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广厦建筑结构CAD系列资料新旧规范对比内容详解广东省建筑设计研究院深圳市广厦软件有限公司2010年8月前言历经一年的精心开发，广东省建筑设计研究院和深圳市广厦软件有限公司于2010年8月隆重推出“广厦建筑结构CAD新规范版—Gscad15.0版”。新规范版软件是根据《建筑抗震设计规范》、《混凝土结构设计规范》和《高层建筑混凝土结构技术规程》的要求对2000规范版软件的108项功能进行删除、修改或增加，完全满足广大结构设计人员依据新规范设计的要求。20年来，广厦建筑结构CAD的14次升版一直保持高度的稳定性。新规范版软件同样能够满足设计人员对软件稳定性的要求：1.广厦从2003年进行的软件工程化开发为这次修改做好了充分的准备，从技术上避免了越改问题越多的可能性；2.内部进行的4轮测试，保证新规范版顺利应用于广大设计人员的实际工程，避免了拿用户正在设计的工程进行软件测试；3.通用计算的架构易于修改，方便实现新规范增加的计算要求。本内容详解适合于广厦用户和非广厦用户阅读，归纳了三本规范中所有涉及结构计算的修改内容，通过新旧规范的对比，设计人员可快速掌握新规范的新要求。每一条内容例举了新旧规范对应的条文和软件相应的修改，方便设计人员了解新旧规范条文的不同之处和设计中如何满足规范的新要求。本次修改得到许多参与规范修订专家的大力支持，广东省建筑设计研究院的领导非常重视此次的研究开发，在人力物力上给予了全力支持，广东省建筑设计研究院陈星总工、容柏生院士等指导了开发工作，在此表示感谢。吴文勇焦柯2010年8月目录前言第1章前处理──数据准备的修改1计算参数1.1总信息1)地下室层数、有侧约束地下室层数和最大嵌固层号12)裙房层数23)薄弱的结构层号24)加强层所在的结构层号35)梁配筋计算考虑板的影响36)所有楼层的塔内强制采用刚性楼板假定41.2地震信息1）计算竖向振型52）地震水准53）场地土类型64）水平地震影响系数曲线下降段的衰减指数65）剪力墙抗震等级76）周期折减系数77）计算地震作用的结构阻尼比78）性能要求71.3风计算信息1）计算风荷载的结构阻尼比92）考虑横风向风振的影响91.4调整信息1）转换梁地震内力增大系数102）地震连梁刚度折减系数101.5材料信息101.6时程分析信息1）地震波传递速度132）设置计算峰值加速142模型输入2.1梁柱墙的设计属性1）转换梁142）梁反拱弦高153）连梁箍筋形式154）梁水平缝数165）转换柱176）墙设计类型177）加强部位178）一般和短墙182.2平面内分块计算位移比18第2章结构通用分析1墙的计算单元1.1混凝土剪力墙单元侧节点出口协调241.2墙单元平面内转角自由度241.3砖墙单元侧节点与构造柱之间的弱协调242风振舒适度要求253结构位移3.1静力荷载和各方向地震作用下的位移253.2给定CQC地震剪力换算的水平力并考虑偶然偏心下的位移比254部分框支剪力墙结构的倾覆力矩275超筋超限警告5.1混凝土梁警告1)极限(经济)承载弯矩272)混凝土受压区高度283)抗震设计梁端纵向受拉钢筋的最大配筋率284)斜截面抗剪285)扭曲截面承载力计算296)深受弯构件抗弯计算295.2混凝土墙柱警告1）最大配筋率292）斜截面抗剪293）轴压比超限304）剪力墙稳定超限计算305）剪力墙水平施工缝超限验算305.3圆钢管混凝土柱警告305.4方钢管混凝土柱警告305.5钢柱警告315.6钢梁警告315.7支撑警告315.8型钢混凝土梁柱警告315.9混凝土实心板警告325.10混凝土空心板警告325.11人防设计警告32第3章内力组合和调整1地震作用组合342内力调整2.1单工况内力调整2.1.1地震内力调整1）薄弱层地震力放大352）剪重比调整373）框剪结构框架剪力调整374）框支柱和转换柱轴力放大375）转换构件内力放大386）板柱-剪力墙结构地震剪力调整387）筒体结构地震剪力调整392.2设计内力调整2.2.1柱392.2.2框架梁和连梁412.2.3剪力墙1）墙弯矩调整系数422）剪力调整系数422.2.4中心支撑和偏心支撑43第4章构件的截面设计1承载力能力极限状态设计表达式442梁截面设计2.1梁正截面承载力计算1)梁正截面承载力计算(受弯和偏拉压计算)442.2梁斜截面承载力计算1)梁斜截面承载力最小截面要求462)梁斜截面受剪承载力计算463)梁箍筋构造要求474)连梁最小和最大配筋率要求472.3梁截面受扭承载力计算472.4梁裂缝挠度计算1)梁裂缝计算482)梁挠度计算483柱截面设计3.1柱正截面承载力计算1)构件自身挠曲产生的附加弯矩影响482)柱纵向钢筋的最小配筋率和最大配筋率及构造要求493)柱轴压比控制513.2柱斜截面承载力计算523.3框架梁柱节点核心区受剪验算534剪力墙截面设计4.1剪力墙截面的构造要求1)约束边缘构件542)构造边缘构件553)剪力墙轴压比限值554)剪力墙分布筋555)短肢剪力墙的构造要求564.2剪力墙墙体稳定验算564.3钢板混凝土剪力墙574.4地下室外墙575钢构件截面验算5.1强度及调整系数575.2钢梁验算575.3钢柱验算585.4钢支撑验算596楼梯构件截面验算6.1梯板总的底配筋和面配筋626.2梯柱总抗拉配筋626.3梯梁配筋637砌体结构的计算7.1砌体强度的正应力影响系数627.2普通砖和多孔砖墙体的截面抗震受剪承载力验算637.3底框结构抗震墙的分布钢筋637.4底框结构柱的构造要求63第5章基础CAD1基础的抗震承载力验算642风荷载组合时承载力特征值调整系数643基础最小配晋率控制644混凝土和钢筋强度64第1章前处理──数据准备修改1计算参数1.1总信息1)地下室层数、有侧约束地下室层数和最大嵌固层号[旧抗6.1.10]部分框支抗震墙结构的抗震墙，其底部加强部位的高度，可取框支层加框支层以上二层的高度及落地抗震墙总高度的1/8二者的较大值，且不大于15m；其他结构的抗震墙，其底部加强部位的高度可取墙肢总高度的1/8和底部二层二者的较大值，且不大于15m。[新抗6.1.10][新高7.1.4]底部加强部位的高度，应从地下室顶板算起。部分框支抗震墙结构的抗震墙，其底部加强部位的高度，可取框支层加框支层以上二层的高度及落地抗震墙总高度的1/10二者的较大值；其他结构的抗震墙，其底部加强部位的高度可取墙肢总高度的1/10和底部二层二者的较大值，且不大于15m，房屋高度不大于24m时，底部加强部位可取底部一层。当结构计算嵌固端位于地下一层底板及以下时，底部加强部位尚宜向下延伸到地下部分的计算嵌固端。旧规范版：剪力墙底部加强区的控制高度从有侧约束地下室起算；新规范版：底部加强部位向下延伸到地下部分的有侧约束地下室，若想延伸到计算嵌固端，需把有侧约束地下室层数设置为最大嵌固层号。2)裙房层数旧规范版：各层信息中塔号为1的最大结构层号自动为裙房层数；新规范版：须在此输入。3)薄弱的结构层号[旧高5.1.14]对竖向不规则的高层建筑结构，包括某楼层抗侧刚度小于其上一层的70%或小于其上相邻三层侧向刚度平均值的80%，或结构楼层层间抗侧力结构的承载力小于其上一层的80%，或某楼层竖向抗侧力构件不连续，其薄弱层对应于地震作用标准值的地震剪力应乘以1.15的增大系数。[新高3.5.7]楼层侧向刚度变化、承载力变化及竖向抗侧力构件连续性不符合本规程第3.5.2条、3.5.3条、3.5.4条要求的，该楼层应视为薄弱层，其对应于地震作用标准值的剪力应乘以1.25的增大系数。旧规范版：薄弱层放大系数为1.15；新规范版：薄弱层放大系数为1.25(高层)和1.15（多层）。[新高3.5.2]抗震设计时，对框架结构，楼层侧向刚度可取楼层剪力与楼层层间位移之比，其楼层侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的70%或其上相邻三层侧向刚度平均值的80%；对框架-剪力墙和板柱-剪力墙结构、剪力墙结构、框架-核心筒结构、筒中筒结构，楼层侧向刚度可取楼层剪力与楼层层间位移角之比，其楼层侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的90％，楼层层高大于相邻上部楼层层高1.5倍时，该楼层侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的1.1倍，底层侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的1.5倍。新规范版：对高层框架-剪力墙和板柱-剪力墙结构、剪力墙结构、框架-核心筒结构、筒中筒结构：1、楼层侧向刚度可取楼层剪力与楼层层间位移之比，其楼层侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的70%或其上相邻三层侧向刚度平均值的80%，薄弱层放大系数为1.15（满足抗规要求）；2、不满足[新高4.5.2]的新要求，薄弱层放大系数为1.25，并在结构信息的刚度比中增加如下输出：考虑层高修正的楼层侧向刚度比=下层侧向刚度*下层层高/上层侧向刚度*上层层高(高规3.5.2条文)0(度)方向.......................................................层号塔号层高本层/上层最小比值地震剪力增大1130001.691.501.002130001.160.901.003130001.110.901.004130001.100.901.005130001.090.901.006130001.090.901.007130001.070.901.008130001.100.901.009130001.360.901.0010130001.00[旧高4.5.3]楼层层间抗侧力结构受剪承载力是指在所考虑的水平地震作用方向上，该层全部柱及剪力墙的受剪承载力之和。[新高3.5.3]楼层抗侧力结构的层间受剪承载力是指在所考虑的水平地震作用方向上,该层全部柱、剪力墙、斜撑的受剪承载力之和。旧规范版：没有考虑斜撑的影响。新规范版：斜撑的受剪承载力计及最大轴力的贡献。4)加强层所在的结构层号[新抗6.7.1]除加强层及其相邻上下层外的任一楼层，框架按其侧向刚度分配的最大地震剪力，不宜小于底部结构总地震剪力的10%。[新高9.1.11]对框架-核心筒结构和筒中筒结构中的框架均要求进行剪力调整，其中对带加强层的筒体结构，框架部分最大楼层地震剪力不包括加强层及其相邻上下楼层的框架剪力。新规范版：所有框架剪力调整中，框架部分最大楼层地震剪力不包括加强层及其相邻上下楼层的框架剪力。5)梁配筋计算考虑板的影响(0不考虑,1考虑)[新混5.2.4]对现浇楼板和装配整体式结构，宜考虑楼板作为翼缘对梁刚度和承载力的影响。新规范版：当梁侧两边的板采用刚性板或膜元时，梁配筋计算可考虑每侧3倍板厚的影响。程序根据梁板标高自动判断板为梁的上翼缘还是下翼缘，当板为梁的上翼缘时，对于负弯矩，按板构造钢筋面积考虑对梁的影响，对于正弯矩，按板混凝土受压考虑对梁的影响，当板为梁的下翼缘时，对于负弯矩，按板混凝土受压考虑对梁的影响，对于正弯矩，按板构造钢筋面积考虑对梁的影响。建议考虑板对梁配筋计算的影响，进一步达到强柱弱梁的目的。考虑压筋、板和弹性板计算对梁内力和配筋的影响：梁截面200X500mm，C20混凝土，板厚100mm，梁板顶平齐。板计算单元刚性板壳单元弯矩负正负正-136.25175.82-130.08158.51未考虑压筋和板贡献的配筋12.2717.14只考虑压筋贡献的配筋11.3314.9610.7713.54考虑压筋和板贡献的配筋10.3414.456)所有楼层的塔内强制采用刚性楼板假定(0实际,1刚性)若选择刚性时：旧规范版：所有楼层强制采用刚性楼板假定，一楼层一个刚心。新规范版：所有楼层的塔内强制采用刚性楼板假定，一个平面内每个塔有一刚心，塔外节点自动为弹性，如下图一个平面内有3个刚心，3个塔之间的节点自动为弹性节点，平面内如何定义塔见本章“平面内分块计算位移比”。1.2地震信息1)计算竖向振型(0不算,1计算)[新高10.6.4]8、9度抗震设计时，悬挑结构应考虑竖向地震的影响；6、7度抗震设计时，悬挑结构宜考虑竖向地震的影响。竖向地震应采用时程法或竖向反