PKPM错层建模问题[1] 下载本文

一、 建模时遇到的问题

1.带错层的结构

(对框架结构)在PKPM中,所谓错层是指上下楼板之间的距离超过一个梁高(一般是)400mm),否则程序认定两块楼板位于同一层高。在程序中,正确的设定错层的方法是,把有错层的楼板分两个层定义,每一层中无楼板的地方设置成全房间洞。需要注意的是在PM第二项输入次梁楼板中有楼板错层、梁错层的按钮,这两个按钮只影响出图的效果,对计算没有任何影响。(当高层建筑楼层开洞口较复杂,或为错层结构时,结构往往会产生局部振动,此时应选择“强制刚性楼板假定”来计算结构的周期比。以过滤局部振动产生的周期。)

对于砌体结构,应尽量避免错层,如果无法避免错层,则应当在错层处设缝,然后分别计算。 2.带有温度缝、沉降缝、抗震缝的结构 对于框架结构可以整体计算。

对于砌体结构,应按照缝的位置把结构分成几个部分,因为PKPM在进行抗震验算时无法对错层进行整体刚度计算,所以计算结果没有参考价值。独立计算每一部分的结构,整体计算对抗震无意义。

二、 在使用SATWE计算时应注意的问题

1. 计算时应在特殊构件里定义角柱,并选取双偏压复合角柱。

2.P-△效应

对于多层结构 P-Δ效应影响很小。

对于大多数高层结构, P-Δ效应影响将在5%~10%之间。 对于超高层结构, P-Δ效应影响将在10%以上。 所以在分析超高层结构时,应该考虑 P-Δ效应影响。 (P-Δ效应对高层建筑结构的影响规律:中间大两端小)

三、对于框架结构:

1.两个相邻楼层错层小于500按一个楼层输入,大于500也按一个楼层输入,把其中一层的梁节点标高全部降(升)上去,相交的地方按层间梁方法再输入一根梁,这样计算书不会出问题.若按两层输入计算书会出现?楼层受剪承载力不能作为计算依据,只能作为参考(只能手工验算了)?的问题。剪力墙结构可按两层输。

2.如果错层梁按层间梁建模,在画结构平面图时没有楼板错层梁实际上还是楼层梁,要参与刚度计算;而层间梁不属于楼层不参与刚度计算

3.我们设计院的总工是这么给我说的,框架的话,不超过3倍梁高就当一个标准层,剪力墙就应该当两个层来做

4.错层梁在500以内按一层来处理,错层部位的柱要加强 四、

1,如果错层高度不大于框架梁高,可近似归并为同一楼层计算 2,错层结构的实现:

1)网格生成中定义上节点高,指相对标准层高的高差,定义之后,该节点处的柱、梁均与之同高。此方法较方便。

2)主梁布置时利用梁顶标高1,2来实现,1指左(下),2指右(上),此方法不能改变柱的标高

3)也可在本层修改中用错层斜梁实现 基本上就这三种,可以选择适合你的一种。 五、

下面结合PKPM软件,谈谈错层结构设计分析中应注意的问题. 1 错层结构的建模方式

1.1 错层框架结构建模 1.修改梁标高方式

该方式适用于仅有个别楼层的个别房间错层的情况.PMCAD提供了【上节点高】,【错层斜梁】及单击鼠标右键的快捷构件修改方式,来指定或修改梁两端的标高,使部分房间周边的梁与同楼层其他梁标高不同.根据PKPM软件自动生成楼板,且楼板标高总与周边梁标高对齐的规律,使得这部分房间楼板标高也与该楼层其他楼板标高不同,从而实现了错层设计.

2.增加标准层方式 该方式适用于很多楼层大量房间错层的情况.如果仍然使用修改梁标高的方式,虽然可行,但手工计算错层标高繁冗易出错,修改的工作量太大.在PMCAD模型输入时,结构层的划分原则是以楼板为界,通过增加标准层,将错层部分的楼板人为地分开,实现相同楼层梁板标高不同的目的. 该方式在工程中广泛应用,下面举例说明该类错层结构的建模过程.

某框架错层结构(图1),平面可均匀地划分为左,中,右三部分.左边1层,层高5m;中间2层,层高4m;右边2层,层高3m.该错层结构由于有5个不同标高的楼板,通过增加标准层后按5个标准层建立模型,楼层的层高取各楼板的高差,建模时仅复制轴网,梁和柱的布置范围按表1操作. 模型各楼层数据 表 1 楼层号 层高(m)柱布置范围 梁布置范围 层1 3 全部 右边 层2 1 全部 中间 层3 1 全部 左边 层4 1 中间和右边 右边 层5 2 中间 中间

1.2 错层剪力墙结构建模 错层剪力墙结构也采用增加标准层的方式,但由于结构中没有梁,不能以梁确定楼板的标高;同时因为墙在立面上是连续的,也不能以墙确定楼板的标高.楼层标高应通过【楼层组装】命令在楼层表中设定,程序自动在指定标高处布置整层楼板,而错层结构中没有楼板的部分,可以用【楼板开洞/全房间洞】命令将其设置为洞口,或用【修改板厚】命令将板厚设定为0.这两条命令在开洞效果方面完全一致,不同之处仅在于前者在开洞处没有板荷载,而后者保留了开洞处的荷载,设计人员可以灵活选用.

1.3 错层框剪结构建模 可综合采用错层框架结构和剪力墙结构的方法. 1.4 错层砌体结构建模 单从建模角度看,错层砌体结构可以采用错层混凝土剪力墙的建模方式;但从设计角度看,由于砌体结构按规范要求应采用基底剪力法作分析,而基底剪力法仅适用于平面规则对称的结构,不适用于错层结构分析.因此在抗震设防烈度较高的地区,不宜设计带错层的砌体结构.如楼板高差小于500mm,砌体结构可按没有错层设计;如楼板高差大于500mm,可通过设缝将错层砌体结构转换为不带错层的结构.

1.5 错层多塔结构建模 错层多塔结构建模时,可以先用PMCAD按相同的楼层标高建立多塔模型,再利用SATWE前处理\多塔结构补充定义\中的【多塔立面/修改参数】命令,将各塔楼的相关塔段设定为不同的层高.

1.6建模注意事项 (1)PM1中的【布层间梁】命令不是用来做错层结构的,其仅用于布置楼层之间的梁(如工业厂房的圈梁),该梁上不生成楼板. (2)PM2中的【楼板错层】命令主要用于设定部分房间楼板不同于本层标高,且高差较小的情况(如卫生间),而不能改变梁的标高,且仅对施工图有效,对计算没有影响,不能用于建立错层模型.

2 错层结构的计算分析

2.1 错层对结构抗震性能的不利影响 1)错层结构的楼板不连续,在没有楼板的区域,存在跃层构件和不受楼板和梁约束的自由节点,使内力计算十分复杂.2)错层结构的各层楼板布置不均匀,不对称,质心和刚心严重偏置,在水平地震作用或风荷载下会发生较大的扭转效应.

3)错层结构引起楼层概念模糊,如例题本来是2层的框架结构,由于建模和计算的需要,人为地变成了5层,使以层模型为基础的计算分析与实际不符.4)错层