史上最全PKPM SATWE参数设置介绍(38页).doc
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1、-史上最全PKPM SATWE参数设置介绍-第 38 页总信息5水平力与整体坐标夹角5混凝土容重5钢材容重5裙房层数5转换层所在层号6嵌固端所在层号6地下室层数8墙元细分最大控制长度8弹性板细分最大控制长度9转换层指定为薄弱层9对所有楼层强制采用刚性楼板假定9地下室强制采用刚性楼板假定10墙梁跨中节点作为刚性楼板从节点10计算墙倾覆力矩时只考虑腹板和有效翼缘11弹性板与梁变形协调12采用自定义构件施工次序13结构材料信息14结构体系14恒活荷载计算信息14施工次序17风荷载计算信息17地震作用计算信息17结构所在地区18特征值求解方式18“规定水平力”的确定方式18墙元侧向节点信息19风荷载信
2、息20地面粗糙度类别20修正后的基本风压20X、Y向结构基本周期22风荷载作用下结构的阻尼比23承载力设计时风荷载效应放大系数24用于舒适度验算的风压24用于舒适度验算的结构阻尼比25顺风向风振25横风向风振25扭转风振26水平风体型系数26设缝多塔背风面体形系数27特殊风体型系数28地震信息29结构规则性信息29设防地震分组29设防烈度29场地类别30砼框架、剪力墙、钢框架抗震等级30抗震构造措施的抗震等级32中震(或大震)设计33按主振型确定地震内力符号33按抗规(6.1.3-3)降低嵌固端以下抗震构造措施的抗震等级33程序自动考虑最不利水平地震作用34斜交抗侧力构件方向附加地震数,相应角
3、度34考虑偶然偏心34考虑双向地震作用35计算振型个数36重力荷载代表值的活载组合值系数36周期折减系数37结构的阻尼比37特征周期、地震影响系数最大值、用于12层以下规则砼框架结构薄弱层验算的地震影响系数最大值(罕遇地震)38竖向地震参与振型数38竖向地震作用系数底线值38自定义地震影响系数曲线38活荷信息39柱墙、基础设计时活荷载39梁活荷不利布置最高层号40柱墙基础活荷载折减系数40考虑结构使用年限的活荷载调整系数40梁楼面活荷载折减设置40调整信息41梁端负弯矩调幅系数41梁活荷载内力放大系数42梁扭矩折减系数42托墙梁刚度放大系数42连梁刚度折减系数43支撑临界角44柱/墙实配钢筋超
4、配系数44中梁刚度放大系数44梁刚度放大系数按2010规范取值44砼矩形梁转T形(自动附加楼板翼缘)45部分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45调整与框支柱相连的梁内力45框支柱调整系数上限46抗规(5.2.5)调整46弱/强轴方向动位移比例47按刚度比判断薄弱层的方式47指定薄弱层个数及相应的各薄弱层层号48薄弱层地震内力放大系数、自定义调整系数48全楼地震作用放大系数49顶塔楼地震作用放大起算层号及放大系数490.2V0分段调整49指定加强层个数50设计信息51结构重要性系数51钢构件截面净毛面积比51梁按压弯计算的最小轴压比51考虑P-delta效应52按高规或高钢规进
5、行构件设计52框架梁端配筋考虑受压钢筋52结构中的框架部分轴压比限值按照纯框架结构的规定采用52剪力墙构造边缘构件的设计执行高规7.2.16-4条的较高配筋要求53当边缘构件轴压比小于抗规6.4.5条规定的限值时一律设置构造边缘构件53按混凝土规范B.0.4条考虑柱二阶效应54保护层厚度54过渡层信息54柱配筋计算原则54梁柱重叠部分简化为刚域55钢柱计算长度系数55配筋信息56墙竖向分布筋配筋率56NSW层数和NSW配筋率57箍筋间距57结构底部需要单独指定墙竖向分布筋配筋率的层数NSW/配筋率57梁抗剪配筋采用交叉斜筋方式时,箍筋与对角斜筋的配筋强度比57采用冷轧带肋钢筋(需自定义)57荷
6、载组合59地下室信息59土层水平抗力系数的比例系数(M值)/扣除地面以下几层的回填土约束59外墙分布筋保护层厚度60回填土容重、回填土侧压力系数61室外地坪标高、地下水位标高61室外地面附加荷载61生成SATWE数据文件及数据检查62保留用户自定义的柱、梁、支撑长度系数62保留用户自定义的水平风荷载62保留用户自定义的边缘构件信息62剪力墙边缘构件的类型62构造边缘构件尺寸62生成用于定制计算书的荷载简图62SATWE计算控制参数64忽略数检警告信息64刚心坐标、层刚度比计算64形成总刚并分解64结构地震作用计算64结构位移计算64全楼构件内力计算64吊车荷载加算64生成传给基础的刚度64构件
7、配筋及验算64配筋起始/终止层64层刚度比计算64地震作用分析方法64线性方程组解法64位移输出方式64总信息水平力与整体坐标夹角说明书:地震作用和风荷载的方向缺省是沿着结构建模的整体坐标系X轴和Y轴方向成对作用的。当用户认为该方向不能控制结构的最大受力状态时,则可改变水平力的作用方向。改变“水平力与整体坐标夹角”,实质上就是填入新的水平力方向Xn与整体坐标系X轴之间的夹角Arf,逆时针方向为正,单位为度。程序缺省为0度。改变Arf后,程序并不直接改变水平力的作用方向,而是将结构反向旋转相同的角度,以间接改变水平力的作用方向,即:填入30度时,S AT WE中将结构平面顺时针旋转30度,此时水
8、平力的作用方向将仍然沿整体坐标系的X轴和Y轴方向,即0度和90度方向。改变结构平面布置转角后,必须重新执行“生成S AT WE数据文件和数据检查”菜单,以自动生成新的模型几何数据和风荷载信息。此参数将同时影响地震作用和风荷载的方向。因 此建议需改变风荷载作用方向时才采用该参数。此时如果结构新的主轴方向与整体坐标系方向不一致,可将主轴方向角度作为“斜交抗侧力附加地震方向”填入,以考虑沿结构主轴方向的地震作用。如不改变风荷载方向,只需考虑其它角度的地震作用时,则无需改变“水平力与整体坐标夹角”,只增加附加地震作用方向即可。混凝土容重说明书:一般混凝土容重25KN/m3,考虑抹灰、装修可适当加大。实
9、际应用:框架结构26KN/m3,框剪结构26.5KN/m3,剪力墙结构27KN/m3。钢材容重说明书:一般钢材容重78KN/m3,考虑装修可适当加大。裙房层数说明书:建筑抗震设计规范GB50011-2010第6.1.10条文说明指出:有裙房时,加强部位的高度也可以延伸至裙房以上一层。SATWE在确定剪力墙底部加强部位高度时,总是将裙房以上一层作为加强区高度判定一个条件。程序不能自动识别裙房层数,需要人工指定。裙房层数应从结构最底层起算(包括地下室)。例如:地下室3层,地上裙房4层时,裙房层数应填入7。裙房层数仅用作底部加强区高度的判断,规范针对裙房的其他相关规定,程序并未考虑。有关剪力墙底部加
10、强区的更多内容可参见第六章第三节“剪力墙底部加强区”。转换层所在层号说明书:高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-2010第10.2节明确规定了两种带转换层结构:带托墙转换层的剪力墙结构(即部分框支剪力墙结构),以及带托柱转换层的筒体结构。这两种带转换层结构的设计有其相同之处,也有其各自的特殊性。高规10.2节对这两种带转换层结构的设计要求作出了规定,一部分是两种结构同时适用的,另一部分是仅针对部分框支剪力墙结构的设计规定。为适应不同类型转换层结构的设计需要,程序通过“转换层所在层号”和“结构体系”两项参数来区分不同类型的带转换层结构。(1) 只要用户填写了“转换层所在层号”,程序即判断该结构为
11、带转换层结构,自动执行高规10.2节针对两种结构的通用设计规定,如:根据10.2.2条判断底部加强区高度、根据10.2.3条输出刚度比等。(2) 如果用户同时选择了“部分框支剪力墙结构”,程序在上述基础上还将自动执行高规10.2节专门针对部分框支剪力墙结构的设计规定,包括:根据10.2.6条对高位转换时框支柱和剪力墙底部加强部位抗震等级自动提高一级;根据10.2.16-7条输出框支框架的地震倾覆力矩;根据10.2.17条对框支柱的地震内力进行调整;根据10.2.18条对剪力墙底部加强部位的组合内力进行放大;根据10.2.19条控制剪力墙底部加强部位分布钢筋的最小配筋率等;(3) 如果用户填写了
12、“转换层所在层号”但选择了其他结构类型,程序将不执行上述仅针对部分框支剪力墙结构的设计规定。对于水平转换构件和转换柱的设计要求,与“转换层所在层号”及“结构体系”两项参数均无关,只取决于在“特殊构件补充定义”中对构件属性的指定。只要指定了相关属性,程序将自动执行相应的调整,如根据10.2.4条对水平转换构件的地震内力进行放大,根据10.2.7条和10.2.10条执行转换梁、柱的设计要求等;对于仅有个别结构构件进行转换的结构,如剪力墙结构或框架-剪力墙结构中存在的个别墙或柱在底部进行转换的结构,可参照水平转换构件和转换柱的设计要求进行构件设计,此时只需对这部分构件指定其特殊构件属性即可,不再需要
13、填写“转换层所在层号”,程序将仅执行对于转换构件的设计规定。程序不能自动识别转换层,需要人工指定。“转换层所在层号”应从结构最底层起算(包括地下室)。例如:地下室3层,转换层位于地上2层时,转换层所在层号应填入5。而程序在做高位转换层判断时,则是以地下室顶板起算转换层层号的,即以(转换层所在层号-地下室层数)进行判断,大于或等于3层时为高位转换。嵌固端所在层号说明书:此处嵌固端不同于结构的力学嵌固端,不影响结构的力学分析模型,而是与计算调整相关的一项参数。对于无地下室的结构,嵌固端一定位于首层底部,此时嵌固端所在层号为1,即结构首层;对于带地下室的结构,当地下室顶板具有足够的刚度和承载力,并满
14、足规范的相应要求时,可以作为上部结构的嵌固端,此时嵌固端所在楼层为地上一层,即(地下室层数+1),这也是程序缺省的“嵌固端所在层号”。如果修改了地下室层数,应注意确认嵌固端所在层号是否需相应修改。嵌固端位置的确定应参照建筑抗震设计规范GB50011-2010第 6.1.14条和高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-2010第12.2.1条的相关规定,其中应特别注意楼层侧向刚度比的要求。如地下室顶板不能满足作为嵌固端的要求,则嵌固端位置要相应下移至满足规范要求的楼层。程序缺省的“嵌固端所在层号”总是为地上一层,并未判断是否满足规范要求,用户应特别注意自行判断并确定实际的嵌固端位置。对于此处指定的嵌
15、固端,程序主要执行如下的调整:(1) 确定剪力墙底部加强部位时,将起算层号取为(嵌固端所在层号-1),即缺省将加强部位延伸到嵌固端下一层,比建筑抗震设计规范GB50011-2010第 6.1.10-3条的要求保守一些。(2) 嵌固端下一层的柱纵向钢筋,除应满足计算配筋外,还应不小于上层对应位置柱的同侧纵筋的1.1 倍;梁端弯矩设计值应放大1.3 倍。参见建筑抗震设计规范GB50011-2010第 6.1.14条和高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-2010第12.2.1条。(3) 当嵌固层为模型底层时,即“嵌固端所在层号”为1时,进行薄弱层判断时的刚度比限值取1.5。参见高层建筑混凝土结构技术
16、规程JGJ3-2010第3.5.2-2条。(4) 涉及到“底层”的内力调整,除底层外,程序将同时针对嵌固层进行调整,参见:建筑抗震设计规范GB50011-2010第6.2.3条、6.2.10-3条等。即在嵌固部位的某一个节点,左右梁加下柱上端的抗震受弯承载力之和大于上柱下端受弯承载力的1.3倍。但没实际配筋前,软件没法验算是否满足该要求,所以软件实际放大弯矩1.3倍来计算配筋。梁柱地下室层数说明书:地下室层数是指与上部结构同时进行内力分析的地下室部分的层数。地下室层数影响风荷载和地震作用计算、内力调整、底部加强区的判断等众多内容,是一项重要参数,有关地下室的详细计算原则请查看第六章第二节。墙元
17、细分最大控制长度说明书:这是墙元细分时需要的一个重要参数。对于尺寸较大的剪力墙,在作墙元细分形成一系列小壳元时,为确保分析精度,要求小壳元的边长不得大于给定限值Dmax。为保证网格划分质量,细分尺寸一般要求控制在1米以内,程序隐含值为Dmax=1.0。工程规模较小时,建议在0.51.0之间填写;剪力墙数量较多,不能正常计算时,可适当增大细分尺寸,在1.02.0之间取值,但前提是一定要保证网格质量。用户可在SATWE前处理的“图形检查”“结构轴测简图”中查看网格划分的结果。弹性板细分最大控制长度说明书:当楼板采用弹性板或弹性模时,弹性板细分最大控制长度起作用。通常墙元和弹性板可取相同的控制长度。
18、当模型规模较大时可适当降低弹性板控制长度,在1.02.0之间取值,以提高计算效率。转换层指定为薄弱层说明书:SATWE中转换层缺省不作为薄弱层,需要人工指定。如需将转换层指定为薄弱层,可勾选此项,则程序自动将转换层号添加到薄弱层号中。勾选此项与在“调整信息”页“指定薄弱层号”中直接填写转换层层号的效果是一样的。对所有楼层强制采用刚性楼板假定说明书:“强制刚性楼板假定”和“刚性楼板假定”是两个相关但不等同的概念,应注意区分。“刚性楼板假定”是指楼板平面内无限刚,平面外刚度为零的假定。每块刚性楼板有三个公共的自由度(U,V,z),从属于同一刚性板的每个节点只有三个独立的自由度(x,y,w)。这样能
19、大大减少结构的自由度,提高分析效率。SATWE自动搜索全楼楼板,对于符合条件的楼板,自动判断为刚性楼板,并采用刚性楼板假定,无须用户干预(可参考本章第三节“刚性板号”相关内容)。某些工程中采用刚性楼板假定可能误差较大,为提高分析精度,可在“特殊构件补充定义”菜单将这部分楼板定义为适合的弹性板(参见本章下一节“弹性板”相关内容)。这样同一楼层内可能既有多个刚性板块,又有弹性板,还可能存在独立的弹性节点。对于刚性楼板,程序将自动执行刚性楼板假定,弹性板或独立节点则采用相应的计算原则。而“强制刚性楼板假定”则不区分刚性板、弹性板,或独立的弹性节点,只要位于该层楼面标高处的所有节点,在计算时都将强制从
20、属同一刚性板。“强制刚性楼板假定”可能改变结构的真实模型,因此其适用范围是有限的,一般仅在计算位移比、周期比、刚度比等指标时建议选择。在进行结构内力分析和配筋计算时,仍要遵循结构的真实模型,才能获得正确的分析和设计结果。SATWE在进行强制刚性楼板假定时,位于楼面标高处的所有节点强制从属于同一刚性板,不在楼面标高处的楼板,则不进行强制。对于多塔结构,各塔分别执行“强制刚性楼板假定”,塔与塔之间互不关联。实际应用:检查位移(最大层间位移,位移比)时选取该假定,计算配筋时不选该选项。可在特殊构件定义里修改某一块板的属性,弹性板6、弹性板3、弹性膜地下室强制采用刚性楼板假定说明书:在2012年6月版
21、本中,SATWE取消了“对地下室楼层总是强制采用刚性楼板假定”的默认假定,修改为由用户通过参数自行确定。这是由于对于个别地下室楼板开洞较多的结构,这种假定会造成一定偏差,因此允许用户在内力计算时不再对地下室采用强制刚性楼板假定,而采用弹性板。需要特别指出的是,当勾选“对所有楼层强制采用刚性楼板假定”时,地下室也包含在内。本参数的目的针对是只在地下室强制而地上不强制的情况,地下室计算模型的变化使得地下室土约束方式也发生了一定的变化,软件原有土约束施加约束方式是加载到刚性板上,新版本修改为在总约束值不变的前提下,根据结点上的质量进行加权分配,因此会引起地下室内部分构件内力发生变化。墙梁跨中节点作为
22、刚性楼板从节点说明书:勾选此项时,剪力墙洞口上方墙梁的上部跨中节点将作为刚性楼板的从节点,与旧版程序处理方式相同;不勾选时,这部分节点将作为弹性节点参与计算。见下图圈示节点。是否勾选此项,其本质是确定连梁跨中结点与楼板之间的变形协调,将直接影响结构整体的分析和设计结果,尤其是墙梁的内力及设计结果。不选可以减少连梁超筋的问题,但楼会变柔,位移等指标会变差计算墙倾覆力矩时只考虑腹板和有效翼缘说明书:本参数旨在将剪力墙的设计概念与有限元分析的结果相结合,对在水平侧向力作用下的剪力墙的面外作用进行折减,并确定结构中剪力墙所承担的倾覆力矩。在确定折减系数时,同时考虑了腹板长度、翼缘长度、墙肢总高度和翼缘
23、的厚度等因素。勾选该项后,软件每一种方法得到的墙所承担的倾覆力矩均进行折减,因此,对于框剪结构或者框筒结构中框架承担的倾覆力矩比例会增加,但短肢墙承担的作用一般会变小。实际应用:正常情况不需要考虑,当某方向主墙很短(短肢剪力墙)同时又有很多的翼墙可以适当考虑考虑,否则这些短肢剪力墙可能配筋过大不合理。此工程X向剪力墙很少,并且开设了很多洞口,形成了许多短墙肢。如果不勾选只考虑腹板和有效翼缘的算法会使短肢剪力墙承担的倾覆力矩过大,不利于短肢剪力墙的设计,容易超筋。一般情况不需要选,这种短肢的时候可以适当考虑。弹性板与梁变形协调说明书:SATWE可以按照全协调的模式进行有限元分析计算,但对梁板之间
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