PKPM砌體結(jié)構(gòu)輔助設(shè)計(jì)軟件QITI課件

1、第8章 PKPM砌體結(jié)構(gòu)輔助設(shè)計(jì)軟件QITIPKPM 2010 砌體結(jié)構(gòu)輔助設(shè)計(jì)軟件QITI可實(shí)現(xiàn)一般砌體結(jié)構(gòu)、底框抗震墻結(jié)構(gòu)以及配筋砌體結(jié)構(gòu)的建模、分析與繪圖工作。QITI模塊的主界面如下圖1所示。砌體結(jié)構(gòu)模塊的建模方式與混凝土結(jié)構(gòu)PMCAD模塊類似，本章將不做重點(diǎn)介紹。本章8-1節(jié)和8-2節(jié)將以工程實(shí)例的形式介紹利用QITI模塊實(shí)現(xiàn)一般砌體結(jié)構(gòu)與底框抗震墻結(jié)構(gòu)分析的主要過程。第8章 PKPM砌體結(jié)構(gòu)輔助設(shè)計(jì)軟件QITI8.1 多層砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1. 基本設(shè)計(jì)資料某四層磚砌體結(jié)構(gòu)辦公樓，1層和4層層高為3.6m，23層層高為3.3m，室內(nèi)外高差為0.45m。設(shè)計(jì)采用墻下條形基礎(chǔ)，基礎(chǔ)頂面標(biāo)高為

2、-1.800m。樓面板采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土板。墻體采用MU10燒結(jié)普通磚，M10混合砂漿，容重取22kN/m2（含抹灰）。外墻厚度為370mm，內(nèi)墻厚度為240mm。構(gòu)造柱截面尺寸均為240mm240mm。砌體施工質(zhì)量控制等級為B級，結(jié)構(gòu)安全等級為二級，設(shè)計(jì)使用年限為50年。建筑抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.10g。50年一遇基本風(fēng)壓為0.45kN/m2，地面粗糙度類別為B類。屋面活荷載為0.5kN/m2，雪荷載為0.65kN/m2。樓面活荷載取值：辦公室2.0kN/m2，走廊2.5kN/m2，樓梯間3.5kN/m2。樓面恒荷載取值為2.0kN/m2，屋面恒荷載取值為4.0kN/

3、m2（不含樓板自重）。8.1 多層砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1. 基本設(shè)計(jì)資料8.1 多層砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2. 砌體結(jié)構(gòu)模型的建立砌體結(jié)構(gòu)模型建立過程與混凝土結(jié)構(gòu)基本相同。砌體結(jié)構(gòu)模型建立過程中應(yīng)注意以下問題：1）構(gòu)造柱既可在“砌體結(jié)構(gòu)建模與荷載輸入”子菜單中添加，亦可在“砌體信息及計(jì)算”子菜單中添加。當(dāng)在前者中添加時(shí)，可按如下步驟進(jìn)行：“樓層定義”“柱布置”“新建”輸入柱截面尺寸并勾選“構(gòu)造柱” 單擊“確定”按PMCAD中介紹的方法進(jìn)行構(gòu)造柱布置。當(dāng)在后者中添加時(shí)，可按如下步驟進(jìn)行：“砌體設(shè)計(jì)”“布構(gòu)造柱”輸入截面信息按屏幕提示布置構(gòu)造柱單擊Esc鍵完成布置。8.1 多層砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2. 砌體結(jié)構(gòu)模型的建立2

4、）圈梁布置在“樓層定義”菜單中完成，其界面定義方式與布置方法與一般主梁相同；3）注意在墻截面定義時(shí)，修改墻體材料，而不能采取系統(tǒng)默認(rèn)值；4）注意在設(shè)計(jì)參數(shù)定義時(shí)，按具體采用的砌體材料種類，調(diào)整“材料信息”選項(xiàng)卡中的“砌體容重”；5）遇坡屋面時(shí)，注意采用“上節(jié)點(diǎn)高”等命令調(diào)整山墻及內(nèi)縱墻立面形式。8.1 多層砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2. 砌體結(jié)構(gòu)模型的建立模型建立完畢并按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行樓層組裝后，可得到如圖所示的結(jié)構(gòu)三維模型圖8.1 多層砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.平面荷載顯示與校核平面荷載顯示與校核菜單可用于直觀方便的檢查恒荷載與活荷載布置情況。其中“（ ）”內(nèi)為樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值，“ ”為樓板自重標(biāo)準(zhǔn)值，括號外為樓面恒

5、荷載標(biāo)準(zhǔn)值。8.1 多層砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4. 砌體結(jié)構(gòu)信息及計(jì)算1）參數(shù)定義“砌體結(jié)構(gòu)總信息”應(yīng)按設(shè)計(jì)要求與相關(guān)專業(yè)規(guī)范進(jìn)行設(shè)置。“砌體材料強(qiáng)度”按設(shè)計(jì)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，注意采用水泥砂漿時(shí)，勾選水泥砂漿選項(xiàng)?！肮嗫谆炷翉?qiáng)度”僅當(dāng)采用配筋砌塊砌體結(jié)構(gòu)時(shí)有效。當(dāng)結(jié)構(gòu)形式選擇砌體結(jié)構(gòu)時(shí)，“底框-抗震墻計(jì)算數(shù)據(jù)”選項(xiàng)卡不能進(jìn)行定義。8.1 多層砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4. 砌體結(jié)構(gòu)信息及計(jì)算2）結(jié)構(gòu)計(jì)算抗震計(jì)算砌體結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算的主要過程如下：按底部剪力法計(jì)算各層水平地震作用和地震層間剪力；根據(jù)樓面剛度類別及墻體側(cè)向剛度分配地震層間剪力到每大片墻和各個(gè)小墻段上；根據(jù)樓面荷載導(dǎo)算結(jié)果及墻體自重計(jì)算對應(yīng)于重力荷載代表值的砌體

6、截面平均壓應(yīng)力；根據(jù)砌體沿階梯型截面破壞的抗震受剪強(qiáng)度計(jì)算公式對墻體的抗震受剪承載力進(jìn)行驗(yàn)算。8.1 多層砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4. 砌體結(jié)構(gòu)信息及計(jì)算2）結(jié)構(gòu)計(jì)算抗震計(jì)算砌體結(jié)構(gòu)抗震承載力驗(yàn)算的主要內(nèi)容包括：驗(yàn)算每一大片墻體的抗震受剪承載力，計(jì)算對象是包括門窗洞口在內(nèi)的大片墻體，求出每一片墻體在抗震驗(yàn)算時(shí)考慮壓應(yīng)力影響的沿階梯型截面破壞的抗震抗剪強(qiáng)度值，驗(yàn)算結(jié)果以“界面抗力與荷載效應(yīng)之比”的形式表示。驗(yàn)算門窗洞口間墻的抗震受剪承載力，計(jì)算方法與大片墻的計(jì)算方法相同。對于不滿足抗震受剪驗(yàn)算的墻體，程序按配筋砌體進(jìn)行設(shè)計(jì)，并自動(dòng)計(jì)算出墻段在層間豎向截面內(nèi)所需配置的水平鋼筋總截面面積，供設(shè)計(jì)者參考。8.1

7、多層砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4. 砌體結(jié)構(gòu)信息及計(jì)算2）結(jié)構(gòu)計(jì)算受壓計(jì)算程序取門窗洞口間墻為受壓構(gòu)件的計(jì)算單元，無洞口時(shí)，取整個(gè)墻體為計(jì)算單元，當(dāng)墻體中沒有鋼筋混凝土構(gòu)造柱時(shí)，按無筋砌體的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行受壓承載力驗(yàn)算，當(dāng)墻體中有混凝土構(gòu)造柱時(shí)，按砌體和鋼筋混凝土構(gòu)造柱組合墻體的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行受壓承載力驗(yàn)算。QITI模塊中墻體受壓承載力的驗(yàn)算是按一字型墻體進(jìn)行的，相交墻體并未按T形截面考慮，當(dāng)出現(xiàn)一個(gè)較短墻段與另一個(gè)墻段相交，計(jì)算結(jié)果中一個(gè)值大于1.0，一個(gè)值小于1.0的情況是，設(shè)計(jì)者應(yīng)自行判斷該墻段的驗(yàn)算結(jié)果時(shí)候滿足設(shè)計(jì)要求。8.1 多層砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4. 砌體結(jié)構(gòu)信息及計(jì)算2）結(jié)構(gòu)計(jì)算高厚比驗(yàn)算程序?qū)⑾噜彊M墻

8、間的墻體作為高厚比驗(yàn)算的計(jì)算單元，標(biāo)注的格式為“計(jì)算高厚比/允許高厚比”。內(nèi)力計(jì)算QITI模塊還可進(jìn)行墻體軸力與剪力的計(jì)算，供設(shè)計(jì)者參考，內(nèi)力計(jì)算結(jié)果的單位為kN/m。8.1 多層砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4. 砌體結(jié)構(gòu)信息及計(jì)算2）結(jié)構(gòu)計(jì)算局部受壓驗(yàn)算局部受壓計(jì)算可通過“局部承壓”子菜單進(jìn)行。QITI砌體結(jié)構(gòu)信息與計(jì)算模塊中墻體局部承壓驗(yàn)算可考慮以下4種情況：無墊梁、預(yù)制混凝土剛性墊塊、與兩端現(xiàn)澆整體混凝土墊塊、長度大于h0的墊梁（含圈梁）。單擊“局部承壓”后，軟件自動(dòng)搜索出梁的支座節(jié)點(diǎn)，提取梁和局部受壓墻體的幾何性質(zhì)、材料性質(zhì)與荷載數(shù)據(jù)。為設(shè)置圈梁時(shí)，程序先按兩端屋墊塊考慮，以圖形的形式給出局部承壓的計(jì)

9、算結(jié)果，計(jì)算結(jié)果的標(biāo)注格式為“抗力/荷載效應(yīng)”。8.1 多層砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4. 砌體結(jié)構(gòu)信息及計(jì)算2）結(jié)構(gòu)計(jì)算梁計(jì)算梁計(jì)算子菜單，可用于砌體結(jié)構(gòu)中，混凝土梁的輔助設(shè)計(jì)，可進(jìn)行梁剪力、彎矩、縱向鋼筋面積與箍筋面積的計(jì)算。計(jì)算書完成結(jié)構(gòu)計(jì)算后，QITI模塊可輸出“整體結(jié)構(gòu)”與“單個(gè)構(gòu)件”的計(jì)算文本?！罢w結(jié)構(gòu)”計(jì)算書的主要內(nèi)容包括砌體結(jié)構(gòu)計(jì)算的控制數(shù)據(jù)、結(jié)構(gòu)總計(jì)算結(jié)果與各層荷載計(jì)算結(jié)果。詳細(xì)計(jì)算結(jié)果可分別輸出抗震計(jì)算結(jié)果、受壓計(jì)算結(jié)果、高厚比計(jì)算結(jié)果。8.1 多層砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.砌體和混凝土構(gòu)件三維計(jì)算QITI模塊除上述計(jì)算方法外，還整合了SATWE砌體結(jié)構(gòu)三維有限元分析模塊，其參數(shù)設(shè)置方式與計(jì)算流

10、程與一般SATWE模塊基本一致，這里不再進(jìn)行重復(fù)介紹。對于一般砌體結(jié)構(gòu)，QITI結(jié)構(gòu)SATWE模塊的分析結(jié)果主要供混凝土構(gòu)件設(shè)計(jì)及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)參考。8.1 多層砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6. 砌體結(jié)構(gòu)施工圖繪制QITI模塊一般砌體結(jié)構(gòu)施工圖繪制只要包括板施工圖的繪制、梁柱施工圖的繪制，以及節(jié)點(diǎn)詳圖的繪制。板與梁柱施工圖的繪制，在前面的章節(jié)已進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，本節(jié)將重點(diǎn)說明砌體結(jié)構(gòu)詳圖的繪制過程。雙擊“砌體結(jié)構(gòu)輔助設(shè)計(jì)”模塊的子菜單5“詳圖設(shè)計(jì)”。進(jìn)入砌體結(jié)構(gòu)詳圖設(shè)計(jì)界面。8.1 多層砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6. 砌體結(jié)構(gòu)施工圖繪制QITI模塊1）圈梁設(shè)計(jì)圈梁設(shè)計(jì)子菜單，可完成圈梁配筋的查改、詳圖修改等內(nèi)容。8.1 多層砌體

11、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6. 砌體結(jié)構(gòu)施工圖繪制QITI模塊1）圈梁設(shè)計(jì)圈梁參數(shù)：可用于對圈梁設(shè)計(jì)的基本參數(shù)進(jìn)行設(shè)置重新生成：程序首先刪除原有的圈梁詳圖及信息，并以當(dāng)前輸入的圈梁參數(shù)為初始值，重新生成圈梁的相關(guān)信息改鋼筋：單擊“選取修改”，在平面圖上將顯示出個(gè)圈梁的鋼筋類型編號，用光標(biāo)點(diǎn)選要修改鋼筋信息的圈梁，按鼠標(biāo)右鍵或“Esc鍵”彈出修改圈梁鋼筋的對話框。單擊“列表修改”，可直接選取鋼筋類號進(jìn)行修改。8.1 多層砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6. 砌體結(jié)構(gòu)施工圖繪制QITI模塊1）圈梁設(shè)計(jì)改詳圖：包含截面信息修改與鋼筋信息修改兩部分，截面信息修改部分的各項(xiàng)含義如下：上部墻厚度位于圈梁上部墻體的厚度；上部墻偏心圈梁上部墻體相

12、對于圈梁下部墻體的偏心距；下部墻厚度位于圈梁下部墻體的厚度；圈梁偏心圈梁截面相對于圈梁下部墻體的偏心距；8.1 多層砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6. 砌體結(jié)構(gòu)施工圖繪制QITI模塊1）圈梁設(shè)計(jì)改詳圖：梁頂面高圈梁頂面標(biāo)高相對于樓層標(biāo)高的高差。該項(xiàng)可用于調(diào)整圈梁截面與圈梁兩側(cè)樓板之間的豎向位置變化。需要指出的是，如需調(diào)整圈梁兩側(cè)樓板之間的高度關(guān)系，需返回“砌體結(jié)構(gòu)建模與荷載輸入”子菜單中，通過樓板錯(cuò)層來實(shí)現(xiàn)。左板（右板）圈梁左邊的樓板信息。程序允許圈梁側(cè)邊的樓板為現(xiàn)澆樓板或預(yù)制樓板（橫放或順放），當(dāng)預(yù)制板橫放時(shí)，可調(diào)整預(yù)制板嵌入墻體內(nèi)的長度。磚墻填充：在圈梁詳圖中，對圈梁上下的磚墻圖示，設(shè)計(jì)者可根據(jù)需要選擇填充

13、或不填充。8.1 多層砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6. 砌體結(jié)構(gòu)施工圖繪制QITI模塊1）圈梁設(shè)計(jì)詳圖名：“自動(dòng)標(biāo)注”程序根據(jù)內(nèi)部存在的標(biāo)注位置信息，在平面圖上，自動(dòng)標(biāo)注處圈梁的詳圖名和剖切符號；“人工標(biāo)注”采用設(shè)計(jì)者選取目標(biāo)的方式對詳圖名進(jìn)行標(biāo)注。“刪除標(biāo)注”用于刪除已標(biāo)注于平面上的圈梁詳圖。布詳圖：“窗口布置”設(shè)計(jì)者在屏幕上選擇一個(gè)合適的區(qū)域，程序自動(dòng)將圈梁詳圖按一定順序布置到該區(qū)域中?！爸饌€(gè)布置”選擇需要布置的詳圖編號，并將其布置在圖中適當(dāng)位置的方式。8.1 多層砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6. 砌體結(jié)構(gòu)施工圖繪制QITI模塊2）構(gòu)造柱設(shè)計(jì)菜單主要有“構(gòu)造柱參數(shù)”、“改詳圖”、“詳圖名”和“布詳圖”四項(xiàng)功能。8.2 底

14、框-抗震墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1. 基本設(shè)計(jì)資料某五層底框-抗震墻結(jié)構(gòu)辦公樓，各層層高均為3.3m，室內(nèi)外高差為0.45m，基礎(chǔ)頂面標(biāo)高-1.6m。樓面板采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土板?；炷量拐饓εc鋼筋混凝土梁、柱采用C30混凝土，鋼筋采用HPB300和HRB335級。墻體采用MU10燒結(jié)普通磚，M10混合砂漿，容重取22kN/m2（含抹灰）。墻體厚度均為240mm。構(gòu)造柱截面尺寸均為240mm240mm。砌體施工質(zhì)量控制等級為B級，結(jié)構(gòu)安全等級為二級，設(shè)計(jì)使用年限為50年。建筑抗震設(shè)防烈度為6度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.10g。50年一遇基本風(fēng)壓為0.45kN/m2，地面粗糙度類別為B類。屋面活荷載為0.5k

15、N/m2，雪荷載為0.65kN/m2。樓面活荷載取值：辦公室2.0kN/m2，走廊2.5kN/m2，樓梯間3.5kN/m2。樓面恒荷載取值為2.0kN/m2，屋面恒荷載取值為4.0kN/m2（不含樓板自重）。8.2 底框-抗震墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1. 基本設(shè)計(jì)資料8.2 底框-抗震墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2. 砌體結(jié)構(gòu)模型的建立底框抗震墻結(jié)構(gòu)模型的建立過程與混凝土結(jié)構(gòu)和一般砌體結(jié)構(gòu)類似，結(jié)構(gòu)三維模型如圖所示。8.2 底框-抗震墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3. 平面荷載顯示與校核（與一般混凝土結(jié)構(gòu)相同）4. 砌體結(jié)構(gòu)信息及計(jì)算1）計(jì)算內(nèi)容與一般砌體結(jié)構(gòu)相同，QITI軟件計(jì)算底框-抗震墻中磚填充墻及其他各層磚墻的抗震承載力，以及底框-抗震

16、墻中混凝土剪力墻的剪力設(shè)計(jì)值。計(jì)算各榀框架承受的側(cè)向地震作用及每榀框架中各框架柱由地震傾覆力矩產(chǎn)生的附加軸力。在底框-抗震墻中的混凝土剪力墻，軟件將根據(jù)其承受的建立、軸力和有傾覆力矩產(chǎn)生的彎矩設(shè)計(jì)值，計(jì)算出各片剪力墻的端部縱向鋼筋面積和水平鋼筋面積。8.2 底框-抗震墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3. 平面荷載顯示與校核（與一般混凝土結(jié)構(gòu)相同）4. 砌體結(jié)構(gòu)信息及計(jì)算2）參數(shù)設(shè)置與一般砌體結(jié)構(gòu)類似，不同之處在于： “砌體結(jié)構(gòu)總信息”中結(jié)構(gòu)類型選擇“底部框架-抗震墻結(jié)構(gòu)”；補(bǔ)充定義“底框-抗震墻計(jì)算數(shù)據(jù)”選項(xiàng)卡，該選項(xiàng)卡主要對底框?qū)訑?shù)、上部荷載確定方法以及抗震墻的設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。3）抗震計(jì)算：分底框?qū)涌拐鹩?jì)算與上

17、部非底框?qū)涌空碛?jì)算兩部分8.2 底框-抗震墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4）底框計(jì)算點(diǎn)擊該菜單后程序自動(dòng)完成上部砌體向底部框架梁、框架柱的荷載傳遞，并驗(yàn)算各地震作用方向的層間側(cè)移剛度比，計(jì)算各榀框架在地震作用下產(chǎn)生的內(nèi)力和抗震墻的配筋面積。5）計(jì)算書底框-抗震墻結(jié)構(gòu)的整體結(jié)構(gòu)計(jì)算書，其內(nèi)容與一般砌體結(jié)構(gòu)類似，但多出了底框-抗震墻部分的結(jié)構(gòu)信息，以及底框結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度比驗(yàn)算結(jié)果。8.2 底框-抗震墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5. 底框-抗震墻結(jié)構(gòu)三維計(jì)算該菜單的主要功能是完成對底框部分的三維內(nèi)力分析與構(gòu)件配筋工作，以及繪制施工圖。底框-抗震墻結(jié)構(gòu)的三維計(jì)算可采用SATWE和TAT進(jìn)行，其具體操作方法與其他結(jié)構(gòu)形式類似。但需要說明的是，采用QITI模塊中“底框-抗震墻結(jié)構(gòu)三維分析”功能進(jìn)行計(jì)算時(shí)，程序僅對底框?qū)舆M(jìn)行驗(yàn)算，而不對上部砌體結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。8.2 底框-抗震墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6. 底框-抗震墻施工圖繪制底框-抗震墻結(jié)構(gòu)的施工圖繪