【文章內(nèi)容簡介】 層，貫通層樓板厚度不小于 150mm，宜雙層雙向配筋。 ? SATWE計算時各參數(shù)宜取大值，以增加結(jié)構(gòu)整體安全儲備 ? SATWE軟件在計算錯層結(jié)構(gòu)時，會在越層柱和墻處施加水平力。由于在越層處水平力的存在，使越層構(gòu)件上下端的配筋不一樣，設(shè)計人員在出施工圖的時候可以取二者的大值 砼柱計算長度系數(shù)的計算 砼柱計算長度系數(shù)的計算 ? 規(guī)范要求： 《 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 》 第 2款及第 3款對柱的計算長度系數(shù)都有規(guī)定 ? 工程算例：某工程為十層框架結(jié)構(gòu)，首層層高 2m，第二層層高 柱 柱 柱 3按照表 首層 第二層 Cx Cy Cx Cy 柱 1 柱 2 柱 3 柱 柱 柱 3按公式（ ）和（ ）計算的 計算長度系數(shù) 首層 第二層 Cx Cy Cx Cy 柱 1 柱 2 柱 3 結(jié)果分析 ? 一表中 Cx、 Cy的計算過程：以柱 1為例，Cx=(2+)/2=； Cy=(2+)/2= ? 二表中 Cx、 Cy的計算過程是根據(jù)公式（ ）及（ ）計算得出的 注意事項 ? 采用公式（ ）及（ ）計算柱的計算長度系數(shù)時，程序采用以下原則計算梁、柱構(gòu)件的剛度： 1. 沒有按規(guī)范要求判斷水平荷載產(chǎn)生的彎矩設(shè)計值占總彎矩設(shè)計值的 75%以上這個條件 2. 對于混凝土梁，；對于鋼梁，則采用設(shè)計人員輸入的梁剛度放大系數(shù) 3. 程序?qū)τ诹硪欢瞬慌c柱（墻）相連的梁按遠(yuǎn)端梁鉸接處理 4. 當(dāng)梁的兩端與柱鉸接時，不考慮梁的剛度 5. 當(dāng)梁的一端與柱剛接、另一端鉸接時，對于砼柱，梁的剛度折減 50%，并不受有無側(cè)移的限制；對于鋼梁，有側(cè)移時折減 50%，無側(cè)移時不折減 6. 當(dāng)柱一端鉸接時，則相應(yīng)端梁與柱的剛度比取 7. 斜柱（支撐）剛度不考慮在約束剛度比的計算中 8. 單向墻托柱、柱托單向墻，面內(nèi)按嵌固端計算，剛度比取 10，面外按實際情況計算 9. 雙向墻托柱、柱托雙向墻，雙向剛度比均取 10（柱端已定義為鉸接的不在此列） 注意事項 ? 斜柱（支撐）的計算長度系數(shù)取 ? 地下室的越層柱，程序不能自動搜索，而按層逐段計算柱的計算長度系數(shù) ? 所有邊框柱，其計算長度系數(shù)內(nèi)定為 ? 對于砼柱，其計算長度系數(shù)上限為 ，鋼柱計算長度系數(shù)上限為 ? 程序只執(zhí)行現(xiàn)澆樓蓋的計算長度系數(shù)，沒有執(zhí)行裝配式樓蓋的計算長度系數(shù) ? 目前的 SATWE軟件對于吊車或無吊車的排架結(jié)構(gòu)的柱的計算長度系數(shù)仍按框架結(jié)構(gòu)執(zhí)行 ? 對于 SATWE軟件，設(shè)計人員修改柱計算長度系數(shù)后，不要再進(jìn)行 “ 形成 SATWE數(shù)據(jù) ” 和 “ 數(shù)據(jù)檢查 ” 等操作，而應(yīng)該直接計算，否則程序仍按照原來的計算長度系數(shù)進(jìn)行計算 如何判斷 “ 水平荷載產(chǎn)生的彎矩設(shè)計值占總彎矩 設(shè)計值的 75%以上 ” 設(shè)個條件 由于目前的 SATWE軟件沒有直接判斷 “ 水平荷載產(chǎn)生的彎矩設(shè)計值占總彎矩設(shè)計值的 75%以上 ” 這個條件的功能，因此需要設(shè)計人員自己進(jìn)行判斷，具體判斷過程如下： 1. 在新版的 SATWE軟件中首先按照不執(zhí)行 《 砼規(guī)范 》，從而得到所有荷載產(chǎn)生的總彎矩設(shè)計值 2. 點取 SATWE軟件 “ 總信息 ” 中 “ 恒活信息 ” 里的 “ 不計算恒活載 ” 選項，然后進(jìn)行計算，從而得到水平荷載產(chǎn)生的彎矩設(shè)計值 3. 將頭兩步計算得到的彎矩設(shè)計值相比看是否滿足 《 砼規(guī)范 》 4. 在選擇彎矩設(shè)計值時要注意盡量選擇同一工況荷載作用下的內(nèi)力值 梁上架柱結(jié)構(gòu)的荷載導(dǎo)算 梁上架柱結(jié)構(gòu)的荷載導(dǎo)算 ? 如果梁的剛度太小，節(jié)點處會產(chǎn)生較大位移，從而使內(nèi)力轉(zhuǎn)移到其他的豎向構(gòu)件中，造成梁柱內(nèi)力重分布，柱底內(nèi)力會因此減小。 ? 柱的內(nèi)力會隨梁截面增大而上升 ? 托柱梁的截面不能太小，應(yīng)盡量增大 剪力墻連梁的兩種剛度模型 連梁的計算模型 ? 在 SATWE軟件中，剪力墻連梁剛度的計算有兩種模型，一種是桿元模型，即連梁按照普通梁的方式輸入；另一種是殼元模型，即連梁以洞口的方式形成。連梁的計算常常由于單元的劃分不細(xì)造成計算分析的失誤。 ? 連梁的計算分析應(yīng)按跨高比進(jìn)行分類 1. 跨高比 5，按普通梁進(jìn)行輸入分析 2. 跨高比 ，按殼元（洞口）的方式形成 3. 跨高比 5，視具體情況酌情處理 4. 連梁形成方式的不同對結(jié)構(gòu)的整體剛度、周期、位移以及連梁的內(nèi)力計算都會產(chǎn)生影響 板帶截面法計算板柱剪力墻結(jié)構(gòu)體系 ? 板柱剪力墻結(jié)構(gòu)體系的計算方法 1. 等代框架法 2. 有限元法 ? 有限元法計算的問題 1. 局部應(yīng)力的大小與有限元劃分的大小密切相關(guān)，不便于設(shè)計人員掌握 2. 用 SATWE軟件的 “ 復(fù)雜樓板有限元分析 ” 子菜單分析板柱剪力墻結(jié)構(gòu)，其內(nèi)力和配筋是以點值或極值的方式輸出的。 “ 點值 ” 方式不利于確定配筋范圍， “ 極值 ” 方式又未免配筋太大，造成浪費 ? 板帶截面法的特點 1. 首先采用有限元法進(jìn)行內(nèi)力和配筋設(shè)計 2. 根據(jù)設(shè)計人員已定義的骨架線（即相鄰支座的連線，骨架線上有梁（包括虛梁）或剪力墻）劃分板帶 3. 既能保證計算精度，又具備方便的后處理功能 4. 目前的板帶截面法，樓板荷載計算比較大 彈性樓板的計算和選擇 彈性樓板的選擇與判斷 ? 樓板局部開大洞（見例題） ? 板柱體系或板柱 抗震墻體系（見例題） 1. 《 高規(guī) 》 第 ：對于平板無梁樓蓋，在計算中應(yīng)考慮板的平面外剛度的影響，其平面外剛度可按有限元的方法計算或近似將柱上板帶等效為扁梁計算 2. 根據(jù) 《 高規(guī) 》 的此項規(guī)定，板柱體系要考慮樓板的平面外剛度，因此板柱體系要定義彈性樓板 彈性樓板的選擇與判斷 ? 框支轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu) 研究表明，對于框支轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)換梁不僅會產(chǎn)生彎矩和剪力，而且還會產(chǎn)生較大的軸力，這個軸力不能忽略。在 SATWE軟件中，只有定義了彈性樓板才能產(chǎn)生轉(zhuǎn)換梁的軸力。因此，對于框支轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)必須整層定義彈性樓板 ? 厚板轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu) 對于厚板轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，由于其厚板的面內(nèi)剛度很大，可以認(rèn)為是平面內(nèi)無限剛，其平面內(nèi)的剛度是這類結(jié)構(gòu)傳力的關(guān)鍵。因此，此類結(jié)構(gòu)的厚板轉(zhuǎn)換層應(yīng)定義為彈性樓板 ? 多塔連體結(jié)構(gòu)（見圖例） 四種計算模式的意義和適用范圍 剛性板 ? 定義：在樓板平面內(nèi)剛度無限大，平面外剛度為零 ? 梁剛度放大系數(shù)： 《 高規(guī) 》 第 ，在結(jié)構(gòu)內(nèi)力與位移計算中，現(xiàn)澆樓面和裝配整體式樓面中的剛度可考慮翼緣的作用予以放大，樓面梁剛度增大系數(shù)可根據(jù)翼緣情況取 ~。對于無現(xiàn)澆面層的裝配式結(jié)構(gòu)，可不考慮樓面翼緣的作用 ? 此假定適用于樓板形狀較規(guī)則的結(jié)構(gòu) 彈性板 6 ? 定義：采用殼單元真實的計算樓板的面內(nèi)剛度和面外剛度 ? 采用此假定會使部分豎向樓面荷載通過樓板的面外剛度直接傳遞給豎向構(gòu)件，導(dǎo)致梁的彎矩減小，相應(yīng)配筋減小 ? 此假定適用于板柱結(jié)構(gòu)或板柱 — 抗震墻結(jié)構(gòu) 彈性板 3 ? 假定平面內(nèi)無限剛而面外剛度是真實的，采用中厚板彎曲單元來計算樓板平面外剛度 ? 針對厚板轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換厚板提出的，也適用于板厚較大的板柱結(jié)構(gòu)或板柱 — 抗震墻結(jié)構(gòu) ? 建模時在 PM中要布置 100mm 100mm的虛梁，在 SATWE中定義“彈性板 3”。虛梁是一種無剛度、無自重的梁，不參與結(jié)構(gòu)計算 ? 布置虛梁的作用： 1. 為 SATWE軟件或 PMSAP軟件提供板的邊界條件 2. 傳遞上部結(jié)構(gòu)的豎向荷載 3. 為彈性樓板單元的劃分提供必要條件 ? 層高輸入時將厚板的板厚均分給與其相鄰的上下兩層，厚板下層層高為該層凈空加厚板的一半厚度。 彈性膜 ? 定義：采用平面應(yīng)力膜單元真實的計算樓板平面內(nèi)剛度，同時忽略樓板的平面外剛度。 ? 適用于空曠的工業(yè)廠房和體育場館結(jié)構(gòu)、樓板局部開大洞結(jié)構(gòu)、樓板平面較長或有較大凹入以及平面弱連接結(jié)構(gòu) ? 建模時真實的輸入樓板的厚度，對于沒有樓板的房間應(yīng)定義板厚為零或定義全房間洞。 ? 彈性樓板可以定義在整層樓板上，也可以僅在需要的局部區(qū)域上。 工程實例 ? 某工程為框支剪力墻結(jié)構(gòu)，共 30層，帶一層地下室，地面以上第 4層為框支轉(zhuǎn)換層，地震設(shè)防烈度 8度，地震基本加速度為 ，場地類別為三類場地土，中梁剛度放大系數(shù)取 ，邊梁剛度放大系數(shù)取 ，轉(zhuǎn)換層樓板厚度為 180mm，結(jié)構(gòu)體系按復(fù)雜高層計算，并考慮偶然偏心的影響。 計算結(jié)果 ? 將轉(zhuǎn)換層樓板分別采用彈性板 彈性膜和剛性板假定進(jìn)行計算，該結(jié)構(gòu)的周期、轉(zhuǎn)換層處層間位移角和轉(zhuǎn)換梁 1的內(nèi)力和配筋計算結(jié)果分別如表所示 周期計算表 周期 彈性板 6 彈性膜 剛性板 T1(X向 ) T2(Y向 ) T3(扭轉(zhuǎn) ) 轉(zhuǎn)換層處層間位移角計算表 轉(zhuǎn)換梁 1的內(nèi)力和配筋計算表 層間位移角 彈性板 6 彈性膜 剛性板 X向 1/2933 1/2899 1/3187 Y向 1/3006 1/2995 1/3274 內(nèi)力與配筋 彈性板 6 彈性膜 剛性板 M(kNm) 218 225 198 Top Ast 2022 2022 2022 +M(kNm) 1060 1071 1015 Btm Ast 4116 4156 2814 Shear 587 597 538 Asv 825 825 825