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P-DELT效应。
2)对6度抗震或不抗震,且基本风压小于等于0.5㎏/M2的建筑,其结构刚度由稳定下限要求控制,宜考虑。 3)考虑后结构周期一般会加长。
4)考虑后应按弹性刚度计算的,因此,柱计算长度系数应按正常方法计算。 6
配筋信息:
图7 配筋信息 图8 荷载组合
8 荷载组合:
9 地下室信息:
图9 地下室信息
图10 SATWE计算控制参数
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(1)回填土对地下室约束相对刚度比:Esol = -X
该参数的含义是基础回填土对结构约束作用的刚度与地下室抗侧移刚度的比值,即反映了地下室的侧向嵌固程度,该值越大,对地下室的侧向约束就越大。若取为0,则表示不考虑回填土的约束刚度;若取为3,则表示70%~80%的嵌固;
若取为5或更大,则表示上部结构的嵌固端在地下室顶板处;若填一负数m(m小于或等于地下室层数m),则认为有m层地下室无水平位移,即所填楼层完全嵌固。分析经验表明,取相对刚度比在2~4之间变化对计算结果影响并不敏感。本参数不影响设计内力调整系数的作用位置。一般工程可取3。当判断地下室顶板能否作为上部结构的嵌固端时,可通过查看刚度比的计算结果确定,但要注意应严格采用“剪切刚度”计算层刚度,且注意不要计入地下室的基础回填土的约束刚度。 (2)外墙分布筋保护层厚度(mm)= 50
根据《砼规》表9.2.1(强条)选择,环境类别见表3.4.1。 (3)回填土容重(kN/m3):Gsol = 18.0 一般取18.0 kN/m3。
(4)室外地坪标高(m):Hout = -0.45
此处是指以建筑室内地坪±0.000标高为准而确定的差值。单建式地下室的±0.000指地下室顶板标高(有待进一步印证)。 (5)回填土侧压力系数:Rsol = 0.50
回填土侧压力系数可取0.5(考虑为静止土压力)。根据《民用建筑技术措施》中2.6.2条,“地下室侧墙承受的土压力宜取静止土压力”,而静止土压力的系数可近似按K0=1-sinj `(j `为土的有效摩擦角)计算。手工计算时,回填土的侧压力按恒载考虑,分项系数可按1.2或1.35取用。 (6)地下水位标高(m):Hwat = -X.XX
此处是指以建筑室内地坪±0.000标高为准而确定的差值。地下水位标高与此±0.000标高相比,高则填正值,低则填负值。 (7)室外地面附加荷载(kN/m2):Qgrd = X.XX
室外地面附加荷载根据实际工程确定。一般工程可取10.0 kN/m2。 (8)人防设计等级:Mars = 0,4,5,6
根据实际工程选择人防设计等级。 (9)人防地下室层数:Mair = X
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对于有些工程,地下室层数和考虑人防设计的地下室层数有时是不相同的,应根据实际工程填写。
(10)顶板人防等效荷载(kN/m2):QE1 = X.XX 顶板人防等效荷载根据《人防设计规范》选取。 (11)外墙人防等效荷载(kN/m2):QE2 = X.XX
外墙人防等效荷载根据《人防设计规范》选取。注:临空墙的水平等效均布静荷载Qc由程序内定:六级人防时Qc=110 kN/m2;五级人防时Qc=210 kN/m2。
注:SATWE 并未在平面配筋简图中给出地下室外墙在平面外受力的配筋,故外墙最好采用手算为好。外墙手算可按下端固接、上端铰接的单向板模型来进行。
10 SATWE计算控制参数:
(1)层刚度比计算:
a.“剪切刚度”:按《高规》附录E.0.1建议的方法; b.“剪弯刚度”:按《高规》附录E.0.2建议的方法;
c.“地震剪力与地震层间位移的比值”:按《抗规》3.4.2和3.4.3条文说明中建议的方法。
对于大多数一般的结构应选择“地震剪力与地震层间位移的比值”算法;对于多层结构可以选择“剪切刚度”算法;对于有斜支撑的钢结构可以选择“剪弯刚度”算法。一般按“地震剪力与地震层间位移的比值”计算刚度比最容易通过。当转换层位于1层时,用户应该采用“剪切刚度”算法来计算层刚度;当转换层位置大于1层时,用户应该采用“剪弯刚度”算法计算层刚度,来求转换层上部与下部结构的等效侧向刚度比和判断其比值是否满足《高规》的要求;若采用“地震剪力与地震层间位移的比值”算法计算层刚度,所得的转换层上部与下部结构的刚度比结果明显偏小,是偏于不安全的。对于转换层设置在3层及3层以上时,除了采用“剪弯刚度”算法处,用户还要采用“地震剪力与地震层间位移的比值”算法再计算一次层刚度,从而进行转换层本层侧向刚度不应小于相邻上一层楼层侧向刚度的60%的下限控制。目前程序未输出超下限的警告提示。 (1)地震剪力与地震层间位移的比值
根据《抗规》3.4.2条和3.4.3条及《高规》4.4.2条均规定:其楼层侧向刚度不宜小
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于上部相邻楼层侧向刚度的70%或其上相邻三层侧向刚度平均值的80%。当此条不满足时,根据《高规》3.3.4条3款应做弹性时程分析法补充计算。按照上述规范相应的条文说明中建议的方法,侧向刚度可取地震作用下的层剪力与层间位移的比值计算。其刚度计算公式为:Ki =
,其中Vi为i层剪力;△ui为i层层间位移。
由于绝大多数工程都要执行《抗规》3.4.2 条和3.4.3 条及《高规》4.4.2 条的规定,因此上述公式对绝大多数工程都适用。如果工程中没有单独定义薄弱层的层号,则程序按“地震剪力与地震层间位移的比值”的计算结果就有可能没有将转换层判断为薄弱层,所以对于有转换层的结构,用户应指定转换层为薄弱层。指定薄弱层层号并不影响程序对其它薄弱层的自动判断。用本算法计算层刚度比时,必须采用“刚性楼板假定”。对于有弹性板或板厚为零的工程,应计算两次:在刚性楼板假定条件下计算层刚度比和找出薄弱层;再在真实条件下计算构件内力及配筋,并检查原找出的薄弱层是否得到确当判定地下室能否作为上部结构的嵌固端时,因为用本算法计算所得的刚度比已经考虑了地下室的基础回填土的约束刚度,故不符合规范规定。这种情况下有两种解决办法:1)将地下室信息中“回填土对地下室的约束相对刚度比”填为0,
先算一遍,来判定地下室能否作为嵌固端;2)选用“剪切刚度”来计算刚度比,并进行判定地下室能否作为嵌固端。 (2)剪切刚度
《抗规》6.1.14 条的条文说明中要求采用“剪切刚度”来计算侧向刚度。SATWE 软件在计算剪切刚度比时,是采用了《抗规》公式6.1.14-1和6.1.14-2。按照规范要求,剪切刚度主要用于限制一层转换部位的刚度比和当地下室顶板作为上
部结构的嵌固端时,地下室刚度所应满足的条件。但是由于剪切刚度高度的简化性,《高规》公式E.0.1-1~3不适用于梁式托柱转换层和桁架式转换层结构的刚度比计算。对于上述结构,应该采用转换层上、下层的剪弯刚度进行补充计算。 由《高规》编制组编写的《高层建筑混凝土结构技术规程宣贯培训教材》中除建议采用“剪切刚度比”外,还可采用“地震剪力与地震层间位移的比值”计算。需要指出的是,当用户采用“地震剪力与地震层间位移的比值”计算上层结构与地下室顶板的刚度比时,需要将程序里“地下室信息”中的“回填土对地下室约束相对刚度比”里的值应填“0”。因为该参数的大小对结构的地震力及其相应的位移(尤其
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对地下室和首层),均有一定影响。一般来讲,剪切刚度比较严格一些。《上海建筑抗震设计规程》(DGJ08-9-2003)231页6.1.19条的条文说明规定:当进行初步设计时,侧向刚度比可用剪切刚度比估计,并作为计算刚度比的控制指标。对于采用《上海规程》的用户应采用“剪切刚度”来计算刚度比,并作薄弱层判断。 (3)剪弯刚度
按照规范__1_坃0_癬要求,剪弯刚度比主要用于保证高位转换时,转换层部分一定范围内结构刚度的连续性。当转换层设置在大于1层时,按《高规》应采用“剪弯刚度”计算控制;当转换层设置在3层及3层以上时,《高规》规定其楼层侧向刚度比不宜小于相邻上部楼层的70%,且不应小于60%(60%的比值SATWE 程序并没有直接输出结果,需要用户根据程序输出的每一层的刚度单独计算)。此比值的控制需要用“地震剪力与地震层间位移的比值”来计算,故带高位转换层的结构应采用“剪弯刚度”及“地震剪力与地震层间位移的比值”各算一次,才能正确地做好转换层上、下刚度突变的控制。另外,对于有支撑的结构,也用采用“剪弯刚度”来计算。SAWTE 软件在计算剪弯刚度比时,采用刚度串模型来计算的,即先将上部或下部结构各层的侧向刚度求倒数,得出位移后再求和,然后再求倒数得到上部或下部结构的刚度,从而得到上部或下部结构的等效侧向刚度比,这与《高规》附录E.0.2建议的方法有些不同。
(2)地震作用分析方法:[算法1:侧刚分析方法]或[算法2:总刚分析方法] a.“侧刚分析方法”是一种简化计算方法,只适用于采用楼板平面内无限刚假定的普通建筑和采用楼板分块平面内无限刚假定的多塔建筑。对于这类建筑,每层的每块刚性楼板只有两个独立的平动自由度和一个独立的转动自由度。“侧刚”就是依据这些独立的平动和转动自由度而形成的浓缩刚度阵。“侧刚”的优点是分析效率高,由于浓缩以后的侧刚自由度很少,所以计算速度很快。“侧刚计算方法”的应用范围是有限,对于定义有较大范围的弹性楼板、有较多不与楼板相连的构件(如错层结构、空旷的工业厂房、体育馆所等)或有较多的错层构件的结构,“侧刚分析方法”不适用,而应采用“总刚分析方法”。这是一种采用刚性楼板假定的简化的结构刚度模型,即把房屋理想化为空间梁、柱和墙组合成的集合体,并在楼板平面内无限刚的楼板上互相连接在一起。不管用户在建模中有无弹性楼板、刚性楼板或越层大空间,对于无塔结构的侧刚模型假定每层为一块刚性楼板,而多塔结构则假定一塔一层为一块刚性楼板。每块刚性楼板具有两个独立的水平平动自由度和一
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