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街角的守望
正文
2018-08-07 10:59:51 | 分类:默认分类 | 标签:

结合在实际PKPM设计分析中遇到的问题,一并记录下来,一是为自己提醒,而是为大家提醒。

1.关于裂缝计算时考虑支座宽度对裂缝的影响。2012.2.21

解释:通常SATWE等整体分析软件在计算时不考虑柱截面尺寸,梁的计算长度以两端节点间长度计。而计算支座裂缝需要的是柱边缘的弯矩,该弯矩通常小于节点处的弯矩。所以按裂缝要求选梁配筋时需要对支座处的弯矩进行折减。如果应用SATWE等整体分析软件时选择了“考虑节点刚域的影响”,可以认为计算软件给出的弯矩已考虑了支座截面尺寸的影响,在计算裂缝时就不应该对弯矩做重复的折减了。   

梁施工图中“考虑支座宽度对裂缝的影响”时,程序大约取距离支座内距边缘1/6支座宽度处的弯矩,并且降低的幅值不大于0.3倍的支座弯矩峰值。这样可以避免过大的支座负筋配置,以利于实现强剪弱弯、强柱弱梁等设计原则。

2. satwe 计算结果中 关于软件在“强柱弱梁”的计算方面未执行抗震规范。2012.2.23

建筑抗震设计规范GB 50011-2001第6.2.2条指出:一、二、三级框架的梁柱节点处,除框架顶层和柱轴压比小于0.15者及框支梁与框支柱的节点外,柱端组合的弯矩设计值应符合下式要求:
∑Mc=ηc∑Mb             (6.2.2-1)
……    当反弯点不在柱的层高范围内时,柱端截面组合的弯矩设计值可乘以上述柱端弯矩增大系数。

按上述条文规定条件讨论,PKPM仅仅是将柱端截面组合的弯矩设计值直接乘上了柱端弯矩增大系数 即 ∑Mc=ηc *∑Mc' (∑Mc'为节点处柱端弯矩之和),未按式∑Mc=ηc∑Mb  进行计算,而梁柱节点处的弯矩在调整前是否平衡,当出现∑Mb>∑Mc'  的情况下,就 给“强柱弱梁”打了折扣。

解释: 按照传统结构力学理论,节点处的梁柱弯矩之和应该是相等的,相互平衡的。但是,satwe作为三维内力计算软件, ① 节点处的梁柱弯矩平衡还可能有另一个方向的梁的扭矩来承担。 ② satwe施工模拟的计算可能会影响构件的内力,从而影响节点处的弯矩平衡 。③ 地震内力的计算方法会影响梁柱在地震工况下的内力不平衡。

用SATWE计算了模拟施工加载2和模拟施工加载3的情况,发现:“模拟施工加载2”节点弯矩仍不平衡,“模拟施工加载3”节点弯矩基本平衡。

这样,总的结论就是:一次性加载和模拟施工3节点弯矩基本平衡,但模拟施工1和模拟施工2两种方式均不平衡且相差较大。

模拟施工加载1和模拟施工加载2均是先形成结构所有楼层的总刚度矩阵,然后在分层加载,分层找平恒载作用下的构件变形;模拟施工加载3则是逐层组装刚度矩阵,逐层加载,因此最为接近实际施工情况,最为准确。

我怀疑SATWE程序内核在进行模拟施工1的计算时,结构所有楼层均组装完成形成总刚度矩阵后,再逐层加载,此时各楼层的变形与实际施工情况会有一定差别,甚至可能差别很大,得到的计算结果不一定真实可靠。

而且SATWE的计算结果也表明,柱端弯矩反而较梁端弯矩小很多,这样用此内力再进行配筋设计时,本身就埋下了“强梁弱柱”的隐患!我做个大胆的猜想,汶川地震中新建建筑出现的“强梁弱柱”破坏现象,是否与PKPM的这个问题有一定关系?因为SATWE默认就按照模拟施工加载1计算,而且多数工程师不会特意比较不同施工加载方式对配筋结果的影响。

3.stawe 定义刚性板 与定义弹性膜时的梁构件配筋为何差异巨大?2012.2.29  

解释: satwe中如果定义了弹性膜(比如在计算温度、或者有大开洞时),那么梁构件将会考虑轴力设计值,按照拉弯构件(也有可能是压弯),按照抗规规定:对于受弯构件 γre=0.75,对于偏心受拉构件 γre=0.85 ;对于偏心受压梁咱是没有定义γre。 同志们注意了: 假如你一个梁构件,在弹性膜假定计算后 轴力N=0.1kN,很小的值,弯矩M与刚性板相差不大,但是由于抗震承载力调整系数 γre的不同,你就可能发现:弹性膜假定下的配筋比刚性板假定下的配筋大了1.1333倍。 不知道是天杀的规范还是天杀的PKPM。

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