pkpm系列软件时设计人员常遇问题与对策

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资源描述:
二种计 算方法 在风吸力作用下檩条的稳定计算结果出入较大。 如设计条件为 屋面坡度 5,檩条跨度为6m,间距1.5m,Q235,选用 C180X70X2.5 设置两道拉条,屋面板能阻止檩条失稳,基本风压0.45kpa 静载为0.3Kpa,活载为0.5kpa 计算结果如下 C180 x70 x2.5 强度 风吸力稳定 扰度 控制条件 方法一; 170 118 24.6 强度1022002计算(风 吸力作用下按6.3.7.-2)计算 而对于采用高频焊结“H”型钢檩条提供了 方法二; 170 85 24.6 强度 方法三; 170 70 24.6 强度 设置一道拉条,屋面板能阻止檩条失稳,基本风压0.45kpa 静载为0.3Kpa,活载为0.5kpa 计算结果如下 C180 x70 x2.5 强度 风吸力稳定 扰度 控制条件 方法一; 183 186 24.6 稳定 方法二; 183 105 24.6 强度 方法三; 吸力作用下按附录E) 方法二按薄壁规范GB50018-2002计算 方法三按门规CECS 181 85 24.6 强度 由上述计算结果可以看出三种计算方法计算强度,变形一致。 但在风吸力作用下檩条下翼缘稳定计算结果有教大的差异。 因此建议大家采用方法一计算。 而对于采用高频焊结“H”型钢檩条提供了二种 计算方法 1. 方法一按钢结构设计规范的方法 2. 方法二按门规CECS1022002计算 (风吸力作用下按6.3.7.-2)计算 两种方法计算结果基本一致;建议设计时 两种方法同时计算,选则最不利的结果 1. 另外大家注于“C”、”Z”型檩条,提供了三种计 算方法 方法一按门规CECS1022002计算(风 意拉条的多少直接影响檩 条的大小 6.TAT、SATWE等程序中的约束边缘构件配 筋图与配筋简图不符。 以约束边缘构件配筋图为准 7.跨层柱跃层柱计算长度系数程序是如何计算 程序会自动区分跨层柱跃层柱给出不同的计算 长度系数,例如同层的其他柱计算长度系数如果 是1.25,那么跃层柱的计算长度系数是K1.25( h1h2/h1,因为考虑了柱子跨层的情况。 8.在用STS计算钢桁架,钢支架时,要注意 下图两种简图有所不同 1.如果按左图输入,与结构实际受力较大家一定要注意有些软件 仅有一种风荷载体形系数。 5.关于简支檩条计算方法的合理选则 目前程序对符合 ,但此时一定要注意杆件平面内计算长度 系数的修改,因程序自定义为“-1”,应改为 “1” 2.如果按右图输入,与结构实际受力不完 全相符,但对结构受力影响不大,此图平 面内计算长度系数与程序假定一致。 9.较规则的框架结构,可否认为按单偏压设计柱子 就能确保安全,不必采用双偏压计算当计算考虑双 向地震作用时,是否一定要采用双偏压来验算柱子 一般建议用户使用单偏压计算,使用双偏压校核 。双向地震与双偏压无对应关系。 10.由于按双偏压构件进行柱截面计算时,求 得的配筋结果是多解的,因而有时程序给出的 结果不太合理两方向配筋差异很大,而对角 柱等受双向弯距作用的柱,规范要求必比L/H4时,门式刚架应按门 规选用 C,目前这两种风荷载体形系数us共存,设 计都在采用,但须按双 向偏压构件计算。 定义了角柱,程序自动按照双偏压计算。 11..框支剪力墙有限元分析时,程序中如何从 SATWE、TAT等空间结构计算结果导荷载至单榀的 平面结构中的,在选取切榀范围时应注意哪些事 项 FEQ主要针对框支剪力墙结构中框支榀的二次分析,当次梁承 托剪力墙时,不能用FEQ分析。所以应注意以下几点 (1) 只能分析主梁承托的框支榀; (2) 在截取计算榀时,最好全轴线截取,以减少与整体分析 时的误差; (3) 在截取层数时,只能截取框支层上部不超过4层。在多数情 况下算得的值偏小。但在有些情况下又较大。 为此建议设计时应按下列原则选取 a.当跨高因为 在整体分析时,框支托梁的竖向刚度要远小于落地墙的轴向刚 度,竖向荷载按刚度分配后,使托梁承担的荷载远小于托梁上 部的总荷载,所以取转换梁上部3-4层,计算得到的托梁的内 力才有参考价值; (4) FEQ主要计算框支托梁配筋、剪力墙加强部位的配筋, 其他部位、构件的配筋应参考整体分析的结果。 12.现有程序输出的基础计算荷载,包含了 Vxmax,Vymax,Nmin,Nmax,Mxmax, Mymax,DL等7种不利内力工况,但其中 含震工况和无震工况是混合在一起进行判定 的在我国应用 50多年。 这两种us的取值,所算得的风荷载组合弯矩设 计值相比,有较大的差别。 门规,有可能遗漏无震工况中的不利组合。因 为按地震工况计算时,地基和基础均要乘以 一个承载力提高系数,故地震工况时不一定 是最不利的。 目前推荐采用基础软件直接读取上部结构的标准 内力,自行组合计算。而不是采用上部结构传给 基础简化荷载这种方法。 13.错层结构的刚度,位移比程序是如何计算控制 的 此时用户需明确“层”的概念,刚度、位移比控制应适 用于真正的“层”。 14.混凝土柱加实腹钢梁的单层工业厂房 混凝土柱加钢梁的结构形式,严格地讲,它并不是真正 意义上的门式刚架。它更像排架,类似于单层工业厂房 混凝土柱加梯形钢屋架或轻型钢屋架的做法。但它又不 同于排架结构,排架结构的计算附录A,这是叁考美国房屋规范 制定的,主要适用于跨度小且较底房屋; 另一种是按荷载规范选用。已模型假定屋架是刚性的 ,水平方向无变形。而砼柱钢梁体系中,梁始终对柱有 水平力产生。 当屋面采用轻质材料时 宜按STS中的排架结构设计。 当屋面采用重型材料时宜用pk中的排架结构设计。 程序于混凝土柱自按 混凝土范算。于 种构型式,关是做好混凝土柱和梁的点 接,个接点目前需由用自行 ;有条件的建在梁下部置一根拉杆来 放梁柱生的大水平力。 柱门式梁种形式,水平推力比 构要大,既然 构都需要置抗剪数 us的合理选用 大家知道在进行门式刚架计算时,有两种风 荷载体形系数可供选则 一种是按门规,那么 然柱梁种形式更需要置抗剪,(屋架、 屋面梁受力形式与柱梁完全不同,基本没有推 力)。由于高空作比困,一般施工位都非 常不希望做抗剪,因那,就必然有二次灌 ,施工比困。 请大家注意钢规8.4.13条,柱脚锚栓不宜用 以承受水平剪力 因此建议大家按下列两种方法处理 一种方法是做个埋板,除了栓以外,另置4 或6根D12(或D14)的爪,通 爪抗剪。至于梁 与埋板接,除了栓接以外,还在点的中心 上接一段(梁与埋隅撑,其间距不的大于受压翼缘宽度的16b 235/fy 4.计算门式刚架时,关于风荷载体形系板),大概(80-100mm, 根据算求得),通 段 来 剪力 埋板 ,再通 爪 柱子,由于段 在中心,仍 可 是接. 第二种作法是算模型采用支座一端接, 另一端做成平放,比合理。平 放端支座构造上做理,常采用孔 ,不 孔的孔大小必根据构分析 确定的最大滑位移确定,而且必留有余 量。 15。彻底了解在PKPM中主梁与次梁的区 别 次梁在PMCAD主菜单1和主菜单2不同输入方法的比较分析 次梁可在PMCAD主菜单1中和其它主梁一起输入,程序上称为“ 按主梁输入的次梁”,也可在PMCAD主菜2的“次梁布置”菜单在檐口位置,刚架斜梁与柱内翼缘交接 点附近的檩条和墙檩处,应设置一道隅撑。在斜梁下翼缘受压区 应设置中输 入,此时不论在矩形或非矩形房间内均可输入次梁,但只能以房 间为单元输入,输入方式不如在PMCAD主菜单1中方便。 次梁在主菜单1输入时,梁的相交处会形成大量无柱联接节点, 节点又把一跨梁分成一段段的小梁,因此整个平面的梁根数和节 点数会增加很多。因为划分房间单元是按梁进行的,因此整个平 面的房间碎小,数量众多。次梁在主菜单2输入时,次梁端点不 形成节点,不切分主梁,次梁的单元是房间两支承点之间的梁段 ,次梁与次梁之间也不形成节点,这时可避免形成过多的无柱节 点,整个平面的主梁根数和节点数大的平面外支撑作用,此时边柱 和屋面梁平面外的计算长度应取为隅撑的间距。 另外门规7.2.14条大减少,房间数量也大大减 少。因此,当工程规模较大而节点,杆件或房间数量可能超出程 序允许范围时,把次梁放在主菜2输入可有效地、大幅度减少节 点、杆件和房间的数量。 在主菜单1中输入次梁(简称当主梁输)和在主菜单2中输入的 次梁(简称当次梁输)在程序处理上有很多不同点,计算和绘图 结果也会不同。 1、导荷方式 作用于楼板上的恒活荷是以房间为单元传导的,次梁当主梁输时 ,楼板荷载直接传导到同边的梁上。当次梁输时,该房间楼板荷 载被次梁分隔成若干板块,楼板荷载先传导到次梁上,该房间上 次梁如有互相交叉,再对次梁作交叉梁系分析(交叉梁系仅限于 本房间范围),程序假定次梁简支于房间周边,最后得出每对于门式刚 架类型,对于边柱和屋面梁,有墙檩和屋面檩条并设有隅撑的情 况下,隅撑能起到对边柱及屋面梁次梁 的支座反力,房间周边梁将得到由次梁围成板块传来的线荷载和 次梁集中力。 两种导荷方式的结构总荷载应相同,但平面局部会有差异。 2、结构计算模式 在PM主菜单1中输的次梁将由SATWE、TAT进行空间整体计算, 次梁和主梁一起完成各层平面的交叉梁系计算分析,其它要特征 是次梁交在主梁的支座是弹性支座,有竖向位移。有时,主梁和 次梁之间是互为支座的关系。 在PM主菜单2输入的次梁按连续梁的二维计算模式计算。计算时 ,次梁铰接于主梁支座,其端跨一定铰支,中间跨连续。其各支 座均无竖向位移。 度,此时设计人员应对平面外计算长度进行确认和修改 。 平面外的计算长度应取平面外有效支撑之间的间距。3、梁的交点的连接 按主梁输的次梁与主梁为刚接连接,之间不仅传递 竖向力,还传递弯矩和扭矩。特别是端跨处的次梁 和主梁间这种固端连接的影响更大。当然用户可对 这种程序隐含的连接方式人工干预指定为铰接端。 PM主菜2输的次梁和主梁的连接方式是铰接于主梁 支座,其节点只传递竖向力,不传递弯矩和扭矩。 对于其端跨计算支座弯距一定为0。 4、梁支座负弯矩调幅 在SATWE、TAT计算时对PM主菜单1中输的次梁均 隐含设定为“不调幅梁”,此时用户指定的梁支座弯 矩调整系数仅对主梁起作用,对不调幅梁不起作用有平面外信息,程序自身无法正确判 断平面外计算长度的选取,程序默认取的平面外计算长度为杆件 自身的长 。如需对该梁调幅,则用户需在“特殊梁柱定义”菜 单中将其改为“调幅梁”。 在PM主菜单2输入的次梁按连续梁计算,均可读取 用户设定的调幅系数进行调幅。 5、绘梁施工图前对梁的相交支座的支座修改 次梁按主梁输入时 在PM主菜单1当作主梁输入的次梁,经过三维程序计算 后,程序不一定认定他是次梁。 此时程序判定次梁的过程是 对每个无柱节点需要判断为“支座”(用三角形表示)或“ 连通”(用园圈表示),该节点处于负弯矩区的为支座, 为正弯矩区的为连通。 支座时,梁本身应为次梁,支座梁则为主梁。 连通时,连通节点两端的两跨梁将合并为一跨,成为主 梁,节点上的另一方向梁成为次梁。 支座时,施工图第三步按门规进行验算 3.门式刚架柱,梁平面外计算长度的合理选取 采用平面分析程序,由于没上的梁下部钢筋在支座锚固长度仅为15 倍钢筋直径。因处于负弯矩区而按非受拉锚固设计。连 通时,该节点两端的梁下钢筋必然在节点下连通,程序 不会出现锚入支座节点,因为处于受拉区。 对处于端跨的次梁(支承在梁支座上),程序需将其判 断为“悬挑梁”或是“端支承梁”。 当端跨梁下无正弯矩,全跨均作用负弯矩时,程序判定 该端跨为挑梁,在该跨端部用园圈表示。反之,程序认 定该跨为端支承梁,在该跨端部用三角支座表示。 对如上程序自动判定的支座状况,一般人工应做干预修 改。在中间跨,把支座改为连通将合并梁跨一般在交互建摸平面内的计算长度系数,程 序默认所有杆件均为“-1”,表示由程序自动计算长 度系数。 ,施工图设 计偏于安全。一般不应将连通改为支座。对于交叉梁系 ,更应注意把有些支座改为连通,才能得到符合实际的 施工图设计。 次梁按次梁输入时 对于在PM主菜单2输入的次梁,其跨度、跨数都已确定 ,与在PM主菜单1输入的主梁相交处,其本身是次梁的 性质不能修改,其支座处的梁肯定当作主梁处理,也就 是说,对这种次梁,一般没有修改支座的问题 6、三维空间程序的活荷载不利布置计算 按主梁方式输入的次梁,将在层平面上形成大量的 房间。SATWE、TAT的活荷不利布置计算是按每个房 间逐个布置活载获取与夹层梁相连柱的计算长度系数并 记录下来。 第二步;修改交建摸中与夹层梁相连柱的计算长度 系数的过程,这时可能造成活荷不利 计算过于繁琐费时。按次梁方式输入的次梁,层平 面上形成的房间均为不考虑次梁划分的大房间,其 活荷不利布置计算更快捷。 7、楼板配筋 由于板底钢筋的配置是以房间为单元进行的,按主 梁方式输入次梁的房间可能过多过密,此时作楼板 配筋施工图时,一般不应采用“逐间布筋”或“自 动布筋”的方式,因为这种方式的板底钢筋是细碎 的小段筋。一般应采用“通长配筋”菜单将板底钢 筋按不同范围拉通配置。 16.在PKPM系统中,输入楼板厚度的唯一作用 是计算楼板配筋,别无他用。 对于TAT或SATWE,因为已经假设了楼板在平 面内无限刚,平面外刚度为零,楼板厚度对 于刚度计算不起作一步;在建模中,修改计算叁数;选用普钢 规范计算,按有侧移框架考虑。运行二维分析,从 分析结果中用。所以大家使用TAT或 SATWE时,应考虑该假定的合理性。 17.关于错层 PKPM中,如果楼板相错500以上,一般要按错 层考虑。错层时,应在PM中按两个标准层进行 输入,TAT和SATWE会自动形成错层数据。如果 按一层输入并考虑错层影响,应该在TAT或 SATWE中,定义弹性节点等措施。 错层结构的模型输入 当错层高度不大于框架梁的截面高度时,一般 可近似地忽略错层的影响。 当错层高度大于框架梁的截面高度时,按两个 标准层建模计算。 18.关于节度,柱的计算长 度的确定方法可以按普钢的线刚度比方法计算 。具体用STS软件的计算过程如下 第点太近 如果在PKPM输入时,不进行轴线简化,在节点 较多较密的情况下,程序会提示节点太密(小于 150)。此时应进行轴线简化调整,使上下节点 尽量对齐。哪怕相近节点不在同一层,也会对后 面的计算产生影响。 (节点不能太密小于150 ,应进行轴线简化调 整 19、特殊梁、柱、支撑定义,采用异或方式,即 原有属性再次定义则取消原属性。 举例一下端铰接支撑要想定义为两端铰接,应 该先再次定义下端铰接,此时上下端均为刚接, 然后定义两端铰接。 20带支撑的钢结构框架,SATWE算得建议按下列方法计算 对于这类结构,如果要按门规计算,在选择门 规验算时,首先要修改柱的计算长的底层 柱底内力 目前SATWE输出的底层柱底内力未包含与柱脚连接 的支撑构件内力。在STS钢框架节点连接设计程序中 可以自动完成支撑构件内力到柱脚节点内力的转换。 如果必须要进行人工柱交节点设计,建议另建一个计 算模型并在最底层再增加一个很矮的标准层,形成一 段短柱得到合并后的柱脚内力设计值。 21关于钢结构设计分析时注意事项 1.特殊构件和特殊风荷载的定义 对于按支撑输入的斜柱,应在“特殊构件”定义中把 其两端的连接属性改为两端刚结。 当考虑钢梁和楼板的共同作用时,可以将钢梁定义 为“组合梁”构件。 多钢刚结构的顶层为轻钢门式钢架屋顶时,当梁, 柱采用变截面构件的计算长度确定方法是针对单层轻型钢结构房屋, 仅适用于单层门式刚架。 2)对于工程中带有夹层的结构,时,对变截面梁,柱,通过将其定 义为门式钢梁,柱,软件就按门规验算构件的强 度及稳定。 目前程序风荷载不适用于“非封闭的多层钢结构厂房 和带坡屋面的钢结构房屋”,对于这类房屋应通过输入 节点风荷载,梁杆件节间风荷载修正程序计算的风荷 载 2.关于钢结构中“刚性楼板与弹性楼板”问题 对设置现浇混凝土楼板,组合楼板的钢结构房屋,结 构分析采用的楼板刚度同混凝土结构中的假定。 对于多层钢结构厂房和轻钢屋面的对层钢结构房屋, 楼板可能为花纹钢板或压型钢板。由于该类钢板和下面 的肋调,次将会少一半 2.用门规计算带有夹层的门式刚架柱平 面内计算长度的选取 1)门式刚架规程所规定梁,檩条等共同作用,准确考虑这种钢板的 刚度是比较困难的.对这类房屋,楼板刚度可按下列原则 考虑 a.当纲板和肋条的平面内刚度很弱时,将板厚定义为“0” 按没有楼板考虑; b.当纲板和肋条的平面内刚度很强时,按刚性楼板考虑 ; c.当介于二者之间时,可将楼板等效为混凝土板,按弹 性楼板计算,等效楼板厚htxES/EC 3 钢结构的整体分析 应根据钢结构变形较大的特点,考虑P-效应, 对重要的结构还应考虑弹塑性变形分析,考虑P- 效应后,水平位移大约增大5-10,一般当层间 位移角大于1/250时应考虑P-效应; 刚结构的“侧移”或“无侧移”选则,可按以下原则 考虑 a。 此时要特别注意程序中要求的T MAX是两侧总的值----即应填2 T MAX 否则水平杀车力.有支撑的结构,且层间位移角不大于1/1000时( 也就是说是强支撑时),可以按无侧移结构考虑计 算柱计算长度系数; b.对纯框架结构,或有支撑的结构,但层间位移角 大于1/1000时(也就是说是弱支撑时),可以按有 侧移结构考虑计算柱计算长度系数; c.当框架结构一个方向无侧移,另一方向有侧移时 ,柱的计算长度系数应计算两次,先按为侧移计 算,计录下无侧移方向柱的计算长度系数,然厚 再按有侧移结构计算,但要注意修改无侧移方向 柱的计算长度系数。 d.目前软件没有考虑钢梁,柱节点的剪切变形。.2条计算出每台吊车的总水平力标准值 然后平均分配给各轮,然后根据影响线求出每侧的T MAX。剪 切变形对于H型钢柱节点和高层钢结构中的其他柱 点影响较大,设计可通过采取在节点中间夹焊缀 板等措施,来加强钢柱的节点域刚度,减少节间 域剪切变形。 22.较规则框架结构,柱配筋的单偏压和双偏压 一般建议用户使用单偏压计算,双偏压复核。双向 地震与双偏压无对 应关系。如果在特殊构件定义中指 定了角柱,程序自动按双偏压计算。 23多层框架结构的周期比 对于多层建筑不需要控制周期比,只有高层建筑才 需要需要控制周期比 24三算参数中的梁度放大系数,无板翼沿 的梁据影响线求出的最大轮压DMAX,最小轮压, Dmin 2.吊车的水平杀车力应按荷载规范5.1是否有用,想不 它起作用,怎么 无板翼沿的梁是有作用的,想不它起作用, 不行。但仔 分析,此梁算的果影响 。梁度放大系数,原本就是了弥 性板假定不 考板平面外抗弯度影响,故 构布置合考 25柱长度系数是否执行“混凝土规范7.3.11-3条” 是否执行“混凝土规范7.3.11-3条”,需要用户首先 自行判断水平荷载产生的弯距设计值是否占到总弯 距的75以上,然后用户自行决定是否执行该条文 。执行该条文可能 使得计算长度系数变化较大, 并会影响到跃层柱的计算长度自动搜索。 一般建筑的高宽比在规范要求的范围内时,都可不 的吊车 荷载DMAX , Dmin ,不是指吊车资料中的最大轮压PMAX和最小轮压PMIN,而是 根考虑此问题,但当高宽比超出规范的限值时就应注 意此问题,另外对于工业建筑当有较大的水平力作 用在建筑物上时就要注意此问题 26关于建模的注意事项 1、当发生节点过密情况,特别是各结构标准层合并后的总 网格中节点过密时,可点网格生成菜单下的节点距离菜单, 加大合并的节点距离从而把相距过近的多个节点合并为一。 2、上、下层位置应对齐的网格节点应确保对齐,以免形成 总网格后的节点过多过密。 3、多使用偏心布置构件以减少过近过密网格节点产生,但 不应把杆件偏心至另一相邻节点上。 4、为减刚架二维计算时---吊车荷 载 1.应注意程序要求输入的是在最大轮压PMAX、最小轮压Pmin产生少荷载导荷出错机会,布置墙处的各层上下节点尽 量对应一致,即该部位各层网格节点不宜不同。 5、墙悬空时其下层的相应部位一定要布置梁。必要时可设 虚梁。 6、洞口跨越墙的两个节点上下层之外,对跨越节点的洞 口应作为两个洞口输入。但是,如果按先输入大洞口, 再输入洞口上的节点网格的次序,则程序会自动切割垮 越新增节点的洞口为两个洞口。另一方面,如果节点之 间输入了两个洞口,则程序会在形成后面菜单数据后, 在两洞口中间自动增加一个节点。 7、两节点之间只能有一个杆件相连,对于两节点之间有 弧事建筑结构设计与研究 工作。先后发表过二十多篇学术论文。 1.关于排架及门式梁、又有直梁的情况时,应在弧梁上设置一节点。 8、劲性混凝土、钢管混凝土构件的材料属性应定义为混 凝土,结构主材应为钢和混凝土。 9、层间梁不能用来做错层处理,层间梁可以传到SATWE 软件和PK二维框架软件进行计算,但 TAT软件还不能处 理层间梁结构,只把其上的荷载分担到上下楼层。 27、荷载输入注意事项 1、 所有荷载均输入标准值,而非设计值。 2、 楼面均布恒载和活载尽可能分开输入。 否则无法考滤活载不利组合。 3、 楼面均布恒载应包括板自重,增加了计算 板自重的功能,此时楼面均布恒载应扣除楼板 自重。 有选择开关。 4、 梁、柱、墙自重程序自动计算,不须 教授级高级工程师,所总工程师,国家一级注册结构工程师, 1985年毕业于西安建筑科技大学,一直从输入 ,但框架填充墙需折算梁间均布线载输入。 5、 柱间荷载输入时,当选取“柱荷输入”菜 单,沿柱X向会出现两道白线,可由此判断柱 间荷载的X、Y方向。 6、 地下室人防设计时,必须输入楼面均布荷载,但 人防荷载不计入此项,应到SATWE中的人防设防信 息中输入“人防顶板等效荷载”。地下室顶板的人防 设计应到PMCAD主菜单5楼板计算时输入人防设计信 息的“人防顶板等效荷载”。 7、 预制板是自动按单向传力。 8、 窗口左上部的提示“是否计算活载”如果不勾选 ,即便是定义了活荷载,使用新结构规范与结构设计软件 PKPM系列软件时常遇问题及对策 中国有色工程设计研究总院 魏利金计算时程序也不读 取活荷 载。 10、全房间楼板开洞和厚度赋0的区别平面导荷时 时,洞口处的荷载将被扣除,赋0处不扣除。赋0处楼 板不配筋。 也就是说对于楼梯间建议输“0” 11、楼面荷载可输入负值,但只对板传递到梁、墙上 起作用,而板配筋不能考虑。 12、砖混结构目前不能处理错层结构。 做软件主人 不做软件的奴隶 精心设计 慎之又慎 快乐一生
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