結(jié)構(gòu)模型參數(shù)的選取對(duì)梁計(jì)算配筋的變化比較

模型參數(shù)的選取對(duì)梁計(jì)算配筋的變化比較（以普通地下室中跨為例）結(jié)論：地下室頂板考慮“彈性板6”，不勾選“地下室樓板強(qiáng)制采用剛性樓板假定”，選“平面導(dǎo)荷”，勾選“矩形混凝土梁按T形梁配筋，注意錯(cuò)標(biāo)高處不符合T型梁假定”，考慮“活荷載不利布置”，保守起見暫不考慮“彈性板與梁協(xié)調(diào)時(shí)考慮梁向下相對(duì)偏移”1、彈性板與梁協(xié)調(diào)時(shí)考慮梁向下相對(duì)偏移以前彈性板與梁變形協(xié)調(diào)時(shí)，計(jì)算模型是以梁的中和軸和板的中和軸相連的方式計(jì)算的，由于一般梁與樓板在梁頂部平齊，實(shí)際上梁的中和軸和板中和軸存在豎向的偏差，勾選此參數(shù)后軟件將在計(jì)算中考慮到這種實(shí)際的偏差，將在板和梁之間設(shè)置一個(gè)豎向的偏心剛域，該偏心剛域的長(zhǎng)度就是梁的中和軸和板中和軸的實(shí)際距離。在生成數(shù)據(jù)后的計(jì)算簡(jiǎn)圖中可以看到用粉色表示的彈性板和梁之間的豎向短線，就是它們之間的偏心剛域。這種計(jì)算模型比按照中和軸互相連接的模型得出的梁的負(fù)彎矩更小，正彎矩加大并承受一定的拉力，這些因素在梁的配筋計(jì)算中都會(huì)考慮。痛下偏就快度6-C.0勾選的計(jì)算結(jié)果:不勾選的計(jì)算結(jié)果:建,成中此至廿卻成8?Id對(duì)很向卜＜8排的計(jì)算便型痛下偏就快度6-C.0勾選的計(jì)算結(jié)果:不勾選的計(jì)算結(jié)果:建,成中此至廿卻成8?Id對(duì)很向卜＜8排的計(jì)算便型1]GI.-0.8-10-3312-40-12(PLJG1.6-1.051-jl16-50-16I.2(irn;I3…■y\Gi.--o.o2、地下室樓板強(qiáng)制采用剛性樓板假定一一無變化對(duì)于帶地下室工程，軟件以彈簧模擬地下室側(cè)土約束并施加在地下室樓板上。對(duì)于有分塊剛性板的地下室結(jié)構(gòu)，勾選該項(xiàng)，將按一整塊剛性板處理;否則將彈簧施加在各塊剛性板上。3、彈性板荷載計(jì)算方式（均選擇彈性板6）——無變化該參數(shù)用來控制指定為彈性板屬性的樓板，其板上荷載的導(dǎo)荷方式，分兩種方式:（1）平面導(dǎo)荷：傳統(tǒng)方式，作用在各房間樓板上恒活面荷載被導(dǎo)算到了房間周邊的梁或者墻上，在上部結(jié)構(gòu)的考慮彈性板的計(jì)算中，彈性板上已經(jīng)沒有作用豎向荷載，起作用的僅是彈性板的面內(nèi)剛度和面外剛度。（2）有限元計(jì)算：在上部結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)，恒活面荷載直接作用在彈性樓板上，不被導(dǎo)算到周邊的梁墻上。有限元方式適用于無梁樓蓋、厚板轉(zhuǎn)換層等結(jié)構(gòu)，可在上部結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果中同時(shí)得出板的配筋，在等值線菜單下查看彈性板的各種內(nèi)力和配筋結(jié)果。注意為了查看等值線結(jié)果，在計(jì)算參數(shù)的結(jié)構(gòu)總體信息中還應(yīng)勾選“生成繪等值線用數(shù)據(jù)”。有限元方式僅適用于定義為彈性板3或者彈性板6的樓板，不適合彈性膜或者剛性板的計(jì)算。4、三種彈性樓板的基本假定、計(jì)算單元和適用范圍。（1） 彈性膜假定樓板平面內(nèi)具有膜元的剛度，但忽略了樓板平面外剛度，即假定樓板平面外剛度為零。程序采用平面應(yīng)力膜單元計(jì)算樓板的平面內(nèi)剛度。對(duì)于大多數(shù)彈性樓板結(jié)構(gòu)如樓板平面較長(zhǎng)或有較大凹入以及平面弱連接結(jié)構(gòu)等的情況，應(yīng)采用彈性膜假定模型計(jì)算，因?yàn)檫@種模型忽略了板的面外剛度，梁的內(nèi)力配筋計(jì)算與剛性板情況差不多，又能夠考慮樓板的面內(nèi)實(shí)際剛度。（2） 彈性樓板6假定樓板平面內(nèi)剛度和平面外剛度均為有限值。程序采用殼單元計(jì)算樓板的面內(nèi)剛度和面外剛度。從力學(xué)模型的角度看，彈性樓板6相對(duì)最符合樓板的真實(shí)受力情況，可以應(yīng)用于任何工程。從工程設(shè)計(jì)的角度看，在采用彈性樓板6假定時(shí)，部分豎向樓面荷載將通過樓板的面外剛度直接傳遞給豎向構(gòu)件，導(dǎo)致梁的彎矩減少，相應(yīng)的配筋也會(huì)減少，這樣可以起到優(yōu)化設(shè)計(jì)的作用。當(dāng)樓板厚度較大時(shí)，一般應(yīng)考慮樓板和梁的共同作用，使二者共同承擔(dān)荷載，減少梁在各個(gè)荷載工況下的彎矩和配筋，經(jīng)濟(jì)合理，更是符合強(qiáng)柱弱梁的設(shè)計(jì)要求，對(duì)抗震有利。如嵌固層、轉(zhuǎn)換層的樓板一般厚度較大，這樣的位置應(yīng)設(shè)置為彈性板6,可以有效減少嵌固層或轉(zhuǎn)換層中梁的配筋。必須注意：設(shè)置彈性板6時(shí)，應(yīng)勾選計(jì)算參數(shù)一—計(jì)算控制信息下的參數(shù)：梁和彈性板變形協(xié)調(diào)。勾選此參數(shù)后，對(duì)于用戶設(shè)置的彈性板，將在計(jì)算中和與其相連的梁的中間節(jié)點(diǎn)變形協(xié)調(diào)，只有這樣梁和板才能協(xié)同工作。不勾選此參數(shù)，對(duì)于用戶設(shè)置的彈性板，將在計(jì)算中僅和與其相連的梁的端節(jié)點(diǎn)變形協(xié)調(diào)，這樣可以節(jié)省計(jì)算量，但是起不到減少梁的彎矩和配筋的作用。對(duì)于彈性膜，一般可設(shè)置為不勾選此項(xiàng)。但是對(duì)于彈性板3或者彈性板6,則應(yīng)勾選此項(xiàng)。因?yàn)樵O(shè)置彈性板3或彈性板6的目的是使梁與板共同工作，發(fā)揮板的面外剛度的作用，減少梁的受力和配筋，此時(shí)必須使彈性板中間節(jié)點(diǎn)和梁的中間節(jié)點(diǎn)變形協(xié)調(diào)才能實(shí)現(xiàn)這種作用。（3）彈性樓板3假定樓板平面內(nèi)剛度無限大，平面外剛度為有限值。程序采用中厚板彎曲單元計(jì)算樓板平面外剛度。彈性板3考慮了樓板的面外剛度，因此也是梁柱協(xié)同工作的計(jì)算模型，同樣可以減少梁的彎矩和配筋，起到設(shè)計(jì)優(yōu)化的作用。彈性板3假定樓板平面內(nèi)剛度無限大，因此計(jì)算不出梁的軸力。它比與彈性板6的區(qū)別是計(jì)算自由度數(shù)較少，節(jié)省內(nèi)存，計(jì)算速度更快。同樣，設(shè)置彈性板3時(shí)，也應(yīng)勾選計(jì)算參數(shù)一一計(jì)算控制信息下的參數(shù)：梁和彈性板變形協(xié)調(diào)。指定彈性板是以房間為單元進(jìn)行的。程序?qū)椥园逡沧詣?dòng)劃分單元。程序?qū)椥园宓挠邢迒卧獎(jiǎng)澐值某叽缫苍O(shè)置了一個(gè)參數(shù)，隱含設(shè)置為2m，這是考慮到大多數(shù)板的彈性膜的受力特點(diǎn)，并為減少計(jì)算量。用戶可以根據(jù)需要修改。3、計(jì)算程序自動(dòng)將斜板和坡屋面樓板設(shè)置為彈性膜計(jì)算。對(duì)于不共面的斜板，程序不能生成彈性膜。實(shí)際中常見用戶的坡屋面等斜板的多邊形不共面，但在力學(xué)模型中不允許不共面的板單元，在計(jì)算中這部分將不會(huì)出現(xiàn)，用戶在空間計(jì)算模型中可以看到這部分為空。因此在建模中用戶對(duì)于斜板的多邊形必須使其共面，否則這部分在計(jì)算中不起作用。對(duì)于斜板和坡屋面樓板，用戶可以將程序設(shè)置的彈性膜改為彈性板6,但不能設(shè)為彈性板3或剛性板。選彈性板6：

為剛性樓板。5、矩形混凝土梁按T形梁配筋《混凝土規(guī)范》5.2.4條規(guī)定：“對(duì)現(xiàn)澆樓蓋和裝配整體式樓蓋，宜考慮樓板作為翼緣對(duì)梁剛度和承載力的影響?！惫催x該項(xiàng)，軟件自動(dòng)按《混凝土規(guī)范》表5.2.4所列情況計(jì)算梁有效翼緣寬度，并按考慮翼緣后T形截面進(jìn)行配筋設(shè)計(jì)。軟件只考慮受壓翼緣的影響。不勾選此項(xiàng)且勾選彈性板與梁協(xié)調(diào)時(shí)考慮梁向下相對(duì)偏移:1.1TTXC2.3-0.01.1C2.7-25^2-8-4214-56-14(PL)6、活荷載不利布置活荷作用的特點(diǎn)在于其時(shí)間及空間上分布的隨機(jī)性，因此，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中通過活荷載不利布置分析，找出受力構(gòu)件最不利的受力狀態(tài)是十分必要的。理論上每一次獨(dú)立的活荷加載方式都應(yīng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)的整體分析，并進(jìn)行構(gòu)件內(nèi)力的累加形成最大受力包絡(luò)，但因計(jì)算工作量的巨大而使得這種活荷不利作用的計(jì)算方法難以應(yīng)用于實(shí)際工程。在計(jì)算模塊中，考慮到梁的活荷不利布置主要對(duì)本層影響大，而層與層之間的影響較小，軟件借鑒結(jié)構(gòu)力學(xué)中的“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。經(jīng)此簡(jiǎn)化，一次求解內(nèi)力時(shí)間大大縮短，解決了活荷不利布置的計(jì)算速度問題，增強(qiáng)了實(shí)用性，但活荷不利布置的影響僅限于本層，且僅對(duì)梁進(jìn)行活荷不利布置計(jì)算，而沒有考慮豎向構(gòu)件的活荷不利影響。在考慮活荷不利布置計(jì)算中是按房間進(jìn)行加載計(jì)算的，即對(duì)每一個(gè)房間加活荷載作用時(shí)，保持其它房間空載，加載房間的周邊各梁得到由樓板或次梁傳來的荷載，經(jīng)分析得出本層各梁的內(nèi)力，并對(duì)每根梁的內(nèi)力進(jìn)行迭加計(jì)算，形成正負(fù)彎矩包絡(luò)。除每個(gè)房間樓面?zhèn)鱽淼幕詈赏猓瑢?duì)于梁上的外加活荷載，程序還按梁循環(huán)，每個(gè)有外加活荷載的梁都作一次獨(dú)立的加載計(jì)算。為了能同時(shí)考慮層間影響，軟件在活荷滿布狀態(tài)下，再用整體剛度求解一次內(nèi)力作為活荷作用工況之一，稱之為“活載”，將分層活荷不利布置形成的梁正負(fù)彎矩包絡(luò)作為兩種活荷作用工況，分別記為“活1”和“活2”，以這三種活荷作用工況參與荷載組合計(jì)算。即：活載：整個(gè)結(jié)構(gòu)活荷一次性滿布作用工況。活活1：各層活荷不利布置作用的負(fù)彎矩包絡(luò)工況?；罨?：各層活荷不利布置作用的正彎矩包絡(luò)工況。另外，對(duì)于計(jì)算軟件參數(shù)中的“梁活荷內(nèi)力放大系數(shù)”，如果沒有考慮活荷載不利布置，則可設(shè)置為1.1~1.3，否則建議取1.0不再進(jìn)行放大。由于在建模中，活荷載的