地下室計(jì)算
一,、地下室和上部結(jié)構(gòu)整體建模共同計(jì)算
一般應(yīng)將地下室和其上的上部結(jié)構(gòu)各層共同建立完整的計(jì)算模型進(jìn)行計(jì)算分析。上部結(jié)構(gòu)和地下室組成一個(gè)受力體系,,具有共同的位移場(chǎng),,相互協(xié)調(diào)變形。共同作用分析可以較準(zhǔn)確地得到上部結(jié)構(gòu)對(duì)地下室變形的影響,,同樣也可以較準(zhǔn)確地反映地下室結(jié)構(gòu)的變形對(duì)上部結(jié)構(gòu)的影響,。一般情況下地下室都有側(cè)土約束,因此需要考慮地下室回填土側(cè)向約束對(duì)整體結(jié)構(gòu)水平位移的影響,。另外,,規(guī)范對(duì)于地下室的很多要求、地下室本身的計(jì)算等常需要在整體模型中得到體現(xiàn),。
二,、地下室的計(jì)算參數(shù)
將地下室建入整體模型后,需要在計(jì)算參數(shù)的幾處設(shè)置地下室相關(guān)的參數(shù):一是在結(jié)構(gòu)總體信息頁中設(shè)置地下室層數(shù),、嵌固端所在層號(hào)等,;二是在地下室信息頁填寫地下室回填土的側(cè)向約束、側(cè)向水土壓力等地下室相關(guān)參數(shù),。
1,、結(jié)構(gòu)總體信息頁
嵌固端所在層號(hào)一般和地下室層數(shù)相同,。但是當(dāng)?shù)叵?/span>一層的剛度不夠大,、不能起到嵌固作用時(shí),可能比地下室層數(shù)小,。嵌固端所在層號(hào)影響底層柱內(nèi)力調(diào)整,、嵌固層梁柱配筋調(diào)整、剛重比計(jì)算等,。
在樓層組裝時(shí),,應(yīng)正確輸入地下室各層的底標(biāo)高。軟件可根據(jù)用戶輸入的地下室層數(shù),,給出每層的層名稱,,如地下1層、地下2層等,。這些信息的輸入還有助于基礎(chǔ)部分的設(shè)計(jì),。
2,、計(jì)算控制信息頁
這里設(shè)置有選項(xiàng)“地下室是否按照剛性樓板假定計(jì)算”,軟件隱含將地下室部分的各層按照強(qiáng)制剛性板假定計(jì)算,。
有的地下室結(jié)構(gòu)不適合按照強(qiáng)制剛性板假定計(jì)算,,如板柱結(jié)構(gòu)的地下室層,若計(jì)算時(shí)不能考慮樓板的面外剛度,,計(jì)算模型與實(shí)際不符,。此時(shí)可將這樣的樓層設(shè)置為彈性樓板3,并在此處的選項(xiàng)中取消對(duì)地下室按照強(qiáng)制剛性板假定計(jì)算,。
3,、地下室信息頁
如圖3.6.1,這是有關(guān)地下室計(jì)算的重要參數(shù),,主要填寫“土層水平抗力系數(shù)的比例系數(shù)(m值),。
m值可按《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94-2008)表5.7.5中取值。同時(shí)軟件在對(duì)話框中給出m值的常見取值范圍,。
地下室部分特殊的荷載就是地下室外墻的側(cè)向土,、水壓力。軟件假定側(cè)土壓力沿地下室外墻高度方向線性分布,。在計(jì)算參數(shù)的地下室部分輸入土,、水壓力參數(shù)。
地下室外墻由軟件自動(dòng)判斷,,并可由用戶補(bǔ)充修改,。軟件根據(jù)定義的側(cè)向土、水壓力計(jì)算地下室外墻的平面外彎矩,。
圖3.6.1 地下室信息
三,、水平荷載的作用
計(jì)算軟件假定地震加速度作用位置在模型最底部,根據(jù)振型分解反應(yīng)譜法,,將地震加速度的作用等效成作用在包括地下室結(jié)構(gòu)的各層樓面處的地震力,。
地下室各層地震反應(yīng)力的大小與地下室的側(cè)向約束相關(guān)。當(dāng)?shù)叵率覀?cè)向約束越大,,地下室結(jié)構(gòu)的水平位移變小,,因此地震反應(yīng)力也會(huì)越小,如圖3.6.2所示,。
地震力隨地下室側(cè)向約束增大變化規(guī)律風(fēng)荷載的作用
(與側(cè)向約束無關(guān))
圖3.6.2 地下室側(cè)向約束對(duì)地震力的影響
對(duì)于風(fēng)荷載的計(jì)算,,軟件自動(dòng)考慮:1、地下室部分的基本風(fēng)壓為零,;2,、在地上部分的風(fēng)荷載計(jì)算中,自動(dòng)扣除地下室部分的高度,,地下室頂板作為風(fēng)壓高度變化系數(shù)的起算點(diǎn),。結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載作用下的反應(yīng)(位移,、內(nèi)力),也受地下室回填土側(cè)向約束大小的影響,。
以圖3.6.3所示帶5層地下室工程為例,,從各層地震力圖和各層風(fēng)荷載圖可見帶地下室結(jié)構(gòu)的地震力和風(fēng)荷載分布特點(diǎn),如圖3.6.4所示,。
圖3.6.3 帶5層地下室工程實(shí)例
圖3.6.4 水平荷載下樓層外力
四,、回填土對(duì)地下室側(cè)向約束的計(jì)算
回填土對(duì)地下室側(cè)向約束的大小與基坑開挖方式、地下室外側(cè)土質(zhì),、室外地坪上的荷載等因素相關(guān),。
軟件采用“土層水平抗力系數(shù)的比例系數(shù)(m值)”來考慮回填土對(duì)地下室的側(cè)向約束,如圖3.6.5所示,。m值可按《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94-2008)表5.7.5中灌注樁類型的m取值,。m的取值范圍一般在2.5~100之間,在少數(shù)情況的中密,、密實(shí)的沙礫,、碎石類土取值可達(dá)100~300。該附加剛度與地下室結(jié)構(gòu)剛度無關(guān),,而與土的性質(zhì)有關(guān),,便于用戶填寫掌握。
用m值求出的地下室側(cè)向剛度約束呈三角形分布,,在地下室頂層處為0,,并隨深度增加而增加。
當(dāng)用戶認(rèn)為回填土對(duì)地下室完全嵌固時(shí),,可填入一個(gè)負(fù)數(shù)“-m”,,(m小于或等于地下室層數(shù)),如某模型有3層地下室,,且填入-3,,則3層地下室的水平向位移和繞豎軸轉(zhuǎn)角為零,達(dá)到側(cè)向嵌固的目的,。
圖3.6.5 土層水平抗力系數(shù)的比例系數(shù)(m值)
要區(qū)分的是,,這里的嵌固只限制地下室的水平自由度和繞豎軸的扭轉(zhuǎn)自由度,,對(duì)其他三個(gè)自由度沒有限制,。
對(duì)側(cè)向非完全嵌固的情況,可輸入一個(gè)正的m值,。軟件對(duì)回填土的側(cè)向約束用附加在地下室的側(cè)向剛度來表示,。當(dāng)約束越大,附加的剛度也越大,,結(jié)構(gòu)變形越小,。
五,、地下室各層地震剪力圖可能沒有反映地下室側(cè)向約束影響
仍以上面帶5層地下室工程為例,圖3.6.6是各層地震剪力圖,??梢姷叵率腋鲗拥牡卣鸺袅纳现料轮饾u增大,表現(xiàn)與上部結(jié)構(gòu)相同,。從該圖可以看出它沒有在層地震剪力中扣除地下室受到周邊土側(cè)向約束而產(chǎn)生的彈簧反力,,因?yàn)樵谕恋募s束下地下室各層剪力應(yīng)逐漸減小,越往下,,土的約束越大,,減少幅度越大。
圖3.6.6 沒有扣除側(cè)土約束產(chǎn)生的彈簧反力
圖3.6.7 按豎向構(gòu)件內(nèi)力統(tǒng)計(jì)層水平荷載剪力
可在【計(jì)算參數(shù)】的【設(shè)計(jì)信息】勾選參數(shù)“按豎向構(gòu)件內(nèi)力統(tǒng)計(jì)層水平荷載剪力”,,如圖3.6.7所示,,再進(jìn)行計(jì)算后,得到的各層的地震剪力圖如圖3.6.8所示,。該圖中地下室各層的地震剪力往下逐層減少,,該圖可以反映出地下室側(cè)土約束的效果。
圖3.6.8 扣除了側(cè)土約束產(chǎn)生的彈簧反力
六,、地下室抗震設(shè)計(jì)
1,、地下室抗震等級(jí)
《抗震規(guī)范》6.1.3條:“當(dāng)?shù)叵率翼敯遄鳛樯喜拷Y(jié)構(gòu)的嵌固部位時(shí),地下一層的抗震等級(jí)應(yīng)與上部結(jié)構(gòu)相同,,地下一層以下抗震構(gòu)造措施的抗震等級(jí)可逐層降低一級(jí),,但不應(yīng)低于四級(jí)。地下室中無上部結(jié)構(gòu)的部分,,抗震構(gòu)造措施的抗震等級(jí)可根據(jù)具體情況采用三級(jí)或四級(jí),。”
在《抗震規(guī)范》6.1.3條的條文說明中寫道:關(guān)于地下室的抗震等級(jí)。,。,。。地面以下地震響應(yīng)逐漸減小,,規(guī)定地下一層的抗震等級(jí)不能降低,;而地下一層以下不要求計(jì)算地震作用,,規(guī)定其抗震構(gòu)造措施的抗震等級(jí)可逐層降低,。
軟件對(duì)于該條文自動(dòng)處理,嵌固端所在層號(hào)抗震等級(jí)不降低,,嵌固端所在層號(hào)以下的各層的抗震等級(jí)和抗震構(gòu)造措施的抗震等級(jí)分別自動(dòng)設(shè)置:對(duì)于抗震等級(jí)自動(dòng)設(shè)置為四級(jí)抗震等級(jí),;對(duì)于抗震構(gòu)造措施的抗震等級(jí)逐層降低一級(jí),但不低于四級(jí),。
2,、抗震構(gòu)造要求
軟件按照《抗震規(guī)范》6.1.14條和《高規(guī)》12.2.1條,,自動(dòng)搜索嵌固端層柱上一層對(duì)應(yīng)柱,,并確保不小于對(duì)應(yīng)上一層柱配筋的1.1倍,梁端頂?shù)捉孛驿摻钤龃?/span>10%,。
3,、底層內(nèi)力調(diào)整和剪力墻加強(qiáng)區(qū)判斷
《抗震規(guī)范》6.2.3條:“一,、二,、三、四級(jí)框架結(jié)構(gòu)的底層,,柱下端截面組合的彎矩設(shè)計(jì)值,,應(yīng)分別乘以增大系數(shù)1.7、1.5,、1.3 和1.2,。底層柱縱向鋼筋應(yīng)按上下端的不利情況配置。”
軟件對(duì)嵌固端所在層號(hào)上一層的柱底及地下室底層柱底截面彎矩設(shè)計(jì)值,,均按規(guī)范的“底層柱下端截面組合的彎矩設(shè)計(jì)值”的要求,,進(jìn)行調(diào)整。
在進(jìn)行最小剪重比調(diào)整時(shí),,軟件把地下室部分扣除,,即從地上一層開始放大地震作用。
七,、地下室外墻設(shè)計(jì)
1,、地下室外墻的定義
軟件自動(dòng)搜索地下室外墻,用戶也可在特殊構(gòu)件定義菜單下指定地下室外墻或取消地下室外墻定義,。軟件對(duì)沒有定義為地下室外墻的剪力墻不施加側(cè)向土,、水壓力。
《高規(guī)》JGJ3-201012.2.5條:“高層建筑地下室外墻設(shè)計(jì)應(yīng)滿足土壓力及地面荷載側(cè)壓作用下承載力要求,,其豎向和水平分布鋼筋應(yīng)雙層雙向布置,,間距不宜大于150mm,配筋率不宜小于0.3%,?!?/span>
軟件對(duì)于定義了地下室外墻的墻段自動(dòng)按照下節(jié)所述的計(jì)算方法,,并自動(dòng)將其豎向分布鋼筋的配筋率設(shè)置為不小于0.3%,,同時(shí)在配筋計(jì)算時(shí)控制其水平分布筋配筋率不小于0.3%,。在剪力墻施工圖繪制中,對(duì)于地下室外墻控制其水平和豎向分布筋的間距不大于150mm,。
2,、將剪力墻承受的面外荷載直接加到上部結(jié)構(gòu)整體計(jì)算模型計(jì)算
圖3.6.9為水、土壓力的計(jì)算簡圖,,水,、土壓力沿樓層高度為梯形(或三角形)分布。
水土壓力分布的簡化
上部結(jié)構(gòu)傳下來的內(nèi)力荷載
圖3.6.9 水,、土壓力分布
YJK的有限元計(jì)算可以計(jì)算剪力墻承受的面外荷載,。因此YJK將剪力墻承受的面外荷載直接加到上部結(jié)構(gòu)整體模型計(jì)算。這樣在上部結(jié)構(gòu)計(jì)算中,,軟件既能考慮這些墻的面外荷載對(duì)于整體計(jì)算的影響,,又能在墻的有限元分析中得出墻的面外彎矩。
在計(jì)算簡圖中,,可以查看墻面外荷載的布置情況,,并可以看出荷載的分布規(guī)律,如圖3.6.10,。
圖3.6.10 水,、土壓力計(jì)算簡圖
如果在【計(jì)算參數(shù)】中勾選了“生成繪等值線用數(shù)據(jù)”,則可在【設(shè)計(jì)結(jié)果】的【等值線】菜單下查看每一片剪力墻在各個(gè)荷載工況下的內(nèi)力等值線圖,。圖3.6.11即是地下室外墻在土壓力下的面外彎矩等值線圖,,在它的各個(gè)單元節(jié)點(diǎn)上可標(biāo)出彎矩的數(shù)值。
圖3.6.11 水,、土壓力下等值線圖
3,、在配筋結(jié)果文件中對(duì)地下室外墻補(bǔ)充輸出豎向及水平分布筋的計(jì)算結(jié)果
在各層配筋結(jié)果文件中,如果某墻柱是承受了水,、土壓力或人防荷載的地下室外墻,,則在原有內(nèi)容之外補(bǔ)充“面外設(shè)計(jì)結(jié)果”,輸出了墻的豎向分布鋼筋和水平分布鋼筋的雙側(cè)最大配筋面積,,同時(shí)給出控制的面外彎矩,、軸力和組合號(hào),如圖3.6.12所示,。
圖3.6.12 墻面外配筋結(jié)果輸出
八,、單側(cè)布置地下室外墻的結(jié)構(gòu)計(jì)算
有的工程只在單側(cè)布置了地下室外墻,如一側(cè)靠山,,另一側(cè)開敞的地下室情況,,如圖3.6.13所示。有時(shí)地下室雖然兩側(cè)布置,但布置并不對(duì)稱,。在這些情況下,,地下室周邊的土、水壓力只施加到單側(cè),,這將造成結(jié)構(gòu)的不對(duì)稱受力,。
圖3.6.13 單側(cè)布置地下室外墻模型
YJK由于設(shè)置了單獨(dú)的土壓力工況和水壓力工況,并把土壓力和水壓力作為墻的面外荷載直接施加到整體結(jié)構(gòu)上,,因此可以正確地計(jì)算出水土壓力工況下的構(gòu)件位移和內(nèi)力,,如圖3.6.14所示。YJK把土壓力合并到恒荷載工況,、水壓力合并到活荷載工況參與荷載組合,。
圖3.6.14 單側(cè)布置地下室外墻時(shí)的計(jì)算簡圖及變形圖
傳統(tǒng)軟件對(duì)地下室外墻上的土、水壓力荷載僅能在配筋時(shí)簡化考慮,,土,、水壓力沒有加到整體計(jì)算模型上。當(dāng)?shù)叵率彝鈮Σ粚?duì)稱布置時(shí),,特別是在某方向上單邊布置時(shí),,會(huì)導(dǎo)致整體計(jì)算中沒有考慮土、水壓力產(chǎn)生的水平側(cè)移的疏漏,。
九,、對(duì)地下室樓板按照彈性板6計(jì)算的效果
樓板較厚時(shí)對(duì)梁的設(shè)計(jì)要考慮梁板共同工作。地下室各層的樓板,、特別是地下室頂層的樓板一般較厚,,至少160mm,大于200mm也十分常見,。
結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)對(duì)樓板較厚(如大于160mm時(shí))的板應(yīng)將其設(shè)置為彈性板3(厚板單元)或者彈性板6(殼元)計(jì)算,。這是梁板共同工作的計(jì)算模型,可使梁上荷載由板和梁共同承擔(dān),,從而減少梁的受力和配筋,。既節(jié)約了材料,又實(shí)現(xiàn)強(qiáng)柱弱梁,,改善了結(jié)構(gòu)抗震性能,。對(duì)于地下室頂板、轉(zhuǎn)換層,、加強(qiáng)層或承受人防荷載,、消防車荷載等情況更需這樣設(shè)置。
1,、可明顯減少地下室梁的配筋
圖3.6.15 地下室頂板按彈6計(jì)算
如圖3.6.15所示工程地下1層頂板承受消防車荷載的樓板250mm,,以前按剛性板計(jì)算梁的超筋及抗扭超限很多,現(xiàn)改為按照彈性板6計(jì)算,舊,、新算法結(jié)果對(duì)比如圖3.6.16所示,。
圖3.6.16 地下室頂板按剛性板與按彈6計(jì)算時(shí)梁配筋結(jié)果對(duì)比
傅學(xué)怡《實(shí)用高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》14章:“不考慮實(shí)際現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中梁、板互相作用的計(jì)算模式,,其弊端主要有: 1)對(duì)于單獨(dú)計(jì)算的板,,由于忽略支座梁剛度的影響,,無法正確反映板塊內(nèi)力的走向,,容易留下安全隱患。2)對(duì)于梁,,由于忽略樓板的翼緣作用,,重力荷載下往往高估梁端截面彎矩,其結(jié)果不僅僅是造成材料的浪費(fèi),,更重要的是過高的框架梁支座截面受彎承載力使得水平荷載下梁端形成延性結(jié)構(gòu)的可能性大為減小,。”
考慮樓板翼緣的作用,可實(shí)現(xiàn)強(qiáng)柱弱梁的設(shè)計(jì)效果,,有利于抗震,,同時(shí)明顯降低造價(jià)。
另一方面,,對(duì)按照彈性板3或彈性板6計(jì)算的樓板,,應(yīng)在樓板計(jì)算時(shí)考慮梁的彈性變形。
2,、減少剪力墻連梁超限
圖3.6.17為一個(gè)高層框架-核心筒模型,,地下室層數(shù)為3層,剛性板,,正負(fù)0嵌固,。
用戶問題:地下室地震剪力比預(yù)計(jì)的大很多,導(dǎo)致連梁(截面高度700mm)抗剪不足,,如圖3.6.18所示,。我們認(rèn)為由于在正負(fù)0嵌固,且為剛性板,,則上部結(jié)構(gòu)地震剪力應(yīng)在嵌固處傳遞給剛性板,,地下室連梁不應(yīng)承受過大的剪力,為何模型中連梁剪力這么大,?
圖3.6.17 工程實(shí)例
經(jīng)過與其他軟件結(jié)果對(duì)比,,連梁剪力大屬正常的計(jì)算結(jié)果。
發(fā)生超限的剪力墻連梁位于地下室頂層(結(jié)構(gòu)3層),,原采用剛性板計(jì)算,,該層樓板厚度400mm。我們改為對(duì)全層按照彈性板6計(jì)算。
按彈性板6計(jì)算后,,原來超限的剪力墻連梁都不再超限,,如圖3.6.19所示。
圖3.6.18 按剛性板計(jì)算時(shí)連梁抗剪超限
圖3.6.19 按彈6計(jì)算時(shí)連梁抗剪不超限
對(duì)比最右側(cè)連梁在兩種計(jì)算方法下的結(jié)果,,連梁兩端剪力剛性板為1487kN,、-1661kN,彈性板6結(jié)果為923kN,、-1406kN,,彈性板6下都有明顯的降低,如圖3.6.20所示,。
圖3.6.20 配筋結(jié)果對(duì)比
3,、減少地下室層中剪力墻超限
圖3.6.21所示用戶工程:地下室為了增加嵌固端的剛度,加設(shè)了一些純地下的單片墻肢,。但是計(jì)算之后發(fā)現(xiàn),,這些單片的墻肢抗剪超筋很厲害,有一些小的墻肢也超筋,,如圖3.6.22所示,。經(jīng)查內(nèi)力,發(fā)現(xiàn)這些墻肢均是由地震和風(fēng)荷載組合工況控制,,地震工況下的墻肢剪力很大,。
發(fā)生超限的剪力墻位于地下室頂層(結(jié)構(gòu)3層),原采用剛性板計(jì)算,,該層樓板厚度一般為180mm,,超限墻兩邊為400mm厚。我們改為對(duì)全層按照彈性板6計(jì)算,。
按彈性板6計(jì)算后,,原來超限的3片墻已有2片不再超限,如圖3.6.23所示,。
圖3.6.21 工程實(shí)例
圖3.6.22 按剛性板計(jì)算時(shí)剪力墻抗剪超限
圖3.6.23 按彈6計(jì)算時(shí)剪力墻抗剪不超限
對(duì)比兩種計(jì)算方法的墻的剪力,,剛性板為17752kN,彈性板6為11856kN,,降低了34%,,如圖3.6.24所示。
圖3.6.24 配筋結(jié)果對(duì)比
再對(duì)比兩種計(jì)算方法的各個(gè)單工況剪力,,可見彈性板6計(jì)算使地震工況,、恒載工況等的剪力大幅降低,如圖3.6.25所示,。
圖3.6.25 內(nèi)力結(jié)果對(duì)比
十,、消防車荷載應(yīng)按自定義荷載處理
消防車荷載很大,,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮可能的折減。
荷載規(guī)范5.1.2條規(guī)定了消防車荷載的折減:“設(shè)計(jì)樓面梁時(shí),,對(duì)單向板樓蓋的次梁和槽形板的縱肋應(yīng)取0.8,,對(duì)單向板樓蓋的主梁應(yīng)取0.6,對(duì)雙向板樓蓋的梁應(yīng)取0.8,;”
設(shè)計(jì)墻,、柱時(shí),按實(shí)際情況折減,;設(shè)計(jì)基礎(chǔ)時(shí)可不考慮消防車荷載,。
另外,地震和消防車荷載同時(shí)作用的概率極小,,朱炳寅在《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程應(yīng)用與分析》P143提到“結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中一般可不考慮消防車荷載效應(yīng)與地震作用效應(yīng)的組合,。”,。因此,,消防車荷載的重力荷載代表值系數(shù)可填為0,這樣可大大減少地下室的地震作用,。反之,,如果把消防車荷載按照一般的活荷載輸入,軟件按照默認(rèn)的0.5的重力荷載代表值系數(shù)計(jì)算,,會(huì)使得重力荷載及地震效應(yīng)增大很多,。
YJK的解決方案是把消防車荷載按照自定義荷載工況輸入,在自定義工況的屬性中人工填入次梁,、主梁和墻柱的折減系數(shù),,在重力荷載代表值系數(shù)中填寫0。基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí),,軟件自動(dòng)過濾消防車荷載,。
如圖3.6.26所示模型的地下室頂板需要考慮消防車荷載,用戶使用傳統(tǒng)軟件將消防車荷載按照一般的活荷載輸入,,我們?cè)谶@里將消防車荷載改為自定義工況輸入,。
圖3.6.26 工程實(shí)例
本工程2層作用大片29kN/m2的活荷載,這是消防車荷載,。
在這里我們將2層的所有29kN/m2活荷載改為在自定義工況菜單下輸入,,在自定義工況下,對(duì)這樣的荷載按照消防車荷載輸入,,如圖3.6.27所示,。
圖3.6.27 消防車荷載定義
重力荷載代表值系數(shù)應(yīng)填為0,因?yàn)榈卣鹂刹豢紤]消防車荷載,。柱,、墻構(gòu)件活荷載折減系數(shù)和樓面梁活荷載折減系數(shù)按照荷載規(guī)范要求填寫,。
圖3.6.28 消防車荷載布置區(qū)域
圖3.6.29 修改活荷載數(shù)值
同時(shí),在活荷載菜單下把原來布置29kN/m2的房間的活荷載改為3kN/m2,,如圖3.6.28,、3.6.29所示。
注意在計(jì)算參數(shù)的自定義工況組合中,,應(yīng)對(duì)活荷載組合設(shè)置為包絡(luò)組合,,原來的默認(rèn)組合為疊加組合,由于在2層原來布置消防車荷載的區(qū)域被改為布置3kN/m2的普通活荷載,,這兩種活荷載應(yīng)為互斥的組合關(guān)系,,所以應(yīng)在這里修改默認(rèn)組合為包絡(luò)組合,如圖3.6.30所示,。
圖3.6.30 消防車荷載組合
把2層全層設(shè)置為彈性板6,。計(jì)算完成后,與原來按普通活荷載輸入,、且2層為彈性板6的結(jié)果對(duì)比,。
可見2層的活載質(zhì)量大幅減少,1,、2層的地震效應(yīng)也大幅減少,,如圖3.6.31所示。
圖3.6.31 活荷載質(zhì)量減少
第1層柱鋼筋明顯減少,,第2層的梁的鋼筋明顯減少,,如圖3.6.32所示。
圖3.6.32 梁配筋結(jié)果對(duì)比
十一,、地下室常見結(jié)構(gòu)形式示例
1,、平面規(guī)模越來越大
例:地下室采用無梁樓蓋與梁板結(jié)構(gòu)混合的結(jié)構(gòu)形式,樓面面積48389.34m2,。
圖3.6.33 無梁樓蓋與梁板結(jié)構(gòu)混合工程實(shí)例
2,、無梁樓蓋樓板
例:地下室采用無梁樓蓋的結(jié)構(gòu)形式,樓面面積24163.65m2,,
圖3.6.34 無梁樓蓋大平面工程實(shí)例
3,、現(xiàn)澆空心板樓板
例:地下室采用現(xiàn)澆空心板與梁板結(jié)構(gòu)混合的結(jié)構(gòu)形式,樓面面積24604.89m2,,
圖3.6.35 現(xiàn)澆空心板工程實(shí)例
十二,、常見問題
1、半地下室的地下室外墻的土壓力能否計(jì)算,,怎么交互,?
可以,按墻的面外梯形荷載交互,,如圖3.6.36所示,,可在生成數(shù)據(jù)后的軸測(cè)簡圖查看荷載施加的情況,。
圖3.6.36 墻面外荷載定義與布置
2、地下室外墻的水土壓力是否會(huì)“轉(zhuǎn)化”為結(jié)構(gòu)質(zhì)量,?考慮水土壓力與否對(duì)整體指標(biāo)是否有影響
水,、土壓力不會(huì)“轉(zhuǎn)化”成質(zhì)量。不會(huì)對(duì)整體指標(biāo)有影響,。
3,、局部人防外墻荷載如何施加
前處理有人防構(gòu)件定義,具有人防屬性的外墻才施加人防荷載,。對(duì)于臨空墻,,可以在前處理特殊構(gòu)件定義中交互修改臨空墻荷載
4、對(duì)于地下室,,手工指定了彈性板,,勾選了“地下室采用強(qiáng)制剛性樓板假定”后,彈性板定義無效
如果勾選了“地下室采用強(qiáng)制剛性樓板假定”,,則軟件忽略特殊構(gòu)件定義中指定的彈性板屬性,。需要注意的是,軟件只是取消了彈性板的面內(nèi)屬性(按照面內(nèi)剛度無限大處理),,面外仍保留所定義的彈性板屬性,。
5,、地庫中調(diào)幅梁梁端配筋YJK與PKPM差異
《砼規(guī)范》5.4.3條規(guī)定:“鋼筋混凝土梁支座或節(jié)點(diǎn)邊緣截面的負(fù)彎矩調(diào)幅幅度不宜大于25%,;彎矩調(diào)整后的梁端截面相對(duì)受壓區(qū)高度不應(yīng)超過0.35,且不宜小于0.10,。”
由于地庫上的覆土較厚,,活荷載較大(尤其是考慮消防車后),通常情況下梁配筋由恒,、活控制,,當(dāng)抗震等級(jí)為四級(jí)或非抗震時(shí),該條規(guī)定對(duì)梁端配筋影響較大,,YJK對(duì)于調(diào)幅梁按該條執(zhí)行,。
6、面外荷載下,,墻柱面外內(nèi)力無反彎
軟件是真實(shí)計(jì)算的,,只是目前墻柱僅取頂、底兩個(gè)控制截面,,內(nèi)力簡圖無法反映中間截面的彎矩,,因此看起來是無反彎。這時(shí)需要查看等值線中的結(jié)果,。
7,、外墻抗剪與施工縫驗(yàn)算
由于外墻不開洞,,往往墻肢較長,還是按照上部墻體串起來生成一個(gè)墻柱進(jìn)行正截面配筋設(shè)計(jì)顯然不合理,,因此軟件對(duì)于外墻是按節(jié)點(diǎn)打斷成若干個(gè)墻柱分別配筋的,,這樣的處理對(duì)于正截面設(shè)計(jì)相對(duì)合理,但對(duì)于斜截面設(shè)計(jì)及施工縫驗(yàn)算往往會(huì)導(dǎo)致一些不合理的結(jié)果,,如相鄰的墻肢水平分布筋結(jié)果差異大,、一個(gè)超限一個(gè)不超限等??紤]到這些情況,,軟件對(duì)外墻的抗剪與施工縫驗(yàn)算是串起來作為一個(gè)墻肢進(jìn)行的,這樣得到的結(jié)果相對(duì)合理,。
由于軟件輸出的單工況內(nèi)力是單個(gè)墻肢的,,而斜截面抗剪與施工縫驗(yàn)算是串起來后的整個(gè)墻肢的,因此由單個(gè)構(gòu)件的單工況內(nèi)力手算得不出這些設(shè)計(jì)內(nèi)力,。
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