《PKPM软件应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《PKPM软件应用（166页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第三章 PKPM软件的应用,主要内容,通过对一个工程实例的结构设计，主要介绍：结构平面计算机辅助设计软件PMCAD框排架结构计算与绘图软件PK结构三维分析与设计软件TAT/SATWE,需要具备相关知识,建筑结构荷载混凝土结构设计建筑结构抗震设计,第一部分 PKPM系列软件简介,（1）结构平面计算机辅助设计软件PMCAD,功能：通过人机交互方式输入各层平面布置和外加荷载信息；为各种计算模型提供所需数据文件；计算现浇板的内力和配筋以及结构平面施工图的辅助设计；砖混结构及底框结构上部砖混结构的抗震分析验算；做砖混结构圈梁布置，画砖混圈梁大样及构造柱大样图；统计结构工程量，以表格形式输出等。,（2）钢
2、筋混凝土框排架及连续梁辅助设计软件PK,功能：采用二维内力计算模型进行平面框架、排架结构的内力分析和配筋计算；根据规范及构造手册要求自动进行构造钢筋配置；绘制梁柱施工图，且有多种施工图绘制方式供选择。,（3）多高层建筑结构三维分析与设计软件TAT,功能：对多、高层钢筋混凝土结构以及钢-混凝土组合结构进行内力分析和配筋计算；进行结构弹性动力时程分析等。TAT中，剪力墙采用开口薄壁杆件模型，并假定楼板平面内刚度无限大，平面外刚度为零。这使得结构自由度大为减少，计算分析得到一定程度的简化，从而大大提高了计算效率。TAT-8用于八层以下的多层结构。,（4）多高层建筑结构空间有限元分析与设计软件SATW
3、E,功能：与TAT类似。SATWE中，剪力墙采用由板壳单元来模拟，既有平面内刚度又有平面外刚度。楼板既可以按弹性考虑，也可以按刚性板考虑，是一种接近实际情况的模型。由于结构自由度数增多，计算工作量增加，效率降低。当结构布置较规则时，采用TAT即能满足精度要求，效率较高。当结构复杂，存在较多布置不规则的复杂剪力墙，或楼板局部开大洞时，应选用SATWE。SAT-8用于八层以下的多层结构。,（5）梁柱施工图设计,功能：将梁、柱进行归并，并绘制梁柱施工图。,（6）基础工程辅助设计软件JCCAD,功能：进行 柱下独立基础，砖混结构墙下条形基础，桩基、筏板基础等各种基础的结构设计与施工图设计。,（7）楼梯
4、辅助设计软件LTCAD,功能：采用交互方式布置楼梯或直接与三维建筑软件APM或PMCAD接口读入数据，适用于多种楼梯的辅助设计，完成楼梯内力与配筋计算及施工图设计。,（8）剪力墙辅助设计软件JLQ,功能：设计墙平面尺寸、分布筋、边框柱、端柱、暗柱及墙梁配筋，并提供两种图纸表达方式供选择。,（9）预应力混凝土结构设计软件PREC,功能：计算预应力框架梁中预应力筋和非预应力筋；绘制施工图；预应力楼板有限元分析；采用等代框架法计算板柱结构；绘制预应力板施工图等。PREC2用来计算二维预应力框架结构。,（10）结构基本构件辅助设计软件GJ,功能：各种普通钢筋混凝土独立构件（包括梁、板、柱、砌体结构中雨
5、篷、阳台、挑梁、墙梁等）的配筋计算、裂缝宽度及挠度计算。,包括混凝土小型空心砌块辅助设计软件QIK，箱形基础辅助设计软件BOX，弹塑性动、静力分析软件EPDA/PUSH，特殊多高层有限元分析与设计软件PMSAP，基坑支护设计软件JKZH等。,（11）其他特种结构辅助设计软件,包括门式钢架、框架、桁架、支架、框排架结构的模型输入、受力计算、施工图辅助设计等。,（12）钢结构辅助设计软件,本课程工程实例概况,某三层综合楼，一、二层为办公，三层为住宅。一、二、三层平面图见下图。现浇楼、屋盖，室内外高差0.45m，基础梁标高-0.5m。抗震设防烈度为7度，类场地，设计地震分组为第一组。混凝土强度等级：
6、梁、板、柱为C30，主筋采用HRB335钢筋，箍筋采用HPB235钢筋。框架填充墙采用300250110水泥空心砖。,底层平面图,二层平面图,三层平面图,第二部分 结构平面辅助设计软件PMCAD的操作,PMCAD操作的主要步骤：（1）人机交互建立全楼结构模型，并输入荷载信息（2）完成各层楼板楼面的详细布置（3）进行楼面荷载传导计算（4）画结构平面图（5）砖混结构，进行抗震及其他计算,第一次打开软件，PKPM的隐含工作目录为C:PKPMWORK。每做一个新工程时，应专门建立一个文件夹，通过“改变目录”按钮将新的文件夹设置为当前工作目录。所有的数据文件都将保存在当前工作目录中。,轴线输入：绘制建筑
7、物整体的平面定位轴线。交互输入的基础环节。结构布置不同的层，需定义不同的轴线。网格生成：轴线交割形成网格和节点。节点：所有轴线的端点、交点以及独立输入的节点。网格：处于连续轴线上两节点中间的部分）构件定义：将各种构件（梁、柱、墙）的不同截面尺寸定义为不同的类型。楼层定义：是依照从下至上的次序进行各个结构标准层平面布置。凡是结构布置相同的相邻楼层都应视为同一标准层，只需输入一次。由于定位轴线和网点业已形成，布置构件时只需简单地指出哪些节点放置哪些柱；哪条网格上放置哪个墙、梁或洞口。荷载输入：输入梁、柱、墙以及节点荷载。 楼面恒活：依照从下至上的次序定义荷载标准层。凡是楼面均布恒载和活载都相同的相
8、邻楼层都应视为同一荷载标准层，只需输入一次。设计参数：输入结构总信息、材料信息、地震信息、风载信息、绘图参数等。 楼层组装：进行结构竖向布置。每一个实际楼层都要确定其属于哪一个结构标准层、属于哪一个荷载标准层，其层高为多少，从而完成楼层的竖向布置。保存文件：是确保上述各项工作不被丢弃的必须的步骤。按照主菜单顺序一步步进行。,PMCAD主菜单,常用快捷键,F4角度捕捉开关（捕捉到指定的角度方向）F5重新显示当前图形F6显示全图F7以图形区域为基点，放大一倍F8以图形区域为基点，缩小一倍Insert绘图时由键盘输入点的绝对坐标Home 绘图时由键盘输入点的相对直角坐标End 绘图时由键盘输入点的相
9、对极坐标其余快捷键参见教材,工程实例,三个结构标准层：第一标准层对应二层楼盖，第二标准层对应三层楼盖，第三标准层对应屋盖。底层层高为二层楼盖到基础顶距离。,也可以在基础梁处建一个结构标准层，该层板厚为零。注意应将其设为地下室（不计算风力，不产生振动和水平侧移）。模型中只需反应结构构件，非结构构件（如填充墙）的影响间接考虑。,底层平面图,第一结构标准层（0.500标高处）,二层平面图,第二结构标准层（4.000标高处）,三层平面图,第三结构标准层（7.600标高处）,第四结构标准层（10.900标高处）,主菜单一 PM交互式数据输入,（1）轴线输入,节点：直接绘制独立节点。两点直线：绘制线段。平
10、行直线：成批绘制平行等长线段。折线：绘制折线段。矩形：绘制矩形轴线。辐射线：输入一组延长线交于一点的等长辐射型轴线。圆弧/圆环：绘制弧形或环形轴线。正交轴网：输入的轴线为正交轴线。圆弧轴网：绘制弧轴线及径向轴线。轴线命名：为指定轴线命名。轴线显示：打开或关闭轴网的显示。,（2）网格生成,轴线显示：打开或关闭轴网的显示。形成网点：将几何线条转变成楼层布置需用的白色节点和红色网格线。程序经常根据需要自动进行。网点编辑：有六个子菜单。轴线命名：为指定轴线命名。网点查询：用光标指定目标，查询节点坐标或网格长度。网点显示：网点数据显示开关，点击后可显示节点坐标或网格长度。可用Enter和Tab键放大和缩
11、小字符。节点距离和节点对齐：如果有些工程规模很大，“形成网点”菜单会产生一些误差而引起网点混乱，此时应执行本菜单。程序要求输入一个归并间距（节点距离），程序初始值设定为50mm，这样，凡是间距小于50mm的节点都视为同一个节点（节点对齐）。上节点高：本层在层高处节点的高度，程序隐含为楼层的层高，改变上节点高，也就改变了该节点处的柱高、墙高和与之相连的梁的坡度。用该菜单可更方便地处理坡屋顶。清理网点：自动去除无用（没有布置构件）的网点和网格。,平移网点：单个或成批平移网点，从而对轴线、网格进行调整（如修改跨度）。构件布置随着网格一起改变。删除轴线：删除轴线名称。删除节点和删除网格：形成网点图后对
12、网格和节点进行删除。节点的删除将导致与之联系的网格也被删除。恢复节点和恢复网格：删除节点和网格后，没有重新进行“网格生成”命令之前，还可以进行恢复。全体恢复：恢复被删除的网格和节点。,选择对象和布置构件的四种方式 光标直接选择方式 用光标直接点取的方式（程序首先进入的方式）。 沿轴线选择方式 光标点取的轴线上的所有对象被选中。 按窗口选择方式 用光标在图中截取一窗口，窗口内的所有对象被选中。 按围栏选择方式 用光标点取多个点围成一个任意形状的围栏，将围栏内所有对象被选中。按Tab键，可使程序在这四种方式间依次转换。,（3）楼层定义：平面布置的核心程序,1. 构件布置2. 本层信息3. 本层修改
13、4. 截面显示5. 绘墙线和绘梁线6. 偏心对齐换标准层层编辑,构件布置,新建：定义各类构件（柱、梁（包括主梁和次梁）、墙、洞口、斜杆）的材料和截面尺寸。 柱、梁、斜柱支撑杆件需输入截面形状类型、尺寸及材料。对于墙定义其厚度，墙高程序自动取层高。对于洞口限于矩形，需输入宽和高的尺寸。修改：修改各构件材料和截面尺寸。修改截面尺寸时，如果该构件已经布置在标准层上，则这些构件同时被修改。,1. 构件布置,1. 构件布置,删除：删除已定义的截面种类。如果该构件已布置在标准层上，则这些构件一起被删除。布置：将构件布置在网格或节点上。清理：将从未使用过的构件从定义表中删除。,1. 构件布置,柱布置在节点上
14、，每节点上只能布置一根柱。梁、墙布置在网格上，两节点之间的一段网格上仅能布置一根梁或墙，梁墙长度即是两节点之间的距离。洞口也布置在网格上，可在一段网格上布置多个洞口。 当布置构件时，选取构件截面后，屏幕上弹出偏心信息对话框。如果需要输入偏心信息时，应点取对话框中项目输入，该值将作为今后布置的隐含值直到下次被修改。 柱相对于节点可以有偏心和转角，柱宽度方向与轴的夹角称为转角，沿柱宽方向的偏心称为沿轴偏心，向右偏为正，沿柱高方向的偏心称为偏轴偏心，以向上（柱高方向）为正。柱沿轴线布置时，柱的方向自动取轴线的方向。,设梁或墙的偏心时，一般输入偏心的绝对值，布置梁墙时，光标偏向网格的哪一边，梁墙就也偏
15、向哪一边。 布置洞口时，需要输入定位距离与底部标高（洞口底部距楼面的距离）。靠左和靠右分别为洞口紧贴左或右节点，居中为该洞口在该网格线上居中布置。除此之外，若键入大于0小于1的数（相对值），则为左端定位，若键入一个小于0大于-1的负数，则为右端定位。若键入数字加单位mm，则为中点定位（绝对值）。如键入1000mm，则窗口中点位于网格中点左侧1000mm，如键入-1000mm，窗口中点位于网格中点右侧1000mm。 布层间梁：设置标高不在楼层上，而在两层之间的连接柱或墙的特殊的梁段。例如某些楼梯间处的梁或某些特殊用途的层间梁。在做TAT分析时，只把层间梁的荷载传到结构上，并不考虑其刚度的影响。,
16、按主梁输入和按次梁输入的次梁的区别,按主梁输入较为方便。次梁按主梁输入时，梁的相交处会形成大量无柱联接节点，节点又把一跨梁分成一段段的小梁，因此梁根数和节点数会增加很多；次梁按次梁输入时，次梁端点不形成节点，不切分主梁，主梁根数和节点数大大减少。因此，当工程规模较大而节点、杆件或房间数量可能超出程序允许范围时，按次梁输入可有效地、大幅度减少节点、杆件的数量。 主梁分隔房间，次梁不分隔房间，修改板厚，楼板开洞等都以房间为单位，所以按主梁输入较方便。当主梁输和当次梁输在程序处理上也有很多不同点，计算和绘图结果也会不同。按主梁中输入的次梁将由SATWE、TAT进行空间整体计算，由于主次梁的相互作用，主、次梁之间不仅传递竖向力，还传递弯矩和扭矩，因此能真实地反应结构的刚度，在大多数情况下计算比较准确；按次梁输入的次梁则不参与整体计算，在TAT或SATWE的“PM次梁内力与配筋计算”中按连续梁二维计算模式计算，其各支座均无竖向位移。,
