pkpm10钢结构设计软件修改要点（中科院） .ppt

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1、PKPM 10新规范钢结构设计软件修改要点,中国建筑科学研究院 设计软件事业部钢结构软件研究室,修改依据规范,建筑抗震设计规范（GB500112010）高层民用建筑钢结构技术规程（征求意见稿）,10新规范版钢结构设计软件,主要内容：一、地震作用与结构设计主要修改点二、节点设计主要修改点三、功能改进,地震作用与结构设计主要修改点,一、地震作用影响系数计算二、场地土类别三、剪重比的计算四、结构类型调整 五、钢结构抗震等级六、性能设计 七、抗震长细比控制八、抗震宽厚比控制九、强柱弱梁要求十、承载力抗震调整系数,地震作用影响系数计算,抗震规范5.1.5条地震影响系数曲线中的“阻尼调整系数”、“形状参数

2、”计算公式修改修改影响：降低了小阻尼（2%3.5%）的地震影响系数值，最大降幅达18%。略微提高了阻尼比6%10%的地震影响系数，长周期部分最大增幅5%。适当降低了大阻尼（20%30%）的地震影响系数值，长周期部分最大降幅约10%，有利于消能减震技术的推广应用。,地震作用影响系数计算,钢结构“阻尼比”的取值调整,场地土类别,增加场地土类别“0”类,波速800m/s硬质岩石场地,剪重比的计算,10抗震规范最小剪重比增加对6度时的要求,结构类型调整,增加“多层钢结构厂房”结构类型 01版抗震规范中多层钢结构厂房是按多层框架结构控制的。新规范对于这类结构当柱轴压比较小时（0.2），长细比控制指标为1

3、50，有了较大放宽，板件宽厚比限值也有一定调整 取消原来以12层为界的“不超过12层钢结构”、“超过12层钢结构”，统称为“钢框架结构”，并由抗震等级来区分抗震要求,钢结构抗震等级,增加钢结构抗震等级要求 地震作用效应调整与抗震构造措施按抗震等级来不同要求（01抗规为按“地震烈度”来不同要求）,钢结构抗震等级,地震计算参数中的“抗震等级”参数对混凝土构件、钢构件都起作用（之前程序只针对混凝土构件）可以单独修改每个钢构件的抗震等级,性能设计,“低延性、高弹性承载力”性能设计对于单层钢结构厂房，当采用轻型屋盖结构，根据新的抗震规范要求，可以选择按“低延性、高弹性承载力”性能设计，当能满足2倍多遇地

4、震作用组合下的构件承载力要求时，构件的宽厚比控制指标按钢结构设计规范进行控制，满足1.5倍多遇地震作用组合下的构件承载力要求时，按抗震规范9.2.14条文说明B类控制板件宽厚比,性能设计,01抗震规范,10抗震规范,性能设计,程序中增加“低延性、高弹性承载力”设计选项能够很好的解决吊车吨位超过“门规”适用范围（20T）的轻型围护结构厂房设计宽厚比限制过严问题，因为这类厂房结构通常都是吊车作用起控制，在两倍地震作用下构件承载力能够保证，按新规范宽厚比可以放宽到按钢结构设计规范要求控制，达到比较好的经济性指标,抗震长细比控制,50m 以下（12层）,8、9度长细比要求比旧规范严格（允许值减小20）

5、,抗震长细比控制,50m 以上（12层）,7、8度长细比要求比旧规范放松要求（允许值放宽20）,抗震长细比控制,抗震宽厚比控制,12层以下（50m）钢框架，宽厚比要求几乎不变；12层以上（50m）钢框架，宽厚比略有放松；在“低延性、高弹性承载力”性能设计的前提下，宽厚比等抗震构造措施可以适当放宽：多、高层钢框架，当构件的承载力满足2倍地震作用组合下的内力要求时，79度构件抗震等级允许按降低1度确定单层轻型围护厂房结构，构件的承载力满足2倍地震作用组合下的内力要求时，宽厚比可以仅按钢结构规范弹性设计要求。,强柱弱梁要求,增加一项不验算条件：“3)与支撑斜杆相连的节点。”强柱系数略有调整：强柱弱梁

6、计算增加加强节点塑性铰外移附加弯矩的影响,承载力抗震调整系数,承载力抗震调整系数强度计算统一为0.75受压构件稳定计算改为0.8,节点设计主要修改点,一、节点设计承载力抗震调整系数二、连接腹板弯矩的计入三、“强节点、弱构件”连接设计要求四、“强剪弱弯”连接设计要求五、增加两种梁端连接加强的方式 六、增加柱拼接时的安装耳板设置 七、增加箱形截面柱贯通式加劲肋形式 八、增加“梁托柱、柱托梁”连接节点九、增加选择部分楼层进行节点设计方式,节点设计承载力抗震调整系数,10抗震规范节点板、螺栓、焊缝的承载力抗震调整系数统一改为0.7501抗震规范中连接板、螺栓承载力抗震调整系数为0.85，焊缝承载力抗震

7、调整系数为0.9,连接腹板弯矩的计入,取消01抗震规范强制要求“梁柱连接时梁腹板应计入弯矩”的规定程序统一采用了翼缘塑性截面模量与全截面塑性模量之比是否小于70%来确定腹板是否计入弯矩。腹板计入的弯矩时，以前都是按腹板占全截面惯性矩的比例承担,10规范对梁拼接栓接，可以考虑0.4的腹板传递效率系数。也就是说腹板分担的弯矩减少，这会减少腹板螺栓群在弯剪作用下需要的螺栓数量,10抗震规范,“强节点、弱构件”连接设计要求,10抗震规范8.2.8条第一项要求：“钢结构抗侧力构件连接的承载力设计值，不应小于相连构件的承载力设计值”，按这一条要求，在抗震情况下，框架梁柱刚接连接、支撑连接应考虑按等强连接，

8、与受力大小没有关系。新版程序按这一条执行，可能会导致连接设计结果带来较大变化，程序为了方便用户灵活选择，在连接设计参数中增加了一项是否按这一条执行的设计选项，默认参数为选择执行该项要求,“强节点、弱构件”连接设计要求,极限承载力下，“强节点、弱构件”验算，统一形式为：根据钢号、连接方式不同取值，01规范中统一取1.2 为计入翼缘、腹板的连接极限承载力，01规范仅为“梁上下翼缘全熔透坡口焊缝的极限受弯承载力”,梁柱刚接：,支撑连接和拼接：,梁的拼接：,柱的拼接：,(新增)柱脚刚接：,（外露式柱脚锚栓设计影响很大）,“强节点、弱构件”连接设计要求,极限承载力下，“强节点、弱构件”验算，统一形式为：

9、根据钢号、连接方式不同取值，01规范中统一取1.2 为计入翼缘、腹板的连接极限承载力，01规范仅为“梁上下翼缘全熔透坡口焊缝的极限受弯承载力”,梁柱刚接：,支撑连接和拼接：,梁的拼接：,柱的拼接：,(新增)柱脚刚接：,（外露式柱脚锚栓设计影响很大）,“强剪弱弯”连接设计要求,取消了01规范对于腹板全截面屈服时的剪力要求，只考虑梁屈曲弯矩对应的剪力，并计入重力荷载代表值作用下产生的剪力,增加两种梁端连接加强的方式,三种加强方式,10版新增类型,（1）加盖板,（2）加腋,（3）加宽翼缘,增加柱拼接时的安装耳板设置,柱拼接设置参数中，程序新增了安装耳板的设置参数,增加箱形截面柱贯通式加劲肋形式,新版

10、程序提供了加劲肋贯通式连接形式，可以解决小型箱形截面柱加劲肋设置问题（旧版只提供“内连式”加劲肋）。,增加“梁托柱”连接节点,新增梁托柱连接节点，解决转换层梁托柱或楼梯柱连接设计。,增加选择部分楼层进行节点设计方式,当工程体量较大时，有时会由于内存容量问题，导致无法顺利完成节点设计，这时可以选择部分楼层来完成结构的一部分节点设计，每设计一部分可以选择修改当前设计部分的节点起始编号，保证每部分设计的节点编号不重复，通过这种方式可以分几次完成一个大体量工程的节点设计。,功能改进,改进二维网格编辑操作增加导入dxf二维网格模型功能增加三维实体模型增加最大允许震动质点数量改进排架柱计算长度确定方式改进

11、活荷不利布置考虑方式改进吊车作用的最不利组合改进二维设计中的独立基础计算,平移节点后，保留构件、荷载等信息,取消交叉节点，保留并合并构件,打断网格，保留构件荷载，处理变截面,增加导入dxf二维网格模型功能,增加三维实体模型查看,维建模计算简图查看中，增加了实体模型的查看，方便检查对于不对称截面（如三管格构柱）布置方向是否正确；,增加最大允许震动质点数量,增加地震作用分析的最大振动质点数量，由一个计算榀最多200个振动质点，新版扩展为最多1000个振动质点，可以解决多跨连续桁架与排架柱整体建模的地震作用分析容量问题；,改进排架柱计算长度确定方式,钢结构规范阶形柱计算长度确定方式,刚接排架柱,（钢

12、结构规范5.3.4条文说明）,柱顶铰接排架柱,改进排架柱计算长度确定方式,柱顶刚接排架柱,柱顶铰接排架柱,刚接？铰接？,程序提供由用户干预选择确定计算长度的方法,改进活荷不利布置考虑方式,活荷是否考虑不利布置，可以分组分别设定,改进活荷不利布置考虑方式,应用举例,改进吊车作用的最不利组合,改进柱吊车荷载予组合，由原来的六组改为八组解决原来吊车作用组合中，对于弯矩最大组合柱上下端可能不是同时发生的情况，导致柱稳定计算结果可能偏大,改进吊车作用的最不利组合,增加吊车荷载作用下两组没有风参与的原则组合，总组合数量由164组增加至232组 修改原因：门式刚架风载有时可能是有利的，没有风载情况下，计算出来的作用可能更大，原来程序是在组合时，对下面两组组合进行判断，当风载作用效应与起控制作用的可变荷载作用效应一致的情况下，则组合中包含风荷载作用，作用效应不一致时，则组合中不包含风荷载作用,改进二维设计中的独立基础计算,增加地基承载力计算时基底零应力区比例的输入选项。按机械工业部的行业标准机械工厂结构设计规范对于有吊车的厂房结构，不允许基础底面出现零应力区，没有吊车作用的厂房基础底面最大允许25%的零应力区比例。增加基础边缘高度的输入选项,改进二维设计中的独立基础计算,增加基础短柱的配筋计算。,