【文章內(nèi)容簡介】 的重度γ=20kN/m3基地以上基礎(chǔ)及土的平均重度γG=20kN/m3地基承載力特征值250kPa，持力層為中密卵石層。 荷載資料由SATWE整體計算得到柱底組合內(nèi)力，查計算結(jié)果得到：基本組合： kNm，kN，kN；標準組合：(為計算簡捷、保守，取基本組合/) kNm，kN，kN。 圖51 獨立基礎(chǔ)立面圖和平面圖(單位：mm)注意：由于在PKPM建模中，底層柱子高度已考慮了柱子的嵌固深度（），故上述內(nèi)力值作用位置應為柱底。 確定基底尺寸假定基礎(chǔ)高為600mm，為保守計算，只對地基承載力進行深度修正。kPa；先按中心荷載計算，有：m2；取m2，3,固無需進行寬度修正。 承載力及偏心距驗算kPakPa0，滿足偏心距條件！無須進行軟弱下臥層的承載力驗算，！kPa；kPa。 抗沖切驗算 m，= m2，近似取 kPa，kN。由于mm800mm，故，基礎(chǔ)混凝土采用C30, MPa。mm。kN,故mm能滿足抗沖切承載力的要求。 內(nèi)力計算臺階的高寬比為：x方向：y方向：控制截面在柱邊處，此時有：mm, mm, mkPa kNmkNm。故按、分別沿兩個方向配筋。 抗彎鋼筋的配置采用HRB335鋼筋,MPa，混凝土等級C30， MPa。：kNm。mm，寬度為2400mm，按梁進行配筋。截面抵抗矩系數(shù)：，相對受壓區(qū)高度：，配筋面積：mm2，選用12B16@180，As=2413mm2；配筋驗算：相對受壓區(qū)高度=，非超筋！配筋率，滿足最小配筋率要求。用12B16@180，As=2413mm2；鋼筋間距小于200mm，滿足要求。：,寬度為2400mm，按梁配筋。截面抵抗矩系數(shù)：，相對受壓區(qū)高度：，內(nèi)力偶臂系數(shù)：， 最小配筋面積：mm2，選用12B16@180，As=2413mm2； 配筋驗算：相對受壓區(qū)高度=，非超筋！配筋率，滿足最小配筋率要求。用12B16@180，As=2413mm2；鋼筋間距小于200mm，滿足要求。第六章 PKPM電算本次設(shè)計在整體結(jié)構(gòu)電算時采用的是PKPM系列軟件(單機版)。在整個電算過程中，用到了其中的結(jié)構(gòu)平面計算機輔助設(shè)計軟件PMCAD、結(jié)構(gòu)空間有限元分析設(shè)計軟件SAT－基礎(chǔ)工程計算機輔助設(shè)計軟件JCCAD。 PMACD概述PMCAD是整個結(jié)構(gòu)CAD的核心，擔負整套結(jié)構(gòu)軟件中模型輸入與繪制平面施工圖的模塊，是剪力墻、樓梯施工圖、高層空間三維分析和各類基礎(chǔ)CAD的必備接口軟件。PMCAD也是建筑CAD與結(jié)構(gòu)的必要接口。1) 用簡便易學的人機交互方式輸入各層平面布置及各層樓面的次梁、預制板、洞口、錯層、挑檐等信息和外加荷載信息，在人機交互過程中提供隨時中斷、修改、復制、查詢、繼續(xù)操作等功能。2) 自動進行從樓板到次梁、次梁到主梁的荷載傳導并自動計算結(jié)構(gòu)自重，自動計算人機交互方式輸入的荷載，形成整棟建筑的荷載數(shù)據(jù)庫，可由用戶隨時查詢修改任何一部位數(shù)據(jù)。由此數(shù)據(jù)可自動給出框架、空間桿系薄壁柱、磚混計算數(shù)據(jù)文件，也可為連續(xù)次梁和樓板計算提供數(shù)據(jù)。3) 繪制正交及斜交網(wǎng)格平面的框架、框一剪、剪力墻及磚混結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)平面圖。包括柱、梁、墻、洞口的平面布置、尺寸、偏軸、畫出軸線及總尺寸線，畫出預制板、次梁及樓板開洞布置，計算現(xiàn)澆樓板內(nèi)力與配筋并畫出板配筋圖。畫磚混結(jié)構(gòu)圈梁構(gòu)造柱節(jié)點大樣圖。4) 作磚混結(jié)構(gòu)和底層框架上層磚混結(jié)構(gòu)的抗震分析驗算。5) 統(tǒng)計結(jié)構(gòu)工程量，并以表格形式輸出。 SATWE概述SATWE是采用空間有限元殼元模型計算分析剪力墻的軟件，是目前國內(nèi)外精度最高的計算方法。SATWE是專門為多、高層結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計而研制的空間組合結(jié)構(gòu)有限元分析軟件。SATWE的核心工作就是要解決剪力墻和樓板的模型化問題，盡可能地減小其模型化誤差，使多、高層結(jié)構(gòu)的簡化分析模型盡可能地合理，更好地反映出結(jié)構(gòu)的真實受力狀態(tài)。SATWE所需的幾何信息和荷載信息全部都從PMCAD建立的建筑模型中自動提取生成，并且有墻元和彈性樓板單元自動劃分、多塔、錯層信息自動生成功能，并妥善處置上下洞口任意排布弧墻等復雜情況，大大簡化了用戶操作。這種計算模型對剪力墻洞口的空間布置無限制，允許上下層洞口不對齊，也適用于計算框支剪力墻轉(zhuǎn)換層等復雜結(jié)構(gòu)。 在殼元基礎(chǔ)上凝聚而成的墻元可大大減少計算自由度，并成功地在微機上實現(xiàn)快速高精度計算。SATWE采用空間桿單元模擬梁、柱及支撐等桿件，用在殼元基礎(chǔ)上凝聚而成的墻元模擬剪力墻。墻元是專用于模擬多、高層結(jié)構(gòu)中剪力墻的，對于尺寸較大或帶洞口的剪力墻，按照子結(jié)構(gòu)的基本思想，由程序自動進行細分，然后用靜力凝聚原理將由于墻元的細分而增加的內(nèi)部自由度消去，從而保證墻元的精度和有限的出口自由度。這種墻元對剪力墻的洞口(僅考慮矩形洞)的大小及空間位置無限制，具有較好的適用性。墻元不僅具有墻所在的平面內(nèi)剛度，也具有平面外剛度，可以較好地模擬工程中剪力墻的實際受力狀態(tài)。對于樓板，SATWE給出了四種簡化假定，即樓板整體平面內(nèi)無限剛、分塊無限剛、分塊無限剛帶彈性連接板帶和彈性樓板。在應用中，可根據(jù)工程實際情況和分析精度要求，選用其中的一種或幾種簡化假定。SATWE適用于高層和多層鋼筋混凝土框架、框架剪力墻、剪力墻結(jié)構(gòu)，以及高層鋼結(jié)構(gòu)或鋼混凝土混合結(jié)構(gòu)。SATWE考慮了多、高層建筑中多塔、錯層、轉(zhuǎn)換層及樓板局部開大洞等特殊結(jié)構(gòu)型式。SATWE可完成建筑結(jié)構(gòu)在恒、活、風、地震力作用下的內(nèi)力分析、動力時程分析及荷載效應組合計算，可進行活荷不利布置計算，并可將上部結(jié)構(gòu)和地下室作為一個整體進行分析，對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)可完成截面配筋計算，對鋼構(gòu)件可作截面驗算。SATWE完成計算后，可經(jīng)全樓歸并接PK繪梁、柱施工圖，并可為各類基礎(chǔ)設(shè)計軟件提供設(shè)計荷載。SATWE軟件含有TAT軟件的其余功能，例如：高層建筑結(jié)構(gòu)動力時程分析、框支剪力墻分析等。 結(jié)構(gòu)建模 結(jié)構(gòu)電算的第一步是應用PMCAD進行結(jié)構(gòu)建模。首先，建立一個用戶目錄，在該目錄下運用PMCAD定義結(jié)構(gòu)的主軸線，本設(shè)計的結(jié)構(gòu)平面較復雜，利用正交軸網(wǎng)輸入軸線后，還需對軸線進行編輯。軸線生成之后再進行網(wǎng)格生成，這部分包括形成網(wǎng)點、軸線命名等工作。網(wǎng)格生成之后，進行構(gòu)件定義和樓層定義。因本結(jié)構(gòu)無剪力墻，故在構(gòu)件定義時只需輸入梁、柱截面信息，不需輸墻和洞口（在這里輸入的墻，程序默認為剪力墻，對于填充墻，應該當成荷載輸入；洞口要開在剪力墻上，沒有剪力墻時不輸入洞口）。在進行樓層定義時應注意：1) 布置柱時首先應滿足建筑的要求，即柱與墻的某一邊對齊。再者，盡量使同一軸線上柱的中心在一條直線上（在滿足建筑美觀要求的同時，往往也能夠使梁柱中心線對齊）。根據(jù)上述要求，本設(shè)計的所有柱均有偏心。2) 本設(shè)計一部分的梁寬和墻寬不相同，在布置梁時，一般將梁的外邊和墻的外邊對齊，滿足建筑美觀。根據(jù)這一要求，部分的梁存在偏心。3) 布置主梁時，可將次梁、懸臂梁等當成主梁布置，再到后面進行相應處理。4) 進行荷載定義及樓層組裝。荷載定義時應輸入標準值。完成以上建模步驟后，退出PMCAD交互式數(shù)據(jù)輸入。當數(shù)檢無錯誤時便可順次執(zhí)行輸入次梁樓板、輸入荷載信息。當結(jié)構(gòu)模型有所改動之后，都必須順次執(zhí)行PMCAD交互式數(shù)據(jù)輸入、輸入次梁樓板、輸入荷載信息，否則將會出錯。 結(jié)構(gòu)空間有限元分析這里，執(zhí)行SAT－8，操作順序為：1) 接PM生成STATWE數(shù)據(jù)——在本菜單中需定義特殊構(gòu)件（本設(shè)計的特殊構(gòu)件為角柱）。 2) 結(jié)構(gòu)內(nèi)力，配筋計算。 3) PM次梁內(nèi)力與配筋計算。 4) 分析結(jié)果圖形和文本顯示——剛度比、軸壓比、有效質(zhì)量系數(shù)、樓層最大位移與層高比等是否滿足規(guī)范、是否合理。如不滿足規(guī)范或者不合理，應返回PMCAD修改模型。5) 梁歸并（全樓歸并）。6) 梁平法施工圖。7) 柱歸并（全樓歸并）。8) 柱平法施工圖。 利用JCCAD進行基礎(chǔ)設(shè)計1) 基礎(chǔ)人機交互輸入2) 基礎(chǔ)平面施工圖 結(jié)構(gòu)設(shè)計信息 公司名稱: 建筑結(jié)構(gòu)的總信息 文件名: |工程名稱 : 設(shè)計人 : | |工程代號 : 校核人 : 日期:2012/ 5/23 總信息 .............................................. 結(jié)構(gòu)材料信息: 鋼砼結(jié)構(gòu) 混凝土容重 (kN/m3): Gc = 鋼材容重 (kN/m3): Gs = 水平力的夾角 (Rad): ARF = 地下室層數(shù): MBASE= 0 豎向荷載計算信息: 按模擬施工加荷計算方式 風荷載計算信息: 計算X,Y兩個方向的風荷載 地震力計算信息: 計算X,Y兩個方向的地震力 特殊荷載計算信息: 不計算 結(jié)構(gòu)類別: 框架結(jié)構(gòu) 裙房層數(shù): MANNEX= 0 轉(zhuǎn)換層所在層號： MCHANGE= 0 墻元細分最大控制長度(m) DMAX= 墻元側(cè)向節(jié)點信息: 內(nèi)部節(jié)點 是否對全樓強制采用剛性樓板假定 否 采用的樓層剛度算法 層間剪力比層間位移算法 風荷載信息 .......................................... 修正后的基本風壓 (kN/m2): WO = 地面粗糙程度: C 類 結(jié)構(gòu)基本周期（秒）: T1 = 體形變化分段數(shù): MPART= 1 各段最高層號: NSTi = 7 各段體形系數(shù): USi = 地震信息 ............................................ 振型組合方法(CQC耦聯(lián)。SRSS非耦聯(lián)) CQC 計算振型數(shù): NMODE= 21 地震烈度: NAF = 場地類別: KD = 2 設(shè)計地震分組: 二組 特征周期 TG = 多遇地震影響系數(shù)最大值 Rmax1 = 罕遇地震影響系數(shù)最大值 Rmax2 = 框架的抗震等級: NF = 3 剪力墻的抗震等級: NW = 3 活荷質(zhì)量折減系數(shù): RMC = 周期折減系數(shù):