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错层结构常见问题及其应对大纲

.对错层的楼层应采用弹性楼板计算

对错层的楼板不应再按照默认的刚性板计算,一般至少应按照弹性膜计算,按照刚性板计算时容易发生错层处短柱的超限。

错层处应使用弹性膜(50016

上部结构计算中,软件对于水平的楼板自动按照默认的刚性板计算。当楼板出现错层时,软件默认按照竖向错开的两块或者多块刚性板计算,这种相距过近的刚性板容易导致应力集中、导致某些构件的内力异常现象,其中最常见的是短柱超限。

为了避免错层结构的计算异常,可把存在错层楼板的楼层设置为全部或者局部弹性板,至少设置为弹性膜,设置弹性板将增加计算工作量,按照现在YJK的计算能力,这种计算量的增加对计算效率的影响很小。

当错层结构出现某些构件超限时,可首先采取的措施就是将超限构件周边的楼板设置为弹性膜或者其他类型的弹性板。

1、用户问题

第一层中左侧局部梁降标高2m,造成相连的三根柱计算结果超限,什么原因?

层处的柱抗剪超限,查看该柱的构件信息,可见X向组合剪力达到3309kn,截面不满足抗剪要求。查看X向地震的单工况剪力,该柱剪力突变,达到768kn

该柱的纵向配筋也较大。

2、查找问题

YJK层处短柱抗剪超限,经查X向地震剪力达到将近800,出现突变增大,而相邻柱的剪力在100-200

剪力出现突变增大的原因是错层高低跨处按照默认的刚性板计算,由于上下两块刚性板作用,容易发生短柱的剪力突变。

3、解决方案

解决方案是将这里的楼板设置为弹性膜,本例设为弹性膜再计算后,错层处短柱剪力降为328X向组合剪力从3309降低到1560,不到原来的一半,不再抗剪超限。该柱的纵向配筋也大大较少。

错层处刚性板模型容易剪力突变,解决方案为把楼板设置为弹性膜,这是一个典型常见问题。

4、小结

上部结构计算中,软件对于水平的楼板自动按照默认的刚性板计算。当楼板出现错层时,软件默认按照竖向错开的两块或者多块刚性板计算,这种相距过近的刚性板容易导致应力集中、导致某些构件的内力异常现象。

为了避免错层结构的计算异常,可把存在错层楼板的楼层设置为全部或者局部弹性板,至少设置为弹性膜,设置弹性板将增加计算工作量,按照现在YJK的计算能力,这种计算量的增加对计算效率的影响很小。

当错层结构出现某些构件超限时,可首先采取的措施就是将超限构件周边的楼板设置为弹性膜或者其他类型的弹性板。

错层处主梁内力不连续(壳元梁例)

1、用户问题

67247-三层顶上翻大梁中段弯矩等受力异常主梁内力不连续


http://192.168.1.6/Uploads/Attach/67247/default.jpg


2、查找问题

层梁出现主梁弯矩不连续,本例跨中错层处的左端弯矩为12374,右端弯矩为4273。这种不连续是由于错层梁的计算模型中存在错层距离长的竖直刚臂(简图中的粉红色线条)。这种计算模型对错层梁的计算就是这个状况,误差较大。

为了进行对比,可可的大梁标高平梁,计算后,跨中梁的弯矩左端与右端基本相同,分别为94199437

再将错层梁模型的大梁改为按照壳元梁计算,壳单元梁比杆单元梁计算更接近实际,计算结果跨中梁的弯矩左端与右端基本相同,分别为1030610304

再将错层梁模型的大梁改为按照实体单元梁计算,实体单元梁比杆单元梁计算更接近实际,计算结果跨中梁的弯矩左端与右端基本相同,分别为1196911956

3解决方案

 

梁支座弯矩

跨中左

跨中右

默认的计算模型

12742

12374

4273

取消错层

17280

9419

9437

按壳元梁计算

16547

10306

10304

实体元计算

11676

11969

11956

以上三种情况的比较,这种大截面上翻错层,用杆单元模拟,通过刚臂考虑不同截面之间的偏心影响是失真的,分别改用壳元和实体单元定义该梁重新计算,可以看出可使计算结果更加符合实际情况。

4、小结

对有截面尺寸大、且较大错层的梁,错层次梁通过施加刚臂方式考虑偏心的影响,但对于刚性板假定下,会导致楼面的刚性板块刚臂连接的相互作用,对主梁结果影响过大,导致错层主梁弯矩突变所以这种情况按一般计算方法误差较大,使用降低该梁到平层的方法可以证实计算模型造成的误差,这种情况应该采用壳元实体单元计算模型。

.错层位置弹性板无网格划分

1、用户问题

66824-错层板未生成网格划分,地下室顶板处有局部降板,降板处设墙,两侧指定弹性板,计算之后三维显示没有弹性板结果,麻烦帮忙看下,谢谢。

 

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2、查找问题

经查在第六标准层的楼板布置中输入了100mm的楼板错层。

3、解决问题

您的梁标高已经降下去了,不用再输入楼板错层,输入为0就行,对于整体计算来说这个楼板错层没有什么用。

4、小结

好多错层结构,设置了弹性板不能生网格划分,都是因为输入了楼板错层所致,对于错层来说只要按错层位置实际标高输入了梁,软件能在错层楼面位置生成楼板,无需再输入这个楼板错层。参数对整体计算没有作用,只对施工图有微小影响。

.对“构件标高忽略=500”的处理

YJK配置文件中有个内部控制参数文本,具体路径为,XP系统C:\Documents and Settings\All Users\Application Data\yjkSoft\YJKS1.8\configWIN7系统C:\ProgramData\yjkSoft\YJKS1.8\config控制参数文本

其中的参数“构件标高忽略”的作用是在计算模型把楼层内梁端之间竖向距离小于该参数值时合并,默认值是500mm,合并500mm高差的梁,继承的是PKPM的做法。具体来说该参数的作用体现在两个方面,第一方面是把位于同一轴线的小于该参数的两根梁自动归并,第二方面是梁交叉连接但高差小于该值时有高差梁变为斜梁,因此该参数是对计算模型的一种简化归并。

1、问题1不同楼板错层下的不同计算模型

如下工程,同一层内有三种不同的楼板高度,错层值分别750mm350mm400mm。由于参数“构件标高忽略”的默认值为500mm,计算模型在错层值为750mm处的计算模型正常,但是错层值为350mm400mm处的错层梁变成斜梁,且错层高低跨处生成弹性斜板。

这种同一层的三种错层梁的处理可能使计算出现异常,可以人工修改参数“构件标高忽略”值为100mm,此后生成的计算模型错层处都正常了。

2、问题2位于同一轴线的平梁和斜梁被归并

设置坡道时,常需布置斜的错层梁,如下实例中,当斜梁的高差小于500mm时,计算模型将把斜梁归并,斜的坡道楼板也变成平的楼板了,这显然与实际模型不符。

解决方案是人工修改参数“构件标高忽略”值为100mm,此后生成的计算模型错层处都正常了。

4小结

在软件的配置文构件的忽略标高,含义为此距离范围内的标高调整,软件都是归并楼面梁,若是要考虑小于此距离的错层或斜梁的标高调整,可以人工改小此值,在软件的后续版本中把软件的默认隐含值改小一些。

注:1.8.2.1版本后,参数“构件标高忽略”的默认值已从500mm降到了300mm

五.把位于上层的层间梁输到了本层

1、用户问题

层间结果异常

 

2、查找问题

查看单工况内力可以看到主要是恒载内力异常,其他工况都没有问题可初步判为施工次序的问题到前处理查看施工次序示意:

可以看到施工模拟不正确

3、解决

把此部分通过导到空间导至空间层,再在空间建模模块把此部分层间梁导到第二层。

导到上层重新计算后,结果正常,不再有超限的层间梁

当然即使不调整建模,把手工调整施工次序也能解决此问题,不过建议还是最好改为更合理的建模方式

4小结

一般层间梁或者错层的梁标高与楼面梁的标高不同,建模时不要把本层的层间梁建在下层,因为软件默认是按楼层顺序进行施工模拟的,所以下层建上层的层间梁,会导致在施工模拟时,梁下部无支撑构件使恒载内力异常,一般建模一个标准层建模以保证施工模拟符合实际情况。

六.用实体单元解决复杂错层的超限问题

1用户问题

处于顶部的第九标准层柱子配筋突然增大,不知道是模型哪里有问题。

2、查找原因

超限部位位于顶层,受力不大,但是由于同一房间错层有两处,导致边框柱被分成三段。查看该柱的构件信息,可见该超限柱地震各工况的剪力异常大,导致该柱抗剪超限,这种情况就是计算模型的应力集中导致的不正常现象。

3、解决问题

该层超限处的边框柱和墙体定义为实体单元,计算查看结果,可见该短柱的地震工况剪力降低到原来的10%,该柱不再超限。

4、小结

对于这种较复杂的错层结构,实体单元模拟效果更真实,能有效减少应力集中造成的超限

 

 

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