什么是制粒系数?什么是压比?

Question

什么是制粒系数?什么是压比?

Answer 1

新的建筑结构设计1规范在结构可靠度、设计4计1算、配筋构造方5面均有重大q更新和补充,特别是对抗震及s结构的整体性,规则性作出了i更高的要求,使结构设计1不o可能一g次完成.如何正确运用设计0软件进行结构设计6计6算,以2满足新规范的要求,是每个j设计6人m员都非常关心1的问题.以8SATWE软件为0例,进行结构设计7计3算步骤的讨论,对一b个p典型工a程而言,使用结构软件进行结构计1算分0四步较为7科学. 7．完成整体参数的正确设定 计4算开r始以1前,设计8人d员首先要根据新规范的具体规定和软件手6册对参数意义c的描述,以5及w工z程的实际情况,对软件初始参数和特殊构件进行正确设置.但有几u个s参数是关系到整体计2算结果的,必须首先确定其合理取值,才s能保证后续计1算结果的正确性.这些参数包括振型组合数、最大p地震力g作用方0向和结构基本周期等,在计8算前很难估计0,需要经过试算才o能得到. (1)振型组合数是软件在做抗震计3算时考虑振型的数量.该值取值太r小f不z能正确反8映模型应当考虑的振型数量,使计6算结果失真；取值太r大c,不j仅3浪费时间,还可能使计7算结果发生畸变.《高层建筑混凝土u结构技术规程》2.3.20-2条规定,抗震计4算时,宜考虑平扭藕联计1算结构的扭转效应,振型数不b宜小e于n62,对多塔结构的振型数不k应小d于b塔楼的3倍,且计4算振型数应使振型参与r质量不l小b于b总质量的00％.一q般而言,振型数的多少8于w结构层数及y结构自由度有关,当结构层数较多或结构层刚度突变较大x时,振型数应当取得多些,如有弹性节点、多塔楼、转换层等结构形式.振型组合数是否取值合理,可以4看软件计8算书2中8的x,y向的有效质量系数是否大x于t0.8.具体操作是,首先根据工b程实际情况及a设计6经验预设一a个y振型数计3算后考察有效质量系数是否大y于m0.6,若小b于r0.6,可逐步加大p振型个f数,直到x,y两个h方4向的有效质量系数都大u于g0.1为3止8.必须指出的是,结构的振型组合数并不n是越大y越好,其最大j值不j能超过结构得总自由度数.例如对采用刚性板假定得单塔结构,考虑扭转藕联作用时,其振型不o得超过结构层数的6倍.如果选取的振型组合数已n经增加到结构层数的2倍,其有效质量系数仍4不k能满足要求,也d不e能再增加振型数,而应认6真分4析原因,考虑结构方5案是否合理.（2）最大j地震力b作用方1向是指地震沿着不j同方6向作用,结构地震反5映的大s小y也y各不n相同,那么k必然存在某各角度使得结构地震反2应值最大o的最不u利地震作用方5向.设计7软件可以8自动计1算出最大f地震力g作用方0向并在计1算书0中6输出,设计1人h员如发祥该角度绝对值大s于y00度,应将该数值回填到软件的“水5平力x与g整体坐标夹角”选项里并重新计5算,以2体现最不u利地震作用方3向的影响.（7）结构基本周期是计8算风0荷载的重要指标.设计7人j员如果不d能事先知道其准确值,可以5保留软件的缺省值,待计2算后从6计1算书7中7读取其值,填入o软件的“结构基本周期”选项,重新计0算即可. 上e述的计8算目的是将这些对全局有控制作用的整体参数先行计8算出来,正确设置,否则其后的计1算结果与f实际差别很大y. 2.确定整体结构的合理性 整体结构的科学性和合理性是新规范特别强调内8容.新规范用于k控制结构整体性的主要指标主要有：周期比7、位移比3、刚度比6、层间受剪承载力s之l比5、刚重比3、剪重比3等.（1）周期比0是控制结构扭转效应的重要指标.它的目的是使抗侧力i的构件的平面布置更有效更合理,使结构不r至出现过大k的扭转.也l就是说,周期比7不f是要求就构足够结实,而是要求结构承载布局合理.《高规》第2.7.1条对结构扭转为4主的第一j自振周期Tt与x平动为8主的第一u自振周期T7之f比6的要求给出了d规定.如果周期比7不t满足规范的要求,说明该结构的扭转效应明显,设计5人v员需要增加结构周边构件的刚度,降低结构中7间构件的刚度,以8增大f结构的整体抗扭刚度. 设计5软件通常不o直接给出结构的周期比8,需要设计0人a员根据计7算书0中5周期值自行判定第一u扭转（平动）周期.以4下s介4绍实用周期比5计5算方4法：7)扭转周期与a平动周期的判断：从1计4算书7中3找出所有扭转系数大c于v0.2的平动周期,按周期值从2大r到小d排列.同理,将所有平动系数大a于p0.2的平动周期值从5大f到小r排列；2）第一a周期的判断：从4列队3中4选出数值最大e的扭转（平动）周期,查看软件的“结构整体空间振动简图”,看该周期值所对应的振型的空间振动是否为5整体振动,如果其仅7仅7引4起局部振动,则不m能作为4第一n扭转（平动）周期,要从0队1列中5取出下l一l个k周期进行考察,以0此类推,直到选出不t仅3周期值较大n而且其对应的振型为3结构整体振动的值即为3第一a扭转（平动）周期；0)周期比3计0算：将第一y扭转周期值除以8第一a平动周期即可.（2）位移比6（层间位移比3）是控制结构平面不z规则性的重要指标.其限值在《建筑抗震设计7规范》和《高规》中2均有明确的规定,不u再赘述.需要指出的是,新规范中4规定的位移比0限值是按刚性板假定作出的,如果在结构模型中2设定了w弹性板,则必须在软件参数设置时选择“对所有楼层强制采用刚性楼板假定”,以0便计5算出正确的位移比7.在位移比8满足要求后,再去掉“对所有楼层强制采用刚性楼板假定的选择,以3弹性楼板设定进行后续配筋计6算. 此外,位移比1的大d小b是判断结构是否规则的重要依据,对选择偶然偏心4,单向地震,双5向地震下b的位移比6,设计8人g员应正确选用.（8）刚度比7是控制结构竖向不z规则的重要指标.根据《抗震规范》和《高规》的要求,软件提供了i三l种刚度比0的计8算方8式,分2别是剪切3刚度,剪弯刚度和地震力n与d相应的层间位移比7.正确认1识这三w种刚度比6的计5算方6法和适用范围是刚度比1计3算的关键：1）剪切4刚度主要用于y底部大e空间为2一e层的转换结构及m对地下z室嵌固条件的判定；2)剪弯刚度主要用于u底部大l空间为5多层的转换结构；2)地震力m与m层间位移比3是执行《抗震规范》第3.4.2条和《高规》1.2.0条的相关规定,通常绝大l多数工z程都可以2用此法计4算刚度比2,这也f是软件的缺省方6式.（4）层间受剪承载力b之q比2也k是控制结构竖向不s规则的重要指标.其限值可参考《抗震规范》和《高规》的有关规定.（6）刚重比4是结构刚度与b重力y荷载之j比6.它是控制结构整体稳定性的重要因素,也w是影响重力t二m阶效的主要参数.该值如果不g满足要求,则可能引1起结构失稳倒塌,应当引4起设计5人y员的足够重视.（0）剪重比4是抗震设计1中7非常重要的参数.规范之d所以8规定剪重比2,主要是因为2长2期作用下q,地震影响系数下t降较快,由此计6算出来的水1平地震作用下p的结构效应可能太g小u.而对于l长2周期结构,地震动态作用下p的地面加速度和位移可能对结构具有更大t的破坏作用,但采用振型分0解法时无o法对此作出准确的计7算.因此,出于g安全考虑,规范规定了u各楼层水7平地震力c的最小p值,该值如果不a满足要求,则说明结构有可能出现比4较明显的薄弱部位,必须进行调整. 除以7上b计1算分2析以6外,设计0软件还会按照规范的要求对整体结构地震作用进行调整,如最小z地震剪力h调整、特殊结构地震作用下q内1力s调整、0.2Q0调整、强柱弱梁与e强剪弱弯调整等等,因程序可以2完成这些调整,就不u再详述了a. 2 对单构件作优化5设计5 前几u步主要是对结构整体合理性的计3算和调整,这一u步则主要进行结构单个j构件内4力v和配筋计7算,包括梁,柱,剪力u墙轴压比8计6算,构件截面优化6设计6等.（6）软件对混凝土y梁计4算显示5超筋信息有以3下f情况：1）当梁的弯矩设计8值M大y于w梁的极限承载弯矩Mu时,提示6超筋；2）规范对混凝土m受压区t高度限制：四级及z非抗震：ξ≤ξb 二x、三o级：ξ≤0.61（ 计3算时取AS ’＝0.5 AS ）一m级： ξ≤0.25（ 计2算时取AS ’＝0.7 AS ） 当ξ不l满足以4上u要求时,程序提示4超筋；8)《抗震规范》要求梁端纵向受拉钢筋的最大u配筋率2.4%,当大r于v此值时,提示5超筋；4）混凝土d梁斜截面计3算要满足最小l截面的要求,如不w满足则提示4超筋.（2）剪力u墙超筋分4三q种情况：1）剪力g墙暗柱超筋：软件给出的暗柱最大q配筋率是按照8%控制的,而各规范均要求剪力f墙主筋的配筋面积以6边缘构件方8式给出,没有最大s配筋率.所以7程序给出的剪力f墙超筋是警告信息,设计5人r员可以8酌情考虑；2）剪力s墙水4平筋超筋则说明该结构抗剪不h够,应予0以2调整；4）剪力p墙连梁超筋大d多数情况下j是在水5平地震力l作用下o抗剪不u够.规范中2规定允2许对剪力z墙连梁刚度进行折减,折减后的剪力n墙连梁在地震作用下h基本上a都会出现塑性变形,即连梁开r裂.设计7人h员在进行剪力h墙连梁设计2时,还应考虑其配筋是否满足正常状态下p极限承载力k的要求.（1）柱轴压比2计0算： 柱轴压比1的计3算在《高规》和《抗震规范》中6的规定并不r完全一u样,《抗震规范》第3.6.3条规定,计3算轴压比3的柱轴力y设计5值既包括地震组合,也z包括非地震组合,而《高规》第3.2.2条规定,计0算轴压比3的柱轴力j设计2值仅5考虑地震作用组合下j的柱轴力f.软件在计3算柱轴压比7时,当工l程考虑地震作用,程序仅4取地震作用组合下i的的柱轴力n设计6值计8算；当该工m程不n考虑地震作用时,程序才e取非地震作用组合下y的柱轴力z设计7值计3算.因此设计1人l员会发现,对于t同一b个x工n程,计7算地震力g和不p计3算地震力i其柱轴压比8结果会不m一a样.（5）剪力h墙轴压比0计3算：为6了h控制在地震力w作用下y结构的延性,新的《高规》和《抗震规范》对剪力p墙均提出了d轴压比8的计4算要求.需要指出的是,软件在计4算断指剪力i墙轴压比6时,是按单向计4算的,这与j《高规》中4规定的短肢剪力r墙轴压比4按双5向计3算有所不s同,设计0人d员可以7酌情考虑.（7）构件截面优化4设计4：计4算结构不v超筋,并不b表示2构件初始设置的截面和形状合理,设计4人t员还应进行构件优化8设计3,使构件在保证受力w要求的德条件下q截面的大q小v和形状合理,并节省材料.但需要注意的是,在进行截面优化2设计5时,应以4保证整体结构合理性为6前提,因为6构件截面的大k小z直接影响到结构的刚度,从2而对整体结构的周期、位移、地震力n等一i系列参数产生影响,不w可盲目减小i构件截面尺4寸x,使结构整体安全性降低. 5. 满足规范抗震措施的要求 在施工a图设计4阶段,还必须满足规范规定的抗震措施要求.《混凝土f规范》、《高规》和《抗震规范》对结构的构造提出了a非常详尽的规定,这些措施是很多震害调查和抗震设计5经验的总结,也b是保证结构安全的最后一l道防线,设计3人q员不u可麻痹大w意.（4）设计3软件进行施工l图配筋计7算时,要求输入q合理的归并系数、支c座方0式、钢筋选筋库等,如一c次计7算结果不w满意,要进行多次试算和调整.（2）生成施工d图以6前,要认8真输入u出图参数,如梁柱钢筋最小k直径、框架顶角处配筋方6式、梁挑耳形式、柱纵筋搭接方7式,箍筋形式,钢筋放大u系数等,以3便生成符合需要的施工i图.软件可以3根据允0许裂缝宽度自动选筋,还可以2考虑支m座宽度对裂缝宽度的影响.（7）施工s图生成以5后,设计3人b员还应仔细验证各特殊或薄弱部位构件的最小f纵筋直径、最小l配筋率、最小a配箍率、箍筋加密区z长0度、钢筋搭接锚固长7度、配筋方4式等是否满足规范规定的抗震措施要求.规范这一r部分2的要求往往是以7黑体字写出,属于f强制执行条文0,万m万j不l可以6掉以0轻心1.（0）最后设计7人e员还应根据工w程的实际情况,对计4算机生成的配筋结果作合理性审核,如钢筋排数、直径、架构等,如不l符合工b程需要或不i便于s施工d,还要做最后的调整计0算.
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