PKPM砖混结构底框设计

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PKPM框架结构设计—

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摘要该办公楼位于天门市,是五层框架结构。

办公楼总长57.6m,宽16.8m,总高18.3m。

此设计为五层钢筋混凝土框架结构办公楼,分为建筑设计和结构设计两部分。

在总体规划的前提下,根据设计任务书的要求,采用天正建筑和PKPM 软件进行设计,综合考虑了使用功能、施工、材料、建筑设备、建筑艺术及经济等因素。

在建筑选型方面,采用“一”字型布置。

在完成结构部分的计算之后,依据建筑方案和结构设计计算结果完成结构部分的施工图设计。

结构设计内容主要是框架设计,首先必须满足水平地震力作用下的框架侧移验算的要求,其次还要满足风荷载作用下的框架侧移验算的要求。

关键词:钢筋混凝土;框架结构;抗震设计;内力组合;AbstractThe office is located in Tianmen: five layers framework structure. The length of office building is 57.6m, the width is 16.8m, the height is 18.3m. The design for a five-layer reinforced concrete frame office building which divided into two parts-- building design and structure design. The architectural design is the premise of the overall plan, according to the requirements of the design mission, use PKPM software to design structure, considering the functional use, construction, materials, construction equipment, architectural art and economy,using"—" font layout in construction shape.After completing the calculation structure part,structure of the construction design was completed on the basis of the construction scheme and the structure design. This scheme is a business office building, reinforced concrete frame structure is divided into five layers.The main content of structure design is the framework for the design stage,which must satisfy the request of motion checking under the action of horizontal seismic force firstly,secondly,it has to meet the request of motion checking under the action of wind force.Keywords: reinforced concrete; frame structure ; seismic design; the combination of internal force目录摘要 (1)Abstract (2)第一章绪论 (5)第二章PKPM的认识 (8)2.l PKPM的概况 (8)2.2 结构平面计算机辅助设计软件( PMCAD ) (11)2.3 PMCAD主要功能 (12)2.3.1自动导算荷载 (12)2.3.2提供各类计算模型所需的数据 (12)第三章结构平面布置 (14)3.l 初步设计资料 (14)3.1.1地质资料: (14)3.1.2地震资料 (14)3.1.3 气象条件 (14)3.1.4建筑物层高与层数 (15)3.1.5材料 (15)3.2 结构选型 (15)3.3 结构布置及梁柱截面尺寸的初选 (15)3.3.1梁柱截面尺寸初选 (15)3.3.2 结构布置 (17)3.4框架结构的计算简图 (18)第四章PKPM参数分析与输入 (19)4.1 结构设计参数的合理选取 (19)4.2 地震作用效应计算与调整 (19)4.3 结构扭转周期计算 (20)4.4 错层结构的计 (20)4.5 调整信息 (21)4.6 结构整体性能控制 (22)4.7 一些特殊功能编制原理与应用 (23)4.8 特殊工程分析 (24)第五章PKPM计算参数信息 (26)5.1结构材料信息 (26)5.2风荷载信息 (26)5.3地震信息 (27)5.4活荷载信息 (27)5.5调整信息 (28)5.6 配筋信息 (28)5.7设计信息 (29)5.8荷载组合信息 (29)第六章PKPM计算及结果处理 (31)6.1各层的质量、质心坐标信息 (31)6.2各层构件数量、构件材料和层高 (31)6.3风荷载信息 (32)6.4各楼层等效尺寸 (32)6.5各楼层的单位面积质量分布 (32)6.6计算信息 (33)6.7各层刚心、偏心率、相邻层侧移刚度比等计算信息 (34)6.8结构总体坐标系中塔的侧移刚度和扭转刚度 (34)6.9抗倾覆验算结果 (36)6.10结构整体稳定验算结果 (36)6.11楼层抗剪承载力、及承载力比值 (37)6.12作用效应组合 (42)6.13 结构整体性能控制 (43)6.14 结构构件设计计算 (43)第七章PKPM板的计算 (45)7.1画结构平面 (45)7.2典型板计算书 (46)7.2.1房间19 (46)7.2.2房间35 (52)7.3计算简图 (58)第八章结构施工图 (59)8.1梁归并 (59)8.2柱归并 (59)8.3板的结构施工图 (59)8.4基础施工图 (59)8.5楼梯施工图 (60)设计心得 (61)致谢 (63)参考文献 (64)附录1 (65)主要符号表 (65)附录2 (66)附录3 (66)附录4 (67)附录5 (68)第一章绪论本工程为天门市某办公楼,采用多层框架结构,建筑设计使用年限为50年,为永久性建筑。

PKPM砖混结构抗震及其他计算

PKPM砖混结构抗震及其他计算

PKPM砖混结构抗震及其他计算PKPM砖混结构抗震及其他计算程序适用于12层以下任意平面布置的砌体结构及底框-抗震墙砌体结构的计算。

底框-抗震墙砌体结构层数为1或2。

一、砌体结构抗震验算(1)砌体结构抗震验算的计算过程用底部剪力法计算各层地震力——按楼面刚度和墙体侧向刚度分配地震剪力到每个墙段——导算楼面荷载和墙体自重计算墙体压应力——按墙体截面的抗震受剪承载力计算公式验算个墙段的受剪承载力。

(2)砌体结构抗震验算的计算内容验算每一大片墙体的抗震受剪承载力,计算对象包括门窗洞口在内的大片墙体,求出每一片墙体在抗震受剪时考虑压力影响的沿阶梯形截面坡坏的抗震抗剪强度。

计算结果是抗力与效应的比值。

验算各门窗间墙段的抗震受剪承载力,当墙段的抗震受剪承载力不满足时,将计算出墙段所需水平配筋的总截面面积。

(3)参数输入地下室结构嵌固高度(mm)<3层:当有地下室或者有半地下室时,输入地下室或半地下室至计算水平地震力的地平面的高度,该高度值小于房屋3层高度。

(当输入的嵌固高度大于0时,在计算基底总地震力时不计算地平面以下结构部分的重力荷载代表值,在计算各层的地震力和地震剪力时,结构总高度将减去高高度值)。

施工质量控制等级:1,2,3级对砌体的强度作相应的调整系数为1.05,1.00,0.89。

砂浆类型:选择水泥砂浆对砌体的抗压强度(*0.9)、抗剪强度(*0.8)。

(4)计算结果黄色数据:是个大片墙包括门窗洞口的抗震验算结果,数值结果是抗力与荷载效应的比值,标注方向与该片墙的轴线垂直。

计算结果小于一,不满足抗震强度要求,用红色显示。

兰色数据:是个门窗间墙段的验算结果。

标注方向与该墙段平行。

不满足用红色显示,旁边括号给出层间竖向截面中所需水平钢筋的总截面面积(mm*mm)。

白色数据:为混凝土剪力墙的剪力设计值(kn),可以根据次值对墙体进行配筋。

(5)墙体剪力设计值计算结果各大片墙剪力设计值垂直于该墙比标注,各墙段平行标注,都为白色。

PKPM设计参数

PKPM设计参数

PKPM的参数设置如下,如果不正确的地方,请各位老师批评指正。

进入PKPM的第一个菜单,有关轴线等作图方面的就不再介绍了。

设计参数:总信息:结构体系:包括框架结构,框鉴结构,框筒结构,筒中筒结构,剪力墙结构,短肢剪力墙结构,复杂高层结构,砌体结构,底框结构。

结构主材:钢筋混凝土,砌体,钢和混凝土。

结构重要性系数:1.1,1.0,0.9。

选择要求按照应该按照不同安全等级或使用年限区别。

底框层数:选择底框结构才会有选项,有1,2,3,4个选择,但是根《抗规》第七章,基本上最多两层底层框架。

地下室层数:选项有1,2,3,4个选择。

根据实际情况选择。

与基础相连的最大楼层号:根据实际情况选择自然层号。

梁柱钢筋的砼保护层厚度(mm):根据《混规》9.2章确定。

框架梁端负弯矩调幅系数:可根据《高规》5.2.3.1条确定,默认0.85。

材料信息:混凝土容重(kN/m3):根据荷载规范选取,默认25。

钢材容重(kN/m3):根据荷载规范选取,默认78。

钢结构钢材:根据设计使用情况采用不同的钢材材料有Q235,Q345,Q390,Q420不同选择。

钢截面净毛面积比值:根据实际情况选择,默认0.85。

墙:主要墙体材料:烧结砖,混凝土,蒸压砖,砼砌块,根据实际情况选择。

砌体容重(kN/m3):根据荷载规范选取,默认22。

墙主筋类别:有HPB235,HRB335,HRB400,RRB400,冷轧带肋550,根据实际情况选择。

墙水平(竖向)分布筋类别:同上墙水平分布筋间距(mm):默认200。

墙竖向分布钢筋配筋率(%):默认0.3。

可根据《抗规》6.4.3条确定。

梁柱箍筋:梁柱箍筋类别:有HPB235,HRB335,HRB400,RRB400,冷轧带肋550,根据实际情况选择。

地震信息:设计地震分组:根据《抗规》附录A选择。

一般情况下,地质报告要给出。

地震烈度:根据《抗规》附录A选择。

一般情况下,地质报告要给出。

场地类别:根据《抗规》4.1.6确定。

砖混pkpm结果

砖混pkpm结果

程序适用于12层以下任意平面布置的砌体结构及底框-抗震墙砌体结构的计算。

底框-抗震墙砌体结构层数为1或2。

一、砌体结构抗震验算(1)砌体结构抗震验算的计算过程用底部剪力法计算各层地震力——按楼面刚度和墙体侧向刚度分配地震剪力到每个墙段——导算楼面荷载和墙体自重计算墙体压应力——按墙体截面的抗震受剪承载力计算公式验算个墙段的受剪承载力。

(2)砌体结构抗震验算的计算内容验算每一大片墙体的抗震受剪承载力,计算对象包括门窗洞口在内的大片墙体,求出每一片墙体在抗震受剪时考虑压力影响的沿阶梯形截面坡坏的抗震抗剪强度。

计算结果是抗力与效应的比值。

验算各门窗间墙段的抗震受剪承载力,当墙段的抗震受剪承载力不满足时,将计算出墙段所需水平配筋的总截面面积。

(3)参数输入地下室结构嵌固高度(mm)<3层:当有地下室或者有半地下室时,输入地下室或半地下室至计算水平地震力的地平面的高度,该高度值小于房屋3层高度。

(当输入的嵌固高度大于0时,在计算基底总地震力时不计算地平面以下结构部分的重力荷载代表值,在计算各层的地震力和地震剪力时,结构总高度将减去高高度值)。

施工质量控制等级:1,2,3级对砌体的强度作相应的调整系数为1.05,1.00,0.89。

砂浆类型:选择水泥砂浆对砌体的抗压强度(*0.9)、抗剪强度(*0.8)。

(4)计算结果黄色数据:是个大片墙包括门窗洞口的抗震验算结果,数值结果是抗力与荷载效应的比值,标注方向与该片墙的轴线垂直。

计算结果小于一,不满足抗震强度要求,用红色显示。

兰色数据:是个门窗间墙段的验算结果。

标注方向与该墙段平行。

不满足用红色显示,旁边括号给出层间竖向截面中所需水平钢筋的总截面面积(mm*mm)。

白色数据:为混凝土剪力墙的剪力设计值(kn),可以根据次值对墙体进行配筋。

(5)墙体剪力设计值计算结果各大片墙剪力设计值垂直于该墙比标注,各墙段平行标注,都为白色。

二、底框-抗震墙结构的计算(1)底框-抗震墙结构的计算过程和内容1.计算底框-抗震墙的填充墙和其他各层砖墙的抗震承载力,以及底框结构中的混凝土剪力墙的剪力设计值。

砖混结构详解砌体结构设计总结

砖混结构详解砌体结构设计总结

砖混结构详解砌体结构设计总结PKPM软件在应⽤中的问题解析第⼀章砖混底框的设计(⼀)“按经验考虑墙梁上部作⽤的荷载折减”⑴由于墙梁的反拱作⽤,使得⼀部分荷载直接传给了竖向构件,从⽽使墙梁的荷载降低。

⑵若选择此项,则程序对所有的托墙梁均折减,⽽不判断该梁是否为墙梁。

(⼆)“按规范墙梁⽅法确定托梁上部荷载”⑴若选择此项,则则程序⾃动判断托墙梁是否为墙梁,若是墙梁则⾃动按照规范要求计算梁上的荷载,若不是墙梁则按均布荷载⽅式加到梁上。

⑵若同时选择“按经验考虑墙梁上部作⽤的荷载折减”和“按规范墙梁⽅法确定托梁上部荷载”两项,则程序对于墙梁则执⾏“按规范墙梁⽅法确定托梁上部荷载”,对于⾮墙梁则执⾏“按经验考虑墙梁上部作⽤的荷载折减”。

(三)“底框结构剪⼒墙侧移刚度是否应该考虑边框柱的作⽤”若选择此项,则程序在计算侧移刚度⽐时,与边框柱相连的剪⼒墙将作为组合截⾯考虑。

否则程序分别计算墙、柱侧移刚度。

⼀般⽽⾔,对混凝⼟抗震墙可选择考虑边框柱的作⽤,对砖抗震墙可选择不考虑边框柱的作⽤。

(四)混凝⼟墙与砖墙弹性模量⽐的输⼊⑴适⽤范围:混凝⼟墙与砖墙弹性模量⽐只有在该结构在某⼀层既输⼊了混凝⼟墙,⼜输⼊了砖墙时才起作⽤。

⑵物理意义:混凝⼟墙与砖墙的弹性模量⽐。

⑶参数⼤⼩:该值缺省时为3,⼤⼩在3~6之间。

⑷如何填写:⼀般⽽⾔,混凝⼟墙的弹性模量是砖墙的10倍以上。

如果是同等墙厚,则混凝⼟墙的刚度就是砖墙的10倍以上。

但实际上,在结构设计时,⼀⽅⾯混凝⼟墙的厚度⼩于砖墙,从⽽使混凝⼟墙的刚度有所降低;另⼀⽅⾯,在实际地震⼒作⽤下混凝⼟墙所受的地震⼒是否就是砖墙的10倍以上还是未知数,因此我们不能将该值填得过⾼。

(五)砖混底框结构风荷载的计算⑴tat软件可以直接计算风荷载。

⑵satwe软件不可以直接计算风荷载,需要设计⼈员在特殊风荷载定义中⼈为输⼊。

(六)砖混底框不计算地震⼒时该如何设计?⑴⽬前的pmcad软件不能计算⾮抗震的砖混底框结构。

pkpm之砖混结构

pkpm之砖混结构

砖混结构能用tat和satwe分析吗ydfwq砖混可以用SAT分析。

底框砖混可以用TAT高层版和SAT分析wgq.不能tat和satwe分析,tat和satwe是分析砼结构的,SATWE是分析底框的yng用SAT分析时,其材料按各相同性考虑,与实际不符合。

lxq1lxq1@sohu为什么不可以用多层tat和satwe呢?johnzx2000砖混结构怎么能用tat之类的软件分析尼?因为他们的计算假定不同。

xianghuahua1我认为能用satwe分析,不能用TAT。

伊新富首先,我想知道你到底想用TAT和SATWE来分析砖混结构的什么东西?是整体受力计算还是局部的梁计算呀?我个人看法,砖混的整体分析主要依靠构造措施来保证,整体分析的计算模式是跟混凝土结构有很大不同的,详见规范GB50003-2001的第4章:基本设计规定。

所以推荐采用PM的砖混抗震演算进行计算。

在底框结构中可以采用SATWE软件进行补充计算。

TAT软件因为计算模式的关系,最好不用于砖混计算。

至于梁的计算可以采用TAT或SATWE 计算都关系不大,选几根重要的手工演算一下,一般来说,电算结构偏少,所以我建议还是手算最好。

如果采用现浇板还好点,空心板的话就根本不用提了。

总之,使用软件要分析它的适用条件和计算假定,对计算结果要合理分析,灵活应用。

hayc砖混及底层框架结构可以采用建研院抗震所的sacb计算,据本人使用情况来看计算效果还可以,竖向荷载传导比较准确,能提供上下层侧移刚度比,只是改软件建立在dos平台上,界面不够好。

lxflxf据我所知,目前国内还没有很好的软件用于砖混结构的整体分析的,PKPM也只能用于计算砌体抗剪强度,其他砖混结构的高厚比、砌体承载力、局压等等则不行,因为TAT等是用于混凝土结构的,其计算假定最根本的一点就是楼板刚度无穷大,而砖混结构中讲的是刚性方案、刚弹性方案和弹性方案,刚性方案中楼、屋盖是作为墙体的不动铰支点,这和用于混凝土结构计算软件的计算模式是完全不同的,更不用说刚弹性方案中的空间系数的影响了,即便是在弹性方案中,你用TAT之类软件计算,那还不能直接输入,至少要用弹性模量相等的原则把砌体等代成混凝土构件,那样也只能算出内力(结果准不准,只有天知道),你还得去手算砌体的承载力、高厚比等等,费这么大的劲还不能得出最终结果,我想也就失去用软件计算的意义了吧?加劲肋底框是可以用sat8,但不能超过三层,用sat算是有两种算法的 一,pm第八的算法,二,有限元算法,应该选用一,这样砖的荷载才能倒下来,也可以用tat的高层版。

底框计算过程

底框计算过程

用SATWE软件新增功能设计底框结构过去,PKPM对底层框架上部砖房结构的设计过程是:1. 用PMCAD主菜单8作整体结构分析并得出底框的地震力;2. 用PMCAD主菜单4对底层框架部分逐个提取每榀框架;3. 用PK的平面杆系有限元分析功能逐个计算每榀框架,并用PK其它菜单画底框施工图。

以上的方法对底框部分的计算及绘图效率都较低,SATWE软件新增了底框结构空间分析功能,并提供了两种分析方法:方法一,接PMCAD主菜单8的规范算法,即“建筑抗震设计规范GB50011-2001”规定的简化方法。

它将计算分为两步,第一,仍用PMCAD主菜单8的基底剪力法作整体结构分析并得出底框层的地震力,其次,将上部砖房与底部框架分离开,并使底部框架接收上部砖房传来的恒荷载、活荷载及地震力〔包括倾覆力矩〕,最后,仅对底框部分用SATWE进行空间分析。

方法二,有限元整体算法。

将上部砖房和底框作为一个整体,考虑砖混底框结构的特点,采用空间组合结构有限元方法进行分析,这种方法也适用于其它各种砌体结构。

用以上两种方法计算后,对底框部分的画图可以用SATWE接力PK画图方式,即全楼归并后的成批挑选梁柱画图。

对梁的画图程序自动加上底框构造。

比以前的底框画图方式要灵活的多了。

下面就SATWE软件的应用作如下归纳:一、操作流程在PKPM系列CAD软件中,PMCAD是结构部分的基础模块,通过PMCAD的建模功能(主菜单1、2、3)形成结构的几何数据和荷载数据文件,其它软件模块均要读取上述两组文件。

1.PMCAD主菜单8的砖混底框抗震验算对于底框结构,完成结构建模以后,首先要执行PMCAD主菜单8,进行砖混底框结构的抗震验算,其主要是完成以下两项工作:l 按基底剪力法计算结构的地震作用(地震剪力和倾覆力矩),并对上部砖房进行抗震验算。

l 竖向导荷计算,把上部砖房的恒、活荷载和自重按支承几何关系传递到底框部分,作为底框部分空间分析的外荷载。

底框建模

底框建模

底框结构的计算,可以参考以下文章过去,PKPM对底层框架上部砖房结构的设计过程是:1. 用PMCAD主菜单8作整体结构分析并得出底框的地震力;2. 用PMCAD主菜单4对底层框架部分逐个提取每榀框架;3. 用PK的平面杆系有限元分析功能逐个计算每榀框架,并用PK其它菜单画底框施工图。

以上的方法对底框部分的计算及绘图效率都较低,SA TWE软件新增了底框结构空间分析功能,并提供了两种分析方法:方法一,接PMCAD主菜单8的规范算法,即“建筑抗震设计规范GB50011-2001”规定的简化方法。

它将计算分为两步,第一,仍用PMCAD主菜单8的基底剪力法作整体结构分析并得出底框层的地震力,其次,将上部砖房与底部框架分离开,并使底部框架接收上部砖房传来的恒荷载、活荷载及地震力〔包括倾覆力矩〕,最后,仅对底框部分用SA TWE进行空间分析。

方法二,有限元整体算法。

将上部砖房和底框作为一个整体,考虑砖混底框结构的特点,采用空间组合结构有限元方法进行分析,这种方法也适用于其它各种砌体结构。

用以上两种方法计算后,对底框部分的画图可以用SA TWE接力PK画图方式,即全楼归并后的成批挑选梁柱画图。

对梁的画图程序自动加上底框构造。

比以前的底框画图方式要灵活的多了。

下面就SA TWE软件的应用作如下归纳:一、操作流程在PKPM系列CAD软件中,PMCAD是结构部分的基础模块,通过PMCAD的建模功能(主菜单1、2、3)形成结构的几何数据和荷载数据文件,其它软件模块均要读取上述两组文件。

1. PMCAD主菜单8的砖混底框抗震验算对于底框结构,完成结构建模以后,首先要执行PMCAD主菜单8,进行砖混底框结构的抗震验算,其主要是完成以下两项工作:l 按基底剪力法计算结构的地震作用(地震剪力和倾覆力矩),并对上部砖房进行抗震验算。

l 竖向导荷计算,把上部砖房的恒、活荷载和自重按支承几何关系传递到底框部分,作为底框部分空间分析的外荷载。

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砖混底框的设计(一)“按经验考虑墙梁上部作用的荷载折减”⑴由于墙梁的反拱作用,使得一部分荷载直接传给了竖向构件,从而使墙梁的荷载降低。

⑵若选择此项,则程序对所有的托墙梁均折减,而不判断该梁是否为墙梁。

(二)“按规范墙梁方法确定托梁上部荷载”⑴若选择此项,则则程序自动判断托墙梁是否为墙梁,若是墙梁则自动按照规范要求计算梁上的荷载,若不是墙梁则按均布荷载方式加到梁上。

⑵若同时选择“按经验考虑墙梁上部作用的荷载折减”和“按规范墙梁方法确定托梁上部荷载”两项,则程序对于墙梁则执行“按规范墙梁方法确定托梁上部荷载”,对于非墙梁则执行“按经验考虑墙梁上部作用的荷载折减”。

(三)“底框结构剪力墙侧移刚度是否应该考虑边框柱的作用”若选择此项,则程序在计算侧移刚度比时,与边框柱相连的剪力墙将作为组合截面考虑。

否则程序分别计算墙、柱侧移刚度。

一般而言,对混凝土抗震墙可选择考虑边框柱的作用,对砖抗震墙可选择不考虑边框柱的作用。

(四)混凝土墙与砖墙弹性模量比的输入⑴适用范围:混凝土墙与砖墙弹性模量比只有在该结构在某一层既输入了混凝土墙,又输入了砖墙时才起作用。

⑵物理意义:混凝土墙与砖墙的弹性模量比。

⑶参数大小:该值缺省时为3,大小在3~6之间。

⑷如何填写:一般而言,混凝土墙的弹性模量是砖墙的10倍以上。

如果是同等墙厚,则混凝土墙的刚度就是砖墙的10倍以上。

但实际上,在结构设计时,一方面混凝土墙的厚度小于砖墙,从而使混凝土墙的刚度有所降低;另一方面,在实际地震力作用下混凝土墙所受的地震力是否就是砖墙的10倍以上还是未知数,因此我们不能将该值填得过高。

(五)砖混底框结构风荷载的计算⑴TAT软件可以直接计算风荷载。

⑵SATWE软件不可以直接计算风荷载,需要设计人员在特殊风荷载定义中人为输入。

(六)砖混底框不计算地震力时该如何设计?⑴目前的PMCAD软件不能计算非抗震的砖混底框结构。

⑵处理方法:①设计人员可以按6度设防计算,砖混抗震验算结果可以不看。

②砖混抗震验算完成后执行SATWE软件进行底框部分内力的计算。

⑶处理方法的基本原理:①一般来说,砖混底框结构,按6度设防计算时地震力并非控制工况。

②对于构件的弯矩值,基本上都是恒+活载控制;剪力值,有可能某些断面由地震力控制,但该剪力值的大小与恒+活载作用下的剪力值相差也不会很大。

直接用该值设计首先肯定安全,其次误差很小。

③如果个别构件出现其弯矩值和剪力值由地震力控制,这种情况一般出现在结构的外围构件中。

设计人员或者直接使用该值进行设计,误差不大,或者作为个案单独处理。

砖混底框结构刚度比的计算与调整方法探讨(A)规范要求《建筑抗震设计规范》第7.1.8条第3款明确规定:底层框架-抗震墙房屋的纵横两个方向,第二层与底层侧向刚度的比值,6、7度时不应大于2.5,8度时不应大于2.0,且均不应小于1.0。

《建筑抗震设计规范》第7.1.8条第4款明确规定:底部两层框架-抗震墙房屋的纵横两个方向,底部与底部第二层侧向刚度应接近,第三层与底部第二层侧向刚度的比值,6、7度时不应大于2.0,8度时不应大于1.5,且均不应小于1.0。

(B)规范精神⑴由于过渡层为砖房结构,受力复杂,若作为薄弱层,则结构位移反应不均匀,弹塑性变形集中,从而对抗震不利。

⑵充分发挥底部结构的延性,提高其在地震力作用下的抗变形和耗能能力。

(C)PMCAD对混凝土墙体刚度的计算⑴对无洞口墙体的计算①如果墙体高宽比M&lt;1.0,则只计算剪切刚度,计算公式为(略)②如果墙体高宽比M&gt;1.0,则需计算剪弯刚度,计算公式为(略)⑵对小洞口墙体的计算①小洞口墙体的判别标准α=(略)≤0.4②目前的PMCAD软件,对于砖混底框结构,只允许开设小洞口的剪力墙。

对于α≥0.6或洞口高度大于等于0.8倍墙高的大洞口剪力墙,则只能分片输入。

③PMCAD软件根据开洞率按照《抗震规范》表7.2.3乘以墙段洞口影响系数计算小洞口剪力墙的刚度。

(D)工程算例:(例子还有图形等,未录入)本例通过不改变剪力墙布置而用剪力墙开竖缝的方法来满足其刚度比的要求。

(略)(E)设竖缝的剪力墙墙体的构造要求⑴竖缝两侧应设置暗柱。

⑵剪力墙的竖缝应开到梁底,将剪力墙分乘高宽比大于1.5,但也不宜大于2.5的若干个墙板单元。

⑶对带边框的低矮钢筋混凝土墙的边框柱的配筋不应小于无钢筋混凝土抗震墙的框架柱的配筋和箍筋要求。

⑷带边框的低矮钢筋混凝土墙的边框梁,应在竖缝的两侧1.5倍梁高范围内箍筋加密,其箍筋间距不应大于100mm。

⑸竖缝的宽度可与墙厚相等,竖缝处可用预制钢筋混凝土块填入,并做好防水。

(F)底部框架-剪力墙部分为两层的砖混底框结构,可以通过开设洞口的方式形成高宽比大于2的若干墙段。

注:本条因为文字编辑的原因略去了一些公式,这些公式可以从其他一些书上看到。

剪切、剪弯、地震力与地震层间位移比三种刚度比的计算与选择(一)地震力与地震层间位移比的理解与应用⑴规范要求:《抗震规范》第3.4.2和3.4.3条及《高规》第4.4.2条均规定:其楼层侧向刚度不宜小于上部相邻楼层侧向刚度的70%或其上相邻三层侧向刚度平均值的80%。

⑵计算公式:Ki=Vi/Δui⑶应用范围:①可用于执行《抗震规范》第3.4.2和3.4.3条及《高规》第4.4.2条规定的工程刚度比计算。

②可用于判断地下室顶板能否作为上部结构的嵌固端。

(二)剪切刚度的理解与应用⑴规范要求:①《高规》第E.0.1条规定:底部大空间为一层时,可近似采用转换层上、下层结构等效剪切刚度比γ表示转换层上、下层结构刚度的变化,γ宜接近1,非抗震设计时γ不应大于3,抗震设计时γ不应大于2。

计算公式见《高规》151页。

②《抗震规范》第6.1.14条规定:当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时,地下室结构的侧向刚度与上部结构的侧向刚度之比不宜小于2。

其侧向刚度的计算方法按照条文说明可以采用剪切刚度。

计算公式见《抗震规范》253页。

⑵SATWE软件所提供的计算方法为《抗震规范》提供的方法。

⑶应用范围:可用于执行《高规》第E.0.1条和《抗震规范》第6.1.14条规定的工程的刚度比的计算。

(三)剪弯刚度的理解与应用⑴规范要求:①《高规》第E.0.2条规定:底部大空间大于一层时,其转换层上部与下部结构等效侧向刚度比γe可采用图E所示的计算模型按公式(E.0.2)计算。

γe宜接近1,非抗震设计时γe不应大于2,抗震设计时γe不应大于1.3。

计算公式见《高规》151页。

②《高规》第E.0.2条还规定:当转换层设置在3层及3层以上时,其楼层侧向刚度比不应小于相邻上部楼层的60%。

⑵SATWE软件所采用的计算方法:高位侧移刚度的简化计算⑶应用范围:可用于执行《高规》第E.0.2条规定的工程的刚度比的计算(四)《上海规程》对刚度比的规定《上海规程》中关于刚度比的适用范围与国家规范的主要不同之处在于:⑴《上海规程》第6.1.19条规定:地下室作为上部结构的嵌固端时,地下室的楼层侧向刚度不宜小于上部楼层刚度的1.5倍。

⑵《上海规程》已将三种刚度比统一为采用剪切刚度比计算。

PKPM对底层框架上部砖房结构的设计过程是:1. 用PMCAD主菜单8作整体结构分析并得出底框的地震力;2. 用PMCAD主菜单4对底层框架部分逐个提取每榀框架;3. 用PK的平面杆系有限元分析功能逐个计算每榀框架,并用PK其它菜单画底框施工图。

以上的方法对底框部分的计算及绘图效率都较低,SATWE软件新增了底框结构空间分析功能,并提供了两种分析方法:方法一,接PMCAD主菜单8的规范算法,即“建筑抗震设计规范GB50011-2001”规定的简化方法。

它将计算分为两步,第一,仍用PMCAD主菜单8的基底剪力法作整体结构分析并得出底框层的地震力,其次,将上部砖房与底部框架分离开,并使底部框架接收上部砖房传来的恒荷载、活荷载及地震力〔包括倾覆力矩〕,最后,仅对底框部分用SATWE进行空间分析。

方法二,有限元整体算法。

将上部砖房和底框作为一个整体,考虑砖混底框结构的特点,采用空间组合结构有限元方法进行分析,这种方法也适用于其它各种砌体结构。

用以上两种方法计算后,对底框部分的画图可以用SATWE接力PK画图方式,即全楼归并后的成批挑选梁柱画图。

对梁的画图程序自动加上底框构造。

比以前的底框画图方式要灵活的多了。

下面就SATWE软件的应用作如下归纳:一、操作流程在PKPM系列CAD软件中,PMCAD是结构部分的基础模块,通过PMCAD的建模功能(主菜单1、2、3)形成结构的几何数据和荷载数据文件,其它软件模块均要读取上述两组文件。

1.PMCAD主菜单8的砖混底框抗震验算对于底框结构,完成结构建模以后,首先要执行PMCAD主菜单8,进行砖混底框结构的抗震验算,其主要是完成以下两项工作:l 按基底剪力法计算结构的地震作用(地震剪力和倾覆力矩),并对上部砖房进行抗震验算。

l 竖向导荷计算,把上部砖房的恒、活荷载和自重按支承几何关系传递到底框部分,作为底框部分空间分析的外荷载。

在PMCAD的这步操作中,有关参数的含义和作用可参见PMCAD说明书,其中“考虑墙梁作用的上部荷载折减系数”是一个重要系数,在底框部分空间分析中还要用到。

PMCAD有关底框结构的操作界面如图一:2.底层框架结构空间分SATWE的析SATWE软件的操作步骤,有关参数的含义和作用可参见SATWE说明书,其中有三个控制参数应特别注意,如图二示:第一个是“总信息”中的“结构材料信息”,在进行底框结构空间分析时应将其设定为“砌体结构”;第二个是“砌体结构信息”中的“底部框架层数”,若为零则程序隐含认为该结构不是底框结构;第三个参数是“砌体结构信息”中的“底框结构空间分析方法”,这是一个控制开关,可选择“接PMCAD主菜单8的规范算法”或“有限元整体算法”,若选择“接PMCAD主菜单8的规范算法”,则程序仅对底框部分进行空间分析,在生成SATWE数据文件时,程序只形成底框部分(一层或两层)的几何信息和荷载信息,自动虑掉上部砖房部分信息;在结构分析时,自动读取PMCAD主菜单8为SATWE形成的底框部分的地震剪力,上部砖房传递给底框部分的地震剪力、倾覆弯矩、竖向荷载,以及考虑墙梁作用的上部荷载折减系数信息。

若选择“有限元整体算法”,则将上部砖房和底框作为一个整体,采用空间组合结构有限元方法进行分析。

这时,程序也要读取PMCAD主菜单8为SATWE形成的有关地震剪力调整信息和考虑墙梁作用的上部荷载折减系数信息。

3.绘制底框部分梁柱施工图底框梁的画图:用SATEW 的三个菜单:梁归并、选择梁的数据、绘制梁的施工图。

在执行“选择梁的数据”菜单时,对底框梁,一定要挑选底框梁所在的层号,并选择程序里的选项4(如图五),选择砖混底层框架梁。

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