pkpm课程设计(论文)

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1、PKPM 结构设计课程作业结构设计课程作业 电电 算算 报报 告告 工程名称：工程名称：六层住宅楼钢筋混凝土框架结构设计 结构型式：结构型式：框架 框剪 剪力墙 学学院：院：力学与建筑工程学院 班级：建工 2 班 姓名：韦贵华 学号：1210630318 指导教师：李胜林 2015 年 12 月 中国矿业大学（北京）本科 PKPM 课程设计 2 摘要摘要 ：本文介绍了通过 pkpm 建筑结构计算机辅助设计计算软件设计居民住宅楼 的设计内容，设计结果。 ABSTRACTABSTRACT：This paper introduces how to use PKPM computer aided st

2、ructure design calculation software design of residential building design content, design results. KEYKEY WORDWORD：pkpm 中国矿业大学（北京）本科 PKPM 课程设计 3 目录 1.课程设计的目的.4 2.设计内容.4 3.设计要求.4 4.设计资料.5 4.1 工程概况.5 4.2 建筑功能.5 4.3 结构选型.5 4.4 材料选用.6 4.6 抗震设计.6 5.截面尺寸初选.6 5.1 柱的尺寸.6 5.2 梁的尺寸.7 5.3 板的厚度尺寸 8 6.荷载统计.8 6.1

3、 恒载标准值计算 8 6.2 活荷载标准值计算 9 7.建模步骤.9 7.1 pmcad 结构平面计算机辅助设计.9 7.2 SATWE 结构空间有限元分析设计软件.10 7.3 梁柱施工图.11 7.4 JCCAD 基础工程计算机辅助设计.11 7.5 修正、标注.12 8.PKPM 计算参数信息12 9.计算结果分析23 10.设计结果.25 10.1 建筑平面图25 10.2 结构平面布置图. 27 10.3 梁柱节点载荷平面图. 28 10.4 结构内力图 33 10.5 梁柱施工图 37 10.6 基础平面施工图. 41 10.7 结构平面布置图. 41 中国矿业大学（北京）本科 P

4、KPM 课程设计 4 1.1.课程设计的目的课程设计的目的 该课程设计是学完PKPM 软件设计课程，掌握了 PKPM 软件的使用方法后进 行的实践环节，该课程设计的目的主要在于使学生熟悉结构设计的全过程，学会 利用 PKPM 结构设计软件进行工程结构设计，能对一个框架结构经过 PKPM 建模并 计算后获得该结构的内力及配筋，并正确认读结构施工图纸。初步培养学生综合 运用所学专业知识分析和解决实际工程问题的能力。 1、学会识别建筑图，并根据建筑平面准确布置结构受力构件：墙、柱、梁。 2、了解各类结构设计类软件的基础上，能获得学习结构设计类软件的学习方 法，能自主学习其他结构类设计软件 3、正确理

5、解和应用我国现行有关设计规范和规程，掌握钢筋混凝土结构施工 图的表达方式和制图标准的规定，训练学生计算机绘图的基本技能。 2.2.设计内容设计内容 根据所给的建筑平面图用 PKPM 建模计算结构内力及配筋。 熟练应用 PMCAD 建立模型，布置梁板荷载。 用 SATWE 进行模型检查，设置计算参数，并进行内力和配筋计算。 对计算结果进行分析校核，并根据计算结果对模型重新调整，直至结构计算 附和规范要求。 用 JCCAD 对结构进行基础计算。 使用 CAD 对 PKPM 的图形结果进行修改完善。 3.3.设计要求设计要求 使用 PKPM 结构设计软件对某一个框架结构/框剪结构/剪力墙结构进行辅助

6、设 计，工程图纸可以为实际工程，也可自己绘制。计算模块统一采用 SATWE 模块。 其他相关要求如下： 3.1 基本内容 （1）结构基本情况 1）工程名称，结构类型，工程特点，各层层高，所在区域，场地类别，地 基土情况等； 中国矿业大学（北京）本科 PKPM 课程设计 5 2）构件的基本尺寸： 3）荷载统计及计算：风荷载，地震荷载，恒荷载，活荷载，隔墙线荷载等； 4）工程嵌固部位； （2）整体计算输出结果整理 1）结构总信息； 2）周期、振型； 3）最大地震力方向； 4）结构整体合理性指标：位移比、层间最大位移与层高比、周期比、刚度比、 层间受剪承载力比、剪重比、刚重比、框架的倾覆力矩比；对于

7、框剪结构的 0.2Q0 的调整； 5）超筋超限信息； 6）结构平面布置图； 7）荷载布置图； 8）墙、柱轴压比； 9）梁、墙、柱配筋结果平面图； 10）板配筋结果平面图； 11）计算结果分析、说明及对电算中超筋超限结果处理方法。 3.2 可补充的内容 本部分为选做内容，感兴趣的同学根据结构可自行选择相应模块进行。 1）基础计算：基础配筋计算及沉降计算； 2）挡土墙计算； 3）楼梯计算。 4.4.设计资料设计资料 4.14.1 工程概况工程概况 建筑工程为住宅工程， 一层层高4.0m， 二层层高3.2m， 三六层层高均为3.0m， 房屋总高 19.2m。 4.24.2 建筑功能建筑功能 民用建筑

8、，两室一厅一卫，每单元有一户。 4.34.3 结构选型结构选型 中国矿业大学（北京）本科 PKPM 课程设计 6 结构体系选型：结构体系为六层现浇框架结构。 屋面结构：采用现浇钢筋混凝土屋盖，刚柔性相结合的屋面，各层楼板厚均 为 100mm。 图 4.1 材料类型 4.44.4 材料选用材料选用 混凝土：基础、基础梁、框架柱、框架梁、楼面板、屋面梁、屋面板、楼梯 等现浇混凝土构件均采用 C30 混凝土。 钢筋：楼板钢筋 HRB400，强度设计值，fy360/mm 2；框架梁、柱主筋采用 HRB400， 强度设计值， fy360N/mm 2， 箍筋采用 HPB300， 强度设计值， fy270/

9、mm2。 墙体：外墙为 240 厚粘土空心砖砌筑； 4.54.5 风荷载风荷载 基本风压： 2 /35. 0mkN 4.64.6 抗震设计抗震设计 抗震烈度 6（0.05g），场地类别 2，框架抗震等级 3。 5.5.截面尺寸初选截面尺寸初选 5.15.1 柱的尺寸柱的尺寸 由建筑平面图（见图 5.1 结构平面计算简图）可知，在该户型中受力最大的 为由轴线 1、3、5、7 分别与 C、D 所确定的柱，所以这几个柱截面尺寸为所在跨 中国矿业大学（北京）本科 PKPM 课程设计 7 度的 1/10。 最初设定为 400mm450mm。 其余柱子出设定截面尺寸为 400mm400mm， 但是最终由于

10、层数为 6 层，压力较大，柱子承受压力太大，最终部分柱子经过修 改调整为 500mm500mm。 5.25.2 梁的尺寸梁的尺寸 梁高一般按刚度要求初步估算，然后再根据荷载大小及构造要求初步确定。 根据刚度要求： 次梁h=（1/121/18）L，b=墙厚=240 主梁h=(1/151/10)L，b=300 其中 L梁的跨度；h梁的截面高度;b梁的截面宽度 次梁的方法与主梁的方法一样，最终确定为 h=400mm，b=200mm。 梁的截面尺寸：主梁：300mm500mm，300mm450mm，300mm400mm，300mm 350mm 次梁：240mm450mm，240mm400mm，240m

11、m350mm 结构平面计算简图（图 5.1）如下所示： 中国矿业大学（北京）本科 PKPM 课程设计 8 图 5.1 结构平面计算简图 5.35.3 板的厚度尺寸板的厚度尺寸 板的厚度尺寸一般按刚度要求初步估算，然后再根据荷载大小及构造要求初 步确定。根据刚度要求：板厚mmhb80且40L b h：L板短边的长度。最终取 板厚 100mm。 6.6.荷载统计荷载统计 6.16.1 恒载标准值计算恒载标准值计算 屋面：卫生间楼面恒载为 6.5 kN/m2，其余房间楼面恒载为 1.5 kN/m2，屋面 中国矿业大学（北京）本科 PKPM 课程设计 9 恒载为 3.0 kN/m2。（须在 pkpm

12、中自动计算楼板重） 墙体：作用于梁间面荷载 5.7kN/m2。内墙为 240 粘土空心砖砌筑，作用于梁 间面荷载 5.24kN/m2。（则梁间线荷载与层高有关：如二层梁间线荷载=5.7 kN/m2X3.2m=18.24 kN/m，又由于外墙开窗较多，荷载折减 85%，即 18.24 kN/m 85%=15.5kN/m） 除开窗较多的外墙有荷载折减，其余均不折减。 梁上的恒荷载： （pkpm 自动计算，其中由二级次梁传来的荷载简化为集中力， 传递到对应一级次梁和主梁上） 6.26.2 活荷载标准值计算活荷载标准值计算 根据建筑结构荷载规范（GB50009-2001）查得 一般的房间活载： 2 /

13、0 . 2mkN 卫生间活载： 2 /5 . 2mkN 屋面活荷载 ：0.7 kN/m2。 荷载值如下图： 7.7.建模步骤建模步骤 7.17.1 pmcadpmcad 结构平面计算机辅助设计结构平面计算机辅助设计 1、用 pkpm 建模，平面布置图绘制完成之后，在 PMCAD 建筑模型与荷载输入 中设立 3 个标准层；按建筑平面设计图输入轴网，按照设计好的梁柱截面尺寸以 及偏心，布置梁和柱，设计参数、荷载，包括每层梁间线荷载，楼面恒载、活载， 外墙为 240 厚粘土空心砖砌筑，作用于梁间面荷载 5.7kN/m2。内墙为 240 粘土空 心砖砌筑，作用于梁间面荷载 5.24kN/m2。（则梁间

14、线荷载与层高有关：如二层梁 间线荷载=5.7 kN/m2X3.2m=18.24 kN/m，又由于外墙开窗较多，荷载折减 85%，即 中国矿业大学（北京）本科 PKPM 课程设计 10 18.24 kN/m85%=15.5kN/m）除开窗较多的外墙有荷载折减，其余均不折减。卫 生间楼面恒载为 6.5 kN/m2，其余房间楼面恒载为 1.5 kN/m2（均需 PKPM 自动计 算楼板自重），卫生间楼面活载为 2.5 kN/m2，其余房间楼面恒载为 2.0kN/m2， 屋面恒载、活载分别为 3.0 kN/m2、0.7 kN/m2。修改各项参数；然后按照要求进 行楼层组装，本结构第一层为 4m，第二层

15、为 3.2m，第三五层为 3m。 2、 在 PMCAD 建筑模型与荷载输入存盘退出， 进入 PMCAD 结构楼面布置信息中， 设置修改每层楼板厚度与强度等级，保存退出。 3、进入 PMCAD 楼面荷载传导计算，根据要求修改每层的恒载与活载，保存退 出。 4、在 PMCAD-A 平面载荷显示校核中导出各楼层的梁柱节点载荷平面图 （CHKPM.T）。 第一标准层梁柱如下： 7.27.2 SATWESATWE 结构空间有限元分析设计软件结构空间有限元分析设计软件 1、进入 SATWE 界面中接 PM 生成 SATWE 数据，执行项目 1 和 7，输入各项设计 中国矿业大学（北京）本科 PKPM 课程

16、设计 11 参数，如风荷载信息，地震信息，配筋信息等，其他根据需要选择性执行。然后 进入 SATWE 界面 2，计算控制参数，再进入 SATWE 界面 4，输出混凝土结构配件及 钢构件验算简图，并检查是否有错误，图中标红的地方是需要注意的地方，有的 是错误警告，如果标红要在 PMCAD 中查找错误的地方，修改之后重复以上步骤。 例如我在第一次计算时，出现了如图 7.1 的错误。 看出来是梁的截面尺寸不够大，于是我把原来 240450 的梁以五十量级改到 了 240500 后不再标红。证明已经验算合格。 图 7.1 2、直到上述过程完成，没有错误后以文本形式输出结构设计信息 （WMASS.OUT），混凝土结构配件及钢构件验算简图（WPJ1.T），梁弹性挠度、柱 轴压比、墙边缘构件简图（WPJC1.T），梁设计内力包络（WBEMF1.T），梁设计配 筋包络图（WBEMR1.T）。 7.37.3 梁柱施工图梁柱施工图 1、进入梁柱施工图，进行 1 梁归并，2 梁立、剖面图，生成裂隙图（LF1.T）