SATWE 参数使用说明中国建筑科学研究院PKPM工程部深圳分部2012年2月1、水平力与整体坐标的夹角SATWE生成数据后对PMCAD中的模型旋转相应的角度，风力及地震力方向仍然按照屏幕中水平与竖直轴方向作用，此时迎风面宽度可能发生变化，地震作用方向角发生变化，即该角度的设置会使水平荷载发生变化，通常用于多翼斜交结构的计算，以获得结构每翼的最大内力。模型旋转后，周期、每个振型平动及扭转比例不会发生变化，但x与y方向平动系数一般会发生变化。一、总信息1、水平力与整体坐标的夹角该参数为地震力、风荷载作用方向与结构整体坐标的夹角。抗规5.1.1条和高规4.3.2条规定， “一般情况下，应允许在建筑结构的两个主轴方向分别计算水平地震作用并进行抗震验算”。如果地震沿着不同方向作用，结构地震反应的大小一般也不相同，那么必然存在某个角度使得结构地震反应最为剧烈，这个方向就称为“最不利地震作用方向”。一、总信息1、水平力与整体坐标的夹角这个角度与结构的刚度与质量及其位置有关，对结构可能会造成最不利的影响，在这个方向地震作用下，结构的变形及部分结构构件内力可能会达到最大。当用户输入一个非 0角度（比如 25度）后，结构沿顺时针方向旋转相应角度（即25度），但地震力、风荷载仍沿屏幕的X向和 Y向作用，竖向荷载不受影响一、总信息1、水平力与整体坐标的夹角一般并不建议用户修改该参数，原因有三：考虑该角度后，输出结果的整个图形会旋转一个角度，会给识图带来不便；构件的配筋应按“考虑该角度”和“不考虑该角度”两次的计算结果做包络设计；旋转后的方向并不一定是用户所希望的风荷载作用方向。综上所述，建议用户将“最不利地震作用方向角”填到“斜交抗侧力构件夹角”栏，这样程序可以自动按最不利工况进行包络设计。一、总信息1、水平力与整体坐标的夹角水平力与整体坐标夹角与【地震信息】栏中斜交抗侧力构件附加地震角度的区别是：水平力不仅改变地震力而且同时改变风荷载的作用方向；而斜交抗侧力仅改变地震力方向（增加一组或多组地震组合），是按抗规5.1.1条2款执行的。对于计算结果，水平力需用户根据输入的角度不同分两个计算工程目录，人为比较两次计算结果，取不利情况进行配筋包络设计等；而斜交抗侧力程序可自动考虑每一方向地震作用下构件内力的组合，可直接用于配筋设计，不需要人为判断。一、总信息1、水平力与整体坐标的夹角一、总信息2、混凝土容重、钢材容重一般取默认值，也可取大一些来考虑梁、柱、墙表面的抹灰重量，如混凝土容重取27kN/m3。质量是周期计算的一个重要指标，质量的分布和大小直接影响结构的振型和周期，SATWE软件不对材料的密度和重度进行分别定义，而是按照容重换算结构的质量。 一、总信息2、混凝土容重、钢材容重一般框架、框剪及框架核心筒结构可取26.0，剪力墙可取27.0。由于程序在计算构件自重时并没有扣除梁板、梁柱重叠部分，故结构整体分析计算时，混凝土容重没必要取大于27.0。如果结构分析时不想考虑混凝土构件的自重荷载（如单建式地下室，将水浮力按均布荷载施加到板面，再利用“竖向导荷”得到柱底水浮力时），该参数可取0。一、总信息2、混凝土容重、钢材容重如果用户在PM“荷载定义”中勾选“自动计算现浇板自重”，则楼板自重也按 PM中输入的混凝土容重计算。楼（屋）面板板面的建筑装修荷载和板底吊顶或吊挂荷载可以在结构整体计算时通过楼面均布恒载输入。钢材容重（kN/m3）：Gs = 78.5一般情况下，钢材容重取 78.5。一、总信息2、混凝土容重、钢材容重对于钢结构工程，在结构计算时不仅要考虑建筑装修荷载的影响，还应考虑钢构件中加劲肋等加强板件、连接节点及高强螺栓等附加重量及防火、防腐涂层或外包轻质防火板的影响，因此钢材容重通常要乘以 1.041.18的放大系数，即取 8293。如果结构分析时不想考虑钢构件的自重荷载，该参数可取0。 一、总信息3、裙房层数此参数主要是为了确定剪力墙底部加强高度的。抗规6.1.10规定有裙房时，加强部位可延伸到裙房上一层。裙房层数应包含地下室层数。 抗规6.1.3条 2款及高规3.9.6条规定，“主楼结构在裙房顶部上、下各一层应适当加强抗震构造措施”。程序中该参数作用暂时没有反映，实际工程中用户可参考高规10.6.3-3条，将裙房顶部上、下各一层框架柱箍筋全高加密，适当提高纵筋配筋率，予以构造加强。一、总信息3、裙房层数对于体型收进的高层建筑结构、底盘高度超过房屋高度 20%的多塔楼结构尚应符合高规10.6.5条要求；目前程序不能实现自动将体型收进部位上、下各两层塔楼周边竖向构件抗震等级提高一级的功能，需要用户在“特殊构件定义”中自行指定。一、总信息4、转换层所在层号（1）确定结构底部加强区位置，进一步确定剪力墙边 缘构件的配筋。内力调整，抗震等级调整等，符合高规 10.2节内容。仅有部分转换构件时不应输入本参数，可 只在特殊构件定义属性。输入转换层号，程序可自动判断 加强区层数。（2）根据高规附录E的规定，转换层在1-2层时， 其上下层要满足剪切刚度比的要求；转换层在3层及以上 时，要满足剪弯刚度比的要求。输入转换层号，并在计算 软件中选择相应的楼层刚度算法，软件会输出转换层上下 楼层的刚度比。一、总信息4、转换层所在层号（3）自动设置为薄弱层SATWE中增加是否将转换层号自动识别为薄弱层选项 ，如勾选，则不需在“调整信息”的薄弱层中再输入转换 层号。要注意的是对于桁架转换结构，其竖向构件不连续 常发生在转换桁架的下一层，此时应手工输入该层号作为 薄弱层。一、总信息4、转换层所在层号（3）自动设置为薄弱层一、总信息5、嵌固端所在层号嵌固端所在层号默认为地下室层数+1. 主要起以下几个作用 1、剪力墙底部加强部位下延一层； 2、下一层柱谨放大10%，梁端弯矩设计值放大30%； 3、堪固层为底层时刚度比限值为1.5； 4、规范涉及的所谓底层的概念所涉及的内力调整等： 5、确定计算倾覆力矩的位置；有转换层时影响是否为高 位转换的判断。930已改为按地面标高判断； 6、不作为底层确定柱子计算长度的依据。一、总信息6、墙元细分最大控制长度剪力墙在计算前要进行网格划分以形成单元，墙元细 分控制尺寸的大小决定了含剪力墙结构的刚度的计算准确 性。SATWE推荐使用网格剖分尺度是1m，对墙宽及墙高方 向均起作用一、总信息6、墙元细分最大控制长度对于转换梁上托墙，由于梁与墙通过节点相连，该节 点即为墙划分时形成的每个墙单元的端点，为了提高转换 梁的计算精度，可以将该长度设置为0.5m或1.0m。如果结构中有转换梁托墙，不管选择何种结构体系， 托墙划分单元后都会打断转换梁。一、总信息7、地下室层数当上部结构与地下室共同分析时，通过该参数程序在 上部结构风荷载计算时自动扣除地下室部分的高度（地下 室顶板作为风压高度变化系数的起算点），并激活【地下 室信息】参数栏。无地下室时填0； 有地下室时根据实际情况填写。填写时须注意以下几点： 1) 程序根据此信息来决定内力调整的部位，对于一、二 、三及四级抗震结构，其内力调整系数是要乘在地下室以 上首层柱底或墙底截面处（嵌固端）； 2) 程序根据此信息决定底部加强区范围，因为剪力墙底 部加强区的控制高度应扣除地下室部分； 3) 当地下室局部层数不同时，应按主楼地下室层数输入 ； 4) 地下室宜与上部结构共同作用分析。一、总信息8、对所有楼层强制采用刚性楼板假定位移比计算时选择该项层刚度比计算，严格来说要采用刚性板假定 。对于有弹性楼板或板厚为0的工程，可计算两 次，第一次选择强制刚性楼板假定，确定薄弱层 。第二次将薄弱层号填入，按真实情况计算内力 及配筋。如果工程中无弹性楼板、无开洞、无越 层错层，则默认的楼板假定就是刚性楼板假定。一、总信息8、对所有楼层强制采用刚性楼板假定对楼板形状复杂的工程（如有效宽度较窄的环形楼板、有 大开洞的楼板、有狭长外伸段的楼板、局 部变窄形成薄弱连接部位的楼板、连体结构的狭长连接体 楼板等），则应采用“弹性膜”假定。多塔结构如果上部 没有连接，则各塔楼应分别计算并分别验算其周期比。对 于体育场馆、空旷结构的特殊的工业建筑，没有特殊要求 的，一般可不控制周期比。 实际工程中要注意以下两点： 一、总信息8、对所有楼层强制采用刚性楼板假定1) 对于复杂结构（如不规则坡屋顶、体育馆看台、工业 厂房，或者柱项、墙顶不在同一标高，或者没有楼板等情 况），如果再强制采用“刚性楼板假定”，结构分析会严 重失真。对这类结构不宜硬性控制位移比，而应通过查看 位移的“详细输出”，或观察结构的动态变形图，以考察 结构的扭转效应。 2) 对于错层或带夹层的结构，总是伴有大量的越层柱， 如采用强制刚性楼板假定，所有越层柱将受到楼层约束， 造成计算结果失真。一、总信息9、墙元侧向节点信息SATWE强制为出口，墙元的变形协调性好，分 析结果符合剪力墙的实际。一、总信息10、强制楼板刚性假定时保留弹性板面外刚度一、总信息此参数主要用于“板柱体系”、且楼板定义了弹 性板3或6的情况。对于无梁楼盖模型，如果仅定 义了弹性板6，而没有勾选该参数，会造成部分柱 的不平衡力很大，继而使柱的X、Y向配筋相差太 多； 当勾选后，程序在进行弹性板划分时自动实现梁 、板边界变形协调，同时应将中梁刚度放大系数 改为1。11、结构材料信息分为钢筋混凝土结构、钢与砼混合结构、有填 充墙钢结构和无填充墙钢结构共4个选项。选定结 构材料即确定结构设计的相关规范，如0.2Q（砼结构）或 0.25Q（钢结构）调整。型钢混凝土和钢管混凝土结构属 于钢筋砼结构。有填充墙钢结构和无填充墙钢结构 之分是为了计算风荷载中的脉动系数。根据荷规 164页7.4.2-2式计算，这是10版采用的方法。新版程序相 应在“风荷载信息”增加了“风载作用下的阻尼比”参数 ，其初始值由“结构材料信息”控制。一、总信息一、总信息12、结构体系一般按结构布置的实际情况确定， 选用不同体系，程序按照不同体系进行构造或内力调整放 大。与旧版程序相比，增加了“部分框支剪力 墙结构”、“单层钢结构厂房”、“多层钢结构厂房”和 “钢框架结构”，取消了“短肢剪力墙”和“复杂高 层结构”。当读入旧版程序时，程序自动将“短肢剪力墙 ”转为“剪力墙结构”；“复杂高层结构”转为 “部分框支剪力墙结构”。一、总信息12、结构体系选择板柱-剪力墙结构，程序自动执行高规 8.1.10 抗震设计时，板柱-剪力墙结构中各层横向及纵向 剪力墙应能承担相应方向该层的全部地震剪力；各层板柱 部分除应符合计算要求外，尚应能承担不少于该层相应方 向地震剪力的20%。一、总信息12、结构体系当结构体系选为异形柱框架结构或异形柱框剪结构 后，程序自动按异规进行计算. 1）降低结构适用高度，减小内力。以往各地规范对框架 和框剪异形柱结构的高度规定各有不同，但从目前弹性 计算的角度来说，都有些偏大，应有所降低。 2）增加节点承载力。在满足柱剪跨比大于1.5的前提下用 较大的肢长；提高混凝土强度等级，但使用大于C40的混 凝土时，楼板和节点强度等级宜分开，否则楼板易开裂； 在满足建筑功能的情况下增加肢厚。13、恒活荷载计算信息及模拟施工次序定义一、总信息逐层或者批次完成的，也就是说构件的自重恒载和附加恒 载是随着主体结构的施工而逐步增加的，结构的刚度也是 随着构件的形成而不断增加与改变的.虑模拟施工加载 与一次性加载对结构分析与设计的结果有较大影响，特别 是高层建筑和楼层竖向构件刚度差异较大的结构。竖向构 件的位移差将导致水平构件产生附加弯矩，特别是负弯矩 增加较大，此效应逐层累加，有时会出现拉柱或梁没有负 弯矩的不真实情况，一般结构顶部影响最大。而在实际施 工中，竖向恒载是一层一层作用的，并在施工中逐层找平 ，下层的变形对上层基本上不产生影响。结构的竖向变形 在建造到上部时已经完成得差不多了，因此