PMCAD设计参数便览.docx

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PMCAD设计参数便览

关于整理PMCAD设计参数便览的总说明

PMCAD模块是后续模块TAT-8、TAT、SAT-8、SATWE、JCCAD的基础，因此其数据的准确程度将直接影响到后续模块数据、计算的准确度。

它数据检查提出的问题应消除，不应带入后续模块。

需要定义的设计参不多也比较简单，要在后序模块里检查是否已准确的转入。

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楼层组装里的设计参数

一、总信息：

1、结构体系：

按结构布置的实际状况确定。

共分：

框架结构、框剪结构、框筒结构、筒中筒结构、板柱剪力

墙结构、剪力墙结构、短肢剪力墙结构、复杂高层结构、砖混底框结构、共9种类型。

确定结构类型即确定

与其对应的有关设计参数。

进入后续模块尚需调整。

2、结构主材：

钢筋混凝土，砌体，钢和混凝土。

共3个选项：

钢筋砼结构；钢与砼混合结构；有填充

墙钢结构；无填充墙钢结构；砌体结构。

按含义选取，砌体结构用于底框结构。

选定结构材料及特性即选定

结构设计的相关规范。

进入后续模块尚需调整。

3、结构重要性系数：

共三挡：

1.1、1.0、0.9。

《混规》3.2.2条。

4、底框层数：

最多三层，填1或2或3。

《抗规》。

5、地下室层数：

最多两层，填1或2。

6、与基础相连的最大楼层号：

平地建筑填1，坡地建筑可填大于1。

7、梁钢筋的砼保护层厚度（mm）：

根据《混规》9.2章确定。

8、柱钢筋的砼保护层厚度（mm）：

根据《混规》9.2章确定。

9、框架梁端负弯矩调幅系数：

默认值0.85。

可采用也可修改。

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二、材料信息：

1、混凝土容重（kN/m3）：

隐含值25。

构件自重计算梁板、梁柱重叠部分都未扣除，框架结构可行，剪力墙、板柱结构偏小。

2、钢材容重（kN/m3）：

隐含值78。

可行。

3、钢结构钢材：

按钢材代号填入。

代号有Q235、Q345、Q390、Q420四种。

4、钢截面净毛面积比值：

默认0.85。

5、墙：

5.1主要墙体材料：

填烧结砖，混凝土，蒸压砖，砼砌块，根据实际情况选择。

5.2砌体容重（kN/m3）：

根据荷载规范选取，默认22。

5.3墙主筋类别：

按钢筋代号填入。

共HPB235、HRB335、HRB400、RRB400、冷轧带肋550五种。

5.4墙水平（竖向）分布筋类别：

按钢筋代号填入。

共HPB235、HRB335、HRB400、RRB400、冷轧带肋550五种。

5.5墙水平分布筋间距（mm）：

默认200。

5.6墙竖向分布钢筋配筋率（%）：

默认0.3。

可根据《抗规》6.4.3条确定。

6、梁箍筋类别：

按钢筋代号填入。

共HPB235、HRB335、HRB400、RRB400、冷轧带肋550五种。

7、柱箍筋类别：

按钢筋代号填入。

共HPB235、HRB335、HRB400、RRB400、冷轧带肋550五种。

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三、地震信息：

1、设计地震分组：

根据《抗规》附录A选择。

一般情况下，地质报告要给出。

2、地震烈度：

根据《抗规》附录A选择。

一般情况下，地质报告要给出。

3、场地类别：

根据《抗规》4.1.6确定。

一般情况下，地质报告要给出。

4、框架抗震等级：

根据《抗规》表6.1.2确定；《高规》4.8.2，4.8.3确定。

5、剪力墙抗震等级：

根据《抗规》表6.1.2确定；《高规》4.8.2，4.8.3确定。

6、计算振型个数：

小于层数的3倍。

7、周期折减系数：

根据《高规》3.3.17确定。

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四、风荷载信息：

1、修正后的基本风压（kN/m2）：

风荷载基本值的重现期为50年一遇，《高规》3.2.2条规定：

对于B级高度的高层建筑或特别重要的高层建筑,应采用100年一遇的风压值。

2、地面粗糙度类别：

分为A、B、C、D四类。

《荷规》7.2.1条。

3、体形系数及分段：

指的是含高度变化等因素的综合系数，应据《荷规》7节、《高规》附录A

及3.2.节确定。

体型系数分段最多为3。

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五、绘图参数：

1、施工图图纸规格：

执行〈国标〉。

通常用的规格有0#、1#、2#、3#。

2、加长系数：

根据需要填小于1的一个数。

3、加宽系数：

根据需要填小于1的一个数。

4、结构平面图比例：

可用默认值。

5、轴线标注位置：

可用默认值。

6、尺寸线距图形距离（m）：

可用默认值。

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进入PKPM菜单5（绘制结构平面图）楼板配筋参数：

1、支座受力钢筋最小直径:

隐含值8，可选用。

2、板分布筋的最大间距:

隐含值250，和板厚有关。

《混规》10.1.8条。

3、双向板计算方法：

弹性算法适用于允许裂缝宽度要求较严格的建筑，框架梁端负弯矩有调幅系数的建筑应选塑性算法。

4、边缘梁、墙算法：

应选按简支计算，以消除梁、墙的扭矩。

5、有错层搂板算法：

应选按简支计算。

7、是否根据允许裂缝挠度自动选筋：

当前软件有的版本还有不足，慎重选用。

标准见《混规》3.3.2条、《混规》3.3.4条。

8、允许裂缝宽度：

:

隐含值0.3，《混规》3.3.4条。

9、支座负筋长度取整按：

隐含值10可选用。

10、钢筋级别：

共5个选项，据需要选取。

11、钢筋放大调整系数：

一般不需放大。

12、钢筋强度设计值：

可用隐含值。

13、使用矩形；连续板跨中弯矩算法：

双向板计算方法选弹性算法时选用。

14、嵌固与砌体墙的板角，上部筋应按《混规》10.1.7-2条的规定配置。

15、注意按《混规》10.1.9条的规定配置温度收缩筋。

。

16、在钢筋级配表里确定实用钢筋类别。

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PKPM菜单8抗震验算参数：

1、选择结构类型：

区分是纯砌体结构还是底框—抗震墙结构。

。

2、楼面选择：

选择不同的楼面类型。

决定竖向构件地震剪力的分配算法。

3、地下室结构嵌固高度（mm）〈3层：

对应地下室的高度。

。

4、墙体材料的自重（kN/m3）：

默认22（双面装饰层）。

适用于烧结、蒸压砖，其它砌材应调整。

5、砼墙与砌体弹塑性模量比（3-6）：

默认3。

应根据混凝土模量和砌体模量计算得出。

6、地震烈度：

。

根据《抗规》附录A选择。

一般情况下，地质报告要给出

7、墙体材料：

1烧结砖，2蒸压砖，3砼砌块。

8、施工质量控制等级：

1--A级，2--B级，3--C级。

9、砂浆强度、块体强度、砂浆类别：

据实填入。

确定方法：

附件：

底框--抗震墙的设计

    砖混--底框的结构形式，由于它的独特优点，被广泛采用，面多量广。

它在PKPM软件计算中需分三步走。

地震作用和上部砌体结构计算由PMCAD菜单8完成，底部框架--剪力墙结构计算由SATWE或TAT、PK软件完成，下面是它在PKPM软件中的实现过程。

    第1步

    用PMCAD主菜单1、2、3、建模，形成完整的几何数据文件和荷载数据文件。

当然根据新抗规的要求，此类结构需在底框布置一定数量的抗震墙。

在布置构件时可以在相应的网格上，既布置梁也布置墙，这是由底框--抗震墙的特性决定的，同时也是PMCAD建模中的一个特例，其他情况是不允许的，还必须分清是梁承重还是墙承重。

    第2步

    完成结构建模后，执行PMCAD主菜单8进行砖混结构的抗震验算，同时完成以下两项工作：

    1：

按基底剪力法计算地震作用（含地震剪力和倾覆弯矩），并对上部砖房进行抗震验算。

    2：

竖向导荷计算，把上部砖房的恒、活荷载和自重按支撑几何关系传递到底框部分，作为底框部分空间分析的外荷载。

    在PMCAD的这步操作中，新版软件增加了参数，其中比较重要的是“考虑墙梁作用上部荷载折减系数”参数，可按软件的操作提示选用。

    在满足了抗震验算以及上、下刚度比（抗规7.1.8-3、4）等各项指标后，程序分别给出文本计算书以及底框荷载。

    第3步

    底部框架--抗震墙的计算。

软件把房屋底框顶部切开，将上部砌体的外荷载和结构自重，作用在底框顶部，不考虑上部砌体的刚度的贡献，把底框部分作为独立结构分析。

此时有PK、TAT、SATWE三个软件可供选择计算,其中SATWE、PK可适用于同时设置钢筋混凝土和砌体抗震墙的底层框架--抗震墙结构，而TAT仅适用于砌体抗震墙的底层框架--抗震墙结构。

    1：

PK软件计算：

    在PMCAD菜单4生成的各轴线平面“砖混底框”数据文件，顶层在同一平面，不出现错层、斜梁，上部荷载选择传给梁，不传给墙。

    外荷载应注意捡查调整，并应把横梁定义为底框梁。

    2：

SATWE三维设计软件计算

    在“总信息”栏中“结构材料信息”设计参数里选择“砌体结构”（图9）

    随后是“砌体结构信息”栏中“底层框架层数”（图10），可填写一个正数，也可填一个负数。

填正数则按“接PM主菜单8的规范算法”（根据“抗规GB50011-2001“），这是首选方法。

仅对底框部分进行空间分析，在生成SATWE数据文件时，程序将只生成底框部分的几何数据文件和荷载数据文件。

自动滤掉上部砖房部分信息。

可在前处理”图形检查与修改“中”各层荷载简图“里检查修改；在结构分析时，读取的是第二次生成的数据文件。

    若填一个负数，则按”有限元整体算法“，将上部砖房和底框做为一个整体，采用空间组合结构有限元方法进行分析，对于一些特殊的底框，如有抗震缝、多塔等，第一种方法程控编制暂未考虑这些特殊因素的影响，在这种情况下，可采用这种方法计算，但此方法有些内容已超出了现行规范的规定，做为一种辅助手段，计算结果仅供参考。

    3：

TAT三维设计软件计算：

    仅”高层版“TAT提供了底框部分的空间分析计算。

首先在”接PMCAD生成TAT数据“对话框里选中”作为底框砖混计算“选项，参数对话框中选中”框架结构“体系，通过数据检查后，进入”特殊荷载查看和定义”项，并在结构顶层平面图中选中”砖混底框L“即可校对确认。

    底框计算的一切后处理，均与普通框架结构一样，如位移、内力、配筋、裂缝、施工图等，其查阅方式、输出打印方式等也与普通框架结构一样。

周期折减系数

结构  2009-08-0514:

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一．规范条款

《高》3.3.17　当非承重墙体为填充砖墙时，高层建筑结构的计算自振周期折减系数ψT可按下列规定取值：

　　1　框架结构可取0.6～0.7；

　　2　框架-剪力墙结构可取0.7～0.8；

　　3　剪力墙结构可取0.9～1.0。

对于其他结构体系或采用其他非承重墙体时，可根据工程情况确定周期折减系数

二．在SATWE中的计算过程

（荷载+质量）换算为重力代表值→代入刚度矩阵方程→计算周期

（过程中，未使用周期折减系数概念，即周期折减系数对于WZQ中的前几阶周期无任何影响）→

计算得到的周期x周期折减系数=反应谱法所需的周期→带入反应谱中计算地震作用→计算配筋和位移

（过程中，使用周期折减系数概念，前几阶周期变小，即反应谱向左移动，地震作用加强）

三．对配筋位移的影响

1.地震作用的加强，对配筋和位移是加大的。

2.宏观原因：

周期折减系数越小，非结构体系等填充墙的作用越明显，对于地震作用的抵抗越强。

同时反应谱法中的地震作用也增强。

SATWE中计算：

未考虑非结构体系等填充墙对梁刚度的增强作用。

刚度提高未考虑+地震作用增强→位移提高。

刚度提高未考虑+地震作用增强→配筋提高。

所以一般情况下为位移提高

四．对风荷载的影响

在SATWE中，周期折减系数在“地震作用”标签栏中，因此对于风荷载是没有影响的，只是在配筋是，采用MAX包络，地震作用+风荷载共同决定

风荷载中的采用的周期，采用“风荷载”标签栏中填的周期数字，与周期折减系数无关。

《荷载》7.4.1结构的自振周期应按结构动力学计算，近似的基本自振周期T1可按附录E计算。

7.4.2对于一般悬臂型结构，例如构架、塔架、烟囱等高耸结构，以及高度大于30m，高宽比大于1.5且可忽略扭转影响的高层建筑，均可仅考虑第一振型的影响

因此周期折减系数不影响建筑本身的周期，即WZQ文件中的前几阶周期，所以周期折减系数对于风荷载是没有影响的，风荷载在SATWE计算中与周期折减系数无关

结构振型个数的确定

一个楼层有3个自由度，振型个数是3个。

所以一层结构为3个振型，二层结构为6个振型，三层以上可适当增加，高层不得小于12个振型个数。

否则计算有误！

振型个数不是简单的与结构的层数相关。

对一般规则结构，结构振型的个数在刚性楼板假定的情况下，是结构层数的3倍，即每层3个，两个平动振型和一个转动振型。

但对考虑弹性楼板假定结构、多塔结构、大开洞结构等情况，结构的振型的取值需要根据计算得到的有效质量系数有关，一般结构计算要求大于80%以上。

考虑实际结构的复杂性，当定义了弹性楼板假定下的计算，我们遇到极端结构考虑60个振型还不能满足有效质量系数的要求，此时应该增加结构的计算振型，以保证结构设计计算的**力能满足结构设计的要求，否则计算得到的**力偏小。

因此，本人认为，结构计算取用的振型个数应该由结构的有效振动质量系数决定。

结构有效质量系数是指参与结构振动的质量的比例，可参见PKPM的SATWE说明书。

1、满足90%有效质量

2、振型分解法一般可取9~15个振型作计

一般结构输入9个震型既可以

高层15个就可以了

计算震型个数：

这个参数需要根据工程的实际情况来选择。

对于一般工程，不少于9个。

但如果是2层的结构，最多也就是6个，因为每层只有三个自由度，两层就是6个。

对复杂、多塔、平面不规则的就要多选，一般要求“有效质量系数”大于90%就可以了，证明我们的震型数取够了。

一般的情况下，主次梁结构中的主梁截面要比次梁截面高。

我们只讨论两梁上表面标高相同的情况。

从两梁相交的位置看，对主梁一般是在梁的中间部位（不一定是中点），对次梁则是支座。

再从受力情况分析，梁的中间部位上部是受压区，而支座或接近支座的部位上部是受拉区。

在钢筋混凝土结构中，拉力主要由钢筋承担，而且与钢筋在截面中的位置有很大的关系。

因此我们要优先保证受拉区钢筋的位置。

从上面的分析可以得出结论：

当主次梁相交时，上部钢筋，次梁的应放在主梁之上，这样才能保证次梁的上部钢筋充分发挥作用。

当然，上面的分析只是我们常见的一般情况，特殊情况则另当别论。

 底框--抗震墙的设计

    砖混--底框的结构形式，由于它的独特优点，被广泛采用，面多量广。

它

在PKPM软件计算中需分三步走。

地震作用和上部砌体结构计算由PMCAD菜

单8完成，底部框架--剪力墙结构计算由SATWE或TAT、PK软件完成，下面

是它在PKPM软件中的实现过程。

    第1步

    用PMCAD主菜单1、2、3、建模，形成完整的几何数据文件和荷载数据文件。

当然根据新抗规的要求，此类结构需在底框布置一定数量的抗震墙。

在布置构件时可以在相应的网格上，既布置梁也布置墙，这是由底框--抗震墙的特性决定的，同时也是PMCAD建模中的一个特例，其他情况是不允许的，还必须分清是梁承重还是墙承重。

见图1。

    第2步

    完成结构建模后，执行PMCAD主菜单8进行砖混结构的抗震验算，同时完成以下两项工作：

    1：

按基底剪力法计算地震作用（含地震剪力和倾覆弯矩），并对上部砖房进行抗震验算。

    2：

竖向导荷计算，把上部砖房的恒、活荷载和自重按支撑几何关系传递到底框部分，作为底框部分空间分析的外荷载。

    在PMCAD的这步操作中，新版软件增加了参数，其中比较重要的是“考虑墙梁作用上部荷载折减系数”参数（见图2、图3），可按软件的操作提示选用。

    在满足了抗震验算以及上、下刚度比（抗规7.1.8-3、4）等各项指标后，程序分别给出文本计算书以及底框荷载（见图4）。

    第3步

    底部框架--抗震墙的计算。

软件把房屋底框顶部切开，将上部砌体的外荷载和结构自重，作用在底框顶部，不考虑上不砌体的刚度的贡献，把底框部分作为独立结构分析。

此时有PK、TAT、SATWE三个软件可供选择计算,其中SATWE、PK可适用于同时设置钢筋混凝土和砌体抗震墙的底层框架--抗震墙结构，而TAT仅适用于砌体抗震墙的底层框架--抗震墙结构。

    1：

PK软件计算：

    在PMCAD菜单4生成的各轴线平面“砖混底框”数据文件，顶层在同一平面，不出现错层、斜梁，上部荷载选择传给梁，不传给墙。

（见图5、6）

    外荷载应注意捡查调整，并应把横梁定义为底框梁。

（见图7、8）

    2：

SATWE三维设计软件计算

    在“总信息”栏中“结构材料信息”设计参数里选择“砌体结构”（图9）

    随后是“砌体结构信息”栏中“底层框架层数”（图10），可填写一个正数，也可填一个负数。

填正数则按“接PM主菜单8的规范算法”（根据“抗规GB50011-2001“），这是首选方法。

仅对底框部分进行空间分析，在生成SATWE数据文件时，程序将只生成底框部分的几何数据文件和荷载数据文件。

自动滤掉上部砖房部分信息。

可在前处理”图形检查与修改“中”各层荷载简图“里检查修改（如图11）；在结构分析时，读取的是第二次生成的数据文件。

    若填一个负数，则按”有限元整体算法“，将上部砖房和底框做为一个整体，采用空间组合结构有限元方法进行分析，对于一些特殊的底框，如有抗震缝、多塔等，第一种方法程控编制暂未考虑这些特殊因素的影响，在这种情况下，可采用这种方法计算，但此方法有些内容已超出了现行规范的规定，做为一种辅助手段，计算结果仅供参考。

    3：

TAT三维设计软件计算：

    仅”高层版“TAT提供了底框部分的空间分析计算。

首先在”接PMCAD生成TAT数据“对话框里选中”作为底框砖混计算“选项，参数对话框中选中”框架结构“体系，通过数据检查后，进入”特殊荷载查看和定义”项，并在结构顶层平面图中选中”砖混底框L“（如图12）即可校对确认。

    底框计算的一切后处理，均与普通框架结构一样，如位移、内力、配筋、裂缝、施工图等，其查阅方式、输出打印方式等也与普通框架结构一样。