使用手册-Archi-2.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流使用手册-Archi-2.精品文档.第六章、构件验算技术参数1、混凝土柱1.1 内力调整强柱弱梁调整。四级抗震、不抗震结构不调整，非抗震荷载组合不调整，轴压比小于0.15的不调整，顶层柱不调整。Mb为连接框架梁的端部组合弯矩设计值中的最大值之和。在柱一侧的梁的正、负弯矩最大值，分别与对在柱另一侧梁的负、正弯矩绝对值相加，取两者的较大值。hc取值：特一级1.68；一级1.4，二级1.2，三级1.1。9度抗震各结构、一级框架结构还需满足：Mbua为连接框架梁的按端部实配钢筋、按材料标准强度计算的极限弯矩之和。在柱一侧梁的正、负极限弯矩，分别与在柱

2、另一侧梁的负、正极限弯矩绝对值相加，取两者的较大值。框架结构底层柱底弯矩组合设计值直接乘增大系数：一级1.5；二级1.25；三级1.15。框支柱顶、底组合弯矩设计值直接乘增大系数：特一级1.8；一级1.5；二级1.25。框支柱其它位置按强柱弱梁调整弯矩。强剪弱弯调整。四级抗震、不抗震不调整，非抗震组合不调整。、为柱顶、底组合弯矩设计值中的最大值之和。柱顶正弯矩最大值与柱底负弯矩最大值相加，柱顶正负弯矩最大值与柱底正弯矩最大值相加，取两者的较大值。hvc取值：特一级1.68；一级1.4，二级1.2，三级1.1。、为按实配钢筋、材料强度标准值、恒+活乘准永久系数轴力下的极限弯矩。由于是对称配筋，上

3、式改为：1.2 抗剪最大限值不抗震时：抗震框架柱：l2时,/gRE；l2时,/g RE；框支柱:不抗震时，/gRE；抗震时，/g RE；超过这些值时，为抗剪超限。1.3 配筋计算柱取顶、底端的工况内力分别进行调整、组合，并分别计算配筋，取两者的较大值最为最终计算结果输出。轴力、弯矩作用下柱正截面受力按对称配筋，小偏心迭代法精确计算。矩形截面先按单面配筋，然后按双偏压进行校核，不满足的按双偏压压计算结果两侧配筋比例增大。非矩形的异型截面柱，等效成分段矩形截面计算，小偏心迭代精确计算。大小偏心采用精确的判断依据：取受压区高度为按界限受压区高度，按截面弯矩平衡计算配筋，再计算已知受压区高度、配筋下的

4、轴力Nc，与设计轴力N比较。NcN为大偏压，否则为小偏压。对于小偏压中轴力较大、弯矩较小、中和轴位于截面以外，且压弯无法平衡的情况，按轴压配筋，考虑轴压稳定系数。圆截面、环截面按相应规范公式迭代计算。轴力为拉时按拉弯配筋。当拉力作用点位于截面范围以内时，提示全截面受拉。抗剪配筋按如下公式：不抗震时，A=1.75/(1+l)，B=1.0，C=0.07；抗震时，A=1.05/(1+l)，B=1.0，C=0.056。N不大于0.3fcAc，l取值13。轴力为拉时C=0.2，计算截面抗力不小于箍筋项，且箍筋项不小于0.36ftbh0。1.4 配筋构造纵筋配筋构造，按如下最小纵筋配筋率：框架柱：1.4%

5、(特一), 1.0%(一), 0.8%(二), 0.7%(三), 0.6%(四),角柱/框支柱：1.6%(特一), 1.2%(一), 1.0%(二), 0.9%(三), 0.8%(四),当采用HRB400钢筋时减0.1%，混凝土C60以上增加0.1%。计算配筋小于最小配筋率的，增加的配筋量按柱两方向均分。柱实际配筋大于5%的按超配筋给出提示。箍筋按加密区构造。柱加密区最小配箍特征值lv按混凝土规范表11.4.17、或高层规程表6.4.7中普通箍考虑。特一级抗震在表格基础上加0.02。C60以上高强混凝土，轴压比0.6时在表基础上加0.02，轴压比0.6时加0.03。框支柱最小配箍特征值lv在普

6、通柱基础上，一、二级抗震加0.02，特一级抗震加0.03。加密区最小体积配箍率：1.5%(特一)，0.8%(一)，0.6%(二)，0.4%(三/四)。短柱最小体积配箍率：1.2%，9度抗震时1.5%。框支柱最小体积配箍率：1.6%(特一)，1.5%(一/二)，1.0%(三/四)。柱轴压比按组合内力最大值计算，超过如下限值时给出超限提示。框架结构：0.70(一)，0.80(二)，0.90(三)框剪、框筒结构：0.75(一)，0.85(二)，0.95(三)框支柱：0.60(一)，0.70(二)高强混凝土C65C70减0.05，C75C80减0.10。短柱时以上各值减0.05。2、混凝土梁2.1 内

7、力调整框架梁端部抗震组合剪力设计值按按下式进行强剪弱弯调整。四级抗震、不抗震不调整。为梁两端组合弯矩设计值中的最大值。左端正、负弯矩最大值分别与右端负、正弯矩绝对值相加，取两者的较大值。VGb为地震组合中重力荷载代表值(恒+活乘以组合值系数)作用下梁端计算剪力设计值(乘1.2分项系数)，如有计算竖向地震加上竖向地震作用梁端剪力设计值。强剪系数hvb取值：特一级1.56，一级1.3，二级1.2，三级1.1。9度抗震各结构、一级框架结构还需满足：、分别为按梁端实配拉、压纵筋、材料强度标准值计算的极限弯矩，左端正、负弯矩分别与右端负、正弯矩绝对值相加，取两者的较大值。2.2 抗剪最大限值不抗震、非地

8、震组合时：Hw/b4时，Hw/b4时，框支梁, 抗震时:跨高比大于2.5, ；跨高比不大于2.5, ；框支梁, ；超过这些值时，为抗剪超限。2.3 配筋计算混凝土梁抗弯配筋考虑轴力因素。优先单面配筋，以下特殊情况配受压纵筋。1、 如轴力为拉，且拉力作用点位于截面范围以内，同时配拉压纵筋，提示全截面受拉。2、 如轴压力或弯矩过大，计算受压区高度超过截面计算高度，取界限受压高度为受压区，配受压纵筋，同时给出提示。受压区高度超过界限高度但不超过截面计算高度，仍单面配筋，给出超配筋提示。非矩形异型截面梁按等效分段矩形截面迭代计算，配筋方式仍同矩形截面。圆截面、环截面按相应规范公式迭代计算。抗剪配筋按如

9、下公式计算：非抗震、非抗震组合：普通梁：A=0.7，B=1.25；集中荷载：A=1.75/(1+l)，B=1.0 (l3.0取3.0)连梁梁：A=0.7，B=1.0；抗震时：普通梁：A=0.42，B=1.25;集中荷载: A=1.05/(1+l)，B=1.0 (l3.0取3.0)连梁：A=0.42，B=1.0, 跨高比2.5时；A=0.38，B=0.9, 跨高比2.5时。梁端按实际配筋计算端截面受压区高度比，顶面钢筋取截面配筋，底面钢筋取梁、合并梁全长底部最大配筋。当顶面钢筋大于底面钢筋时，顶面筋扣除底面筋后计算纯弯时的混凝土受压区高度，除以截面计算高度h0得到受压区高度比。如顶面筋小于底面筋

10、，则受压区高度为0。2.4 配筋构造受拉纵筋最小配筋百分率(%)：非抗震，0.2和0.45ft/fy的较大者。HRB400/RRB400钢筋时减0.1，C60以上混凝土加0.1一级，支座0.40和80 ft/fy，跨中0.30和65 ft/fy。二级，支座0.30和65 ft/fy，跨中0.25和55 ft/fy。三四级，支座0.25和55 ft/fy，跨中0.20和45 ft/fy。框支梁跨中、支座纵筋最小配筋百分率(%)：特一级0.6，一级0.5，二级0.4，非抗震0.3。抗震结构中，梁端部底面、顶面配筋的比例，特一、一级抗震时不小于50%，二、三级抗震时不小于30%。小于该值的构造增大端

11、部底面钢筋，并给出提示。箍筋全长最小面积配箍率如下：特一级，0.33ft/fyv(梁端加密区)一级，0.30ft/fyv二级，0.28ft/fyv三四级，0.26ft/fyv非抗震，rsv0.24ft/fyv(无震且V0.7ftbh0时)，rsv0.28ft/fyv(弯剪扭时)，框支梁端部加密区最小面积配箍率如下，非加密区同普通梁。特一级1.3ft/fyv ，一级1.2ft/fyv ，二级1.1ft/fyv ，非抗震0.9ft/fyv 。3、混凝土剪力墙3.1 内力调整组合弯矩设计值增大系数，特一级抗震时为1.3，一级抗震时为1.2，其它情况不调整。对于框支落地墙底部加强部位墙体，弯矩增大系数

12、特一级为1.8，一级1.5，二级1.25。对于底部加强部位墙组合弯矩，规范规定特一级、一级剪力墙结构，和二级框支剪力墙结构，需取墙底截面的组合弯矩值乘以增大系数计算。考虑到实际工程中加强部位墙的截面、分布都会有变化，当地下室、裙房有较多不延伸到转换层高度的墙体时，墙底截面的弯矩并非最大。因此程序中未按此规定进行调整，而对墙本身的组合弯矩增大计算配筋。应用中可根据实际情况取加强部位各层最大配筋作为墙体的配筋。底部加强部位组合剪力调整。四级抗震、不抗震不调整，非抗震组合不调整。hvw取值：特一级1.9，一级1.6，二级1.4，三级1.2。9度抗震时还需满足：为按实配钢筋、材料强度标准值、恒活重力代

13、表值下的设计轴力的计算得到的墙极限弯矩。3.2 抗剪最大限值不抗震、非地震组合时：抗震时:剪跨比l大于2.5, ；剪跨比l不大于2.5, ；超过这些值时，为抗剪超限，给出提示。3.3 配筋计算剪力墙配筋计算对墙、合并墙的顶、底分别进行内力调整、组合，分别计算正截面压弯、斜截面抗剪计算和构造。端部纵筋顶、底部同时输出，抗剪计算得到的水平分布筋取顶底的最大值输出。因此Archi中的剪力墙配筋能适应复杂情况下墙的计算。混凝土剪力墙正截面压弯作用按对称配筋。对于厚度不等的墙计算单元合并成的墙肢，按分段截面计算，分别对截面两端确定约束、构造边缘构件尺寸确定钢筋合力点距边缘的距离。一、二级抗震底部加强部位

14、的约束边缘构件、其它情况下的构造边缘构件均按暗柱方式考虑，边缘构件暗柱的长度按如下标准确定。特一级抗震采用一级(9度)的标准。约束边缘构件暗柱长度：一级(9度)：400mm，bw，0.125hw，取最大值；一级(7、8度)：400mm，bw，0.10hw，取最大值；二级：400mm，bw，0.10hw，取最大值；构造边缘构件暗柱长度：400mm，bw，取最大值。如墙肢截面高度不大于厚度的3倍，按柱的参数计算配筋。当墙肢厚度有变化时，判断墙肢截面高厚比按平均厚度计算。轴力为拉力时，按受拉截面计算。一旦出现轴力为拉力的内力组合，给出截面受拉的提示。小偏心时采用迭代法精确计算。大小偏心采用精确的判断

15、依据：取受压区高度为按界限受压区高度，按截面弯矩平衡计算配筋，再计算已知受压区高度、配筋下的轴力Nc，与设计轴力N比较。NcN为大偏压，否则为小偏压。对于小偏压中轴力较大、弯矩较小、中和轴位于截面以外，且压弯无法平衡的情况，按轴压配筋。抗剪配筋计算按高层规程JGJ3-2002有关公式。变厚度墙肢按平均厚度计算。3.4 配筋构造需设置约束边缘构件的墙肢以暗柱作为边缘构件，取暗柱端部纵筋配置范围内面积计算最小构造纵筋。构造边缘构件以暗柱面积计算最小构造纵筋。变厚度墙肢两端分别确定配筋范围面积，取两者中的较大值。墙端部纵筋最小面积按如下标准确定，小于该值的构造增加，同时给出提示。约束边缘构件: 0.

16、014Ac(特一)，0.012Ac(一), 0.01Ac(二)；构造边缘构件：加强部位：0.005Ac(三四)；一般非加强部位：0.012Ac(特一)，0.008Ac(一)，0.006Ac(二)，0.004Ac(三四)特殊非加强部位：0.010Ac(一)，0.008Ac(二)，0.005Ac(三四)特殊非加强部位指混合结构、框剪、筒体、B级高度的剪力墙、复杂高层结构的非加强部位。剪力墙水平、竖向分布钢筋最小配筋百分率rsv为：一般： 0.25(一二三级)，0.2(四级，不抗震)， 0.4(特一级加强部位)，0.35(特一级非加强部位)框支加强部位：0.3(抗震)，0.25(非抗震)竖向分布筋配

17、筋率由用户设定，程序计算墙正截面受力下的纵向配筋时计入竖向分布筋的作用。水平分布筋由用户设定分布筋间距，程序根据抗剪计算确定分布筋的面积。如计算分布筋小于最小构造配筋，按最小构造配筋，并给出提示。变厚度墙肢的分布筋按平均厚度计算。墙轴压比按抗震结构重力代表值作用下的轴力设计值，超过如下限值时给出轴压超限提示。一级(9度) 0.4，一级(7、8度)0.5，二级0.6。(三级桉0.7，特一级按0.4，所有情况不大于0.9)墙肢截面高宽比小于5时，在以上数值基础上减0.1。4、型钢混凝土柱须是外包截面为矩形截面的包含式组合截面，插入外包截面时无转角、翻转，插入点坐标为(0,0)。4.1 内力调整特一

18、级抗震时：二级抗震时：三级、四级抗震时不调整。一、二级抗震的框架结构底层柱底弯矩设计值乘以1.5的增大系数。一、二级抗震的框支柱顶、底端截面组合弯矩设计值乘1.25的增大系数。这两个部位的弯矩不按相连梁调整。包含地震作用组合的剪力调整。特一级抗震时：一级抗震时：二、三级抗震时：二级时hv取1.2，三级时1.0。四级抗震不调整。4.2 抗剪最大限值不抗震时，抗震时，超过这些值时，为抗剪超限。另外同时型钢在两个主轴方向抗剪满足的要求由用户判断。4.3 配筋计算型钢混凝土柱取顶、底端的工况内力分别进行调整、组合，并分别计算配筋，取两者的较大值最为最终计算结果输出。轴力、弯矩作用下柱正截面受力按对称配

19、筋。当轴力为拉，且为合力中心位于截面范围以内的小偏心受拉时，考虑型钢部分承受轴拉力，配筋承担余下拉力和弯矩作用。大偏心受拉、压弯时，程序没有采用型钢混凝土规程JGJ138-2001提供的近似计算方法，而是将包含的钢构件截面等效为钢片，通过迭代方法计算配筋。迭代法根据平截面假定这一基本假定，按不同部位的混凝土、型钢、钢筋精确计算其应力、应变，因此计算结果是精确的。迭代方法对于非对称、任意布置的型钢混凝土梁截面均能得到准确的计算结果。轴力为压时计算附加偏心距影响。抗剪配筋计算按型钢混凝土规程规定计算。4.4 配筋构造纵筋配筋率不小于0.8%，小于该值的增加的配筋按柱两方向均分，给出构造配筋提示。如

20、纵筋配筋率超过5.0%，给出超筋提示。另外截面型钢含钢率不小于4%、不大于10%由用户判断。抗震结构加密区箍筋最小体积配箍率按型钢混凝土规程6.2.2表采用。特一级抗震时在表中基础上增加0.2%。一、二级抗震时的短柱，最小体积配箍率不小于0.8%。柱轴压比按轴力组合内力最大值计算，轴力与混凝土截面、型钢截面的轴压抗力比较，超过如下限值时给出超限提示。框架结构：0.65(一)，0.75(二)，0.85(三)框剪、框筒结构：0.70(一)，0.80(二)，0.90(三)框支柱：0.60(一)，0.70(二)，0.80(三)短柱时以上各值减0.05。5、型钢混凝土梁须是外包截面为矩形截面的包含式组合

21、截面，插入外包截面时无转角、翻转，插入点坐标为(0,0)。5.1 内力调整型钢混凝土框架梁端部抗震组合剪力设计值按按下式进行强剪弱弯调整。四级抗震、不抗震不调整。特一级抗震：一级抗震：二级抗震：三级抗震：、分别为梁两端组合弯矩设计值中的最大值。左端正、负弯矩最大值分别与右端负、正弯矩绝对值相加，取两者的较大值。VGb为地震组合中重力荷载代表值(恒+活乘以组合值系数)作用下梁端计算剪力设计值(乘1.2分项系数)，如有计算竖向地震加上竖向地震作用梁端剪力设计值。、分别为按梁端实配拉压纵筋和型钢、材料强度标准值计算的极限弯矩，左端正、负弯矩分别与右端负、正弯矩绝对值相加，取两者的较大值。5.2 抗剪

22、最大限值不抗震、非地震组合时；抗震时。超过这些值时，为抗剪超限。另外，型钢部分抗剪承载力与混凝土截面抗剪承载力比值的最小限制，由用户自行判断。5.3 配筋计算型钢混凝土梁抗弯配筋同样考虑轴力因素。优先单面配筋，以下特殊情况配受压纵筋。1、 轴力为拉、且拉力作用点位于截面范围以内全截面受拉时，考虑型钢部分承担轴拉力，剩余轴力和弯矩由配筋承担。这时同时配拉压纵筋，提示全截面受拉。2、 轴压力或弯矩过大，计算受压区高度超过截面计算高度，取界限受压高度为受压区，配受压纵筋，同时给出提示。受压区高度超过界限高度但不超过截面计算高度，仍单面配筋，给出超配筋提示。大偏心拉弯、压弯、纯弯等受力情况下，程序未采

23、用型钢混凝土规程JGJ138-2001提供的近似计算方法，而采用迭代方法计算配筋。迭代法根据平截面假定这一基本假定，按不同部位的混凝土、型钢、钢筋精确计算其应力、应变，因此计算结果是精确的。迭代方法对于非对称、任意布置的型钢混凝土梁截面均能得到准确的计算结果。抗剪配筋计算采用型钢混凝土规程提供的公式计算，同时考虑轴力的作用，轴力系数的取值方法与混凝土梁相同。5.4 配筋构造型钢混凝土梁配筋满足单边纵向受拉纵筋配筋率不小于0.3%，小于该值构造处理，给出提示。抗震结构中，型钢混凝土梁的端部底面、顶面配筋的比例参照混凝土梁，特一、一级抗震时梁端部底面配筋不小于该处梁顶面配筋的50%，二、三级抗震时

24、不小于30%。小于该值的构造增大端部底面配筋，并给出提示。抗震时箍筋全长最小面积配箍率如下：特一级，0.33ft/fyv(梁端加密区)一级，0.30ft/fyv二级，0.28ft/fyv三四级，0.26ft/fyv不抗震时采用混凝土梁的标准，配箍率rsv0.24ft/fyv 。型钢混凝土梁用于框支梁、托柱梁时，加密区箍筋的最小配箍率按混凝土梁标准。6、钢结构梁、柱、支撑构件6.1 偏心支撑耗能梁段的系列调整钢框架耗能梁段的内力参数按下式计算。塑性受剪承载力：考虑承受轴力时的全塑性受弯承载力:为轴力产生的翼缘正应力，由轴力设计值除以截面面积得到。当耗能梁段的净长度时，按由截面翼缘承担全部轴力来计

25、算正应力，同时根据剪切承载力修正：当计算得到的时，取正应力。程序将计算得到的耗能梁段的塑性抗剪承载力Vp、考虑轴力的塑性极限抗弯承载Mpc，分别除以梁段端部最大组合剪力Vlb、弯矩Mlb，取其较小值作为耗能梁段相关构件内力调整的基准值。程序记录该基准值，供相关联构件的内力调整使用。耗能梁段所在梁的其它部位、偏心支撑柱、偏心支撑本身等与耗能梁段关联的构件，组合内力设计值在乘以内力调整基准值基础上，再乘以构件验算对话框中设置的内力增大系数。其中偏心支撑本身仅轴力调整，其他构件为全部内力的调整。6.2 截面强度验算Archi中钢构件的强度验算是包含所有作用力的综合验算。程序在基本截面、组合截面中选取

26、一定数量的控制点，控制点包含可能出现最大正应力、剪应力的截面关键点。计算中输入构件截面的一个荷载组合中的各种内力，分别计算各控制点的正应力、剪应力，进一步计算控制点的折算应力。如钢梁的强度验算中，同时包含轴力N、两方向的弯矩M2/M3、和两方向的剪力Q2/Q3的共同作用下的正应力、剪应力。这种计算方法适应各种复杂的构件截面，使程序能够对所包含的各类基本截面和具有广泛普适性的组合截面(即钢组合截面、格构截面)的进行强度验算，且计算过程简单，结果准确。对于复杂结构，不能准确判定构件的受力状态，则这种包含所有作用力的综合验算方法使构件验算更合理。强度验算中包含了截面受弯时的塑性发展系数。对于截面形状

27、确定的基本截面，程序根据或参照规范的有关规定确定，对于组合截面由用户设定。对于包含地震作用的内力组合，塑性发展系数取1.0。6.3 构件整体稳定验算钢梁进行平面外稳定验算，设定需要验算时才计算。对于由多个被打断的梁组成的合并梁，如在构件验算对话框中未选择次梁作为主梁的侧向支撑点，按合并梁的长度计算梁的侧向绕竖轴的长细比，否则按各梁段的实际长度分别计算。钢柱的计算长度系数根据框架侧移类型选用。如在结构某些层、或某层的一个方向的侧移类型为弱支撑框架，则分别按有侧移、无侧移框架类型计算轴压稳定系数，根据该位置的支撑强度系数插值确定最终的轴压稳定系数。单轴对称截面绕对称轴的换算长细比按钢结构规范公式5

28、.1.2-3计算。二肢、三肢、四肢格构截面根据格构类型按规范相应公式计算换算长细比。对于双轴对称实腹式截面，整体稳定性按规范公式5.2.5-1和5.2.5-2计算，考虑箱形等闭口截面的截面影响系数。对于单轴对称实腹式截面，分别计算对称平面内、对称平面外的稳定性。对于格构式截面，实轴分别进行平面内、平面外的稳定性验算，虚轴只验算平面内稳定性。两肢格构式截面，按规范公式5.2.6-15.2.6-3式验算整体稳定和分肢稳定性。6.4 特殊构件验算特殊构件在前面强度、稳定验算之外，还需按有关规范、规程的规定进行补充验算。中心支撑在包含地震作用的组合内力作用下，轴压稳定验算考虑地震时循环荷载作用下的强度

29、降低：h为循环荷载时的强度降低系数，fy为钢材屈服强度。偏心支撑耗能梁段的抗剪承载力计算。当N0.15Af时：，或，取两者之中的较小值。a为耗能梁段的净长度，Mlp为截面塑性极限弯矩，j取0.9。当N0.15Af时：，或，取两者之中的较小值。最终验算结果折算成验算截面的剪应力。6.5 梁柱节点极限弯矩比较程序按材料屈服强度计算所有钢梁、合并梁的端部极限弯矩，存储在文件中。(当结构中有混凝土梁时，根据混凝土结构的抗震等级，计算按实配钢筋和标准强度计算极限弯矩，或者取组合弯矩最大值，作为梁端弯矩与钢梁同样处理)。抗震结构中，对于轴压比大于0.4的钢柱，程序计算考虑轴力折减后的柱截面塑性极限弯矩Mpc。同时读取柱端连接钢梁、混凝土梁的极限或最大设计弯矩值，并按同方向叠加，按上下柱段的线刚度分配，得到梁弯矩之和SMbu。计算柱端梁柱极限弯矩比值，并作为验算结果输出：式中h为强柱系数，当结构总层数超过6时，9度抗震取1.15，8度取1.05，其它取1.0。柱端梁柱极限弯矩比值xbc大于1.0时，对于钢框架不满足强柱弱梁的要求。计算该系数只作为结构验算的一个指标，未根据该值进行结构内力调整。当柱轴压比小于0.4时，该值显示为0。