问题描述:
ETABS导出F2K文件时,需要选择导出的楼层、荷载以及荷载工况和荷载组合,如图1所示。其中导出荷载有三个选项,请问三者有什么区别?分别适用于什么情况?
图1 ETABS导出到SAFE选项
解答:
导出荷载的三个选项代表了ETABS导出SAFE的三种方式,本文将通过一个小模型介绍三种方式各自导出的内容及其适用情况,该模型除结构自重外仅考虑楼面恒载和活载。
1. 第一种方式:仅导出楼层荷载
该方式常用于楼板设计,适用于大多数承受竖向荷载的楼板系统。当导出的楼层不承受来自上部结构的荷载或受其影响较小时,应选择此导出选项。
该方式导出的构件包括:本层楼板、梁、柱和墙;同时在柱与墙的底部生成固定支座,在柱顶生成刚域;导出的荷载仅包含所选工况下的楼面荷载(包括点、线、面荷载)。如图2所示为该方式导出的模型及楼面恒载。
图2 第一种方式导出的模型及其荷载
2. 第二种方式:导出楼层荷载及上部荷载
第二种方式是在第一种方式的基础上进一步考虑上部结构对本层的作用。当上部结构对所导出楼层的影响较大时(如转换层),或者用于基础设计时,应选择此导出选项,这也是导出竖向和侧向荷载的推荐选项。
F2K文件导入SAFE后,程序将楼层荷载和上部荷载定义为不同的荷载模式,其中上部荷载以“ABOVE”为后缀命名;同一荷载类型的荷载,楼层荷载和上部荷载包含在同一荷载工况中;如图3所示,其中恒载工况施加的荷载包括Dead和Dead_ABOVE两种。
图3 第二种方式生成的荷载模式和荷载工况
如图4所示为SAFE模型中分别显示面荷载(Dead)和节点荷载(Dead_ABOVE),其中节点荷载即为上部结构传递至该层的作用力。
图4 第二种方式导出的模型及其荷载
3. 第三种方式:导出楼层荷载加上柱和墙扭转
该方式常用于导出温度荷载时选择。该方式导出的构件包括本层楼板和梁,剪力墙按照墙厚和层高生成深梁来模拟;同时在墙两端和柱所在位置生成固定支座;其余楼层对该层的作用以节点荷载的形式导出,其中位移荷载用来反映该节点在整体模型中产生的平动和转动位移。如图5所示,依次为SAFE模型的拉伸视图(剪力墙用深梁模拟),楼面恒载,节点集中荷载以及节点位移荷载。
图5 第三种方式导出的模型及其荷载
注意:
1. ETABS无法导出以下内容:
1)构件的属性指定;例如在ETABS模型中对构件指定的属性修正需在SAFE中重新指定;再例如楼板内部包含特殊节点和集中荷载,为了确保荷载的有效传递,需在SAFE中重新指定楼板剖分网格包含节点。
2)上层柱子。
3)均布面荷载集;ETABS中的均布面荷载集用来实现建筑物按照使用功能指定楼面荷载,如对楼板指定了均布荷载集,导出SAFE前需要替换为均布荷载。
2. 在SAFE中,梁的扭转刚度将被赋予一个0.1的内部修正系数,用于考虑在协调扭转下,梁扭转开裂引起的内力重分布;如果根据实际工程经验梁的扭转刚度折减系数不采用0.1,工程师应自行调整。