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建筑结构力学、钢筋混凝土结构、基础工程、PKPM结构设计

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南京林业大学本科毕业设计（论文）题目：学院：土木工程学院专业：土木工程(建筑工程方向)学号：学生姓名：指导老师：职称：[摘要]：本设计题是结构设计。

要求在给定建筑图的条件下，根据国家现行建筑、结构规范，进行计算设计，并绘制结构施工图。

本设计题大体包括四部分：一、确定工程的结构方案，进行结构平面图布置。

二、取出其中楼板、连梁、楼梯等部分，运用结构力学、钢筋混凝土结构原理等专业知识，进行结构内力手算及配筋设计。

三、运用PKPM结构设计软件，对结构进行电算设计，导出结构计算简图与配筋图。

四、运用AutoCAD完善结构平面图及配筋图。

通过设计本工程，使我再次复习了各专业课程，专业知识得到了很好的融会贯通，并加强了与实践的结合。

[关键字]：结构设计框架结构PKPM[Abstract]This construction design is the building of Xintianshi company for Traveling clothing design and production in Nanjing.According to its architectural designing and the report of geology surveying,Calculate and design the structure on the basis of the national current architectural and structure rule.The whole design includes four segments:Firstly, decide the structural plan of project, and design it.Secondly,Thirdly, Use PKPM construction design software, design the whole building.Lastly, Use AutoCAD to[Keywords] Structure design Frame structure PKPM目录前言 (1)1 工程概况 (2)1.1建筑概况 (2)1.2 工程地质概况 (2)1.2.1 场地稳定性 (2)1.2.2 场地及地基的抗震性 (2)1.3抗震与抗风设计 (2)1.4设计依据 (2)2 结构建模 (4)2.1概述 (4)2.2应用PMCAD进行结构建模 (4)2.2.1结构选型 (4)2.2.2初设截面尺寸确定 (4)2.2.3 材料的选择 (5)2.2.4荷载的确定 (5)2.2.5结构建模 (6)2.3 电算输出结果 (6)2.3.1 结构设计信息 (6)2.3.2周期、振型、地震力输出文件 (14)2.3.3 结构位移输出文件 (23)3 一榀框架计算 (47)3.1选取一榀框架 (47)3.2荷载计算 (47)3.2.1活载查表 (47)3.2.2恒载标准值计算 (47)3.3框架计算简图 (49)3.3.1框架线刚度计算 (49)3.4竖向荷载计算 (49)3.4.1顶层梁柱 (49)3.4.2标准层梁柱 (50)3.5屋面雪荷载标准值 (52)3.6风荷载标准值计算 (52)3.7重力荷载标准值计算 (53)3.7.1重力荷载标准值 (53)3.7.2各层自重标准值计算 (53)3.7.3重力荷载代表值计算 (53)3.7.4 等效总重力荷载代表值计算 (53)3.8 横向框架侧移刚度计算 (54)3.8.1框架柱侧移刚度计算 (54)3.8.2框架柱侧移刚度D值 (54)3.8.3横向自振周期计算 (55)3.9水平地震作用计算及内力、位移分析 (55)3.9.1水平地震作用及楼层地震剪力计算 (55)3.9.2水平地震作用下的位移验算 (56)3.9.3水平地震作用下的框架内力计算 (56)3.10风荷载作用下的位移验算及内力计算 (58)3.10.1风荷载作用下的位移验算 (58)3.10.2 风荷载作用下的层间内力计算 (58)3.11竖向荷载作用下框架结构的内力计算 (59)3.11.1荷载计算 (59)3.11.2恒荷载作用下框架梁的结构的内力计算 (60)3.11.3活荷载作用下框架梁的结构的内力计算 (63)3.12框架内力组合 (65)3.12.1实际荷载作用内力 (65)3.12.2框架梁的内力组合 (66)3.12.3框架柱的内力组合 (68)4 楼板计算 (70)4.1荷载计算 (70)4.2双向板弯矩计算 (70)4.3双向板配筋计算 (71)5 板式楼梯计算 (71)5.1 楼梯板TB-1计算 (71)5.1.1 TB-1示意图 (71)5.1.2基本资料 (71)5.1.3计算过程 (72)5.2 楼梯板TB-2计算 (73)5.2.1示意图 (73)5.2.2基本资料 (74)5.2.3计算过程 (74)5.3 平台板PB-2计算 (75)5.4 平台梁TL-1计算 (76)6 阶梯柱基计算 (77)6.1 基础设计概述 (77)6.2.1柱基平面示意图 (77)6.2.2 基本参数 (78)6.2.3 计算过程 (79)6.2.4 计算结果 (83)7 总结 (83)致谢 (85)参考文献 (86)前言本设计题涉及到结构力学、钢筋混凝土结构、基础工程、PKPM结构设计等课程。

需将大学中主要的专业课程融会贯通，运用到实际工程设计中。

在做内力计算过程中，运用了竖直荷载作用下的弯矩分配法以及水平荷载作用下的D值法等原理；在做配筋计算过程中，参照了大量的设计规范。

最后，运用PKPM结构设计软件进行电算设计，并与手算结果进行比较。

电算结果与手算结果基本近似。

但电算显然比手算便捷许多。

不过作为一个建筑工程专业的学生，掌握手算过程是必须的基本功。

经过长时间的选题设计，老师的指导与帮助下，通过与同学的讨论与学习，本设计题终于完成。

但还有许多不足之处，恳请老师批评指正。

1 工程概况1.1建筑概况本工程为结构设计，主体四层，无地下室，主体结构总高度约为18.0m，建筑面积12040.24平方米。

建筑结构类型为框架结构，主要材料为钢筋混凝土，框架结构抗震等级三级。

抗震设防烈度七度，设计地震分组第1组，特征周期值0.35s。

设计基本地震加速度0.1g，基本风压0.4kN/2m，基本雪压0.5kN/2m，地面粗糙度B类。

建筑场地类别二类，工程场地土无液化。

设计使用年限为50年。

1.2 工程地质概况1.2.1 场地稳定性根据收集区域地质构造资料，结合详勘结果，拟建场地范围内未发现有影响场地稳定性的活动地质构造通过，属于稳定性场地。

1.2.2 场地及地基的抗震性（1）拟建场地工程地质评价：场地浅部①层素填土近期堆积，非均质，低强度，层厚0.1-0.6m；②层卵石层，层厚 0.6-1.1m。

下伏基岩属风化带中的硬夹层，较为坚硬完整。

（2）拟建场地地震抗震设防烈度为7度，设计地震基本加速度值为0.10g，设计分组第一组，场地特征周期为0.35s。

（3）拟建场地属对建筑物抗震有利地段。

整套建筑施工图见附图。

1.3抗震与抗风设计拟建工程的抗震设防烈度为7度，地震分组第一组，设计基本地震加速度0.1g，场地类别为二类，该地区基本风压值为0.4KN/m2，地面粗糙度为B类。

本工程考虑抗震和抗风设计，根据不同的抗震等级考虑地震的水平作用和竖向作用。

1.4设计依据（1）经批准的建筑方案。

（2）地方政府相关立项批文。

（3）地质工程勘测院关于本工程的地质勘察资料。

（4）经有关部门同意的规划总说明。

（6）现行国家设计规范及法规条文：GB50068—2001 《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50009—2001 《建筑结构荷载规范》GB50011—2001 《建筑抗震设计规范》GB50010—2002 《混凝土结构设计规范》JGJ3—2002 《高层建筑混凝土结构技术规程》GB50007—2002 《建筑地基基础设计规范》2 结构建模2.1概述应用结构分析软件PKPM建立三维有限元模型进行结构分析。

将结构平面布置方案中初步确定的构件尺寸通过PM交互式数据输入，包括轴线输入、网格生成、构件定义、楼层定义、荷载定义、楼层组装，然后生成工程整体三维轴测图即三维有限元计算模型。

分析结构模型的组成，计算结构各部分构件承受的荷载情况，包括板自重，填充墙体的重量，活荷载，并考虑其分布特点。

输入楼板荷载，框架梁荷载，次梁荷载，梁间荷载。

2.2应用PMCAD进行结构建模2.2.1结构选型根据建筑功能要求，为使建筑平面布置灵活，获得较大的使用空间，本结构设计采用钢筋砼框架体系。

2.2.2初设截面尺寸确定本建筑结构属丙类建筑,抗震等级为三级。

屋盖,楼面均采用现浇钢筋砼,楼面厚度取120mm,各层梁、柱、板砼强度等级为C25,纵向受力钢筋采用HRB400级钢筋,其他钢筋等级取为HPB235级.根据建筑平面布置确定结构平面布置可知,边柱承载范围为8.0m×4.0m,中柱承载范围为8.0m×8.0m。

外墙及地上墙厚取240mm。

各梁柱截面尺寸确定如下:框架梁h=L/12~L/10=8000/12~8000/12=700mm b=h/2=400mm次梁h=L/12~L/8=4000/12~4000/8=500mm b=h/2=300mm柱根据柱的轴压比应小于轴压比限值（0.9）的要求：N/f c A c≤f c=14.3N/mm2楼面荷载可近似取为14kN/m2故由A C≥1.2×14kN/m2×8.0m×8.0m×4/（0.9×14.3×103kN/m2 ）=344333mm2上式中1.2为荷载分项系数，4代表底层柱受其以上四层的荷载。

取柱截面为正方形，则边长为587mm，结合实际情况，取为650m×650m，纵向受拉钢筋抗震锚固长度l CE=41d,梁内钢筋至边柱内长度：800mm mm 41025414.0d 414.0l 4.0ce ＜=⨯⨯=⨯=⨯≥CE L板的跨度为 4.0m ，板厚max(h≥80mm,h≥1/3501l =1/35×4000=120mm)，故楼板厚度取120mm 。

2.2.3 材料的选择（1）板的混凝土强度等级为C25，保护层厚度为15mm 。

（2）梁的混凝土强度等级为C30，保护层厚度为30mm 。

（3）墙的混凝土强度等级为C30，保护层厚度为20mm 。

（4）柱的混凝土强度等级为C30，保护层厚度为30mm 。

（5）梁、柱的受力钢筋为HRB335，强度为300N/㎡。

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建筑结构PKPM课件

建筑结构PKPM课件


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PMCAD ❖ 结构空间有限元分析设计SATWE ❖ 结构基础工程计算机辅助设计JCCAD
2010版PKPM结构建模计算
保利某高层公寓项目
2010版PKPM结构建模计算
联通某高层办公楼项目
2010版PKPM结构建模计算
❖ 柱相对于节点可以有偏心和转角，柱宽度方向与ｘ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。
❖ 构件布置四种方式：
❖ ① 光标直接布置方式 用光标直接在网点或网格处点取的方式（程序首先进入的方
❖ 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。
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。
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。
底层平面图
二层平面图
三层平面图
第二部分 结构平面计算机辅助设计 PMCAD的操作
❖ PMCAD操作的主要步骤：
土木常见知识点总结

土木常见知识点总结

土木常见知识点总结一、建筑设计1. 建筑结构类型：在建筑设计中，常见的建筑结构类型包括钢结构、混凝土结构和木结构。

每种结构都有其独特的优点和限制，设计师需要根据具体情况选择合适的结构类型。

2. 结构设计原则：在设计建筑结构时，需要考虑结构的承载能力、稳定性、刚度和变形等性能。

设计师需要根据建筑的用途和所处地区的地震、风载等环境因素进行合理设计。

3. 地基基础设计：建筑的地基基础是支撑建筑重量的关键部分。

地基基础设计需要考虑土壤的承载能力、沉降特性、地下水情况等因素，以确保建筑的稳定和安全。

二、道路设计1. 道路类型：道路设计包括城市道路、高速公路、乡村道路等不同类型的道路。

不同类型的道路有不同的设计标准和要求。

2. 道路几何设计：道路几何设计是指道路在平面和立面上的设计。

它包括道路的水平曲线、垂直曲线、横断面等要素，以保证车辆行驶的安全和顺畅。

3. 道路材料：道路材料包括路基、路面、路肩等部分。

选择合适的道路材料对道路的使用寿命和维护成本有着重要影响。

三、水利工程1. 水资源利用：水利工程是为了合理利用水资源，满足人类的生活和生产需要。

它包括水库、堤坝、灌溉系统、供水系统等设施。

2. 河流治理：河流治理是指通过河道整治、堤防加固、河床清淤等方式，保护河流资源，防止洪水灾害，改善河流环境。

3. 水处理工程：水处理工程是指通过过滤、消毒、软化等方法，将原始水资源处理成为适宜饮用和工业用水的水质。

四、交通工程1. 交通规划：交通规划是指通过城市道路、公共交通、停车场等设施的规划，为城市交通提供合理便捷的运输网络。

2. 交通信号控制：交通信号控制是指通过交通信号灯、路口标志、交通标线等设施，保障道路交通的顺畅和安全。

3. 公共交通系统：公共交通系统包括地铁、公交车、轻轨等。

合理设计和规划公共交通系统可以解决城市拥堵问题，减少交通排放和能源消耗。

五、结构分析1. 结构力学：结构力学是研究结构内力、变形和稳定性的学科。

建筑结构设计中PKPM软件的应用_1.doc

建筑结构设计中PKPM软件的应用_1.doc

建筑结构设计中P K P M 软件的应用
2020年4月
建筑结构设计中PKPM软件的应用PKPM软件是我国建筑结构设计人员主要采用的设计软件，其建模方法的快捷、方便，计算能力的强大，使得设计人员在短时间内能够完成较为复杂的结构设计任务。

1水平荷载的合理确定
建筑结构设计中，主要需要考虑的水平荷载包括风荷载和地震荷载。

水平作用产生的内力与位移随着建筑物增加高度而迅速增加，因此，结构设计中，水平作用是重要的控制性因素，这种重要性在高层的建筑结构设计中尤为明显。

在使用PKPM进行设计时，能否将水平荷载合理的表现出来，关系到设计结果的可靠性。

1.1风荷载的确定
PKPM程序对于风荷载标准值采用的风压标准值的计算如下式(1)：
(1)
参照这个程序用公式，进行PKPM中各个参数设
1。

对于pkpm结构设计课程的认知

对于pkpm结构设计课程的认知

对于pkpm结构设计课程的认知
PKPM结构设计课程是一门重要的结构设计课程，它主要涉及建筑结构设计的理论和实践知识。

该课程涵盖了结构设计的各个方面，包括建筑结构的概念设计、荷载分析、结构分析和设计等内容。

在学习PKPM结构设计课程之前，学生需要先掌握基本的建筑设计和结构力学知识。

在学习过程中，学生将通过实例和实际项目来了解和掌握PKPM系列软件的应用，包括建模、分析和设计等方面的知识。

PKPM结构设计课程的目标是培养学生在建筑结构设计方面的综合素质和实际操作能力。

通过该课程的学习，学生将能够掌握结构设计的基本原理和方法，并能够使用PKPM系列软件进行建筑结构的设计和分析。

在学习PKPM结构设计课程时，学生需要注意以下几点：
1.掌握基本概念和原理：PKPM结构设计课程涉及的概念和原理比较多，学生需要在学习中掌握这些基本概念和原理，以便更好地理解和应用它们。

2.熟悉软件操作：PKPM系列软件是结构设计的常用软件，学生需要熟悉该软件的操作方法和技巧，以便更好地完成设计任务。

3.注重实践应用：PKPM结构设计课程注重实践应用，学生需要通过实例和实际项目来学习和掌握结构设计的知识和方法。

4.培养解决问题的能力：在学习PKPM结构设计课程时，学生需要注重培养解决问题的能力，包括分析问题、解决问题和创新思维等方面的能力。

总之，PKPM结构设计课程是一门重要的结构设计课程，它旨在培养学生在建筑结构设计方面的综合素质和实际操作能力。

通过该课程的学习，学生将能够掌握结构设计的基本原理和方法，并能够使用PKPM系列软件进行建筑结构的设计和分析。