框排架结构基础使用PKPM软件自动计算指南
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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。
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。
PKPM使用说明书与入门手册PKPM使用说明书PMCA使用说明一、人机交互方式输入本章执行PMCAD的主菜单A、人机交互方式输入各层平面数据1. 特点本程序采用屏幕交互式进行数据输入,具有直观、易学,不易出错和修改方便等特点。
PMCAD 系统的数据主要有两类:其一是几何数据,对于斜交平面或不规则平面,描述几何数据是十分繁重的工作,为此本程序提供了一套可以精确定位的做图工具和多种直观便捷的布置方法;其二是数字信息,本程序大量采用提供常用参考值隐含列表方式,允许用户进行选择、修改,使数值输入的效率大大提高。
对于各种信息的输入结果可以随意修改、增删,并立即以图形方式显现出来。
使用户不必填写一个字符的数据文件,为用户提供了一个十分友好的界面。
由于该程序采用本专题自行开发的图形支持系统,具有下拉菜单、弹出菜单等目前最流行的界面风格,图形快捷清晰、色彩鲜明悦目、中文提示一目了然、支持各类显示屏。
2. 如何开始交互输入数据在运行程序之前应进行下列准备工作:(1) 熟知各功能键的定义(2) 为交互输入程序准备配置文件。
配置文件各为WORK.CFG在PM程序所在子目录中可以找到该文件的样本,用户需将其拷入用户当前的工作目录中,并根据工程的规模修改其中的“ Width ”值和“ Height ”值,它们的含意是屏幕显示区域所代表的工程的实际距离。
其它项目一般不必修改。
(3) 从PMCAI主菜单进入交互式数据输入程序,程序将显示出下列菜单:对于新建文件,用户应依次执行各菜单项;对于旧文件,用户可根据需要直接进入某项菜单。
完成后切勿忘记保存文件,否则输入的数据将部分或全部放弃。
(4) 程序所输的尺寸单位全部为毫米( mm)。
3. 各结构标准层的描述过程本程序对于建筑物的描述是通过建立其定位轴线,相互交织形成网格和节点,再在网格和节点上布置构件形成标准层的平面布局,各标准层配以不同的层高、荷载形成建筑物的竖向结构布局,完成建筑结构的整体描述。
建筑说明一.工程概况本工程为包头市某办公楼,建筑地点为包头市新开发区内,建筑结构采用整体框架式结构。
建筑为五层,建筑总高度为19.7m,层高为3.6m,室内外高差为0.6m,建筑总面积为4991.52㎡。
二.设计资料1.冬季采暖室内外计算温度为-19度,绝对最高温度为33.4度,绝对最低温度为-30.4度。
2.年平均降雨日数91.8天。
3.日最大降雨量为100.8㎜。
4.月最大降雨量为229.2㎜。
5.年最大降雨量为673.4㎜。
6.地下水稳定水位6.6-8.7m。
7.包头市标注冻结深度1.6m。
8.夏季主导风向为东南风,冬季为北风,最大风速25m/s。
基本风压0.55kN/㎡。
9.最大积雪深度210㎜,基本雪压0.25 kN/㎡。
10.冬季相对湿度为55%,夏季相对湿度为40%。
11.地震设防烈度为8度。
三.平面设计建筑采用“一”字型平面,平面对称规则、抗震性好。
四.建筑设计建筑设计遵循经济、适用、美观的原则,力求简洁、明快。
即满足使用功能,又经济美观,同时又符合城市的总体规划和城市的总体风格,建筑设计的依据,符合人体活动及心理所需的空间尺寸。
符合人员流动,建筑防火、隔热、隔声的要求,符合保温抗震的要求。
1.柱网平面布置根据建筑场地及设计要求,柱网尺寸如下:横向:6.6m, 2.7m, 6.6m。
纵向:6.6m,6.6m,6.6m,6.6m,6.6m,6.6m,6.6m,6.6m,6.6m。
柱网平面布置图根据建筑使用及功能要求,人数(按一般办公室3.89㎡/人)本设计中每层均设男女卫生间各一间,面积为3.3×6.6=21.78㎡。
结构计算说明书一.框架杆件与截面尺寸确定1.框架梁截面尺寸地选择a.按照《钢筋混凝土构造》梁截面选择地要求:梁截面高度小于或等于800㎜宜取50为模数,800㎜以上可取100为模数。
现浇楼盖中,主梁至少要比次梁高50㎜,便于施工。
b.按经验选择:主梁 11812h =-,次梁 111215h =-c.按《抗震规范》规定(1)梁截面宽度不宜小于200㎜。
一,打开PKPM首页,改变目录一行改变你结果的存储路径。
二,PMCAD,建筑模型与荷载输入。
(1)输入图形文件名后,点击确认。
(2)轴线输入,选择正交轴网,在上开间,左进深选择栏中输入轴网数据.点击确定。
(3)点击轴线命名,TAB键成批输入,移光标点取起始轴线。
按ESC键后输入轴线。
命1,同样的在纵轴命名,起始轴号为A(4)楼层定义:柱布置,在柱截面列表中新建柱截面,点击布置,用窗口选择方式布置柱网。
方便快捷,当然也可以用其他三种方式。
柱布置用到大家的结构力学知识和钢混知识。
柱子的截面高度需要用钢混的长细比和轴压比两项综合确定。
主梁布置,与柱布置方法一样,要注意的一点是,次梁也需在主梁布置中布置,PKPM会自动根据梁的线刚度比确定主次梁,不需要大家再人为的布置主次梁了。
主次梁的截面高度需根据梁的宽度确定:主梁取宽度的1/8至1/12,次梁取宽度的1/12至1/15,梁的宽度取梁高度的1/3至1/2。
(5)本标注层信息:修改板厚为90mm,梁柱混凝土等级改为30(框架结构的混凝土强度最低为C30),梁柱钢筋类别为HRB400,根据需要该层高。
(6)荷载输入:楼面恒活,添加楼面恒荷载(恒荷载包括现浇板重量0.09X25+板顶抹灰20mm0.02X17+板底抹灰15mm0.0015X17+装饰材料面层荷载0.65+规范规定的装修荷载0.5:以90mm现浇板为例,装饰面层选用水磨石地面,此地面荷载最重,一般地面选用4.2KN/mm)及活荷载(规范规定为2)。
注意顶层屋面荷载(屋顶层的恒载包括保温层和隔热层)与其它标注层不一样,屋面荷载比较重,一般选用5.5。
设计参数,按照截图所示修改信息。
地震烈度为6度,基本风压为0.45。
(7)楼层组装根据需要增加楼层层数,如截图所示。
复制层数为四层,标准层1荷载标注层1:4.2,2.0。
在增加一顶层,复制层数一层,标准层1,荷载标注层2:5.5,0.5。
此建筑物的层数为5层。
第九章PKPM软件在框架结构设计中的应用9.1 PKPM软件介绍毕业设计除了需要对一榀具有代表性的框架进行手算分析外,还要求应用结构设计软件对手算结果进行复核比较并完成整个工程的结构分析及施工图。
目前国勘察设计部门最常用的是PKPM系列软件,本章对应用该软件进行框架结构设计的过程做简单介绍,并对软件中的一些重要的参数设定加以说明。
PKPM是由中国建筑科学研究院PKPMCAD工程部开发的一套集建筑设计、结构设计、设备设计及概预算、施工软件于一体的大型建筑工程综合CAD系统。
该系统在国率先实现建筑、结构、设备、概预算数据共享。
从建筑方案设计开始,建立建筑物整体的公用数据库,全部数据可用于后续的结构设计,各层平面布置及柱网轴线可完全公用,并自动生成建筑装修材料及围护填充墙等设计荷载,经过荷载统计分析及传递计算生成荷载数据库。
并可自动地为上部结构及各类基础的结构计算提供数据文件,如平面框架、连续梁、框剪空间协同计算、高层三维分析、砖混及底框砖房抗震验算等所需的数据文件。
由于可自动生成设备设计的条件图,大大提高了结构分析的正确性及使用效率。
PKPM系列结构类设计软件装有先进的结构分析软件包,容纳了国最流行的各种计算方法,如平面杆系、矩形及异形楼板、高层三维壳元及薄壁杆系、梁板楼梯及异形楼梯、各类基础、砖混及底框抗震、钢结构、预应力混凝土结构分析等等。
全面反映了规要求的荷载效应组合,设计表达式,抗震设计新概念要求的强柱弱梁、强剪弱弯、节点核心、罕遇地震以及考虑扭转效应的振动耦连计算方面的容。
该系统还具有丰富和成熟的结构施工图辅助设计功能,可完成框架、排架、连梁、结构平面、楼板配筋、节点大样、各类基础、楼梯、剪力墙等施工图绘制。
并在自动选配钢筋,按全楼或层、跨、剖面归并,布置图纸版面,人机交互干预等方面独具特色。
在砖混计算中可考虑构造柱共同工作,也可计算各种砌块材料,底框上砖房结构,CAD适用任意平面的一层或多层底框。
建筑结构设计中PKPM软件的运用及注意事项【摘要】PKPM系列软件是中国建筑科学研究院研发的建筑结构设计软件,包括建筑、结构、特种结构、设备、概预算五个方面的内容。
应用范围全面, 功能强大, 自动化程度高, 是众多建筑设计软件中最权威的设计软件之一。
其中尤以结构设计软件最受设计人员的青睐, 成为结构设计人员不可或缺的重要工具。
本文笔者主要对PMCAD 软件的运用及应注意到的问题进行简要的分析。
【关键词】结构设计;PKPM软件;注意事项;一、PKPM软件在建筑结构设计中的运用(一)结构计算振型数的确定采用振型分解反应谱法进行结构水平地震作用计算时,《抗规》第5.2.2条规定:不进行扭转耦联计算的结构, 确定水平地震作用标准值的效应,可只取前2-3个振型, 当基本自振周期大于1.5s或房屋高宽比大于5时,振型个数应适当增加。
《高层建筑混凝土结构技术规程》(以下简称《高规》)第3.3.10条规定: 对于不考虑扭转耦联振动影响的结构,结构计算振型数规则结构可取3;当建筑较高、结构沿竖向刚度不均匀时,可取5-6。
上述规范的条文说明均要求振型个数一般可以取振型参与质量达到总质量90%所需的振型数。
《高规》第5.1.13条规定:B级高度的高层建筑结构和复杂高层建筑结构抗震计算时,考虑平扭耦联计算结构的扭转效应,振型数不应小于15;对多塔结构的振型数不应小于塔楼数的9倍,且计算振型数应使振型参与质量不小于总质量的90%。
TAT 在TAT-4.out文件、SATWE在WZQ.out文件PMSAP在工程名TB.RPT文件中查看X,Y向的有效质量系数。
我们都知道,结构计算振型数增加, 水平地震作用效应增大,即内力和变形增大;振型数如取少了, 后续振型产生的地震作用效应未能计入, 导致计算结果不安全, 所以,振型数要尽量取得多。
但对大型结构, 过多的振型数,导致运算时间过长, 并对计算机的内存也要求大, 而最后的那些高振型对结构地震作用贡献也不大,因此,也不必所有的振型都计算, 当有效质量系数超过0.9,就意味着计算振型数够了;如果小于0.9,说明后续振型产生的地震作用效应不能忽略, 应增加振型数重算。
第3章 PKPM-BIM结构设计PKPM-BIM结构设计是BIM建筑信息模型的基础。
BIM结构设计主要是指基于钢筋混凝土及钢梁结构的全框架、半框架结构的设计,本章以一个全框架混凝土结构设计的实例,将PKPM-BIM结构设计的相关工具指令和BIM设计流程进行全面介绍。
3.1 PKPM-BIM结构设计概述建筑结构是房屋建筑的骨架,该骨架由若干基本构件通过一定的连接方式构成整体,能安全可靠地承受并传递各种荷载和间接作用。
注:“作用”是指能使结构或构件产生效应(内力、变形、裂缝等)的各种原因的总称。
作用可分为直接作用和间接作用。
• 直接作用:即习惯上所说的荷载,指施加在结构上的集中力或分布力系,如结构自重、家具及人群荷载、风荷载等。
• 间接作用:指使房屋结构产生效应,但不直接以力的形式出现的作用,如温度变化、材料收缩、地基变形、地震等。
图3-1所示为某单层钢筋混凝土厂房的结构组成示意图。
1-屋面板;2-天沟板;3-天窗架;4-屋架;5-托架;6-吊车梁;7-排架柱;8-抗风柱;9-基础;10-连系架;11-基础梁;12-天窗架垂直支撑;13-屋架下弦横向水平支撑;14-屋架端部垂直支撑;15-柱间支撑图3-13.1.1 建筑结构类型在房屋建筑中,组成结构的构件包括板、梁、屋架、柱、墙、基础等。
028中文版PKPM 2022结构设计完全实战技术手册1. 按材料划分按材料划分,包括钢筋混凝土结构、钢结构、砌体结构、木结构及塑料结构等,如图3-2所示。
钢筋混凝土结构 钢结构木结构塑料结构 砌体结构图3-22. 按结构形式划分按结构形式划分,可分为墙体结构、框架结构、深梁结构、筒体结构、拱结构、网架结构、空间薄壁结构(包括折板)、钢索结构、舱体结构等,如图3-3所示。
墙体结构 框架结构 深梁结构筒体结构拱结构 网架结构 薄壁(膜)结构 钢索结构图3-33. 按体型划分建筑结构按体型划分,包括单层结构、多层结构(一般2~7层)、高层结构(一般8层以上)及大跨度结构(跨度约为40~50m 以上)等,如图3-4所示。
pkpm混凝土排架计算
PKPM(Peking University Program Manager)是由北京大学开发的一种结构设计和分析软件。
它是一种广泛应用于中国建筑工程行业的软件,能够进行结构静力和动力计算,并提供详细的计算和分析结果。
在混凝土结构中,排架是指广泛应用于大型混凝土构筑物施工过程中的支撑设施。
它们起着支撑和传递施工载荷的作用,以确保结构的稳定性和安全性,特别是在混凝土硬化之前。
对于混凝土排架的计算和设计,一般需要考虑以下几个方面:
1.荷载计算:首先,需要确定施工过程中排架所承受的荷载,
包括混凝土重量、施工人员和设备的荷载等。
这些荷载应
根据具体工程的情况进行预估和计算。
2.排架设计:根据荷载计算的结果,需要设计排架的几何尺
寸和布置形式。
这包括排架的高度、间距、横梁形式等参
数。
排架的设计应满足结构力学和稳定性的要求,并根据
施工方案进行优化。
3.材料选择:排架一般采用钢材作为主要材料,因其强度和
刚度适合承受施工荷载。
在设计排架时,需要根据荷载和
材料的特性来选择合适的钢材规格和强度等级。
4.结构分析:利用PKPM等结构分析软件,可以进行混凝土
排架的静力和动力分析。
这些软件可以计算排架的内力、
变形和稳定性,并进行结构优化和校核。
需要注意的是,混凝土排架的计算和设计是一项复杂的工作,需要结构工程师或专业设计机构进行专门的计算和设计。
关于框排架结构基础使用PKPM软件自动计算指南一、 概念解释:框排架结构(PKPM里的PK结构)我们设计中常用的门式刚架钢结构,钢筋混凝土柱和钢屋架或钢梁,钢柱和钢屋架或钢梁等多种结构形式,均属于框排架结构,即PKPM软件设计中的所谓PK结构。
PK结构的共同特点是框排架平面内是靠梁柱提供平面内的刚度及稳定;框排架平面外是靠柱间支撑提供平面外的刚度及稳定。
由于框排架平面内和平面外的计算是分别进行的,所以在使用基础设计软件JCCAD时会感觉不像框架结构那样方便。
现以门式刚架钢结构为例,总结一下如何使用PKPM进行框排架基础设计。
二、 门式刚架结构基础的二维设计方法:在“门式刚架二维设计”中进行基础设计:点击“补充数据”中的“布置基础”,可以输入基础设计参数:其中注意三个参数:“基础埋深Q”,“基础高度H”和“天然地面至基底距离D”,“基础埋深Q”和“天然地面至基底距离D”的平均值是用于计算覆土重量的,“基础高度H”是用于计算基底弯矩的。
三、 门式刚架结构基础使用JCCAD计算1.轴线的建立:由于JCCAD设计时需要一个平面轴网,所以建议使用三维建模方式建门式刚架的模型。
2.门式刚架基础荷载的JCCAD导入方法:1)进入JCCAD基础人机交互,“地质资料”,“参数输入”和“附加荷载”根据项目具体情况输入:注:附加荷载:可以理解为未参与上部结构计算的,但在设计基础时又要考虑的荷载,如地坪活荷载,地梁及墙体荷载,支撑荷载等。
2)点击“选PK文件”:3)选择要读取PK文件所在路径,然后点取该文件,并把它指定给相应的轴线:4)选择“读取荷载”,点击“PK荷载”:5)完成荷载导入。
3.门式刚架基础自动计算:1)JCCAD中柱下独基设计:z点击“自动生成”,选择基础位置,然后在“基础设计参数输入”菜单里,手动输入“覆土压强”,注意不要填“0”。
z基础底标高:按照基础的实际的底标高输入,此时基底弯矩按照此深度计算。
框架结构PKPM⼿算与电算分析华中科技⼤学毕业设计10 PKPM电算分析本次PKPM电算采⽤的是PKPM2005版。
10.1 电算过程由于PKPM电算的具体过程⽐较多,在此只列出⼤的流程:1 PMCAD建模过程依次为“轴线输⼊”,“构件定义与布置”,“设计信息”,“荷载定义”,“楼层组装”。
2 输⼊次梁楼板3 输⼊荷载信息包括楼⾯荷载和梁间荷载。
4 形成PK⽂件5 数据交互输⼊与数捡6 框架结构计算7 ⽣成SATWE8 结构分析与构件内⼒计算9 结果的图形显⽰与⽂本显⽰10.2 结果分析根据STAWE的计算结果和⼿算结果进⾏⽐较得出,误差产⽣的原因在于模型的建⽴不能与元结果完全的⼀致,⽐如说顶层的⼥⼉墙在电算的过程中就没有考虑。
在PK⽂件⾥得出的内⼒计算简图与⼿算结果⼗分的接近,只是在偏⼼弯矩的数值上电算的稍微偏⼤,其他的数值基本⼀致。
以下便从地震作⽤的⼤⼩、结构的⾃振周期、质量参与系数、地震作⽤下和风华中科技⼤学毕业设计荷载作⽤的层间位移和层间位移⾓、底层柱的轴压⽐、梁的最⼤弹性挠度和薄弱层验算等⽅⾯进⾏简要分析。
10.2.1 地震作⽤的⼤⼩分析从SATWE中截图如图10-1和图10-2图10-1 地震作⽤下反应⼒由上图得,X⽅向的地震反应⼒⼩于Y⽅向的地震反应⼒,因为第5榀框架其Y⽅向的刚度⼩于X⽅向的刚度,即横向刚度⼩于纵向刚度,故地震作⽤在结构上分在Y向的地震作⽤会⼤⼀些,楼层反应⼒也会⼤⼀些。
楼层的最⼤剪⼒在第⼀层,但是最⼤反应⼒在顶层。
与⼿算结果进⾏⽐较稍微偏⼩,这是因为电算时没考虑墙的⾃重。
由图10-2可知,在地震作⽤下,Y⽅向的的最⼤楼层剪⼒为1920.3kN,⼿算结果为2460.28kN,两者是⽐较吻合的。
电算的结果偏⼩的原因是在输⼊梁间荷载华中科技⼤学毕业设计时可能漏掉了⼀些项,另外,⼿算考虑了墙的⾃重,⽽电算时,因为是框架结构,所以没考虑墙的⾃重,导致结构的质量偏⼩,则⽔平地震作⽤偏⼩。
PKPM算量、钢筋软件培训教材手工建模快速应用指南目录一、PKPM算量钢筋软件的优势二、PKPM算量钢筋软件的功能特点三、成功应用PKPM算量、钢筋软件的价值四、PKPM算量钢筋软件易学易用五、PKPM算量钢筋软件的应用流程六、PKPM算量钢筋软件的三个统一七、统一定义构件八、统一绘图输入九、统一中文标注工程量表达式十、学习PKPM算量、钢筋软件的学习方法十一、PKPM算量、钢筋软件多久才能学会十一、学习保障十二、用的保障十三、怎样才能让客户快速学习会软件?十四、用PKPM算量软件做工程预算应用技巧十五、建立工程量计算模型三种方式十六、手工建模与CAD导图数据的区别十七、框剪结构建模技巧十八、PKPM算量钢筋软件应用指导PKPM算量钢筋软件:高效准确、易学易用一、PKPM算量、钢筋软件的优势1、全国95%的设计院都在用PKPM结构设计软件做结构设计。
中国建筑科学研究院是中国建筑业最权威的科研机构,科研人员稳定,科技力量雄厚。
能保证软件产品稳定性及可持续发展。
软件用的自主结构设计平台,研发上升空间很大;不会因平台问题让用户遭受损失。
2、PKPM算量钢筋软件目前是国内最先进、最智能的算量、钢筋软件。
3、PKPM算量钢筋软件实现了算量、钢筋真正二合一4、PKPM算量钢筋软件可以直接读取设计院结构计算模型。
5、PKPM算量钢筋软件可以识别CAD图纸数据。
6、PKPM算量钢筋软件可以手工建立三维模型。
7、PKPM算量钢筋软件建筑工程能自动套定额,装饰工程预算员指定定额。
8、PKPM算量钢筋软件梁、柱钢筋工程三维显示。
二、软件的功能特点:高效准确、易学易用1、读取结构计算模型2分种内出量,并套好当地的工程预算定额。
2、导CAD图,识别率达90%以上。
高层建筑30~60分钟内完成主体混凝土结构工程量的识别。
3、三维绘图、三维显示、三维扣减、三维修改。
使用人员可能通过三维透视图复核工程模型是否正确,发现问题可以在直接在三维状态下修改错误之处。
利用PKPM进行多层框架结构设计的主要步骤<续>五、执行TA T-8主菜单1,接PM生成TA T数据1、一般选择"生成荷载文件",否那么,没有TAT荷载;2、一般选择"考虑风荷载",否那么,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TA TDA1.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.TA T和荷载数据文件LOAD.TA T.六、执行TA T-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DA TA.TA T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那么选取: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X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X要求;柱箍筋间距,应填入加密区的间距,并满足规X要求;5)设计信息柱墙活荷载折减,一般选"按规X折减";梁、柱配筋保护层厚度,满足规X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TA T-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TA T-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TA T-8主菜单A,梁平面图画法1、输入需要画的层号.2、选择"重新生成配筋".3、执行"修改参数",选择合适的"施工图纸规格","是否根据允许裂缝宽度自动选筋"选择"打勾".4、执行"继续",查看"挠度图"、"裂缝图",并执行"次梁加筋",计算并布置次梁处附加筋.5、对图面做相应调整,"存图退出",生成该层梁平面施工图PL*.T.6、其他层梁平面施工图依次重复上述步骤.十一、执行TAT-8主菜单C,柱归并〔全楼归并〕1、输入适当的归并系数,一般取0.2.2、生成各层梁归并图,ZGB-*.T.十二、执行TAT-8主菜单E,接PK绘制柱施工图->平面图柱大样画法1、选择"重新选筋".2、选择合适的"图纸号","结构平面图绘图比例"、"柱剖面大样绘图比例".3、执行"4 绘制施工图","选择楼层"进行各层柱平面施工图ZPM*.T的绘制.。
1.软件及功用介绍PKPM系列软件由中国建筑科学研究院编制综合计算程序。
PK是PKPM系列软件较为基础的软件,在整个PKPM系统中,PMCAD建模是整个计算的基础,PK也可直接进行建模(单榀框架),PK承担钢筋混凝土梁柱施工图辅助设计的工作,也是进行混凝土框、排架结构计算常用的电算软件,还有TAT、SATWE及JCCAD等。
由于PK是常用混凝土框、排架结构计算及绘图软件,其计算过程中的参数的取值直接影响到结构计算的结果,也直接影响到结构设计是否安全可靠。
2.PMCAD及PK程序中主要参数的取值分析2.1PMCAD建模主要参数及分析在运用PK之前,经常需用PMCAD进行建模工作,建模的工作过程中,需要在设计参数的对话框中注意在总信息、抗震信息及风荷载信息中的几个比较重要的设计参数的输入(或取值):1)框架梁端弯矩调幅系数,根据《钢筋混凝土连续梁和框架考虑内力重分布设计规程》(CECS51:93),但此规程适用抗震设防烈度6度及6度以下的钢筋混凝土框架的设计,同时框架结构层数不宜超过8层,高度不宜超过35m,根据此规程可查阅表5.1.1。
同时参阅《建筑抗震设计》一书,对现浇钢筋混凝土框架,可取0.8~0.9;对装配式钢筋混凝土框架,可取0.7~0.8。
梁端弯矩降低后,跨中弯矩增加,以满足“强柱弱梁”的设计原则。
2)设计地震分组,根据《建筑抗震设计规范》附录A(我国主要城镇抗震设防烈度、设计基本地震加速度和设计地震分组)查,但部分工程的设计烈度和附录中不相符,要根据相关部门的文件确定。
3)场地类别,见《建筑抗震设计规范》的3.3.2、3.3.3条,具体可参照规范表4.1.6。
一般地质勘察报告要提出此参数。
4)框架抗震等级,根据《建筑抗震设计规范》6.1.2规定,参照表6.1.2确定。
5)计算振型个数,这个参数需要根据工程的实际情况来选择。
对于一般工程,不少于9个。
但如果是2层的结构,最多就是6个,因为每层只有三个自由度,两层就是6个。
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。
一、在工作硬盘内新建一文件夹,并命名(工程名称)。
二、打开PKPM.exe,将工作目录改成新建成的文件夹的路径。
三、选取结构形式,进入。
四、进入后点“网格输入”,弹出对话框,根据工程信息完整填写对话框。
五、模型输入:1、点“设标准品”,光标变为“+”,点该榀所在的轴线,右键确定。
2、点“立面编辑”,当光标变为“+”点要编辑的钢架的轴线,进入立面编辑。
点“网格生成”,点“快速建模”选“门式钢架”弹出对话框,根据工程信息设置建立钢架节点。
3、柱布置:(1)点“截面定义”弹出对话框,选取材料及截面。
(2)点“柱布置”选取已定义的截面,点相应的柱轴线(注意方向和位置、大小头朝向)。
4、梁布置:操作方法同柱布置。
5、计算长度:修改构件平面外长度为隅撑间距。
6、恒载:无特殊情况只布置梁间恒载(节点自动传递受力情况),荷载值不包括钢架自重,软件自动计算钢架自重。
7、活载:根据施工规范及施工工艺确定荷载值。
8、左风、右风:根据规范确定风载值,选择“自动布置”。
9、吊车荷载:软件内置吊车数据,选择型号自动导入。
10、参数设置:根据工程情况填写。
11、结构计算:软件自动计算,计算完毕检查应力图。
红色数值为不合格构件。
返回截面布置重新布置截面,重新计算。
完毕后点“立面编辑”返回,存盘退出。
六、立面复制:根据状态栏提示进行操作。
七、布置系杆:点“布置系杆”,根据状态栏提示点取要布置系杆的位置的节点。
(现在只布置通长的系杆)八、吊车布置(根据状态栏提示进行操作)九、布置屋面、墙面构件:点“屋面墙面”进入。
1、点“参数设置”弹出对话框,对SC、ZC、檩条的连接位置进行设置。
2、点“互交布置”进入后点“屋面构件”(1)布置SC:点“布置支撑”,选择要布置的房间,根据状态栏提示进行操作。
(2)点“系杆布置”,点剩余需要布置系杆的地方的节点进行布置。
(3)檩条、拉条、斜拉条、隅撑可用软件自动布置。
点“自动布置”根据工程信息填写弹出对话框,进行支撑件自动布置。
关于框排架结构基础
使用PKPM软件自动计算指南
一、 概念解释:框排架结构(PKPM里的PK结构)
我们设计中常用的门式刚架钢结构,钢筋混凝土柱和钢屋架或钢梁,钢柱和钢屋架或钢梁等多种结构形式,均属于框排架结构,即PKPM软件设计中的所谓PK结构。
PK结构的共同特点是框排架平面内是靠梁柱提供平面内的刚度及稳定;框排架平面外是靠柱间支撑提供平面外的刚度及稳定。
由于框排架平面内和平面外的计算是分别进行的,所以在使用基础设计软件JCCAD时会感觉不像框架结构那样方便。
现以门式刚架钢结构为例,总结一下如何使用PKPM进行框排架基础设计。
二、 门式刚架结构基础的二维设计方法:
在“门式刚架二维设计”中进行基础设计:点击“补充数据”中的“布置基础”,可以输入基础设计参数:
其中注意三个参数:“基础埋深Q”,“基础高度H”和“天然地面至基底距离D”,“基础埋深Q”和“天然地面至基底距离D”的平均值是用于计算覆土重量的,“基础高度H”是用于计算基底弯矩的。
三、 门式刚架结构基础使用JCCAD计算
1.轴线的建立:由于JCCAD设计时需要一个平面轴网,所以建议使用三维建模方式建门式
刚架的模型。
2.门式刚架基础荷载的JCCAD导入方法:
1)进入JCCAD基础人机交互,“地质资料”,“参数输入”和“附加荷载”根据项目具
体情况输入:
注:附加荷载:可以理解为未参与上部结构计算的,但在设计基础时又要考虑的荷载,如地坪活荷载,地梁及墙体荷载,支撑荷载等。
2)点击“选PK文件”:
3)选择要读取PK文件所在路径,然后点取该文件,并把它指定给相应的轴线:
4)选择“读取荷载”,点击“PK荷载”:
5)完成荷载导入。
3.门式刚架基础自动计算:
1)JCCAD中柱下独基设计:
z点击“自动生成”,选择基础位置,然后在“基础设计参数输入”菜单里,手动输入“覆土压强”,注意不要填“0”。
z基础底标高:按照基础的实际的底标高输入,此时基底弯矩按照此深度计算。
2)JCCAD中桩承台设计:
点击“承台桩”,定义桩的参数,然后在“承台参数”菜单里,输入“承台底标高”,此处的标高同时用于计算覆土重量和基底弯矩的,没有办法分开了。