利用PKPM进行多层框架结构设计的主要步骤全doc
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PKPM建模全过程出图容:说明,基础,柱配筋图,梁配筋图,板配筋图,必要的大样图。
调模型技巧:对于多层结构,首先保证前两阶周期为平动,第三阶为扭转,且扭转周期比基本周期要小于0.85;当扭转周期比基本周期大于0.85时,应保证第二周期为平动。
当第三周期为平动时,说明该方向的平动比较刚,即需要减弱该方向。
一、仔细查看建筑图,建模时应使建筑的外边线与结构模型齐平。
二、构件截面尺寸的确定:1.柱的截面尺寸:《抗规》6.3.5设计时可先估算一个尺寸,一般8m的柱距可采用400*400或者450*450即可。
2.梁的截面尺寸:《抗规》6.3.1主梁取:h=(1/10-1/15)l, b=(1/3-1/2)h;次梁:h=(1/12-1/20)l, b=(1/3-1/2)h ;l为跨度暖管井可直接去200*4003.板厚:《混规》9.1.2单向板:h=L0/30—L0/35 且h≧60mm;双向板:h=L0/40—L0/45 且h≧80mm;L0为计算跨度,可取支座中心线之间的距离和1.15Ln(净跨)两者的较小值(跨度为较小板宽)。
地下室顶板厚度不宜小于160mm,顶层楼板厚度不宜小于120mm。
《高规3.6.3》悬挑板:板厚取跨度的1/10.三、PMCAD建模1.轴线输入将CAD中的轴线导入PKPM:前提CAD中轴线必须在同一个图层上,量一下轴线长度是否与标注的相同即可。
步骤:TSSD打开建筑图——选中轴线,采用CX命令(恢复原图,点CX后右击)——W 命令建立外部块,并另存为04版——PKPM中PMCAD6 Autocad平面图向建筑模型转化——DWG转图——打开DWG,“轴网”命令并点击导入的轴网——转换成建筑模型数据——返回建模——保存退出——请选择中不选“清理无用的网格、节点”并确定——继续退出程序——PM12.构件输入1.先查阅《抗规》6.1.2确定抗震等级。
2.框架梁不须每根尺寸相同。
当梁的跨度较小时,梁高也不应取大。
谈利用PKPM进行框架结构设计PKPM(国家标准规范的计算机辅助设计软件)是一款钢结构设计软件,可用于框架结构设计。
框架结构是一种常见的结构形式,由梁、柱和节点组成,PKPM可以帮助设计师对这些要素进行分析和设计。
下面将详述如何利用PKPM进行框架结构设计。
首先,在利用PKPM进行框架结构设计之前,需要收集和整理工程要求、工程材料、结构荷载等相关数据。
这些数据是进行框架结构设计的基础,能够影响到整个设计过程以及设计结果的准确性。
其次,在进入PKPM软件后,我们需要根据实际情况选择合适的计算和分析模型。
PKPM提供了许多预设的计算和分析模型,我们可以根据工程的具体需求选择合适的模型。
在选择模型后,我们需要输入设计数据、结构组成、节点条件等信息。
然后,我们需要对荷载进行分析和计算。
PKPM软件提供了强大的荷载计算功能,可以对静态荷载、动态荷载等进行分析。
通过输入荷载参数,PKPM可以自动计算出荷载的大小和作用在结构上的位置,并对结构产生的应力和变形进行计算和仿真。
接下来,我们可以进行结构的设计和分析。
PKPM提供了丰富的结构设计工具,可以对梁、柱等结构要素进行强度、刚度等方面的计算和分析。
设计师可以根据需要设置不同的设计要求和约束条件,PKPM会根据这些条件进行结构优化和设计,并提供设计结果和建议。
在进行框架结构设计时,我们需要注意以下几个方面:1.选取合适的结构材料和截面型号。
PKPM可以根据输入的结构要求和荷载条件,进行截面优化和选型。
设计师可以通过设置不同的约束条件和要求,选择合适的结构材料和截面型号,以满足设计要求。
2.合理设置节点条件和连接方式。
框架结构的节点是连接梁、柱的重要组成部分,节点连接的刚性和稳定性直接影响整个结构的安全性和稳定性。
在PKPM中,我们可以设置节点的约束条件和连接方式,以确保节点的稳定性和安全性。
3.进行结构的验算和分析。
框架结构设计完成后,我们需要对结构进行验算和分析,以验证设计的准确性和合理性。
PKPM框架结构设计
1.结构物理模型:PKPM框架结构设计首先需要对建筑结构进行物理建模。
这包括建筑的几何形状、材料性能、房间布局等方面的信息。
物理模型的准确性对后续分析的可靠性至关重要。
2.荷载计算:在进行结构设计之前,需要将建筑结构所受的荷载进行准确计算。
这包括静荷载、动荷载、气候荷载等各种常见荷载。
荷载计算的准确性对结构性能评估和可靠性分析至关重要。
3.结构分析:PKPM框架结构设计通过结构分析来评估建筑结构的强度、刚度、稳定性等性能。
常用的结构分析方法包括有限元分析、弹性分析、非线性分析等。
分析结果可以用来确定结构的内力分布、变形等。
4.结构优化:在进行结构设计时,PKPM框架结构设计可以基于分析结果进行结构优化。
结构优化的目标通常是最小化结构的重量、成本或应力,并满足一定的性能和可靠性要求。
常用的优化算法包括遗传算法、蚁群算法等。
5.结构验算:PKPM框架结构设计最后需要进行结构验算,以验证所设计的结构是否满足强度、刚度、稳定性等要求。
验算包括对结构主要构件和节点的强度和稳定性进行计算和检查。
结构验算是确保结构设计满足安全性和可靠性要求的重要环节。
综上所述,PKPM框架结构设计是一个综合应用了物理建模、荷载计算、结构分析、结构优化和结构验算等技术的计算方法。
通过该框架,可以高效、精确地进行建筑结构设计,提高结构的性能和可靠性。
谈利用PKPM进行框架结构设计摘要:PKPM软件是工程结构设计中比较常用的一种计算软件,对结构设计起到了很好的辅助作用,下面我们来探讨一下如何利用PKPM软件来进行框架结构设计,希望可以给相关工作人员带来有用的启示。
关键词:PKPM;框架结构1. 建模和计算1.1 布置轴网进入PMCAD中“建筑模型与荷载输入”,再依次进入“轴线输入”、“正交轴网”选项根据建筑图布置轴网,建议先布置主梁的轴网,次梁的轴网可根据需要利用“平行直线”选项进行布置,这样布置出来的轴网就不会太乱。
1.2梁、柱、板的布置轴网布置好了以后就可以进行梁、柱、板的布置了,这时需要进入“楼层定义”选项里面先建立需要的梁、柱截面,梁的高度可以取1/8~1/12轴跨进行试算,然后根据SATWE计算梁配筋率来确认梁截面是否合适,一般梁的经济配筋率为0.4%~0.8%。
柱截面需要根据层高、跨度、层数以及楼面荷载来综合考虑,可以先试算一个柱截面,同样根据SATWE计算出来的柱轴压比及配筋率来确认柱截面是否合适,一般柱的经济配筋率为0.6%~1.5%,在进行柱布置时应尽量避免短柱,短柱及不利于抗震也不经济。
在建好梁柱截面以后,根据建筑图布置梁及柱,进如入“本层信息”选项,在此处可以根据工程需要修改里面的内容,板厚一般默认为100mm,本层信息设置好了以后再依次点取“楼板生成”、“生成楼板”选项,这时生成的楼板厚度就是前面“本层信息”填写的默认厚度100mm。
在“修改板厚”选项里面可以进行板厚修改,取板跨度的1/35作为板厚度,在连接较弱的地方若不允许加梁,则可以通过增加板厚来增强连接。
至于板厚度是否合适,还应根据板配筋大小的综合考虑。
楼梯间不能进行开洞处理,否则楼梯荷载不能进行导算;一般楼梯间的板厚取0,恒载取8.5 kN/m³,活载取3.5 kN/m³。
1.3布置荷载模型建好以后下面我们就需要布置荷载了,进入“荷载输入”选项点取“恒活设置”,输入恒载和活载,最好把“自动计算现浇板自重”勾选上,如此一来,在输入恒载时就不需要考虑本的自重了。
利用PKPM进行多层框架结构设计的主要步骤全利用PKPM 进行多层框架结构设计的主要步骤一、执行PMCAD 主菜单1,输入结构的整体模型(一)根据建筑平、立、剖面图输入轴线1、结构标准层“轴线输入”1)结构图中尺寸是指中心线尺寸,而非建筑平面图中的外轮廓尺寸2)根据上一层建筑平面的布置,在本层结构平面图中适当增设次梁3)只有楼层板、梁、柱等构件布置完全一样(位置、截面、材料),并且层高相同时,才能归并为一个结构标准层2、“网格生成”——轴线命名(二)估算(主、次)梁、板、柱等构件截面尺寸,并进行“构件定义”1、梁1)抗震规范第6.3.6条规定:b ≥2002)主梁:h = (1/8~1/12) l ,b =(1/3~1/2)h3)次梁:h = (1/12~1/16) l ,b =(1/3~1/2)h2、框架柱: 1/20~1/15层高1)抗震规范第6.3.1条规定:矩形柱b c 、h c ≥300,圆形柱d ≥3502)控制柱的轴压比cc c c f wnS f N A λγλ== λ——柱的轴压比限值,抗震等级为一到四级时,分别为0.7~1.0γ——柱轴力放大系数,考虑柱受弯曲影响,γ=1.2~1.4w ——楼面竖向荷载单位面积的折算值,w =13~15kN/m 2n ——柱计算截面以上的楼层数S ——柱的负荷面积 3、板楼板厚:h = l /40 ~ l /45 (单向板) 且h ≥60mmh = l /50 ~ l /45 (双向板) 且h ≥80mmh = l /12 悬壁板(三)选择各标准层进行梁、柱构件布置,“楼层定义”1、构件布置,柱只能布置在节点上,主梁只能布置在轴线上。
2、偏心,主要考虑外轮廓平齐。
3、本层修改,删除不需要的梁、柱等。
4、本层信息,给出本标准层板厚、材料等级、层高。
5、截面显示,查看本标准层梁、柱构件的布置及截面尺寸、偏心是否正确。
6、换标准层,进行下一标准层的构件布置,尽量用复制网格,以保证上下层节点对齐。
PKPM框架结构建模流程PKPM(Plane Keep Position Method)是一种基于楼板平面不变的结构体系设计方法,其主要用于建筑物结构和楼板平面设计。
PKPM框架结构建模流程可以分为以下几个步骤。
第一步:数据准备在进行PKPM框架结构建模之前,需要进行数据准备。
首先,要根据结构设计要求和建筑平面布置情况获取相关数据,包括建筑的结构体系、梁、柱、楼板尺寸、楼层间高度、荷载参数等。
同时,还需要了解相关设计规范和标准。
第二步:建立结构模型在PKPM软件中,可以选择建立二维或三维的结构模型。
对于框架结构来说,一般会建立二维的平面模型。
通过选取适当的单元类型和参数设置,将建筑物的结构体系、各部件(梁、柱、楼板)进行逐一建模,并按照实际情况进行连接和支座设置。
第三步:设置截面和材料在进行结构分析之前,需要为各个构件设置合适的截面和材料属性。
根据实际情况,可以选择标准的截面类型,也可以设置自定义的截面形状。
同时,还需要为各个构件选择合适的材料类型、材料参数和强度等级。
第四步:施加载荷根据建筑物的用途和设计要求,确定合适的加载荷类型和大小。
可以根据规范或者实际测量数据设置楼板自重、活荷载、风荷载等。
通过选择合适的加载荷组合方式,将各项荷载施加到结构模型上。
第五步:分析计算在PKPM软件中,可以选择不同的分析方法进行计算,例如静力弹性分析、弹性动力分析等。
通过施加载荷和应用适当的分析方法,可以计算出结构的内力、位移、变形等结果。
第六步:结果分析与优化分析计算完成后,可以查看模型的计算结果,包括各个构件的内力大小、位移变形情况等。
根据分析结果,评估结构的安全性和稳定性,进行必要的优化和调整。
可以尝试调整构件尺寸、材料参数等,以提高结构的性能。
第七步:施工图绘制在进行PKPM框架结构建模之后,可以根据分析计算的结果,绘制出相应的施工图和构件明细图。
这些图纸可以为实际施工提供参考和指导,确保结构的正确建造。
一、执行PMCADfe菜单1,输入结构的整体模型(一)根据建筑平、立、剖面图输入轴线1 、结构标准层“轴线输入”1 )结构图中尺寸是指中心线尺寸,而非建筑平面图中的外轮廓尺寸2)根据上一层建筑平面的布置,在本层结构平面图中适当增设次梁3)只有楼层板、梁、柱等构件布置完全一样(位置、截面、材料),并且层高相同时,才能归并为一个结构标准层2、“网格生成”——轴线命名(二)估算(主、次)梁、板、柱等构件截面尺寸,并进行“构件定义”1、梁1)抗震规范第条规定:b> 2002)主梁:h = (1/8 〜1/12) I ,b=(1/3 〜1/2)h3)次梁:h = (1/12 〜1/16) I ,b=(1/3 〜1/2)h2、框架柱:1)抗震规范第条规定:矩形柱bc、hc>300,圆形柱d>3502)控制柱的轴压比――柱的轴压比限值,抗震等级为一到四级时,分别为〜——柱轴力放大系数,考虑柱受弯曲影响,――楼面竖向荷载单位面积的折算值,=13〜15kN/m2――柱计算截面以上的楼层数――柱的负荷面积(三)选择各标准层进行梁、柱构件布置,“楼层定义”构件布置,柱只能布置在节点上,主梁只能布置在轴线上。
复布置。
3、板楼板厚: h = l /40 I /45 ( 单向板)且h > 60mmh = l /50I /45 ( 双向板)且h > 80mm2、 对楼梯间进行全房间开洞,“楼板开洞”1、 2、 偏心,主要考虑外轮廓平齐。
3、 本层修改, 删除不需要的梁、柱等。
4、 本层信息, 给出本标准层板厚、材料等级、层高。
5、 截面显示, 查看本标准层梁、柱构件的布置及截面尺寸、偏心是否正确。
6、 换标准层, 进行下一标准层的构件布置,尽量用复制网格,以保证上下层节点对齐。
(四)定义各层楼、屋面恒、活荷载,“荷载定义”1、 荷载标准层,是指上下相邻且荷载布置完全相同的层。
2、 此处定义的荷载是指楼、屋面统一的恒、活荷载,个别房间荷载不同的留在 PMI 主菜单3局部修改( 五 ) 根据建筑方案,将各结构标准层和荷载标准层进行组装,形成结构整体模型, 楼层组装”1、 楼层的组装就遵循自下而上的原则。
建筑设计Architectural Design– 82 –1 概念设计所谓的钢筋混凝土框架结构是指通过梁、板、柱以及基础等部分组成的一种建筑体系架构。
这种体系架构具有架构科学,受力均匀的优点。
体系上方的载荷可以通过楼板传输给梁,再由梁传递给支撑柱,最后支撑柱传递给基础。
这种体系结构适合抵御地震对建筑物产生的巨大震动和突发的载荷变化。
由于该结构具备一定的变形能力,在局部负载比较大的时候,某些局部构件会发生破坏,最后才是支撑柱,因此理论上避免了建筑体系的垮塌。
这种钢筋混凝土框架更加容易进行平面布置,但是为了确保每个部位的受力路线合理,具备较强的抗震能力,因此需要建立清晰明确的计算模型。
2 结构设计的一般规定(1)多层的建筑物一般不适合采用单跨框架结构,如果该建筑物处于抗震等级为六级的区域,其结构在设计阶段必须具备相对应的抗震能力。
(2)在选择混凝土时,需要综合考虑其受力特点。
当其受负载强度一般时,可以选择C30混凝土;若其主要承受纵向力,则适宜选择HRB400钢筋,而箍筋则可以选择HPB300。
(3)在结构构件设计的过程中,柱剪跨比最好不要小于2,而横截面的高宽比应该选择小于3的数值;对于楼板而言,其适合设立在统一标高下,并且注意防止出现夹层、错层的现象。
一旦出现了这些问题,需要在计算时将其考虑在内,加密柱箍筋。
(4)在进行抗震设计的阶段,要注意采用砌体填充墙,并且按照框架柱的高度方向,每0.5米左右设置2根直径为6的钢筋。
钢筋必须插入填充墙内部足够的长度。
当墙体长度超过5米或者层高的一倍时,要注意在墙顶和梁板之间设置拉结筋;当墙高超过4米时,在墙体半高处与柱子连接必要的水平梁;当墙的高度超过6米时,需要保证在墙高方向每两米处设立水平系梁,而且确保梁的高度不小于60毫米。
(5)在进行基础选型时,需要全面考虑周围环境,比如地质条件、建筑的体量、建筑的使用要求和使用条件、周围环境情况、施工建设条件、采用的材料供应和抗震等级等。
PKPM框架结构建模流程PKPM框架是一种常用的计算机辅助设计(CAD)软件框架,用于建立和分析结构工程模型。
它被广泛应用于建筑和土木工程领域,可以对结构的稳定性、强度和刚度等进行分析和计算。
下面将详细介绍PKPM框架的建模流程。
1.计划和准备在开始建模之前,需要进行规划和准备工作。
首先,明确建模的目标和需求,确定建模的范围和级别。
然后,收集和整理相关的设计资料,包括结构图纸、荷载数据、材料参数等。
根据设计要求,制定建模的计划和工作流程。
2.建立模型在PKPM框架中,常用的建模方法包括手动建模和导入模型。
手动建模是指通过在PKPM软件中逐个绘制元素和输入参数来构建结构模型。
导入模型是指通过从其他CAD软件或者PKPM预设模板中导入已有的模型。
根据建模的复杂程度和要求,选择合适的建模方法。
3.输入参数在建立模型后,需要输入相关的参数。
包括结构的材料参数、截面参数、构件的几何参数、荷载数据等。
PKPM框架提供了丰富的参数设置和输入方式,可以根据实际情况进行选择和调整。
4.设定边界条件边界条件是指结构模型的边界和约束条件。
在PKPM框架中,可以设定节点的固定支座、弹性支座和可调支座等。
通过设定合适的边界条件,可以模拟结构的实际工作状态。
5.进行分析计算在完成参数设置和边界条件设定后,可以进行结构的分析计算。
PKPM框架提供了静力分析、动力分析、稳定性分析等多种分析方法。
根据设计要求和工况情况,选择合适的分析方法进行计算。
6.结果检查和优化计算完成后,可以对计算结果进行检查和分析。
包括结构的位移、内力、应力等数据。
根据检查结果,可以对模型进行调整和优化。
如增加梁、柱或加强部分构件的尺寸,改变材料参数等。
7.输出结果和报告最后,可以将计算结果输出到报告或图纸中。
PKPM框架可以生成各种图表和图纸,包括荷载图、受力图、构件图纸等。
通过输出结果和报告,可以传达计算和分析的结果,为结构的改进和施工提供参考。
总结:PKPM框架结构建模流程主要包括计划和准备、建立模型、输入参数、设定边界条件、进行分析计算、结果检查和优化以及输出结果和报告等步骤。
利用PKPM进行多层框架结构设计的主要步骤一、执行PMCAD主菜单1,输入结构的整体模型(一)根据建筑平、立、剖面图输入轴线1、结构标准层“轴线输入”1)结构图中尺寸是指中心线尺寸,而非建筑平面图中的外轮廓尺寸2)根据上一层建筑平面的布置,在本层结构平面图中适当增设次梁3)只有楼层板、梁、柱等构件布置完全一样(位置、截面、材料),并且层高相同时,才能归并为一个结构标准层2、“网格生成”——轴线命名(二)估算(主、次)梁、板、柱等构件截面尺寸,并进行“构件定义”1、梁1)抗震规范第6.3.6条规定:b≥2002)主梁:h = (1/8~1/12) l ,b=(1/3~1/2)h3)次梁:h = (1/12~1/16) l ,b=(1/3~1/2)h2、框架柱:1)抗震规范第6.3.1条规定:矩形柱bc、hc≥300,圆形柱d≥3502)控制柱的轴压比——柱的轴压比限值,抗震等级为一到四级时,分别为0.7~1.0——柱轴力放大系数,考虑柱受弯曲影响,=1.2~1.4——楼面竖向荷载单位面积的折算值,=13~15kN/m2——柱计算截面以上的楼层数——柱的负荷面积3、板楼板厚:h = l /40 ~l /45 (单向板) 且h≥60mmh = l /50 ~l /45 (双向板) 且h≥80mm(三)选择各标准层进行梁、柱构件布置,“楼层定义”1、构件布置,柱只能布置在节点上,主梁只能布置在轴线上。
2、偏心,主要考虑外轮廓平齐。
3、本层修改,删除不需要的梁、柱等。
4、本层信息,给出本标准层板厚、材料等级、层高。
5、截面显示,查看本标准层梁、柱构件的布置及截面尺寸、偏心是否正确。
6、换标准层,进行下一标准层的构件布置,尽量用复制网格,以保证上下层节点对齐。
(四)定义各层楼、屋面恒、活荷载,“荷载定义”1、荷载标准层,是指上下相邻且荷载布置完全相同的层。
2、此处定义的荷载是指楼、屋面统一的恒、活荷载,个别房间荷载不同的留在PM主菜单3局部修改(五)根据建筑方案,将各结构标准层和荷载标准层进行组装,形成结构整体模型,“楼层组装”1、楼层的组装就遵循自下而上的原则。
框架结构模型建立软件一:PMCAD软件二:SAT-8操作要点分析:1.柱布置:根据建筑施工图平面布局,合理设计结构体系,选择适当的柱布置处。
2.梁布置:(1)根据结构体系布局,与框架柱形成双向框架结构体系;(2)有墙处下设梁;(3)现浇板短边尺寸大于5米以上,宜设梁置原则。
3.柱定义:截面尺寸取值:N/fc A≤1(N:柱子所承担的竖向轴力设计值;fc:柱所采用混凝土的轴心抗压强度设计值;A:柱子截面面积)一般多层框架结构柱截面尺寸在400mm左右。
4.梁定义:(1)截面宽度一般与墙等厚,取250mm;(2)截面高度与跨度有关,框架梁取跨度的1/8~1/12,次梁取跨度的1/12~1/15,悬挑梁取跨度的1/4~1/6。
5.楼板厚度:一般不大于楼板短边尺寸的1/30。
6.楼面荷载:(1)楼面恒载:一般4.0KN/M2左右15厚地砖面层+25厚1:3水泥砂浆结合层+110厚现浇板+15厚板底粉刷:0.04X20+25X0.11+0.015X17=3.9KN/M2(2)楼面活载:根据国标《建筑结构荷载规范》取值,例如:住宅、宿舍:2.0KN/M2办公楼、教室:2.0KN/M2走廊、楼梯(住宅、宿舍):2.0KN/M2 走廊、楼梯(办公楼、教室):2.5KN/M2阳台(一般情况):2.5KN/M2(3)屋面恒载:一般6.0KN/M2左右(4)屋面活载:根据国标《建筑结构荷载规范》取值,例如:不上人屋面:0.5KN/M2上人屋面:2.0KN/M27.梁间荷载:240厚多孔砖外墙: 4.8X(3.6-0.5)≈15.0KN/M240厚多孔砖外墙:(开窗) 4.8X(3.6-0.5)X0.8≈12.0KN/M240厚加气混凝土砌块内墙: 2.5X(3.6-0.5)≈8.0KN/M120厚多孔砖内墙: 2.5X(3.6-0.5)≈8.0KN/M栏杆: 5.0KN/M屋顶120厚砼栏板:(1.4M) 5.0KN/M8.常见问题:当出现超筋,在PMCAD软件的第一步“PM交互式数据输入”中修改梁柱截面尺寸后,退出在“是否生成接后面菜单的数据”时,必须选择“Y”;然后操作运行第二步“输入次梁楼板”和第三步“输入荷载信息”;再操作运行S A T-8中的第一步~第四步;最后在第五步“分析结果图形与文本显示”中的第二项“配筋简图”中检查是否还有超筋信息。
PKPM操作步骤2010利用PKPM进行多层框架结构设计的主要步骤一、执行PMCAD主菜单1,输入结构的整体模型(一)根据建筑平、立、剖面图输入轴线1、结构标准层“轴线输入”(正交轴网,2300*24,7500,3000,7500)(梁、墙的网格)1)结构图中尺寸是指中心线尺寸,而非建筑平面图中的外轮廓尺寸2)根据上一层建筑平面的布置,在本层结构平面图中适当增设次梁3)只有楼层板、梁、柱等构件布置完全一样(位置、截面、材料),并且层高相同时,才能归并为一个结构标准层2、“网格生成”——轴线命名(Tab,F5刷新),删除网格(走廊)注:同一位置上在施工图中出现的轴线名称,取决于这个工程中最上一层(或靠近顶层)中命名的名称。
(二)估算(主、次)梁、板、柱等构件截面尺寸,并进行“构件定义”1、梁1)抗震规范第6.3.6条规定:b≥2002)主梁:h = (1/8~1/12)l,b=(1/3~1/2)h3)次梁:h = (1/12~1/16)l,b=(1/3~1/2)h2、框架柱:1)抗震规范第6.3.1条规定:矩形柱b c、h c≥300,圆形柱d≥350 2)控制柱的轴压比柱的轴压比限值,抗震等级为一到四级时,分别为0.7~1.0柱轴力放大系数,考虑柱受弯曲影响,取1.2~1.4楼面竖向荷载单位面积的折算值,取13~15kN/m2柱计算截面以上的楼层数柱的负荷面积3、板楼板厚:h = l/40 ~l/45(单向板) 且h≥60mmh = l/50 ~l/45(双向板) 且h≥80mm(三)选择各标准层进行梁、柱构件布置,“楼层定义”1、构件布置,柱只能布置在节点上,主梁只能布置在轴线上。
2、偏心,主要考虑外轮廓平齐。
(沿柱宽方向(纵向)右偏为正,沿柱高方向(横向)上偏为正,以上均相对于梁。
也可以用“偏心对齐”操作3、楼板生成,楼板错层,楼梯(全房间洞),修改板厚4、本层修改,删除不需要的梁、柱等。
5、本层信息,给出本标准层板厚、材料等级、层高。
利用PKPM进行多层框架结构设计的主要步骤默认分类2007-05-10 10:23:15 阅读380 评论0 字号:大中小订阅利用PKPM进行多层框架结构设计的主要步骤一、执行PMCAD主菜单1,输入结构的整体模型(一)根据建筑平、立、剖面图输入轴线1、结构标准层“轴线输入”1)结构图中尺寸是指中心线尺寸,而非建筑平面图中的外轮廓尺寸2)根据上一层建筑平面的布置,在本层结构平面图中适当增设次梁3)只有楼层板、梁、柱等构件布置完全一样(位置、截面、材料),并且层高相同时,才能归并为一个结构标准层2、“网格生成”——轴线命名(二)估算(主、次)梁、板、柱等构件截面尺寸,并进行“构件定义”1、梁1)抗震规范第6.3.6条规定:b≥2002)主梁:h = (1/8~1/12) l ,b=(1/3~1/2)h3)次梁:h = (1/12~1/16) l ,b=(1/3~1/2)h2、框架柱:1)抗震规范第6.3.1条规定:矩形柱b c、h c≥300,圆形柱d≥3502)控制柱的轴压比——柱的轴压比限值,抗震等级为一到四级时,分别为0.7~1.0——柱轴力放大系数,考虑柱受弯曲影响,=1.2~1.4——楼面竖向荷载单位面积的折算值,=13~15kN/m2——柱计算截面以上的楼层数——柱的负荷面积3、板楼板厚:h = l /40 ~l /45(单向板) 且h≥60mmh = l /50 ~l /45(双向板) 且h≥80mm(三)选择各标准层进行梁、柱构件布置,“楼层定义”1、构件布置,柱只能布置在节点上,主梁只能布置在轴线上。
2、偏心,主要考虑外轮廓平齐。
3、本层修改,删除不需要的梁、柱等。
4、本层信息,给出本标准层板厚、材料等级、层高。
5、截面显示,查看本标准层梁、柱构件的布置及截面尺寸、偏心是否正确。
6、换标准层,进行下一标准层的构件布置,尽量用复制网格,以保证上下层节点对齐。
(四)定义各层楼、屋面恒、活荷载,“荷载定义”1、荷载标准层,是指上下相邻且荷载布置完全相同的层。
(一)根据建筑平、立、剖面图输入轴线1、结构标准层“轴线输入”1)结构图中尺寸是指中心线尺寸,而非建筑平面图中的外轮廓尺寸2)根据上一层建筑平面的布置,在本层结构平面图中适当增设次梁3)只有楼层板、梁、柱等构件布置完全一样(位置、截面、材料),并且层高相同时,才能归并为一个结构标准层2、“网格生成”——轴线命名(二)估算(主、次)梁、板、柱等构件截面尺寸,并进行“构件定义”1、梁1)抗震规范第条规定:b≥2002)主梁:h = (1/8~1/12) l ,b=(1/3~1/2)h3)次梁:h = (1/12~1/16) l ,b=(1/3~1/2)h2、框架柱:1)抗震规范第条规定:矩形柱bc、hc≥300,圆形柱d≥3502)控制柱的轴压比——柱的轴压比限值,抗震等级为一到四级时,分别为~——柱轴力放大系数,考虑柱受弯曲影响, =~——楼面竖向荷载单位面积的折算值, =13~15kN/m2——柱计算截面以上的楼层数——柱的负荷面积3、板楼板厚:h = l /40 ~ l /45 (单向板) 且h≥60mmh = l /50 ~ l /45 (双向板) 且h≥80mm(三)选择各标准层进行梁、柱构件布置,“楼层定义”1、构件布置,柱只能布置在节点上,主梁只能布置在轴线上。
2、偏心,主要考虑外轮廓平齐。
3、本层修改,删除不需要的梁、柱等。
4、本层信息,给出本标准层板厚、材料等级、层高。
5、截面显示,查看本标准层梁、柱构件的布置及截面尺寸、偏心是否正确。
6、换标准层,进行下一标准层的构件布置,尽量用复制网格,以保证上下层节点对齐。
(四)定义各层楼、屋面恒、活荷载,“荷载定义”1、荷载标准层,是指上下相邻且荷载布置完全相同的层。
2、此处定义的荷载是指楼、屋面统一的恒、活荷载,个别房间荷载不同的留在PM主菜单3局部修改(五)根据建筑方案,将各结构标准层和荷载标准层进行组装,形成结构整体模型,“楼层组装”1、楼层的组装就遵循自下而上的原则。
利用P K P M进行多层框架结构设计的主要步骤全利用PKPM2005进行多层框架结构设计的主要步骤一、执行PMCAD 主菜单1,输入结构的整体模型(一)根据建筑平、立、剖面图输入轴线1、结构标准层“轴线输入”1)结构图中尺寸是指中心线尺寸,而非建筑平面图中的外轮廓尺寸2)根据上一层建筑平面的布置,在本层结构平面图中适当增设次梁3)只有楼层板、梁、柱等构件布置完全一样(位置、截面、材料),并且层高相同时,才能归并为一个结构标准层2、“网格生成”——轴线命名(二)估算(主、次)梁、板、柱等构件截面尺寸,并进行“构件定义”1、梁1)抗震规范第6.3.6条规定:b ≥2002)主梁:h = (1/8~1/12) l ,b =(1/3~1/2)h3)次梁:h = (1/12~1/16) l ,b =(1/3~1/2)h2、框架柱:1)抗震规范第6.3.1条规定:矩形柱b c 、h c ≥300,圆形柱d ≥3502)控制柱的轴压比cc c c f wnS f N A λγλ== λ——柱的轴压比限值,抗震等级为一到四级时,分别为0.7~1.0γ——柱轴力放大系数,考虑柱受弯曲影响,γ=1.2~1.4w ——楼面竖向荷载单位面积的折算值,w =13~15kN/m 2n——柱计算截面以上的楼层数S——柱的负荷面积3、板楼板厚:h = l /40 ~ l /45(单向板) 且h≥60mmh = l /50 ~ l /45(双向板) 且h≥80mm(三)选择各标准层进行梁、柱构件布置,“楼层定义”1、构件布置,柱只能布置在节点上,主梁只能布置在轴线上。
2、偏心,主要考虑外轮廓平齐。
3、本层修改,删除不需要的梁、柱等。
4、本层信息,给出本标准层板厚、材料等级、层高。
5、截面显示,查看本标准层梁、柱构件的布置及截面尺寸、偏心是否正确。
6、换标准层,进行下一标准层的构件布置,尽量用复制网格,以保证上下层节点对齐。
(四)定义各层楼、屋面恒、活荷载,“荷载定义”1、荷载标准层,是指上下相邻且荷载布置完全相同的层。
框架结构模型建立软件一:PMCAD软件二:SAT-8操作要点分析:1.柱布置:根据建筑施工图平面布局,合理设计结构体系,选择适当的柱布置处。
2.梁布置:(1)根据结构体系布局,与框架柱形成双向框架结构体系;(2)有墙处下设梁;(3)现浇板短边尺寸大于5米以上,宜设梁置原则。
3.柱定义:截面尺寸取值:N/fc A≤1(N:柱子所承担的竖向轴力设计值;fc:柱所采用混凝土的轴心抗压强度设计值;A:柱子截面面积)一般多层框架结构柱截面尺寸在400mm左右。
4.梁定义:(1)截面宽度一般与墙等厚,取250mm;(2)截面高度与跨度有关,框架梁取跨度的1/8~1/12,次梁取跨度的1/12~1/15,悬挑梁取跨度的1/4~1/6。
5.楼板厚度:一般不大于楼板短边尺寸的1/30。
6.楼面荷载:(1)楼面恒载:一般4.0KN/M2左右15厚地砖面层+25厚1:3水泥砂浆结合层+110厚现浇板+15厚板底粉刷:0.04X20+25X0.11+0.015X17=3.9KN/M2(2)楼面活载:根据国标《建筑结构荷载规范》取值,例如:住宅、宿舍:2.0KN/M2办公楼、教室:2.0KN/M2走廊、楼梯(住宅、宿舍):2.0KN/M2 走廊、楼梯(办公楼、教室):2.5KN/M2阳台(一般情况):2.5KN/M2(3)屋面恒载:一般6.0KN/M2左右(4)屋面活载:根据国标《建筑结构荷载规范》取值,例如:不上人屋面:0.5KN/M2上人屋面:2.0KN/M27.梁间荷载:240厚多孔砖外墙: 4.8X(3.6-0.5)≈15.0KN/M240厚多孔砖外墙:(开窗) 4.8X(3.6-0.5)X0.8≈12.0KN/M240厚加气混凝土砌块内墙: 2.5X(3.6-0.5)≈8.0KN/M120厚多孔砖内墙: 2.5X(3.6-0.5)≈8.0KN/M栏杆: 5.0KN/M屋顶120厚砼栏板:(1.4M) 5.0KN/M8.常见问题:当出现超筋,在PMCAD软件的第一步“PM交互式数据输入”中修改梁柱截面尺寸后,退出在“是否生成接后面菜单的数据”时,必须选择“Y”;然后操作运行第二步“输入次梁楼板”和第三步“输入荷载信息”;再操作运行SAT-8中的第一步~第四步;最后在第五步“分析结果图形与文本显示”中的第二项“配筋简图”中检查是否还有超筋信息。
利用PKPM2005进行多层框架结构设计的主要步骤一、执行PMCAD 主菜单1,输入结构的整体模型(一)根据建筑平、立、剖面图输入轴线1、结构标准层“轴线输入”1)结构图中尺寸是指中心线尺寸,而非建筑平面图中的外轮廓尺寸2)根据上一层建筑平面的布置,在本层结构平面图中适当增设次梁3)只有楼层板、梁、柱等构件布置完全一样(位置、截面、材料),并且层高相同时,才能归并为一个结构标准层2、“网格生成”——轴线命名(二)估算(主、次)梁、板、柱等构件截面尺寸,并进行“构件定义”1、梁1)抗震规范第6.3.6条规定:b ≥2002)主梁:h = (1/8~1/12) l ,b =(1/3~1/2)h3)次梁:h = (1/12~1/16) l ,b =(1/3~1/2)h2、框架柱:1)抗震规范第6.3.1条规定:矩形柱b c 、h c ≥300,圆形柱d ≥3502)控制柱的轴压比cc c c f wnS f N A λγλ== λ——柱的轴压比限值,抗震等级为一到四级时,分别为0.7~1.0γ——柱轴力放大系数,考虑柱受弯曲影响,γ=1.2~1.4w ——楼面竖向荷载单位面积的折算值,w =13~15kN/m 2n ——柱计算截面以上的楼层数S ——柱的负荷面积 3、板楼板厚:h = l /40 ~ l /45 (单向板) 且h ≥60mmh = l /50 ~ l /45 (双向板) 且h ≥80mm(三)选择各标准层进行梁、柱构件布置,“楼层定义”1、 构件布置,柱只能布置在节点上,主梁只能布置在轴线上。
2、 偏心,主要考虑外轮廓平齐。
3、 本层修改,删除不需要的梁、柱等。
4、 本层信息,给出本标准层板厚、材料等级、层高。
5、 截面显示,查看本标准层梁、柱构件的布置及截面尺寸、偏心是否正确。
6、 换标准层,进行下一标准层的构件布置,尽量用复制网格,以保证上下层节点对齐。
(四)定义各层楼、屋面恒、活荷载,“荷载定义”1、荷载标准层,是指上下相邻且荷载布置完全相同的层。
2、此处定义的荷载是指楼、屋面统一的恒、活荷载,个别房间荷载不同的留在PM主菜单3局部修改(五)根据建筑方案,将各结构标准层和荷载标准层进行组装,形成结构整体模型,“楼层组装”1、楼层的组装就遵循自下而上的原则。
2、楼层组装完成后整个结构的层数必然等于几何层数。
3、确定“设计参数”,总信息、地震信息、风荷载信息等。
二、执行PMCAD主菜单2,布置次梁楼板1、此处次梁是指未在主菜单1布置过的次梁,对于已将其当作主梁在主菜单1布置过的梁,不得重复布置。
2、对楼梯间进行全房间开洞,“楼板开洞”3、对个别房间板厚发生变化的,按照设计实际作局部修改,“修改板厚”4、对有悬挑板的梁上布置悬挑板,“设悬挑板”5、第1层布置好后,下一层的布置尽量利用“拷贝前层”避免重复工作,拷贝前层时可根据实际情况需要,决定是否拷贝前层的楼板开洞、修改板厚、设悬挑板、次梁布置等信息。
三、执行PMCAD主菜单3,输入荷载信息1、“楼面荷载”对个别房间进行楼面荷载修改,如:板厚有变化的房间的楼面恒载、厕所的楼面恒载及门厅、走道、楼梯间的楼面活荷载等。
2、“梁间荷载”对梁承受的非板传来的荷载(如填充墙等)进行输入,注意,对梁承受填充墙荷载的需考虑窗洞、楼梯间全房间开洞的须根据实际情况计算梯段传至楼层梯梁的均布恒(活)载、梯段及休息平台经平台梯梁(、梯柱)传至下层框架梁的集中恒(活)载3、“节点荷载”梯段及休息平台经平台梯梁(、梯柱)传至框架柱的集中恒(活)载4、程序能对梁的自重、板的导荷进行自动计算,这些荷载都不能在此处重复计算,荷载的输入是指程序不能计算和导算的外加荷载,一定要根据实际情况进行计算输入,不得多输,更不能漏掉荷载。
切记,楼梯间的荷载往往容易漏掉!5、第1层布置好后,下一层的布置尽量利用“层间拷贝”避免重复工作,可根据实际情况选择前面已经布置好的任意一层作荷载拷贝,还可根据实际情况选择是否拷贝楼面荷载、梁间荷载、节点荷载等信息。
四、执行PMCAD主菜单C ,平面荷载显示校核1、显示各层输入的楼面荷载、梁间荷载、节点荷载,以供校核2、如要保留各荷载文件,必须为每个文件另取文件名,“指定图名”3、荷载文件格式为*.T,可用主菜单9“图形编辑、打印及转换”打开文件,或转换为DWG文件用CAD打开。
一下步骤现很少采用,TAT主要用在验算的时候五、执行TAT-8主菜单1,接PM生成TAT数据1、一般选择“生成荷载文件”,否则,没有TAT荷载;2、一般选择“考虑风荷载”,否则,荷载组合中没有风荷载;3、一般选择“不保留”以前的TAT计算参数,特别是当在PMCAD中对结构模型作过改变时(如增删构件等),必须对TAT参数重新定义,以避免PM与TAT矛盾;4、在执行本菜单以前,必须执行过PMCAD主菜单1、2、3,且在当前工作目录中存在PMCAD主菜单2生成的文件TATDA1.PM和LAYDATN.PM,以及PMCAD主菜单3生成的荷载文件DAT*.PM。
5、执行完本菜单后,将生成TAT计算格式的几何数据文件DATA.TAT和荷载数据文件LOAD.TAT。
六、执行TAT-8主菜单2,数据检查和图形检查1、执行“1.数据检查”检查几何文件DATA.TAT和荷载文件LOAD.TAT。
如果有错误或警告信息,屏幕会有提示,此时应进入“9.文本文件查看”打开出错信息文件TAT-C.ERR查看产生错误的原因,并作出相应修改。
然后依次执行PM主菜单1、2、3,并重新进行数据检查,直到没有错误提示为止。
2、执行“3.参数修正”对TAT计算参数进行定义,除根据结构的实际情况选择外,几个重要参数按如下原则选取:1)总信息:结构类型,按实际选取;结构材料及特征,按实际选取;地震力计算信息,一般选“计算水平地震”;竖向力计算信息,一般选“模拟施工加载1”;砼柱长度系数,一般多层房屋梁柱为刚接的框架结构,选择“不打勾”,即按第7.3.11-2条规定,底层柱取1.0,上层柱取1.25;是否考虑P-Δ效应,一般多层房屋可选不考虑;是否考虑梁柱重叠的影响,一般可选不考虑;2)地震信息:是否考虑扭转耦连,一般需要考虑,对称的结构,可以选择不考虑;计算振型个数,当地震力计算采用算法1(侧刚计算法),不考虑耦连的振型数不大于结构的层数,考虑耦连的振型数不大于3倍的层数;当地震力计算采用算法2(总刚计算法),振型数一般大于12;周期折减系数,视填充墙的多少取0.7~1.0,填充墙越多,取值越小;结构的阻尼比,仅对钢结构、混合结构需要相应地减小,钢结构取0.02,混合结构取0.03;5%的偶然偏心,对高层应考虑由质量偶然偏心引起的可能的最不利的地震作用;楼层最小地震剪力系数,选择“打勾”,程序取规范值为默认值;3)调整信息0.2Q0,对高层框架剪力墙结构中框架部分地震剪力的调整;梁刚度放大系数,考虑楼板对梁刚度的影响,中梁取1~2,连梁取1~1.5;梁端负弯矩调幅系数,取0.7~1对主梁进行负弯矩折减,正弯矩相应增大,一般取0.85;梁弯矩放大系数,考虑活荷载最不利布置时取1.0,不考虑活荷载最不利布置时常取1.2;梁扭转折减系数,考虑楼板对梁的扭转效应的影响,当结构没有楼板或有弧梁时,应取1;4)材料信息砼容重,考虑抹灰等影响,取26~28;梁箍筋间距,应填入加密区的间距,并满足规范要求;柱箍筋间距,应填入加密区的间距,并满足规范要求;5)设计信息柱墙活荷载折减,一般选“按规范折减”;梁、柱配筋保护层厚度,满足规范要求;6)风荷载信息是否重算风荷载,如在TAT中定义了多塔、弹性节点等,应选择“重新计算”。
其他参数按实际或取默认值。
3、执行“6.检查和绘各层几何平面图FP*.T”,生成各层结构构件几何平面图。
4、执行“9.文本文件查看”,数检报告TAT-C.OUT。
七、执行TAT-8主菜单3,结构内力和配筋计算1、“质量、质心坐标和刚度计算”,一般选择“打勾”,生成计算书文件TAT-M.OUT。
2、“结构周期、地震力计算”,一般选择“打勾”,算法一般采用“侧刚”,但空旷结构由于没有楼板,不能采用刚性楼板定义,必须用“总刚”模型。
总刚模型一定是耦连的,振型数大于等于6。
3、“结构位移计算和输出”,一般选择“打勾”,输出一般选择“简化”。
周期、位移计算完成后,生成楼层位移文件,TAT-4.OUT。
4、“梁活荷载不利布置计算”,一般选择“打勾”。
5、“基础上刚度计算”,在基础计算时是否考虑上、下部结构协同工作,只有在用JCCAD时,才可以实现。
6、“构件内力标准值计算”,一般选择“打勾”。
7、“配筋及验算”,一般选择“打勾”。
8、“12层以下框架薄弱层计算”,对7~9度纯框架结构,应该选择“打勾”,进行罕遇地震作用下薄弱层的抗震变形验算。
八、执行TAT-8主菜单5,分析结果图形和文本显示1、执行“3 绘各层柱、梁、墙配筋验算图PJ*.T”,查看和输出结构各层柱、梁、墙的配筋简图,红字表示超筋。
2、进入“9 文本文件查看”打开“超配筋信息文件GCPJ.OUT”,查看是否有超限,及什么原因引起超限:1)对钢筋砼柱,有以下3种超限提示:**(NUc)N,Uc=N/Ac/fc,表示轴压比超限;** Rs > Rsmax,表示柱配筋率超限;**(NVx)Vx,Vx > Fvx=Ax*fc*B*H0,表示柱抗剪截面不够;**(NVy)Vy,Vy > Fvy=Ay*fc*B*H0,表示柱抗剪截面不够;2)对钢筋砼梁,有以下4种超限提示:**(Ns)X > 0.25H0,表示梁受压区高度超限;**(Ns) Rs > Rsmax,表示梁主筋配筋率超限;**(NTv)V,V > Fv=Av*fc*B*H0,表示梁抗剪截面不够;**(NTv)V,T,V/(BH0)+T/Wt >0.25fc,表示梁剪扭截面不够;3、针对具体情况,返回PM主菜单1进行构件截面的修改,重复上面的步骤,直至不出现超限信息。
4、执行“6 梁挠度、柱节点验算和墙边缘构件图PD*.T”,查看和输出梁的挠度图,红字表示超限。
5、如要作基础设计,执行“7 汇底层柱墙最大组合内力图DCNL*.T”6、执行“9 文本文件查看”,主要有:1)TAT-M.OUT,结构控制参数、各层质量和质心坐标、各层风荷载输出文件2)TAT-4.OUT,楼层位移文件3)GCPJ.OUT,各层构件超配筋信息输出文件九、执行TAT-8主菜单6,梁归并(全楼归并)1、输入归并层数。
2、输入适当的归并系数,一般取0.2~0.3。
3、生成各层梁归并图,LGB-*.T。
十、执行TAT-8主菜单A,梁平面图画法1、输入需要画的层号。