置、增加结构刚度,绝不能仅靠调整剪重比完成设计。
(2)当设计方案合理,剪重比基本满足规范要求或相差不大时,在选择该项由程序自动调整地震力,以便完全满足规范对剪重比的要求。(3)对于6度区,由于《抗震规范》没有规定楼层最小地震剪力系数值,通常可以不控制。SATWE软件参照《抗震规范》表5.2.5中7、8、9度区数值的变化规律,给出6度区的取值为0.008,设计人员可以根据工程实际情况决定是否选择该项。
(4)程序计算书WZQ.OUT输出的是未经调整的原始值,而WWNL*.OUT输出的是调整后的值。
1.5.6指定的薄弱层个数 1.5.7各薄弱层层号 规范规定:《抗震规范》3.4.3条规定,“平面规则而竖向不规则的建筑结构,应采用空间结构计算模型,其薄弱层的地震剪力应乘以1.15的增大系数”。 《高规》5.1.14条规定,“对竖向不规则的高层建筑结构,包括某层抗侧刚度小于其上一层的70%或小于其上相邻三层侧向刚度平均值的80%,或结构楼层层间抗侧力结构的承载力小于其上一层的80%,或某楼层竖向抗侧力构件不连续,其薄弱层对应于地震作用标准值的地震剪力应乘以1.15的增大系数”。
程序实现:程序要求设计人员输入薄弱层个数及薄弱层层号,程序自动对薄弱层构件的地震力乘以1.15的增大系数。
操作要点:根据规范要求和工程实际情况输入薄弱层个数和楼层号,当有多个薄弱层时,层号间用逗号或空格格开。薄弱层个数初始值为0。
注意事项:对规范提出的三种薄弱层情况,程序处理方法有所不同;
(1)对刚度比突变形成的薄弱层,程序自动计算刚度比,自动判断薄弱层,自动调整薄弱层的地震力。
(2)对承载力突变形成的薄弱层,程序自动计算承载力,需要人工判定薄弱层,人工指定薄弱层;
(3)队友转换构件形成的薄弱层,程序不能自动搜索转换构件,需要人工指定薄弱层。 (4)对十二层以下框架结构的简化薄弱层验算,程序可以自动进行,验算结果在计算书中输出。
1.5.8全楼地震作用放大系数
程序实现:次参数是地震力调整系数,可通过其放大地震力,提高结构的抗震安全度。 操作要点:根据工程实际情况确定是否需要放大地震作用,取值范围是1.0~1.5,初始值为1.0。
注意事项:此项调整对位移、剪重比、内力计算等有影响、对周期计算没有影响。 六、设计信息
本页是有关设计信息,如图 1.6.1 考虑P??效应 规范规定:《抗震规范》3.6.3条规定,“当结构在地震作用下的重力附加弯矩大于初始弯矩的10%时,应计入重力二阶效应的影响。” 《高规》5.4.2条规定,“高层建筑结构如果不满足本规程5.4.1条的规定时,应考虑重力二阶效应对水平力作用下界哦故内力和位移的不利影响。”
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参看《高规》5.4.1条和5.4.3条和《混凝土规范》5.2.2条和7.3.12条有关考虑重力二阶效应的规定。
程序实现:建筑结构的二阶效应应由两部分组成:P??效应和P??效应。P??效应是指由于构件在轴向压力作用下,自身发生挠曲引起的附加效应,可称之为构件挠曲二阶效应,通常指轴向压力在产生了挠曲变形的构件中引起的附加弯矩,附加弯矩与构件的挠曲形态有关,一般中间大,两端部小。P??效应是指由于结构的水平变形而引起的重力附加效应,可称之为重力二阶效应,结构在水平力(风荷载或水平地震力)作用下发生水平变形后,重力荷载因该水平变形引起的附加效应,结构发生的水平侧移绝对值越大,P??效应越显著,若结构的水平变形过大,可能因重力二阶效应而导致结构失稳。
SATWE软件采用的是等效几何刚度的有限元法,采用这种方法考虑P??效应影响,与不考虑P??效应的分析结果相比,结构的周期不变,变化的仅仅是结构的位移和构件的内力。这种实现方法具有一般性,它既适用于采用刚性楼板假定的结构,也适用于采用存在独立弹性节点结构。程序按照规范的规定,采用等效刚度的有限元法近似计算P??效应,采用偏心距增大系数法近似计算偏心受压细长柱的P??效应,也即考虑P??效应时,不改变柱计算长度系数。
通常当侧移附加弯矩大于水平力作用下构件弯矩的1/10时,应考虑重力二阶效应的。程序允许用户自形选择是否考虑P??效应。
操作要点:根据工程实际情况设定是否考虑重力二阶效应。初始值为不考虑。 注意事项:(1)通常混凝土结构可以不考虑重力二阶效应,钢结构按《抗震规范》8.2.3条的规定、应考虑重力二阶效应。
(2)是否要考虑重力二阶效应可以参考SATWE输出文件WMASS.OUT中的提示,若显示“可以不考虑重力二阶效应”,则可以不选择此项,否则应选择此项。 1.6.2梁柱重叠部分简化为刚域 规范规定:《混凝土规范》5.2.3条规定,“杆件间连接部分的刚度远大于杆件中间截面的刚度时,可作为刚域插入计算图形。” 《高规》5.3.4条规定,“在内力与位移计算中,可考虑框架或壁式框架梁柱节点区的刚域影响。”
程序实现:正常情况下,梁的长度为柱间形心的距离。当柱的截面面积较大时,可将梁柱重叠部分作为刚域考虑,此时程序对赖宁嘎进行如下的力学模型简化:
(1)梁的自重按扣除刚域后的梁长计算; (2)梁上的外荷载仍按梁两端节点计算; (3)截面设计按扣除刚域后的梁长计算。
? 作为刚域:程序将梁柱重叠部分作为刚域计算,梁刚度大,自重小,梁端负弯矩小。 ? 不作为刚域:程序将梁柱重叠部分作为梁的一部分计算,梁刚度小,自重大,梁端负弯
矩大。
操作要点:根据工程实际情况设定梁柱重叠部分是否作为刚域,初始值不作为刚域。 注意事项:大截面柱和异形柱应考虑选择此项。
1.6.3混凝土柱计算长度系数计算执行混凝土规范7.3.11-3条 规范规定:《混凝土规范》7.3.11-3条规定,“当水平荷载长生的弯矩设计值占弯矩设计值的75%以上时,框架柱的计算长度l0可按下列两个公式计算,并取其中的较小值”。
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程序实现:
? 不选择此项,SATWE执行《混凝土规范》7.3.11-2条,按表7.3.11-2取用混凝土柱计算
长度,对相交楼盖底层柱计算长度取1.0H,上层柱取1.25H。
? 选择此项,SATWE自动判断水平弯矩占总弯矩的比值,如大于75%,混凝土柱计算长度
执行《混凝土规范》7.3.11-3条的计算公式(7.3.11-1/-2)否则,同上一条。 操作要点:根据工程实际情况决定是否选择此项,初始值为不选。 注意事项:(1)鉴于程序增加了自动判断功能,建议尽可能选择该项;
(2)为避免计算错误,程序内定混凝土柱长度系数上限为2.5,钢柱为6.0; (3)程序可以正确考虑越层柱的计算长度(地下室除外);
(4)工业厂房排架柱的计算长度,需要设计人员按《混凝土规范》7.3.11-1条的规定设定。 (5)柱计算长度系数修改后应立即退出,不要再执行参数定义和数据检查,否则柱长度系数又恢复为初始值。 1.6.4结构重要性系数 规范规定:《抗震规范》3.1.1条规定,“建筑应根据其使用功能的重要性分为甲类、乙类、丙类、丁类四个抗震设防类别。”
参看《抗震规范》3.1.2条、3.1.3条、3.1.4条的有关规定。 操作要点:根据规范及工程实际情况选择。初始值为1。
注意事项:该系数主要是针对非抗震地区设置的。程序在组合配筋时,对非地震参与的组合乘以该放大系数。 1.6.5梁保护层厚度
1.6.6柱保护层厚度 规范规定:《混凝土规范》9.2.1条规定,“纵向受力的普通钢筋及预应力钢筋,其混凝土保护层厚度(钢筋外边缘至混凝土表面的距离)不应小于钢筋的公称直径,且应符合表9.2.1的规定。”
参看《混凝土规范》3.4.1条有关环境类别的规定。
操作要点:梁保护层厚度初始值为25mm,柱保护层厚度为30mm设计人员应根据工程实际情况修改。 注意事项:(1)程序的保护层厚度是指构件外表面到钢筋中心的距离,与规范要求的边到边距离不同,设计人员应引起注意,如净保护层厚度为Cover,则一排钢筋的合理作用点到截面外缘的距离为Cover+12.5。因此,梁单排布筋实际保护层厚度为Cover+12.5mm;梁双排布筋实际保护层厚度为Cover+12.5+25mm
(2)当梁柱实配钢筋直径大于25mm时,应复核保护层厚度不小于钢筋直径。
(3)设置钢筋保护层厚度时还应考虑构件工作环境,如在地下室、露天或其他恶劣环境中的构件应按规范要求加大保护层厚度。 1.6.7柱配筋计算原则 规范规定:《高规》第6.2.4条规定,“抗震设计时,框架角柱应按双向偏心受力构件进行正截面承载力设计。” 参看《混凝土规范》、《抗震规范》有关双偏压计算的规定。 程序实现:
? 选择“按单偏压计算”,程序按单向偏心受力构件计算配筋,在计算X向配筋时不考虑Y
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向钢筋的作用,计算结构具有唯一性。
? 选择“按双偏压计算”,程序按双向偏心受力构件计算配筋,在计算X向配筋时要考虑与
Y向钢筋叠加,框架柱作为竖向构件配筋计算时会多大几十种组合,而每一种组合都会产生不同的X向和Y向配筋,计算结果不具有唯一性,即双偏压计算是多解的,有可能配筋较大。
操作要点:初始值为单偏压计算,推荐采用以下方式: (1) 单偏压计算,双偏压验算(推荐); (2) 双偏压计算,调整个别配筋偏大的柱; (3) 考虑双向地震时,采用单偏压计算。 注意事项:(1)对异形柱结构程序自动采用双偏压计算。
(2)对单偏压和双偏压计算结果应进行认真复核,因为两种计算方式都有可能出现不合理的计算结果,如发现错误应予以调整。 七、配筋信息
本页是有关配筋的信息,如图 1.7.1梁主筋强度 1.7.2柱主筋强度 1.7.3墙主筋强度
规范规定:参看《混凝土规范》4.2.1条、4.2.2条、4.2.3条有关规定。
操作要点:根据工程实际情况选择构件主筋强度。初始值梁、柱主筋强度为300N/mm2,墙为210 N/mm2。
注意事项:此处设置的配筋参数应与PMCAD建模时设置的相同。 1.7.4梁箍筋强度 1.7.5柱箍筋强度 1.7.6墙箍筋强度
1.7.7边缘构件箍筋强度
规范规定:参看《混凝土规范》4.2.1条、4.2.2条、4.2.3条有关规定。
操作要点:根据工程实际情况选择构件构件箍筋及分布钢筋强度。初始值梁、柱、墙箍筋,边缘构件箍筋强度都为210 N/mm2。
注意事项:此处设置的钢筋强度应与PMCAD建模时设置的相同。
1.7.8梁箍筋间距 1.7.9柱箍筋间距
1.7.10墙水平分布筋间距 1.7.11墙竖向分布筋配筋率
规范规定:参看《混凝土规范》10.2.10条、10.3.2条、10.5.9条、10.5.10条和《抗震规范》6.3.3条、6.3.8条、6.4.3条的有关规定。
程序实现:梁、柱箍筋间距均指加密区部位,初始值梁柱箍筋间距均为100mm;剪力墙水平分布筋不论时加强区还是非加强区,间距一般取100~200mm,初始值为100mm;剪力墙竖向分布筋配筋率取值范围0.15%~1.2%,初始值为0.3%。
操作要点:根据工程实际情况修改构件箍筋间距、分布筋间距和配筋率。 注意事项:此处设置的配筋参数应与PMCAD建模时设置的相同。
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八、荷载组合
本节是有关荷载的信息,如图 1.8.1横荷载分项系数 规范规定:《荷载规范》3.2.5条规定,“基本组合的荷载分项系数,应按下列规定采用: 1永久荷载的分项系数: 1)当其效应对结构不利时
-对由可变荷载效应控制的组合,应取1.2; -对由永久荷载效应控制的组合,应取1.35”。
程序实现:程序自动按规范要求调整分项系数。初始值为1.2 1.8.2活荷载分项系数 1.8.3活荷载组合值系数
1.8.4活荷载重力代表值系数 1.8.5风荷载分项系数 1.8.6风荷载组合值系数
1.8.7水平地震作用分项系数 1.8.8竖向地震作用分项系数
规范规定:参看《荷载规范》3.2.5条、4.1.1条、7.1.4条和《抗震规范》5.1.3条、5.4.1条的有关规定。
程序实现:程序采用规范规定的系数作为初始值。 操作要点:除工程特殊需要外,一般不必修改初始值。
1.8.9温度荷载分项系数 1.8.10吊车荷载分项系数 1.8.11特殊风荷载分项系数
规范规定:程序可以考虑温度荷载、吊车荷载、特殊风荷载的影响。 操作要点:这三项荷载的影响在民用工程中一般不考虑。 1.8.12采用自定义组合及工况 1.8.13自定义
程序实现:程序允许设计人员自行指定各类和咱爱的分项系数和组合值,当结构分析时,考虑了温度荷载、人防荷载、特殊风荷载、支座位移、吊车荷载等,更需要确认这些荷载工况与恒、活、水平风、地震作用的组合方式、组合分项系数。如未指定,程序自动按《荷载规范》的规定取值计算。 操作要点:选择<采用自定义组合及工况>,点取<自定义>按钮,弹出自定义组合工况对话框,如图,用户可以直接修改各类荷载的组合系数,或增加、删除组合数。
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