YJK建筑结构设计软件外国规范版本2016年5月北京盈建科软件有限责任公司(BeijingYJKBuildingSoftwareCo.,Ltd.)YJK建筑结构设计软件外国规范版•英文菜单界面,也可中文菜单界面;•计算结果输出为英文;•包括YJK中国规范版本除了砌体结构之外的全部功能;•既可按照中国规范,又可选择按照欧洲规范、美国规范计算;•支持钢筋混凝土结构设计和钢结构设计;•支持三种钢筋(钢材)系统:中国、美国、欧洲;•符合国外规则的施工图;234建模的轴线输入部分5建模的构件布置部分6建模的楼板布置部分7建模的荷载输入部分8建模的楼层组装部分9上部结构计算前处理各菜单10部分计算参数11部分计算参数12部分计算参数13计算前处理的特殊梁柱定义部分14计算前处理的多塔定义部分15计算菜单选项16计算结果输出各项菜单17计算结果输出的文本文件菜单18文本输出的总体信息Wmass.out部分19文本输出的Wmass.out部分20文本输出的地震信息Wzq.out部分21文本输出的各层配筋文件Wpj.out部分22基础设计的建模部分23基础设计的计算及结果输出24楼板施工图25梁施工图26柱施工图27剪力墙施工图欧洲规范28相关规范EurocodeVersion29风荷载计算欧洲3031风荷载参数1.地形类别(terraincategory)(共5类:0ⅠⅡⅢⅣ)2.基本风速(basicwindvelocity)3.外部压力系数(externalpressurecoefficient)、摩擦系数或力系数cf(forcecoefficient)4.k1:湍流系数(turbulencefactor)5.空气密度32风荷载参数6.是否考虑地形系数co(z)(orographyfactor),该系数主要对山顶、山坡上的建筑增大风速,如需考虑,需以下参数:地形类别(hillorcliff)地形高度地形左侧长度地形右侧长度建筑物相对于峰顶水平长度7.是否考虑结构系数(structuralfactor),如需考虑,需以下参数:总的对数阻尼衰减(thetotallogarithmicdecrementofdamping)、结构两个方向的基本周期(风振系数)33•任意高度风压34•粗糙度系数(roughnessfactor)3536•考虑地形系数OrographyFactorCo(z)3738CLIFFHILL39•湍流强度(turbulenceintensity)40•StructuralFactorCsCd(AnnexB)4142•PressureFactorMethod43•ForceFactorMethod44风荷载计算美国4546美国规范风荷载计算参数风荷载参数暴露类别:分B、C、D三类基本风速:10米高度3秒风速(欧洲、中国为10米高10分钟风速)地形系数:应用于山地建筑(平地建筑取1.0)阵风系数:应用于高层建筑(低层建筑计算多小于1,保守可取1.0)(风振系数)风载偏心:默认偏心率为15%(规范规定)(这条是美国规范独有的)47任意高度标准风压48zkzpPqGC速度压力阵风系数体型系数速度压力4920.613zzztdqKKKV风压高度变化系数地形系数方向系数风压高度变化系数5051风荷载偏心、双向风52地震作用计算欧洲5354反应谱计算•ETabs、MIDAS中均是采取由用户定义谱函数,然后在工况中选择预定义谱函数的方式;•YJK采用中国规范方式,用户输入一些参数,程序内部分别计算水平反应谱函数、竖向反应谱函数5556设计反应谱函数BdgBBCdgCgCDdgCDg2Ddg22.520:332.5:2.5:2.5:TTTSTaSTTTTSTaSTaSTTTTSTaTTaSTTqqqTSaq下界系数,一般取0.2结构性能系数,考虑能量耗散,与结构形式有关(1)对于竖向地震,土壤系数S取1.0,横向加速度替换为竖向加速度,结构性能系数通常不超过1.5,否则需采用其它方法验证横向加速度谱相关系数Type1Type2地震加速度反应谱以A类场地土为基准基准地震动峰值加速度A类场地中震(475年一遇)5%阻尼比地震动峰值加速度其它场地类别地震动峰值加速度确定59gagkaS60加速度谱曲线最大值61maxmaxkmax2.562地震计算质量E,ik,jk,iGQ2E,i,i恒载活载活载组合系数考虑地震作用期间活载不会同时出现的折减系数(0.5~1.0)活载准永久值系数,作为活载质量系数参数由用户输入64作为活载质量系数参数由用户输入参与振型数的确定(同中国规范)1Nnnnmm2T1Nnnnnmm2T10.9Nnnnnmm2T10.9Nnnmm规范:参与计算的有效模态质量大于总质量的90%结构的总质量参与计算的有效模态质量归一化模态66偶然偏心问题的考虑(同YJK)aiaiiMeF0.05aiieL方法1:计算楼层的偏心扭矩,将其加入地震作用载荷并计算响应偏心扭矩垂直地震方向的第i层最大宽度方法2:瑞利-里兹投影反射谱法,在原有结构的特征向量中加入因偶然偏心引起的微小变化,求出偏心后特征向量与原特征向量之间的变换矩阵,进而通过变换矩阵求出偏心后的特征向量与特征值68地震作用调整和验算•层间位移角计算•剪重比计算69tottot/0.3/rdhVPr0.005dh位移角限值,由用户指定折减系数,一般取0.4~0.5地震作用调整和验算•缩进层剪力验算(欧规中该条适应于全楼只有单个缩进且缩进位置低于总高度15%的结构,软件中由用户指定是否考虑缩进层,并指定缩进层号)•薄弱层竖向构件剪力调整(由用户指定薄弱层及调整系数)70Edb0.75VF结构底部剪力缩进层竖向构件总剪力地震作用计算美国7172美国规范地震计算参数73Ss:B类场地5%阻尼比罕遇地震(2475年)0.2s谱值S1:B类场地5%阻尼比罕遇地震(2475年)1s谱值其它场地类别时需通过地形系数换算谱值0.2s谱值1s谱值关键周期点大震加速度谱值7475关键周期点中震加速度谱值大震谱值换算到中震(475年)谱值0.2s谱值1s谱值76规范反应谱:中震弹性谱770.40.4DSS78当周期T=0时,谱值为,即地震动峰值加速度0.4DSS0.4DSkS2.5DSSkmax2.5地震效应计算及调整•通过弹性谱折减,使结构在地震作用下进入弹塑性•基底剪力不小于基底剪力法结果的0.85倍79aS/aSRI中国地震动参数区划图GB18306-2015•地震动参数依靠两图一表;•以Ⅱ类场地土为基准;•反应谱的平台值αmax为地面峰值加速度的2.5倍,以前为2.25倍,与欧美相同;•αmax的土层双调整原则,按参数调整表,与国际接轨;8081𝜶𝒎𝒂𝒙的土层双调整原则𝜶𝒎𝒂𝒙=Fa*𝜶𝒎𝒂𝒙Ⅱ荷载效应组合82YJK组合(非地震)欧洲831.35D+1.5L1.35D+1.5L+0.9W1.35D+1.05L+1.5W1.0D+1.5L1.0D+1.5L+0.9W1.0D+1.05L+1.5WYJK组合(地震)欧洲841.0D+0.3L+1.0EE=85荷载效应组合(非地震)美国1.4D1.2D+1.6L1.2D+1.0W+1.0L(单向风)0.9D+1.0W(单向风)1.2D+0.75(Wx+Wy)+1.0L(双向风)0.9D+0.75(Wx+Wy)(双向风)86荷载效应组合(地震)美国1.2D+1.0E+1.0L0.9D+1.0E其中:E=(ρ为赘余度系数)竖向地震双向水平地震8722hxyEEE0.2vDSESDhvEE88欧洲规范混凝土结构设计89Concrete90Reinforcement91DesignofBending9293DesignofShear9495DesignofColumn96UniaxialBending•BiaxialBending97美国规范混凝土结构设计98•YJK支持按UBC、IBC两本规范计算地震作用•荷载效应组合和截面承载力计算采用ACI318规范。99二、材料强度换算关系1.混凝土在ACI318-99中,以圆柱体试件抗压强度标准值作为混凝土的强度指标,它与我国混凝土规范中立方体抗压强度标准值有以下换算关系cfkcu,c79.0ff经统计,规定抗压强度与我国混凝土规范棱柱体试件抗压强度有以下换算关系kpri,f04.1,kpricffACI318-99认为结构中混凝土的实际强度为试件强度的0.85倍,这样,与我国规范中混凝土标准值的对应关系为ckfckf01.1ckckff可见,在两国规范中,混凝土的强度标准值是一致的。2.钢筋ACI318-99以钢筋规定屈服强度作为钢筋的强度指标,它与我国混凝土规范中的钢筋强度标准值意义相当。三、极限状态设计与荷载效应组合1.极限状态设计ACI318-99规定的承载能力极限状态设计表达式如下:rUSn为名义承载力折减系数,与我国规范的材料分项系数意义相当。名义承载力折减系数的取值见表2.2.1。2.荷载效应组合ACI318-99中的荷载效应组合见表2.3.2-2。梁承载能力计算106梁正截面受弯承载力设计1.1与受压混凝土平衡的受拉钢筋最大配筋率对于矩形截面梁,与受压混凝土平衡的受拉钢筋最大配筋率b75.0max而在GB50010-2002中,与受压混凝土平衡的受拉钢筋最大配筋率bmax对于我国常用强度等级的混凝土,两本规范中与受压混凝土平衡的受拉钢筋最大配筋率比较见表3.2.1。可见,在与受压混凝土平衡的受拉钢筋最大配筋率规定上,虽然两本规范概念不同,但取值相差不大。对于T形截面梁,ACI318-99规定的与受压混凝土平衡的受拉钢筋最大配筋率为fbw75.075.0max,而在GB50010-2002中,与受压混凝土平衡的受拉钢筋最大配筋率fbwmax,梁正截面受压承载力计算公式对矩形截面梁,根据图3.2.2可得:对于T形截面梁,根据3.3.3可得:梁受拉钢筋最小配筋率ΦY(T形截面)由式(3.5.2-1)求翼缘抵抗矩YNρ由式(3.5.2-2)求混凝土受压区高度由式(3.5.2-3)求混凝土最大抵抗矩N受压钢筋抵抗矩由和式(3.2.2-2)求受压钢筋应力由式(3.3.3-6)求受压钢筋面积由式(3.3.3-5)求总的受拉钢筋面积+N(矩形截面)ρ由式(3.5.1-1)求混凝土受压区高度由式(3.5.1-2)求混凝土最大抵抗矩Y受压钢筋抵抗矩由式(3.2.2-8)求受压钢筋面积由式(3.2.2-7)求总的受拉钢筋面积N由式(3.2.1-6)求混凝土受压区高度由和式(3.2.1-5)求受拉钢筋面积Y由式(3.3.2-9)求混凝土受压区高度由和式(3.3.2-8)求受拉钢筋面积ρ Y由和式(3.2.2-2)求受压钢筋应力+梁正截面承载力计算程序框图ΦY(T形截面)由式(3.5.2-1)求翼缘抵抗矩YNρ由式(3.5.2-2)求混凝土受压区高度由式(3.5.2-3)求混凝土最大抵抗矩N受压钢筋抵抗矩由和式(3.2.2-2)求受压钢筋应力由式(3.3.3-6)求受压钢筋面积由式(3.3.3-5)求总的受拉钢筋面积+N(矩形截面)ρ由式(3.5.1-1)求混凝土受压区高度由式(3.5.1-2)求混凝土最大抵抗矩Y受压钢筋抵抗矩由式(3.2.2-8)求受压钢筋面积由式(3.2.2-7)求总的受拉钢筋面积N由式(3.2.1-6)求混凝土受压区高度由和式(3.2.1-5)求受拉钢筋面积Y由式(3.3.2-9)求混凝土受压区高度由和式(3.3.2-8)求受拉钢筋面积ρ Y由和式(3.2.2-2)求受压钢筋应力+2.1梁受剪承载力