Q1、下圖箭頭所指的連續(xù)梁兩端以框架柱為支座,中間各跨以框架梁為支座,為何該梁的正彎矩卻顯示是一整跨,而負(fù)彎矩又是多跨顯示的,請問是否程序計(jì)算有問題?V4以后版本升級后均有這樣,但是早期V2.2版顯示正常為多跨正彎矩。
A1、混凝土梁設(shè)計(jì)時(shí),需要考慮《高規(guī)》第5.2.3-4條規(guī)定,“框架梁跨中截面正彎矩設(shè)計(jì)值不應(yīng)小于豎向荷載下按簡支梁計(jì)算的跨中彎矩設(shè)計(jì)值的50%”。當(dāng)“構(gòu)件信息”梁跨中截面控制組合號輸出為0時(shí),代表結(jié)果執(zhí)行了上述規(guī)定,如下圖示。
此工程中,該框架梁截面200*400,且被其他梁打斷為多段。在執(zhí)行《高規(guī)》5.2.3-4條時(shí),若按整跨進(jìn)行計(jì)算,則正彎矩為一整跨。因跨度較大3.6*10=36m,故跨中彎矩值很大。若將整根框架梁按分段計(jì)算,則為下圖所示結(jié)果。
對于計(jì)算控制條件的選取確定方式,在V5版SATWE前處理-【調(diào)整信息】-【內(nèi)力調(diào)整】中可進(jìn)行設(shè)置,內(nèi)容如下圖所示:
早期V2.2等舊版軟件,沒有簡支梁取法的控制選項(xiàng),均按分段方式取值,故沒有此情況的出現(xiàn)。
Q2、V5版砼樓板施工圖軟件中,影響現(xiàn)澆板支座負(fù)筋長度計(jì)算的參數(shù)有哪些?
A2、板負(fù)筋長度的計(jì)算,是很多設(shè)計(jì)人員經(jīng)常問到的問題,這里我們將樓板施工圖軟件中,與現(xiàn)澆板支座負(fù)筋長度有關(guān)的計(jì)算參數(shù)小結(jié)如下:
1、【繪圖參數(shù)】中,現(xiàn)澆板支座負(fù)筋長度參數(shù)有三個(gè)選項(xiàng),“1/4跨長”、“1/3跨長”、“程序內(nèi)定”,如下圖所示:
當(dāng)選取“1/4跨長”或“1/3跨長”時(shí),板支座負(fù)筋長度按照跨度的1/4或1/3計(jì)算;當(dāng)選取“程序內(nèi)定”時(shí),負(fù)筋長度根據(jù)恒載和活載的比值以3為界限分別處理,即“可變荷載設(shè)計(jì)值大于3倍的永久荷載設(shè)計(jì)值”時(shí),板支座負(fù)筋長度取跨度的1/3;否則取跨度的1/4。
跨長取值對于單向板按受力方向考慮,對于雙向板按短邊方向考慮,符合《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2010)9.1.6條第2款之規(guī)定。
2、對于中間支座負(fù)筋,兩側(cè)長度是否取支座兩邊負(fù)筋計(jì)算長度的較大值,可以由用戶在【繪圖參數(shù)】中指定,即上圖中“兩邊長度取大值:是、否”。
3、【計(jì)算參數(shù)】中“取整模數(shù)(mm)”是配合參數(shù)“只對到支座中心線的長度取整”或“只對到支座內(nèi)側(cè)邊的長度取整”使用的。
例如圖中設(shè)置“取整模數(shù)(mm)50”和“只對到支座內(nèi)側(cè)邊的長度取整”的參數(shù)組合,結(jié)果如下圖中右圖所示,標(biāo)注尺寸850是按支座內(nèi)側(cè)邊50倍數(shù)取整的結(jié)果。而左圖標(biāo)注尺寸825是“按支座中心線的長度取整”的結(jié)果,即梁寬度250mm,梁寬的一半是125mm,125與825之和是50的倍數(shù)。
Q3、某工程,框架梁中間添加節(jié)點(diǎn),與無節(jié)點(diǎn)比較計(jì)算結(jié)果相差較大,請問是什么原因?
A3、產(chǎn)生上述現(xiàn)象,主要是因?yàn)樘砑庸?jié)點(diǎn)后,構(gòu)件被打斷造成結(jié)果的出入。設(shè)計(jì)人員計(jì)算時(shí)需注意以下兩點(diǎn):
1、建模階段,“樓面荷載”定義中,應(yīng)勾選上“矩形房間導(dǎo)荷載,邊被打斷時(shí),將大梁(墻)上的梯形、三角形荷載拆分到小梁(墻)上”這個(gè)參數(shù),這樣導(dǎo)荷的時(shí)候,將不會考慮邊被節(jié)點(diǎn)打斷的影響:
當(dāng)勾選了這個(gè)選項(xiàng)后,經(jīng)對比,兩種情況下導(dǎo)荷結(jié)果一致。
否則,有無節(jié)點(diǎn)導(dǎo)荷結(jié)果不同:
2、SATWE前處理【調(diào)整信息】-【剛度調(diào)整】中勾選“梁剛度放大系數(shù)按主梁計(jì)算”,如下圖。
不勾選SATWE這個(gè)參數(shù)時(shí),雖然荷載相同,由于剛度系數(shù)不同,彎矩還是不一樣,如下圖所示:
當(dāng)勾選了這個(gè)選項(xiàng)以后,彎矩配筋兩種情況就一致了。
Q4、程序如何考慮梁活荷載不利布置?
A4、在SATWE、PMSAP計(jì)算模塊中,均有“考慮梁活荷載不利布置”選項(xiàng),如下圖1?紤]到梁的活荷不利布置主要對本層影響大,而層與層之間的影響較小,故程序借鑒結(jié)構(gòu)力學(xué)中“分層模型”的計(jì)算方法,采用分層剛度模型,在每次加載時(shí),只考慮本層剛度,該剛度由本層所有梁和相連的上下層的柱、支撐、墻等豎向構(gòu)件的剛度貢獻(xiàn)而成。
圖1
在考慮活荷載不利布置時(shí),程序生成3個(gè)活荷工況,分別為“活1”、“活2”和“活3”,其中“活2”和“活3”為活荷載不利布置工況,以這三種活荷工況參與荷載組合計(jì)算,具體組合方式見圖2;1、活2和活3的含義為:
活1(LL):整個(gè)結(jié)構(gòu)活荷一次性滿布作用工況
活2(LL2):各層活荷不利布置作用的負(fù)彎矩包絡(luò)工況
活3(LL3):各層活荷不利布置作用的正彎矩包絡(luò)工況
圖2
程序僅對梁考慮活荷不利布置作用計(jì)算,對柱、墻等豎向構(gòu)件,未考慮活荷不利布置作用。以兩跨混凝土框架模型為例,樓面活荷載LL=5kN/m2,如樓面布置如圖3所示:
圖3
以僅有兩個(gè)房間的模型為例,考慮活荷載不利布置計(jì)算彎矩結(jié)果見圖4。
程序分別對左右房間加載,其他部位空載,計(jì)算出彎矩圖1、彎矩圖2,活2工況為彎矩圖1、彎矩圖2將正彎矩置為0,負(fù)彎矩疊加結(jié)果;活3工況為彎矩圖1、彎矩圖2將負(fù)彎矩置為0,正彎矩疊加結(jié)果。
Q5、軟件如何計(jì)算剪力墻邊緣構(gòu)件體積配箍率?
A5、在程序中,對剪力墻邊緣構(gòu)件的體積配箍率,按照《混凝土規(guī)范》公式第6.6.3-2條計(jì)算:
其最終結(jié)果,可以在“剪力墻施工圖”中通過“實(shí)配面積”的“墻柱實(shí)配數(shù)量”查看
在計(jì)算時(shí),有兩個(gè)參數(shù)的取值會影響結(jié)果,需要特別注意:
1、計(jì)算墻柱體積配箍率時(shí)取用的保護(hù)層厚度是在剪力墻施工圖參數(shù)中單獨(dú)設(shè)置的,而非采用SATWE計(jì)算參數(shù)中的保護(hù)層厚度,如下圖所示,默認(rèn)值為25mm。
2、按現(xiàn)行《混凝土規(guī)范》的要求,核心區(qū)域面積應(yīng)取鋼筋內(nèi)表面范圍內(nèi)的混凝土面積。所以計(jì)算Acor時(shí)應(yīng)該取截面高度h扣除2*(c+dg)。(dg為箍筋直徑)
下面以兩個(gè)算例來說明程序的處理方法
例一:暗柱
核心區(qū)截面面積:
箍筋總長:
體積配箍率:
與軟件計(jì)算結(jié)果相符
例二:轉(zhuǎn)角墻
核心區(qū)截面面積:
箍筋總長:
體積配箍率:
與軟件結(jié)果相符
在V4.3.4版本之前的程序,在計(jì)算體積配箍率的過程中有一些近似的處理,結(jié)果和最新版本相比會有一點(diǎn)差異:
1、計(jì)算核心區(qū)截面面積Acor時(shí),總是取箍筋直徑為10,并未按照實(shí)配的箍筋直徑計(jì)算;
2、計(jì)算箍筋總長l時(shí),未考慮算到箍筋中心點(diǎn)位置,導(dǎo)致箍筋總長的結(jié)果偏大一些。