规范规定用梁刚度增大系数来间接的考虑楼板平面外的刚度。
于是《高规》第 5.2.2
规定在内力和位移计算时,对现浇楼面和装配式整体楼面的梁刚度采用 1.3-2.0 增大系数来考虑翼缘的增大作用。
刚性楼板假定结构计算概念明了,计算简便;使电算的效率大大提高,程序的运用范围越来越广泛。
目前设计中的绝大多数工程的楼面都能符合刚性楼板的假定,以此进行的计算分析可用于工程设计。
2.2弹性楼板6模型
采用壳单元真实地计算楼板的面内刚度和面外刚度,是理论上最符合楼板实际情况的计算模型。
但由于部分竖向楼面荷载将通过楼板的面外刚度直接传递给竖向构件,从而使梁的弯矩减小,相应配筋也会减小,导致比刚性楼板模型的梁,其配筋具有较小的安全储备,因此,建议不要轻易采用弹性楼板6模型。
在SATWE或PMSAP软件中,弹性楼板6模型主要是针对板柱结构和板柱一剪力墙结构的,可以较真实地模拟楼板的刚度和变形,又不存在梁配筋安全储备减小的问题。
2.3弹性楼板3模型
楼板平面内刚度无限大,楼板平面外刚度采用中厚板弯曲单元计算。
该假定与厚板转换层结构的转换厚板特性一致,转换厚板一般面内刚度很大,其面外刚度是结构传力的关键。
通过厚板的面外刚度,改变传力途径,将厚板以上部分结构承受的荷载安全地传递下去。
适用于厚板装换层结构的厚板分析;当板柱结构板的面内刚度足够大时,也可采用弹性楼板3模型。
2.4弹性膜模型
采用平面应力膜单元来真实地计算楼板的平面内刚度,而不是刚度无限大;为简化计算,同时忽略楼板平面外的刚度,即面外刚度为零。
有点近似刚性楼板假定但又不同于刚性假定,要理解它的真实概念。
空旷的工业厂房和体育场馆结构、楼板局部开大洞结构、楼板平面较长或有较大凹入以及平面弱连接结构等,考虑楼板面内刚度有较大削弱,而采用弹性楼板6模型又会影响梁配筋的安全储备,可以采用弹性膜模型。
3.PKPM在选取弹性楼板时需要注意以下几个问题
1)弹性楼板假定是用总刚分析法来进行结构整体计算的,所以建模时有弹性板的话要勾选总刚分析法。
仅有侧刚计算是只适用于刚性楼板假定,它不能识别弹
性楼板。
2)用总刚法、弹性楼板进行结构整体计算时,应再用刚性楼板假定补充计算结构的位移比、周期比和层刚度比等整体控制指标,因为这些参数规范要求是在刚性楼板假定下进行的计算值。
3)弹性楼板仅适用于高层钢筋混凝土结构,不适用于多层钢筋混凝土结构及钢结构建筑。
多层钢筋混凝土结构及钢结构建筑中存在有弹性搂板时,可近似的按开洞处理,但要注意人工将荷载分配到周边梁上。
4)计算位移比、层刚比、周期比时选用刚性楼板假定[是],计算内力、配筋及其他内容时选用刚性楼板假定[否]。
规范链接:
《高规》5.2.2:在结构内力与位移计算中,现浇楼盖和装配整体式楼盖中,梁的刚度可考虑翼缘的作用予以增大。
近似考虑时,楼面梁刚度增大系数可根据翼缘情况取1.3~2.0。
《高规》5.1.5 :进行高层建筑内力与位移计算时,可假定楼板在其自身平面内为无限刚,相应地设计时应采取必要措施,保证楼板平面内的整体刚度。
当楼板会产生明显的面内变形时,计算时就应考虑楼板的面内变形或对采用楼板面内无限刚性假定计算方法的计算结果,再进行适当调整。