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PKPM实用技巧:主梁次梁差异及优化输入策略
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更新于2024-08-02
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"PKPM大宝典最新版"是一份详尽的教程,主要针对PKPM软件在结构设计领域的应用提供了深入的技巧和实践经验分享。该资源涵盖了从理解PKPM中的主梁与次梁基本概念,如它们在PMCAD主菜单1与主菜单2的不同输入策略,以及这些差异如何影响结构计算和设计效率。 1. 主梁与次梁的区别:次梁在PMCAD中,既可以与主梁一同在主菜单1输入,作为“按主梁输入的次梁”,这种方式可能导致节点增多,梁段细化,适合小型工程。而在主菜单2的“次梁布置”菜单中,次梁以房间为单位输入,不切割主梁,避免了过多的无柱节点,适用于大型工程以控制节点、杆件和房间数量。 2. PKPM结构设计经验:分享了作者通过参加学习班获取的实用知识,包括如何有效利用PKPM软件进行复杂结构设计,如无梁楼盖结构的计算,以及TAT计算模型的简化处理。 3. 程序学习与实践:涉及到对PKPM的学习体会,如软件的使用技巧、功能理解,以及如何解决用户在实际操作中遇到的问题,例如通过PKPM公司论坛和官方咨询台获取的帮助。 4. 规范与版本更新:内容涵盖新规范的变化以及如何适应新版PKPM带来的功能调整,确保设计的合规性和准确性。 5. 实战案例分析:如多层框架电算结果的人工调整,SATWE(建筑结构分析软件)的总信息,展示了具体工程中的应用策略。 6. 技术问答与解答:摘录了PKPM软件的常见问题解答,为初学者和专业人员提供了宝贵的学习资源。 总结来说,“PKPM大宝典最新版”是一个综合性的学习资料,不仅教授基础理论,还包含了大量的实践经验分享和实用技巧,对于提高用户在PKPM软件中的工作效率和设计质量具有重要意义。无论是对于初学者还是进阶用户,都能从中获益匪浅。
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改。
(3)、楼面刚度类别:按《砌体结构设计规范》的表 4.2.1 中“屋盖或楼盖类别分为三类:
整体式、装配整体式和装配式无棱体系钢筋混凝土屋盖或钢筋混凝土楼盖---刚性;装配式
有棱体系钢筋混凝土屋盖、轻钢屋架和有密铺望板的木屋盖或木楼盖---刚柔性;瓦屋面的
木屋盖和轻钢屋盖---柔性。
在这里要说明的是楼盖的“刚柔性”和房屋的静力计算方案的“刚弹性”是两回事,楼盖的“刚
柔性”仅仅是确定房屋的静力计算方案的“刚弹性”的一个条件,还有房屋横墙间距这个条件。
(4)墙体材料的自重:对于机制砖,程序隐含为 21Kn/m3,对于抹灰荷载、墙砖荷载,就
在砌体容重中考虑。不要采用加厚墙体来体现,因为这样会增加墙体刚度,与墙体的实际
刚度不符。
(5)、混凝土剪力墙等效系数:相当于混凝土墙与砖墙刚度的比值。对于底框 -抗震墙结
构的底部抗剪墙刚度计算及地震剪力分配中该值不起作用。
(6)、构造柱参与共同工作:首先构造柱要按普通柱输入,程序对构造柱参与工作的计算
是按《砌体结构设计规范》的 10.3.2 条来计算的。
2)、 PM 程序对砖混底框的计算:
(1)、墙体的计算:
墙体的受压计算:是以墙段为计算单元的。一是门窗洞口间墙;一是两节点间的墙段;对
于墙段长小于 250 的程序将忽略不记,这引起我们对小墙支强度的重视,程序根本没有计
算,也没有给出警告,我们就认为他是满足要求的,就留下了隐患。而实际上这样的墙段
也不能作为结构构件来使用的,要求我们在做结构时特别小心。
墙体高厚比计算:是将相邻有相交的墙肢支撑的墙段生成墙高厚比计算的单元,对墙长度
小于 1.9m 的墙段单元不作高厚比计算。
墙体的局部受压计算:计算的条件是在该节点上支撑有一根在交互式输入中输入的梁,且
有墙体,在节点位置没有柱,可以有垫块和圈梁。
(2)、底框的计算:
参数输入:
●底层框架的层数
●考虑墙梁作用上部荷载折减系数
《砌体结构设计规范》的 7.3.6 条有公式:
Mbi=Mli+am*M2i
Nbti=ηN*M2i/Ho
其中
am---为考虑墙梁组合作用的托梁跨中弯矩系数(支座也是 am,但计算公式不同)
ηN--为考虑墙梁组合作用的托梁跨中轴力系数
按规范计算的折减系数是很小的。
有些资料有 0.6 的,有 0.8 的
程序的折减系数与规范的调整系数有差别,程序是针对墙梁以上的荷载。而程序是针对上
部墙梁传递给框架梁的恒载和活载的。
●剪力墙侧移刚度考虑边框柱的作用:
边框柱对侧移刚度的贡献是按“面积等效”的方法计入的。
●底框的计算过程:
在 PM 程序中分为三步:
第一步:计算其它各层砖墙的抗震承载力,以及底框中混凝土抗震墙的剪力设计值,不考
虑框架承担的地震作用,地震作用全部由抗震墙承担。这是《建筑抗震设计规范》的 7.2.4-
3 条要求的。
第二步:计算底部各榀框架承受的侧向地震作用及各榀框架柱由地震倾覆力矩产生的附加
轴力。分配按侧移刚度进行分配,但混凝土墙的刚度要乘以 0.3 的折减系数。这是《建筑
抗震设计规范》的 7.2.5-1 条要求的。
第三步:根据混凝土墙的剪力、轴力、弯矩设计值进行墙的配筋计算。但没有进行梁柱的
计算。对于底框的计算,最好采用空间程序的计算结果。
3)、空间程序对砖混底框的计算:
这里主要讲 SATWE 程序:SATWE 程序对砖混底框的计算主要采用两种方式:
●一个就是“规范算法”:程序仅仅对底框进行空间分析,接 PM 地震分析后所生成的底框部
分的地震剪力、上部砖房传递给底框部分的地震剪力、倾覆力矩、竖向荷载、以及竖向荷
载的折减系数。
●有限元分析法:是将整个房屋包括底框和上部砖房部分作为一个整体来进行分析。这种
分析是参照钢筋混凝土结构的分析方法的,有它的先进性和局限性。先进就是能整体分析
考虑上部砖房与底框的共同协调工作。但是程序把砌体做各向同性材料来进行分析是不符
合砌体材料的实际情况的,我们所用的砌体材料一般都是各向异性的。而且这种计算方法
超规范。所以只能作为参考。建议还是采用“规范算法”。
4.参加 pkpm 学习班的笔记
上周末参加了 pkpm 学习班,主要学习了三个内容:1)sts 的使用;2)运用 pkpm 进行高
层设计时的一些问题;3)spascad 建模。对于 1)和 3),本人都没有多少经验,对于 2)
则有一点体会。整理了自己关于 2)的听课笔记,和大家共同来学习提高。对于其中的一
些观点,希望大家能够进行讨论。谢谢了!
Pkpm 听课笔记
一、 风荷载
程序中给出的基本周期是采用近似方法计算得到的,建议计算出结构的基本周期后,再代
回重新计算。
二、 地震作用及结构振动特性
1) 对于耦联选项,建议总是采用;
2) 质量和刚度分布明显不对称的结构,应计入双向水平地震作用下的扭转影响。
例: *** 一 31 层框支结构,考虑双向水平地震力作用时,其计算剪重比增量平均为
12.35%;
*** 规则框架考虑双向水平地震作用时,角柱配筋增大 10%左右,其他柱变化不大;
*** 对于不规则框架,角、中、边柱配筋考虑双向地震后均有明显的增大;
*** 通过双向地震力、柱按单偏压计算和双向地震力、双偏压计算比较可知,后者计算柱
的配筋较前者有明显的增大。建议:若同时勾选双向地震力、柱双向配筋时,要十分谨慎
3)计算单向地震力,应考虑偶然偏心的影响。5%的偶然偏心,是从施工角度考虑的。
****计算考虑偶然偏心,使构件的内力增大 5%~10%;
****计算考虑偶然偏心,使构件的位移有显著的增大,平均为 18.47%。
注:对于不规则的结构,应采用双向地震作用,并注意不要与“偶然偏心”同时作用。“偶然
偏心”和“双向地震力”应是两者取其一,不要都选。
建议的选用方法:
****当为多层(≤8 层,≤30m),考虑扭转耦联与非扭转耦联均可;
****当为一般高层,可选用耦联+偶然偏心;
****当为不规则高层、满足抗规 2 条以上不规则性时,或位移比接近限值,
考虑双向地震作用。
4)有效质量系数
例:一八层框架,有大量的越层结构和弹性结点,需许多的振型才能使有效质量系数满足
要求。
计算振型数 剪重比 有效质量系数
30 1.6 50%
60 3.2 90%
原因:振型整体性差,局部振动明显。
注:要密切关注有效质量系数是否达到了要求。若不够,则地震作用计算也就失去了意义
三、结构的周期与位移
周期比:控制结构在大震下,扭转振型不应靠前,以减小震害。
最大层间位移:按规范要求取楼层竖向构件最大杆件位移称为楼层控制层间位移;
位移比:取楼层最大杆件位移与平均杆件位移比值。位移比是控制结构的扭转效应的参数
注:最大层间位移、位移比是在刚性楼板假设下的控制参数。构件设计与位移信息不是在
同一条件下的结果(即构件设计可以采用弹性楼板计算,而位移计算必须在刚性楼板假设
下获得),故可先采用刚性楼板算出位移用于送审,而后采用弹性楼板进行构件分析。
一旦出现周期比不能满足要求的情况,一般只能通过调整平面布置来改善。这种改善一般
是整体性的,局部小调整往往收效甚微。一句话,周期比控制的不是在要结构足够结实,
而是在承载力布局合理性,限制结构抗扭刚度不能太弱。
四、 刚度比控制
(1)剪切刚度;
(2)弯剪刚度;
(3)抗规 3.4.2 中定义的刚度。
选用方法如下:
(1)对于多层(砌体、砖混底框),宜采用刚度 1;
(2)对于带斜撑的钢结构,宜采用刚度 2;
(3)多数结构宜采用刚度 3。(所有的结构均可用刚度 3)
五、地下室设计分析
(1)地下室一般与上部共同作用分析;
(2)地下室刚度大于上部层刚度的 2 倍,可不采用共同分析;
(3)地下室与上部共同分析时,程序中相对刚度一般为 3,模拟约束作用。当相对刚度为
0,地下室考虑水平地震作用,不考虑风作用。当相对刚度为负值,地下室完全嵌固。
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