PKPM基于BIM平台的装配式结构设计软件介绍
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PKPM结构软件及应用PKPM简介及PMCAD建模
课程学习概述
《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图 （现浇混凝土框架、剪力墙、梁、板）》11G101-1
《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图 （独立基础、条形基础、筏形基础及桩基承台）》11G101-3 《PKPM结构软件从入门到精通》，杨星编著，中国建筑工业出版社
第二章 PKPM软件简介
第二章 PKPM软件简介
PKPM2010 结构常用功能模块 PMCAD —结构平面计算机辅助设计模块 SATWE、SATWE8 —多高层结构空间有限元分析模块 墙梁柱施工图—剪力墙、梁和柱施工图绘制模块 JCCAD—基础分析、设计及施工图绘制模块 PMSAP、PMSAP8 —复杂多高层结构分析设计模块
模块： SATWE SATWE8 PMSAP PMSP8
TAT TAT-8
PK
墙梁柱施 工图绘制
基础设 计模块 JCCAD
第二章 PKPM软件简介
PKPM2010 软件安装
PKPM2010适用于目前常用的XP、WIN7等操作系统。 PKPM2010有单机版（单机软件锁）和网络版（网络锁）两种 类型，安装方法不同。
单机版PKPM2010首先要将计算机安全软件关闭，安装过 程大致均可分为“选择单机版”、“选定安装路径”、“选择 安装模块”、“安装软件”和“安装USB锁软件驱动”五步。 由于驱动为破解补丁，容易被杀毒软件误判从而破坏软件正常 使用，故最后需要将PKPM2010添加到安全软件的信任白名单。
64位WIN7系统安装PKPM2010实例
课程学习概述
教学基本方式： 理论教学以课堂讲授为主，实践教学采用上机方式。
考核方式与评分说明： 1、平时成绩以上课表现为主；成绩评定采用大作业或考试成绩与
3-基于BIM的装配式建筑设计软件PKPM-PC - 张晓龙
配需要；
BIM技术与装配式设计流程相结合，推动装配式建筑进程。
38
THANKS
键槽、粗糙面 边缘构件调整 竖向连接（套筒、浆锚、螺栓） 水平连接（封闭、搭接）
附件： 外叶板连接件
构造钢筋 预留洞口避让 与梁、板钢筋搭接 钢筋与埋件避让
免外模外架节点调整
灌浆孔
螺旋箍筋
预留孔洞
出气孔
待插入钢筋
混凝土试件
预埋钢筋
浆锚搭接
螺栓连接
套筒连接
连接方式一
连接方式二
装配式建筑深化设计流程：
模型 深化
模型 检查
加工 详图
构件调整 碰撞检查 构件编号
配筋调整 构件校核 拆分图纸
附件补充 构件详图
专业提资 材料统计
算量统计
模型检查
碰撞检查 & 参数校核
问题列表与模型关联，准确定位
构件验算
参数合理性检查 规范构造检查 短暂工况验算
脱模验算 吊装验算 重心验算 配筋验算 安全系数
6、构件加工
加工工艺 模台、模具 配件供应（套筒、灌浆料、门窗、栏杆） 干挂石材 运输 堆放 装卸保护
7、施工吊装
施工工艺（模板、脚手架） 场地堆放 运输条件 塔吊布置 人货梯、爬架、卸货平台
一体化设计
建筑、结构、机电设计综合
模型深化深度和精度满足生产
预制构件数据对接 生产进度状态反馈
数据同步
项目信息 构件信息 统计信息
......
补充数据
PKPM-PC
PKPM-BIM 协同服务器
PKPM装配式智慧工厂管理平台
4、小 结
小结
BIM技术与装配式设计流程相结合，推动装配式建筑进程。
38
THANKS
键槽、粗糙面 边缘构件调整 竖向连接（套筒、浆锚、螺栓） 水平连接（封闭、搭接）
附件： 外叶板连接件
构造钢筋 预留洞口避让 与梁、板钢筋搭接 钢筋与埋件避让
免外模外架节点调整
灌浆孔
螺旋箍筋
预留孔洞
出气孔
待插入钢筋
混凝土试件
预埋钢筋
浆锚搭接
螺栓连接
套筒连接
连接方式一
连接方式二
装配式建筑深化设计流程：
模型 深化
模型 检查
加工 详图
构件调整 碰撞检查 构件编号
配筋调整 构件校核 拆分图纸
附件补充 构件详图
专业提资 材料统计
算量统计
模型检查
碰撞检查 & 参数校核
问题列表与模型关联，准确定位
构件验算
参数合理性检查 规范构造检查 短暂工况验算
脱模验算 吊装验算 重心验算 配筋验算 安全系数
6、构件加工
加工工艺 模台、模具 配件供应（套筒、灌浆料、门窗、栏杆） 干挂石材 运输 堆放 装卸保护
7、施工吊装
施工工艺（模板、脚手架） 场地堆放 运输条件 塔吊布置 人货梯、爬架、卸货平台
一体化设计
建筑、结构、机电设计综合
模型深化深度和精度满足生产
预制构件数据对接 生产进度状态反馈
数据同步
项目信息 构件信息 统计信息
......
补充数据
PKPM-PC
PKPM-BIM 协同服务器
PKPM装配式智慧工厂管理平台
4、小 结
小结
PKPM软件简介.ppt
2. 启动主菜单3输入荷载信息后，程序提示：
本工程荷载是否第一次输入？（Del—返回） 并有如下三项选择：
1）保留原荷载 2）第一次输入 3）由建筑传来
3. 荷载信息的输入
楼面荷载
① 楼面荷载分恒载与活载
可以根据各房间的情况进行修正均布恒载或 布活荷载值（KN/m2）。
② 层间拷贝
将上一层的各房间楼面荷载拷贝到本层。 只有上层与本层的房间形心重合的房间才能拷贝。
4.工程实例中构件截面尺寸估算
⑴根据结构平面布置图进行框架梁截面尺寸估算 ⑵柱截面尺寸估算 ⑶楼板厚度
5.构件定义
⑴柱定义 ⑵主梁定义
6.楼层定义
⑴柱布置 ⑵主梁布置 ⑶偏心对齐 ⑷本层信息 ⑸换标准层
7.荷载定义 8.楼层组装 9.设计参数 10.保存文件 11.退出程序 12.工程实例的楼层形成
⑵100厚钢筋混凝土现浇楼面
25 KN m3 0.1 25 2.5 KN m2
⑶30厚C20细石混凝土面层
20 KN m3 0.03 24 0.72 KN m2
总计
墙面恒载：
⑴20厚底混合砂浆双面粉刷 17 KN m3 0.0417 0.68 KN m2
⑵水泥空心砖 10.3 KN m3 0.2510.3 2.58 KN m2
节点荷载
此项供输入平面节点上的某些附加 荷为正。内容与操作过程与梁间荷载相类 似。
次梁荷载
此项供输入一级次梁及交叉次 梁上的附加荷载。选择此项后，可用 光标捕捉到所需次梁，按回车键，即 可按提示输入一组次梁荷载。程序将 自动把一级次梁荷载按两端简支往主 梁上倒算，交叉次梁时做交梁内力分 析，并将其支座反力导算到主梁上。
它在国内设计市场占有绝对优势， 拥有8000家设计院用户。
装配式混凝土结构基于PKPM-BIM平台的设计应用
下 等 特 性 ，加 快 建筑 产业 现 代 化 的 发展 ．是 国 家工 程 建 设领 域 深
化 改 革 的重 要 举 措 ．而相 关 标 准 的统 一 ．建 筑 行业 设 计 体 系 的 完
、
概 述
在 我 国 现代 住 宅 建 筑 设计 过 程 中 ．混 凝 土 结 构采 用 的是 传统
Ｐ Ｋ Ｐ Ｍ Ｂ Ｉ Ｍ 平 台 在 装 配 式 昆凝 土 结 构 上 的 应 用 改 变 了 传 统 二 维 图 设 计 模 式 局 限 性 ． 可 对 装 配 式 工 程 进 行 虚 拟 三 维 模
拟 达 到 节前控玮 Ｊ ｌ ＿
■ 臣
一
倾制装配式：二维图； Ｐ Ｋ Ｐ Ｍ Ｂ Ｉ Ｍ ：三维模拟
二 、装 配 式 设 计 现 状
依 据 目前 国情 传 统 设计 院在 装 配 式 结 构 工程 上 大 部 分 是 以 “ 结 构 ” 为 龙头 流 程 的 应 用 ．它适 用 每 个 院 行情 且 结 构 模 型单 独 应 用单 独 设 计 ．这 是 它 最 大 的优 点 ．但 同 时 与其 他 专 业 的协 同性
势 针 对 装 配 式 整 体 混 凝 土 结 构 采 用 的 是 等 同 现 浇 结 构 没 计 横
ＤＯＩ ：１ ０ ． １ ６ １ １ ６ ／ ｊ 。 ｃ ｎ ｋ ｉ ． ｊ ｓ ｋ ＿ ￣ ． ２ ０ １ ７ ． １ ５ ． ０ ０ ５
待
别
天
汪
童 － ～
Ｔｈ ｅ Ｓｐ ｅｃｉ ａ１ ＦＯ Ｃｕ ｓ
装 配式 混凝 土结构 基于 Ｐ ＫＰＭ－ＢＩ Ｍ平 台 的 设 计 应 用
朱磊’ 肖莉萍 郑 鹏
艾显书
１ ． 北京构 力禾 斗 技有限公 司深圳分 公司 ２ ． 江西大华工程造价咨询有限公 司
化 改 革 的重 要 举 措 ．而相 关 标 准 的统 一 ．建 筑 行业 设 计 体 系 的 完
、
概 述
在 我 国 现代 住 宅 建 筑 设计 过 程 中 ．混 凝 土 结 构采 用 的是 传统
Ｐ Ｋ Ｐ Ｍ Ｂ Ｉ Ｍ 平 台 在 装 配 式 昆凝 土 结 构 上 的 应 用 改 变 了 传 统 二 维 图 设 计 模 式 局 限 性 ． 可 对 装 配 式 工 程 进 行 虚 拟 三 维 模
拟 达 到 节前控玮 Ｊ ｌ ＿
■ 臣
一
倾制装配式：二维图； Ｐ Ｋ Ｐ Ｍ Ｂ Ｉ Ｍ ：三维模拟
二 、装 配 式 设 计 现 状
依 据 目前 国情 传 统 设计 院在 装 配 式 结 构 工程 上 大 部 分 是 以 “ 结 构 ” 为 龙头 流 程 的 应 用 ．它适 用 每 个 院 行情 且 结 构 模 型单 独 应 用单 独 设 计 ．这 是 它 最 大 的优 点 ．但 同 时 与其 他 专 业 的协 同性
势 针 对 装 配 式 整 体 混 凝 土 结 构 采 用 的 是 等 同 现 浇 结 构 没 计 横
ＤＯＩ ：１ ０ ． １ ６ １ １ ６ ／ ｊ 。 ｃ ｎ ｋ ｉ ． ｊ ｓ ｋ ＿ ￣ ． ２ ０ １ ７ ． １ ５ ． ０ ０ ５
待
别
天
汪
童 － ～
Ｔｈ ｅ Ｓｐ ｅｃｉ ａ１ ＦＯ Ｃｕ ｓ
装 配式 混凝 土结构 基于 Ｐ ＫＰＭ－ＢＩ Ｍ平 台 的 设 计 应 用
朱磊’ 肖莉萍 郑 鹏
艾显书
１ ． 北京构 力禾 斗 技有限公 司深圳分 公司 ２ ． 江西大华工程造价咨询有限公 司
PKPM-BIM软件在装配式混凝土结构中的应用——以装配整体式混凝土框架结构为例
PKPM-BIM摘要装配式混凝土结构是近年来发展迅速的一种建筑结构形式，具有高效、节能、环保、高质量等优点。
本文以装配整体式混凝土框架结构为例，详细介绍了PKPM-BIM 软件在该结构中的应用。
通过PKPM-BIM 软件模拟装配整体式混凝土框架结构的建模、分析和设计过程，比较了该软件与传统方法在建模和设计方面的差异，分析了软件在实际工作中的应用效果。
结果表明，PKPM-BIM 软件可以准确快速地完成装配整体式混凝土框架结构的建模、分析和设计，具有高效、精准、节能、环保的特点和广泛的应用前景。
关键词：装配式混凝土结构，整体式混凝土框架结构，PKPM-BIM 软件，建模、分析和设计AbstractPrefabricated concrete structure is a rapidly developing form of building structure in recent years, with advantages such as high efficiency, energy saving, environmental protection and high quality. Taking the prefabricated integral concrete frame structure as an example, this paper introduces the application of PKPM-BIM software in this structure in detail. Through the simulation of PKPM-BIM software in the modeling, analysis and design process of prefabricated integral concrete frame structure, the differences between this software and traditional methods in modeling and design are compared, and the application effect of the software in practical work is analyzed. The results show that PKPM-BIM software can accurately and quickly complete the modeling, analysis and design of prefabricated integral concrete frame structure, with high efficiency, accuracy, energy saving, environmental protection and broad application prospects.Keywords: Prefabricated concrete structure, Integral concrete frame structure, PKPM-BIM software, Modeling, Analysis and design一、引言随着我国经济的快速发展，城市化和工业化程度不断提高，以及国家对建筑结构安全性和绿色环保的要求越来越高，建筑行业也迈向了装配式混凝土结构时代。
pkpm介绍
二、PKPM简介与建模方法
PMCAD结构整体建模
PMCAD生成 PMCAD—砌体 传基础数据 结构抗震验算
PK
SATWE
TAT
PMSAP
JCCAD
二、PKPM计算参数
壳元最大边长：
是在墙元细分时需要的一个参数，对于尺寸较 大的剪力墙，在作墙元细分形成一系列小壳元时， 为确保分析精度，要求小壳元的边长不得大于给定 限值，程序限定1.0〈=Dmax〈=5.0，隐含为2。 对于一般工程可取2，对于框支剪力墙结构， 可取得小些，如1.5或1.0。
阻尼比、特征周期、多遇或罕遇 地震影响系数最大值
隐含规范规定值，它随地震烈度而变化。对 有些地区标准用不同的地震计算参数时，可以通过 该参.0 -134.5 -178.9 -194.1 -164.9 -35.6 -72.6 318.4 61.0
偶然偏心对配筋的影响
柱
梁
2.3%
15层框剪
11.9%
13层框剪(PJ2)
33层框支 8层框架 21层框剪 19层框剪
模拟施工荷载的两种算法
一种叫做施工模拟1，它就是上面说的考虑分层加载、逐 层找平因素影响的算法； 另一种叫做施工模拟2，它的含义是：将竖向杆件的刚度放 大10倍后再做施工模拟1，其计算仅对基础起作用。 对框筒结构采用算法2时，计算出的传给基础的力较为均 匀合理，可以避免墙轴力远大于柱轴力的不合理情形。由于竖 向构件的刚度放大，将使得水平梁的两端竖向位移差减小，从 而其剪力减小，这样就削弱了楼面荷载因刚度不均而导致的重 分配，使荷载分配更接近于手算结果。
2 Sy Sy (0.85S x )2
PKPM装配式结构设计软件使用说明_201506
单独运行装配式设计软件（试用）
第1 页
第 2 章 软件使用说明
2. 1 预制构件建模信息输入
预制构件输入菜单。
PMCAD 中装配式构件指定菜单
预制构件输入
预制柱、预制墙，直接指定现有柱、墙构件，指定后颜色显示略有 区别
2
叠合梁，指定界面见下图，需要指定叠合梁现浇部分高度及，键槽 根部断面（下图的 4、5 断面的较小值）与预制断面的面积的比例。 指定后颜色显示略有区别
柱底水平连接缝的受剪承载力计算；
剪力墙水平接缝的受剪承载力计算
V uE 0.6fy Asd 0.8N
第 13 页
前言
近几年国家建筑在大力推广住宅产业化， 其中推广预制装配式住宅建筑是其中的重点目 标之一，全国有多个住宅产业化试点城市，装配式住宅在这些城市正在逐步广泛应用，相应 的行业标准《装配式混凝土结构技术规程》JGJ1-2014、各地的地方标准、国标图集也都纷 纷编制与出版，装配式住宅适应工业化、节能、环保的发展要求，必将是未来建筑领域的发 展方向。 为了适应装配式的设计要求， PKPM 编制了装配式住宅设计软件， 为广大设计单位设计 装配式住宅提供设计工具，提高设计效率。 PKPM 装配式住宅设计软件研发分成两步走： 第一步，先解决设计单位急需的计算分析相关的工作（预计推出时间 2015.6.30） 包含功能： 1、 装配式构件计算工具（GJ） 主要解决装配式构件的脱模、运输、吊装过程中的计算。 2、 整体分析中的设计相关工作（PMCAD+SATWE） 1）PMCAD 中交互预制部分； 2）分析时统计出现浇部分、预制部分承担的剪力百分比； 3）现浇部分地震剪力放大系数，可调整； 4）节点连接验算； 5）预制率计算 3、 叠合楼板的设计功能（PMCAD） 第二步，真正系统解决装配式结构设计的方案，基于 BIM 平台装配式软件 主要解决的问题： 1）装配式构件库的建立； 2）装配式在模型中的的预拼装（包括围护墙、设备管线等） ； 3）装配式构件详图； 4）预制率计算与材料统计； 5）构件数据信息直接接力生产加工设备。
PKPM结构系列软件的功能与应用
• 结构平面内力图
• 内力彩图
• 风载作用下的层位移图
• 各阶振型图
• 建筑结构总信息文本
梁柱施工图的绘制与编辑
• 进入梁柱施工图菜单，系统自动绘制梁平法标注的施工图和 柱平法施工图，剪力墙施工图，并生成柱的钢筋表等。
• AutoCAD平面图向建筑模型转化 • PKPM目录下的CFG文件夹中,有需要加载的应用程序程序包 括Tchdwg2000.Arx（或Tchdwg.arx）、DwgToPkpm.Mnc和 “AutoCAD平面图向建筑模型转化.mht”。具体加载操作 “AutoCAD平面图向建筑模型转化.mht”中有详细说明。 • 使用AutoCAD绘制DWG图纸可以通过PKPM的TCAD软件进 行识别转化建筑模型，例如轴网，柱子，墙体等。简化我们 结构设计的建模过程。
• 楼梯配筋校验
• 绘制楼梯施工图 • 分别绘制楼梯平面、立面、配筋图，并将其合并。
结构施工图
1. 2. 3. 4.
各结构标准层的结构平面图 各结构标准层的梁柱配筋图 基础结构图 楼梯详图
结构计算书
1. 2. 3. 4. 5.
各标准层构件段面图 各标准层荷载平面图 各标准层配筋平面图 层间位移角曲线图 底层柱最大组合内力图
• 接受PMCAD的数据生成SATWE数据 • 必须完成“分析与设计参数补充定义”和“生成SATWE数据 文件及数据检查”。
• 数据检查通过后，按需求设置参数，选择结构内力、配筋、 PM次梁计算等。
在“分析结果图形和文本显示”界面，选择演示类型，设置工 况等参数，将显示出结果图形或文本文件，并得到计算书。
• T文件转换为DWG格式 • PKPM生成的二维图形一般是 T文件格式，需要通过图形编辑 及 转 换 界 面 才 能 转 化 为 DWG 格 式 ， 但 是 SATWE,JCCAD,LTCAD,墙梁柱施工图都是通过 PMCAD里面 的数据来进行分析的，没有另外的接口。
PKPM系列软件说明
结构平面计算机辅助设计软件 ( PMCAD )PMCAD是整个结构CAD的核心，是剪力墙、楼梯施工图、高层空间三维分析和各类基础CAD的必备接口软件。
PMCAD也是建筑CAD与结构的必要接口。
1. 用简便易学的人机交互方式输入各层平面布置及各层楼面的次梁、预制板、洞口、错层、挑檐等信息和外加荷载信息，在人机交互过程中提供随时中断、修改、拷贝复制、查询、继续操作等功能。
2. 自动进行从楼板到次梁、次梁到承重梁的荷载传导并自动计算结构自重，自动计算人机交互方式输入的荷载，形成整栋建筑的荷载数据库，可由用户随时查询修改任何一部位数据。
由此数据可自动给框架、空间杆系薄壁柱、砖混计算提供数据文件，也可为连续次梁和楼板计算提供数据。
3. 绘制正交及斜交网格平面的框架、框一剪、剪力墙及砖混结构的结构平面图。
包括柱、梁、墙、洞口的平面布置、尺寸、偏轴、画出轴线及总尺寸线，画出预制板、次梁及楼板开洞布置，计算现浇楼板内力与配筋并画出板配筋图。
画砖混结构圈梁构造柱节点大样图。
4. 作砖混结构和底层框架上层砖房结构的抗震分析验算。
5. 统计结构工程量,并以表格形式输出。
高层建筑结构空间有限元分析软件（SATWE）SATWE是我部应现代高层建筑发展的要求，专门为高层结构分析与设计而开发的基于壳元理论的三维组合结构有限元分析软件。
其核心是解决剪力墙和楼板的模型化问题，尽可能地减小其模型化误差，提高分析精度，使分析结果能够更好地反映出高层结构的真实受力状态。
1． SATWE采用空间杆单元模拟梁、柱及支撑等杆件。
采用在壳元基础上凝聚而成的墙元模拟剪力墙。
对于尺寸较大或带洞口的剪力墙，按照子结构的基本思想，由程序自动进行细分，然后用静力凝聚原理将由于墙元的细分而增加的内部自由度消去，从而保证墙元的精度和有限的出口自由度。
墙元不仅具有墙所在的平面内刚度，也具有平面外刚度，可以较好地模拟工程中剪力墙的实际受力状态。
2. 对于楼板，SATWE给出了四种简化假定，即楼板整体平面内无限刚、分块无限刚、分块无限刚加弹性连接板带和弹性楼板。
PKPM
自动计算建筑物的体形系数和窗墙比等参数，直接读取建筑师在建筑设计中的各种门、窗、墙、屋面、柱、 房间等设计参数，进行节能设计，并根据《节能设计标准规范》进行自动校核验算。
软件特点
简单
人性
智能
对建筑师无需掌握热力学原理，只要一次按键就可以得到相应的帮助。各种计算机结果以不同的颜色直观的 显示设计图纸上。
历史版本
1：2002年以前采用软盘加密以及并口加密锁的方式。 2：2002年改为USB加密锁，2002版绿色。 3：2005版红色 4：2008版 5：版本为2010版，加密锁为蓝色。 6：经历PKPM V2.2 PKPM V3.1等版本更新，目前最新版为V5.2.3。
谢谢观看
使用建模软件进行建模。CHCE软件提供了自带的建模工具，可以快速高效的完成建筑模型的建立。
可以直接利用PKPM系软件的PMCAD建模数据。如果有了PMCAD的数据，则可以直接进行下一步的节能设计工 作。
建筑节能设计计算
帮助设计师完成所有相关的热工计算，提供了大量不同保温体系的墙体，屋面和楼板类型，可方便的查询各 种保温体系的适用范围和特点。
相关信息
钢筋砼框架、框排架、连续梁结构计算与施工图绘制软件 （PK）
1. PK模块具有二维结构计算和钢筋混凝土梁柱施工图绘制两大功能:
模块本身提供一个平面杆系的结构计算软件，适用于工业与民用建筑中各种规则和复杂类型的框架结构、框 排架结构、排架结构，剪力墙简化成的壁式框架结构及连续梁，拱形结构，桁架等。规模在30层，20跨以内。
PKPM没有明确的中文名称，一般就直接读PKPM的英文字母。命名是这样的：最早这个软件只有两个模块，PK （排架框架设计）、PMCAD（平面辅助设计），因此合称PKPM。现在这两个模块依然还在，功能大大加强，更加 入了大量功能更强大的模块，但是软件名称却不改了还是PKPM。
软件特点
简单
人性
智能
对建筑师无需掌握热力学原理，只要一次按键就可以得到相应的帮助。各种计算机结果以不同的颜色直观的 显示设计图纸上。
历史版本
1：2002年以前采用软盘加密以及并口加密锁的方式。 2：2002年改为USB加密锁，2002版绿色。 3：2005版红色 4：2008版 5：版本为2010版，加密锁为蓝色。 6：经历PKPM V2.2 PKPM V3.1等版本更新，目前最新版为V5.2.3。
谢谢观看
使用建模软件进行建模。CHCE软件提供了自带的建模工具，可以快速高效的完成建筑模型的建立。
可以直接利用PKPM系软件的PMCAD建模数据。如果有了PMCAD的数据，则可以直接进行下一步的节能设计工 作。
建筑节能设计计算
帮助设计师完成所有相关的热工计算，提供了大量不同保温体系的墙体，屋面和楼板类型，可方便的查询各 种保温体系的适用范围和特点。
相关信息
钢筋砼框架、框排架、连续梁结构计算与施工图绘制软件 （PK）
1. PK模块具有二维结构计算和钢筋混凝土梁柱施工图绘制两大功能:
模块本身提供一个平面杆系的结构计算软件，适用于工业与民用建筑中各种规则和复杂类型的框架结构、框 排架结构、排架结构，剪力墙简化成的壁式框架结构及连续梁，拱形结构，桁架等。规模在30层，20跨以内。
PKPM没有明确的中文名称，一般就直接读PKPM的英文字母。命名是这样的：最早这个软件只有两个模块，PK （排架框架设计）、PMCAD（平面辅助设计），因此合称PKPM。现在这两个模块依然还在，功能大大加强，更加 入了大量功能更强大的模块，但是软件名称却不改了还是PKPM。
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PKPM结构设计软件 装配式 设计流程 PKPM-BIM平台
装配式设计系统
• • • •
PKPM BIM System 我院自主开发的BIM系统 建筑、结构、设备全专业 协同设计工作流程
37
PKPM-PC 启动界面
1、与整体系统集成； 2、也可以单独安装；
38
PKPM-PC 主界面
39
PKPM-PC做什么？
四、工程案例分享
装配式结构分析设计功能
整体分析中的设计相关工作（PMCAD+SATWE） 1）PMCAD中交互指定哪些部分预制及连接位置； 2）分析时统计出现浇部分、预制部分承担的剪力百分比； 3）提供现浇部分地震剪力放大系数，可调整； 4）节点连接验算； 叠合板的布置、设计与施工图（PMCAD+结构平面图）
外部数据接口
构件库
BIM综合模型
PBIMS专业平台
PKPM-PC 设计流程与功能点应用说明
（1）构件库
（2）装配式结构方案
（3）深化与拆分
（6）自动出拆分图
（5）自动加工
（4）钢筋表（CAM）
41
装配式住宅设计流程
（1）构件库
（1）构件库
（2）装配式结构方案
（3）深化拆分及深化设计
交互补充
拆分
自动设计
拾取布置和参数修改
支持单根钢筋参数编 辑
支持构件拆分预览
PKPM-PC主要功能点 3、多专业信息综合浏览 - 多专业协同 - 多人并行工作 - 设计变更冲突
装配式拆分及深化设计
装配式设计
装配式住宅设计流程
（1）构件库
（2）装配式结构方案
（3）深化与拆分
建筑机械研发与装配式相关产品研发
廊坊凯博建设机械科技有限公司研发了一些列针对预制构件钢筋 加工等相关机械，并致力于CAM自动化加工，并取得较大成效。 建研科技自主研发预制装配式构件加工、安装系列产品。
廊坊凯博建设机械
CABR系列产品
PKPM装配式结构设计软件研发
结合国内设计规范，并联合规范参编人参与软件研发； 软件研发与具有较强装配式结构设计业务的设计单位合作
新加坡版设计软件 SECAD
与新加坡坡建屋发展局（HDB）联合开发（1990s）； 新加坡装配式住宅走在世界前列； 新加坡政府组屋（占新加坡所有住房的80~90%）基本全部采用装配式。 这些政府组屋基本上都是采用我们的SECAD设计
BIM软件及BIM咨询基础
承担十二五863课题“基于建筑信息模型的三维建筑工程设计软件开 发与应用”。在建筑信息模型（BIM）关键技术、国产自主版权BIM 系统和装配式住宅建筑设计软件方面展开了深入研究，开发自主知识 产权的BIM系统PKPM-BIM 建研科技信息化软件事 业部BIM中心完成了数 十项BIM咨询（正在实 施国内第一高楼636米 的“武汉绿地中 心”BIM施工总咨询）， 长期积累了系统的项目 信息化解决方案。
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应用BIM与信息化技术解决一体化问题
唯一的途径是要让装配式设计与BIM技术、信息化技术结
合，提供一体化设计的系统解决方案，从整体上解决问题。
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PKPM-PC是什么？
• 基于PKPM-BIM平台的装配式住宅设计系统
1、装配式设计需要多专业模型信息；
2、涉及初设、深化、加工、安装等多个阶段； 3、需要软件工具辅助。
PKPM已经与下列单位达成合作协议： 北京市建筑设计研究院有限公司 上海中房建筑设计有限公司 山东同圆设计集团有限公司 山东万斯达集团有限公司 廊坊凯博建设机械科技有限公司 中建科技集团有限公司
主要内容
一、装配式结构设计软件开发基础 二、装配式结构分析设计 三、基于BIM平台的装配式结构设计软件
装配整体式混凝土框架结构足尺试验
两层两榀两跨的装配式混凝土框架结构，总高度6.8m，主要受力方向梁跨度为6m 和4m；由叠合板、叠合梁、预制柱、预制楼梯以及后浇节点组成;其中预制梁、 柱采用大直径大间距配筋技术，预制柱钢筋采用灌浆套筒连接，梁钢筋在节点区 内采用锚固板锚固；预制楼梯采用上端固定铰支座，下端滑动铰支座的构造; 低周反复荷载试验，最终框架的层间位移角达到1/30，且仍保持良好的整体性。 试验结果表明装配整体式混凝土框架结构具有良好的抗震性能，破化模式和顺序 与现浇混凝土框架结构基本相同。
构件库
PKPM-PC主要功能点
构件库
3、构件库管理
*单根钢筋修改交互界面 *独立的构件编辑
构件库
装配式住宅设计流程
（1）构件库
（2）装配式结构方案
（3）深化与拆分
（2）装配式结构方案
（6）自动出拆分图 （5）自动加工 （4）钢筋表（CAM）
PKPM-PC主要功能点 1、装配式结构方案确定
装配式结构方案
（6）自动出拆分图
（5）自动加工
（4）钢筋表（CAM）
1、 BIM的核心—从设计到生产
1
2
3
1
基于BIM模型的 CAD -》CAM：
1、无需图纸环节，电子交付 2、减少二次录入，提高效率，减少错误
2、BIM接力钢筋数控加工 1、BIM模型的预制构件中的 钢筋信息，按国标《混凝土 结构用成型钢筋制品》，生 成相应钢筋表。
四、工程案例分享
装配式住宅科研基础
“十二五”国家科技支撑项目 新型预制装配式混凝土建筑技术研究与 示范（2011BAJ10B00）
•6个课题，涵盖建筑、结构、构配件生产、安装施工、统计分 析和政策研究
•实施期：2012.01～2016.06 •经费5788万元，其中国拨专项经费2228万元 •项目负责单位：中国建筑科学研究院 •组织单位：住房城乡建设部
现浇部分地震内力放大
现浇部分、预制部分承担的规定水平力 地震剪力百分比统计
叠合梁纵向抗剪及连接计算
叠合梁纵向抗剪及连接计算
叠合梁计算结果输出
预制柱设计结果输出
预制剪力墙设计结果输出
主要内容
一、装配式结构设计软件开发基础 二、装配式结构分析设计 三、基于BIM平台的装配式结构设计软件
四、工程案例分享
PKPM-PC 装配式结构设计软件
夏绪勇 研究员 青岛市院技术交流 2016.4.8
主要内容
一、装配式结构设计软件开发基础 二、装配式结构分析设计 三、基于BIM平台的装配式结构设计软件
四、工程案例分享
主要内容
一、装配式结构设计软件开发基础 二、装配式结构分析设计 三、基于BIM平台的装配式结构设计软件
预制构件实验研究
组合封闭箍预制叠合梁受力性能研究：建研院—受弯、受剪、受扭， 18根
“十二五”国家科技支撑项目：
弯
剪
扭
预制构件实验研究
大直径大间距配筋框架柱偏心受压低周反复加载试验：建研院、同济 大学
“十二五”国家科技支撑项目：
预制节点实验研究
“十二五”国家科技支撑项目：
大直径大间距配筋框架梁柱节点低周往复加载试验：建研院4个；同 济大学
主要框架及流程：
1、BIM综合模型； 2、构件库管理，积累工作； 3、两种建模方式； 4、围绕模型提供应用工具。 用户：设计师、深化设计、加
装配建模 构件库建模 构件入库 加工数据导出 常规建模
结构整体设计
返回设计配筋
算量统计 装配率统计 构件设计
导出设计模型
建模
应用
预拼装
施工、加工图
工单位、施工单位、总承包。
装配式结构方案
PKPM-PC主要功能点 3、设计指标 - 装配式结构整体分析设计
1. 2. 3. 4. 装配式结构设计主要依据规范： 《装配式混凝土结构技术规程》JGJ1-2014 《混凝土结构工程施工规范》GB 50666-2011 《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204-2015 《钢筋套筒灌浆连接应用技术规程》JGJ355-2015
1) 建立装配式模型 导入建筑数据（建筑转结构） 交互建模（现浇结构建模再拆分或构件库拼装） 导入PM数据
2) 指标计算 装配式结构整体分析 预制率计算
PKPM-PC主要功能点 2、装配式建模 – 主体建模
装配式结构方案
2、装配式建模 – 构件库建模
PKPM-PC主要功能点 3、装配式建模 – 导入PM模型
（4）钢筋表（CAM）
PKPM-PC功能点
1、辅助装配式住宅标准化
独立于项目的团队共享库，企业标准 • 构件能满足加工生产要求 • 建筑方案初期考虑装配式模数化 • 构件拆分 • 装配式单元归并 • 构件深化设计可配置 1）自动设计参数规格化 2）匹配构件库中现有构件 • 工作基础重复利用，构件或单元可提取入 库，简化设计工作，促进标准化。
装配式结构方案
装配式结构方案
《装配式混凝土结构技术规程》JGJ1-2014对装配整体式混凝土结构采用的是 等同现浇结构设计，在SATWE软件现浇设计的基础上完成下述设计内容： 既有预制又有现浇时，现浇部分地震内力放大 现浇部分、预制部分承担的规定水平力地震剪力百分比统计 叠合梁纵向抗剪计算 预制梁端竖向接缝的受剪承载力计算 预制柱底水平连接缝的受剪承载力计算 预制剪力墙水平接缝的受剪承载力计算
2016年1月7日
主编装配式行业相关标准
行标《装配式混凝土结构技术规程》JGJ1-2014
中国建筑标准设计研究院、中国建筑科学研究院主编
行业标准《钢筋套筒灌浆连接应用技术规程》
JGJ355-2015；中国建筑科学研究院主编，2015年9月1日实施
参与编制多本装配式国标图集；
装配式结构设计软件基础
现浇部分地震内力放大
装配结构设计内容
现浇部分地震内力放大 现浇部分、预制部分承担的规定水平力地震剪力百分比统计 叠合梁纵向抗剪计算 预制梁端竖向接缝的受剪承载力计算