坡屋面及屋盖结构整体计算工程实例解析

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1、坡屋面及屋盖结构整体计算工程实例解析中国建筑科学研究院PKPM设计软件事业部刘孝国2017.01.05目录•1、坡屋面建模的相关问题；•2、不同坡度的坡屋面对于结构整体刚度、内力及整体指标影响；•3、不同坡度的坡屋面对与其相连梁柱内力及配筋影响；•4、平屋面或不考虑楼板与斜板参与对构件计算结果的影响及对比；•5、斜板的配筋正确设计及相关问题；目录•6、屋盖结构与下部结构分离式设计存在的关键问题；•7、分离式设计上部屋盖结构传给下部的荷载输入问题；•8、整体分析反映出单独分析无法反映的关键问题；•9、单独分析与整体分析同等的重要性

2、；•10、整体分析得到的结构各项指标的把握一、坡屋面建模的相关问题几种坡屋面建模•1、顶层仅有坡屋面建模（上节点高）•2、既有平板又有斜板坡屋面建模（层间板）•3、有高低跨的坡屋面楼板建模（层间梁）•4、斜坡屋面建模的共面问题（SATWE可能扔掉楼板，PMSAP可按曲面处理）•5、坡屋面中的斜梁按照斜杆建模问题•6、坡屋面恒活荷载的输入问题（活荷投影）几种坡屋面建模几种坡屋面建模几种坡屋面建模几种坡屋面建模二、不同坡度的坡屋面对于结构整体刚度、内力及整体指标影响五工程模型•该工程为钢筋混凝土框架结构，其中框架梁的截面300mm*

3、600mm，中间榀大梁截面为600mm*1200m，柱截面800mm*800mm，柱距8m，层高6m，斜坡屋面10度，布置板厚为0，恒载8kN/m2,活载4kN/m2，7度0.15g，Ⅲ类场地土。五工程模型•模型1不考虑板作用，坡度10度模型；•模型2几何属性与荷载同模型1，唯一不同布置100厚斜板，不考虑板重。•模型3相比模型2，斜板坡度变为20度，荷载情况一致。•模型4相比模型2，3，斜板坡度为60度，荷载情况一致。•模型5100厚的平板模型，荷载与前面的几个模型均一致，不考虑板重。工程三维模型模型结构总质结构前三个周剪力(

4、kN)选取榀恒载选取榀恒载量（t）期（s）支座弯矩跨中弯矩kN.mkN.m11593.51.2491X向:994.5左1239-10910.5077Y向:1193.8右12350.440121593.50.3793X向:1868.1左707-2280.3573Y向:1760.9右7110.328231606.40.3732X向:1919.3左4902750.3554Y向:1906.8右4990.333841660.80.4173X向:3744.9左4216010.3837Y向:3966.5右4380.359851579.80.3

5、713X向:1734.9左1090-12340.3397Y向:1676.5右10870.3092结果对比分析•程序对斜板默认按弹性膜处理。斜板（弹性模）的平面内刚度按照实际刚度考虑，其平面内刚度在程序计算中被分解为世界坐标系下X、Y两个方向的分量，X分量具有水平板的属性Y分量具有竖向墙的属性。对整体指标影响•1、刚重比；•2、位移比；•3、周期比；•4、刚度比；•5、位移角；•……三、不同坡度的坡屋面对与其相连梁柱内力及配筋影响选取的模型1研究榀恒载下弯矩图选取的模型2研究榀恒载下弯矩图选取的模型3研究榀恒载下弯矩图选取的模型4

6、研究榀恒载下弯矩图选取的模型5研究榀恒载下弯矩图研究榀梁柱恒载下轴力对比研究榀梁、柱底恒载作用下轴力表模型左柱轴左柱轴力梁跨中轴梁支座轴力kNkN力kN力kN1-857-871-341-4522-674-671-681-2893-619-608-519-2844-669-667-203-384研究榀梁柱在恒载下剪力对比研究榀梁恒载轴力、柱恒载下剪力表模型左柱剪左柱剪力梁跨中轴梁支座轴力kNkN力kN力kN1329.3264.7-341-4522184.2185.8-681-2893131.1-134.7-519-2844112.

7、4126.9-203-3845265.5264.700研究榀在地震下弯矩对比研究榀梁地震作用下弯矩对比表模型梁左端弯矩梁跨中弯矩梁右端弯矩kN.mkN.mkN.m1-2772.9277.82-3273.33213-333.5-1.8-332.54601-3.7663.3研究榀梁、柱配筋结果对比研究榀梁、柱配筋结果对比模型左柱Y向右柱Y向梁左支梁跨中梁右支配筋配筋座配筋配筋座配筋cm2cm2cm2cm2cm218180顶57顶0底顶57底底22622224949顶35顶0底顶35底底22402234344顶24顶18底顶24底底2

8、2182247790顶29顶26底顶32底底22182257070顶53顶0底顶53底底228822四、平屋面或不考虑楼板与斜板参与对构件计算结果的影响及对比研究榀梁、柱配筋结果对比模型左柱Y向配右柱Y向配梁左支座梁跨中配梁右支座筋cm2筋cm2配筋cm2筋cm