集成化的通用结构分析与设计软件ETABS® 2013中国2010规范钢框架设计技术报告北京筑信达工程咨询有限公司北京市古城西街19号研发主楼4层,100043Version 20132013-08版权计算机程序ETABS及全部相关文档都是受专利法和版权法保护的产品。
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本技术报告列出了规范中所涉及的不同参数的意义。
框架单元设计是基于用户自定义和特定荷载组合的。
程序提供了一套默认的中国2010规范荷载组合,它们可以满足大部分结构形式的需要。
更多信息可以参见“ETABS 2013 中国2010荷载技术报告”。
程序提供了是否按抗震设计结构的选择,按照中国2010规范“三水准两阶段”的设计原则,提供了《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)所使用的地震反应谱。
并且按中国2010规范所使用的抗震等级设计方法,提供了结构单元抗震等级的选择,而且同一结构中不同构件单元可选择不同的抗震等级,更多信息参见“ETABS 2013 中国2010荷载技术报告”。
根据中国2010规范(包括《钢结构设计规范》(GB50017-2003)、《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)和《高层建筑钢结构技术规程》(JGJ99-2010)等)本程序对钢框架结构梁、柱、支撑分别进行了强度、刚度、稳定性计算和设计。
此外,根据本程序的特点,程序提供了中国2010规范钢框架结构设计参数选择和覆盖项设置。
本技术报告各章对以上内容进行了介绍。
本技术报告中,除了特殊说明外,单位一律按牛-毫米-秒(N-mm-s)单位制。
1.2注释E--- 钢材的弹性模量;1中国2010规范钢框架设计 技术报告2c E --- 混凝土的弹性模量; G --- 钢材的剪切模量;f---钢材的抗拉、抗压、抗弯强度设计值; v f --- 钢材的抗剪强度设计值;y f --- 钢材的屈服强度;c f --- 混凝土的抗压强度设计值;σ--- 正应力; τ--- 剪应力;A --- 毛截面面积;n A --- 净截面面积;H --- 柱的高度; I---毛截面惯性矩; n I --- 净截面惯性矩;i --- 截面回转半径; l --- 计算长度或跨度;0l --- 弯矩屈曲的计算长度;1l --- 梁受压翼缘侧向支撑间距离;S --- 毛截面面积矩;W --- 毛截面模量;n W --- 净截面模量;p W --- 塑性毛截面模量;pn W --- 塑性净截面模量;λ--- 长细比;b --- 板的自由外伸宽度; w h --- 腹板的高度;0h --- 腹板的计算高度;中国2010规范钢框架设计 技术报告3t --- 板的厚度;21,K K --- 构件线刚度之比;μ--- 框架柱的计算长度系数; RE γ--- 承载力抗震调整系数;y x γγ,--- 截面塑性发展系数;第2章首选项本技术报告提供了中国2010规范钢框架设计首选项中的项目。
2.1概述钢框架结构设计首选项是应用于所用钢框架单元最基本的属性定义。
由设计菜单>钢框架设计>查看/修改首选项命令来访问钢框架结构设计首选项,在设计规范中选定中国规范2010(Chinese2010)的基础上,用户将看到并可以修改钢框架结构设计首选项。
程序提供了钢框架结构设计首选项中各项的默认值,用户最好在设计之前检查各默认值,确保其是符合所设计结构的性质的,如果不合适,需用户自己按规范进行相应调整。
2.2应用首选项想要察看首选项,选择设计菜单>钢框架设计>查看/修改首选项,首选项表格各项将显示出来,其中表格左边一列是各选项的名称,右边一列是其对应的值。
想要改变选项中的值,可以用鼠标左键点击选项名称或默认值。
各选项值有两种形式,一种是选择性的,当用户点击时将显示下拉菜单,可以选择其中任意一种选项;另一种形式是数据填写式的,当用户点击时,光标将处于该值位置,等待用户改写。
用户不能自由填写选择性的选项。
当所有的选项值均定义完毕后,点击确认项,程序将退出首选项菜单,并保留所作修改,如不想保留修改可以点击取消项,程序将退出且不保留所作修改。
4中国2010规范钢框架设计 技术报告52.3首选项为了更好的解释首选项中各选项的意义,在此把首选项中各项列表如下:表1 钢框架设计首选项项选择值默认值 备注设计规范 多国规范Chinese2010 选择设计规范多步工况设计包络/逐步/最后步/包络-全部/逐步-全部逐步-全部设计组合中包含多值工况时如何使用多值工况的结果框架体系有侧移框架体系SMF /中心支撑框架体系CBF /偏心支撑框架体系EBF /无侧移框架体系NMF 有侧移框架体系SMF根据模型是否存在支撑构件以及支撑类型选择。
影响柱计算长度、中心支撑构件(JGJ99-98 6.4.6)抗震设计计算的公式和内力调整(JGJ99-98 6.4.5)以及偏心支撑抗震计算公式抗震设计等级 一级/二级/三级/四级/非抗震 二级 设置钢结构抗震等级, GB 50011-2010 8.1.3忽略宽厚比校核 是/否 是 对应《钢结构设计规范》GB50017所有对钢构件宽厚比或高厚比限制的验算梁按压弯构件设计? 是/否 否 梁是否按照压弯构件设计 考虑挠度 是/否 是 设计过程是否考虑挠度限值活载限值 L/ >0 360 附加活荷载下的挠度限值, 输入240表示限值为L/240,输入0表示不校核此项。
总限值 L/>0240总荷载挠度限值。
输入240表示限值为L/240,输入0表示不校核此项。
总起拱限值 L/ >0 240净挠度限值。
总荷载挠度减去起拱值,即得到净挠度。
输入240表示限值为L/240,输入0表示不校核此项。
样式活荷载系数 >0 0 考虑连续梁和悬臂梁活荷载不利分布的参数, 一般取默认值需求/能力比例限值 >0 0.95 设定最大应力比。
在自动优化设计中作为应力比控制限值, 超出此值将更换截面或给出警告信息 最大自动迭代数>01自动优化设计的迭代次数注:可能值:指该选项可以选择值的范围默认值: 指该选项程序默认的值第3章覆盖项本技术注释提供了中国2010规范剪力墙设计覆盖项中的条款。
3.1概述钢框架结构设计覆盖项只应用于被选定的钢框架结构单元,本技术注释描述了中国2010规范的覆盖项特征。
要访问覆盖项,可以选择一个单元然后点击设计菜单 > 钢框架设计 > 查看/修改覆盖项命令。
程序已经给各覆盖项指定了默认值,因此用户一般不需要重新指定所有的覆盖项,但为了确保默认值符合用户的要求,最好在执行覆盖设计之前对其浏览一遍。
当覆盖项被修改时,程序只将其修改指定给所选择的结构单元,也就是覆盖项改变时被选中的单元。
3.2覆盖项为了更好的解释覆盖项中选项的意义,覆盖项选项列表如下:项目可能值默认值备注当前设计截面所有钢截面当前截面可直接修改截面, 并按照修改后的截面, 基于先前设计内力校核计算框架体系有侧移框架体系SMF/中心支撑框架体系CBF/偏心支撑框架体系EBF/无侧移框架体系NMF首选项中的定义根据模型是否存在支撑构件以及支撑类型选择。
影响柱计算长度、中心支撑构件(JGJ99-98 6.4.6)抗震设计计算的公式和内力调整(JGJ99-986中国2010规范钢框架设计技术报告7 6.4.5)以及偏心支撑抗震计算公式设计类型梁/柱/支撑/桁架程序根据构件空间位置判断按构件类型选择设计、构造校核公式抗震设计等级一级/二级/三级/四级/非抗震首选项中的定义设置钢结构抗震等级, GB 50011-2010 8.1.3构件类型(耗能)关键构件及普通竖向构件耗能构件/关键构件及普通竖向构件进行性能设计时,针对第2性能水准的结构,指定构件类型,参见JGJ3-2010 3.11.3-2地震放大系数≥1.0 1 对框支柱/托柱梁/V或人字支撑/的地震荷载产生的内力的调整框剪结构剪力调整系数(SMF)程序计算框架承担最小地震剪力调整系数对应JGJ3-2010 8.1.4截面类别-轧制截面?是/否是截面是否为轧制截面, 用于判断截面类型, 参见GB 50017-2003表5.1.2-1截面类别-翼缘焰切边?是/否否截面翼缘是否为焰切边, 用于判断截面类型, 参见50017-2003表5.1.2-1稳定系数φ_b-两端铰接?是/否否指定钢梁是否仅以腹板与柱或主梁连接, 参见JGJ99-98 6.1.2稳定系数φ_b-上翼缘加载?是/否是梁上荷载是作用于梁上翼缘或下翼缘, 用于梁的整体稳定系数计算, 参见50017-2003附录B忽略宽厚比校核是/否是是否忽略b/t的验算梁按压弯构件设计?是/否否梁是否按照压弯构件设计考虑挠度?是/否首选项中的定义设计过程是否考虑挠度限值活载限值 L/ >0 首选项中的定义附加活荷载下的挠度限值, 输入240表示限值为L/240,输入0表示不校核此项。
总限值 L/ >0 首选项中的定义总荷载挠度限值。