PKPM中斜梁和斜屋面的建模和计算.pdf

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1、第29卷增刊北京建筑工程学院学报Vo1．29Supp2013年7月JournalofBeijingUniversityofCivilEngineeringandArchitectureJu1．2013文章编号：1004—6011(2013)S一0001—05PKPM中斜梁和斜屋面的建模和计算李天华(北京建筑大学北京建工建筑设计研究院，北京100044)摘要：斜屋面结构在民建和公建中应用日趋广泛，本文先通过对斜屋面和斜梁的计算特点进行分析和总结，确定PKPM中斜屋面结构建模方法，探讨了斜屋面结构设计方法．斜

2、屋面斜梁的存在，会对框架梁柱体系的内力和刚度造成影响，应采用弹性膜算法和总刚分析方法进行斜屋面板的计算．结合工作实践，总结斜梁和斜屋面计算和设计要点，并介绍了使用PKPM进行斜屋面设计时，从斜屋面板，屋面梁，到框架柱的构造措施和注意问题．关键词：斜屋面；斜梁；弹性膜；PKPM中图分类号：TU375．1；TU375．2文献标志码：A由于近些年来仿古建筑和体育场馆建筑的增优化和完善结构体系和构件设计，力求做到安全、适多，以及人们更注重对住宅建筑外形的个性化设计，用、经济和技术先进．而关于斜屋面和斜梁的设计斜屋

3、面和斜板等的应用已日趋广泛．一般来讲斜屋及计算方法，现行的规范手册中较少提及，常用的面的坡度大于10。，小于75。．斜屋面不仅可以增大PKPM软件的说明书中，也未明确给出建模计算方建筑空间，实现更丰富美观的建筑立面，住户也可获法，需要结构工程师自行建模和分析．所以准确地得更多的建筑面积，更能使广大的房地产开发商确立斜梁和斜板的建模方式和设计方法，对结构工受益．程师来讲具有重要的意义．在结构设计方面，由于有较多的斜梁和斜板布置，给结构建模计算增加了不少工作．现今仍有相1计算特点当一部分设计者，只是简单地把斜

4、屋面当成平面的梁板体系，或在平斜脊线处设置框架梁建立复杂框1．1简化模型架．这种做法可能受到以往设计软件版本的局限，当完全按实际梁板体系处理斜屋面的设计和施忽略斜梁斜板的作用，缺少对斜梁和斜板内力计算工都比较复杂，尤其是不同向斜屋面穿插交错时，可和对结构的整体计算指标影响的考虑，得出的计算以对其加以简化，将斜屋面和斜梁的构件布置用水结果和实际结构内力差异很大，给结构设计带来安平的屋面板和水平屋面梁代替，进行建模和计算．全隐患．同时纵横交错的框架梁，高低交错的斜板，当斜屋面下有平楼面板时，斜屋面部分的层高多

5、方向多层的梁板钢筋穿插交错，也给结构施工增取坡高的一半，这时只需确定建筑的总高度，设置好加了不小的麻烦，施工质量不易保证．结构的抗震等级即可；若无平屋面楼板，应注意其坡斜梁和斜屋面在展现出建筑艺术的同时，也给屋面层层高为：坡脚下的层高+坡高．结构设计带来新的挑战．结构设计作为实现建筑思1．2真实模型想和艺术的基础，努力实现建筑意图的同时，要不断现有的软件技术手段，可以让结构工程师按着收稿日期：2013—05—28基金项目：中央高校基本科研业务费专项资金项目(CHD2011ZYO17)作者简介：李天华(19

6、85一)，女，工程师，博士，研究方向：钢筋混凝土结构抗震和抗爆2北京建筑工程学院学报实际模型进行建模．在PKPM设计斜梁和斜屋面结层层高低很多时，造成一些结构计算参数超出规范构时，不能完全照搬平屋面设计的参数，否则会影响规定，如顶层的层问位移角的位移比经常会超1．2，计算结构的准确性，降低斜梁斜屋面结构的安全度．甚至会超2．0．这时的计算结果显然失真，位移应注意以下几个计算特点：比也没有意义，应观察整体结构的变形图，来判别扭1)荷载输入时，由于PMCAD中“荷载输入”只转效应．有沿水平和垂直方向的荷载，所

7、以对于斜梁和斜板为能够分析两种建模方式时，斜屋面对整体分等倾斜构件，应输入倾斜构件沿水平和垂直方向的析结果的影响，现分别采用“简化模型”和“真实模荷载，并不是沿倾斜方向的荷载．1型”分别建模，荷载输入：g斜屋面g平屋面，为斜2)斜板计算时，在“特殊构件补充定义”中应屋面的水平倾角，坡度．两模型的计算结果中周期指定斜板为弹性板6或采用SATWE程序默认的弹和最大位移角和斜梁的内力见表1．性膜，考虑其对整体计算的影响．3)由于实际模型中，斜屋面层的层高比相邻下表1简化模型和真实模型结果对}E从表1中可看出，按

8、着斜屋面真实建模时，周期第一种结构方案时，斜屋面梁和水平楼面梁有小于简化模型平屋面建模的结果，第一周期减少了高差，造成斜屋面层的柱，变成受力不好的短柱，这0．0156S，这说明真实模型的斜屋面考虑了斜板的时应注意加强柱的构造措施，箍筋应全高加密，必要平面内和平面外的刚度，使得结构的整体刚度增大，时可采用螺旋箍筋．周期减小．第二种方案时，斜屋面下檐封口梁与下层楼板从斜梁的内力计算结果可看出，由于斜屋面对的楼面梁处在同一位置处，分