当前位置：文档之家 › PKPM结构设计软件应用实例

PKPM结构设计软件应用实例

  • 格式：doc
  • 大小：6.86 MB
  • 文档页数：112

1 PKPM结构设计软件入门与应用实例—钢结构 目 录 第一章 门式刚架 1.1设计条件（工程实例）……………………………………………4 1.2平面建模……………………………………………………………9 1.3计算分析…………………………………………………………..34 1.4设计成果判断……………………………………………………..35 1.5施工图绘制………………………………………………………..49 1.6维护结构设计……………………………………………………..57 1.7吊车梁设计 ……………………………………………………....68 1.8支撑设计 ……………..…………………………………………..78 1.9三维建模与刚架二维设计………………………………..………86 2

第一章 门式刚架 门式刚架是目前应用较多的一种结构形式，PKPM系列软件的STS模块能很好的完成该结构的分析与设计。下面就以一个具体实例，简单介绍PKPM软件在实际应用中的操作流程和对计算结果的判断方法。

1.1设计条件（工程实例） 某厂房位于北京郊区，该厂房长91.5m，宽54.5m，檐口高度8.1m，女儿墙高0.6m。屋面为双坡屋面，坡度1：15，室内外高差为0.3米。厂房为三连跨，单跨跨度18米，每跨有2台吊车，柱距7米。厂房端部有夹层。本工程建筑图具体见图1.1-1、图1.1-2、图1.1-3、图1.1-4、图1.1-5和图1.1-6。

本厂房耐火等级二级，生产类别为戊类。 结构类型：门式刚架 屋面材料：采用压型钢板轻钢屋面 墙面材料：±0.000到1.200m采用页岩砖，1.2m以上采用压型钢板。 主体结构钢材：采用Q345-B，焊接材料采用E50系列。 维护结构钢材：采用Q235冷弯薄壁型钢。 结构的重要性：二类 建筑物设计使用年限：50年 本地设防烈度：8度，场地土类别II类 基本风压：0.45kN/m2

基本雪压：0.40 kN/m2 不上人屋面活荷载：0.5 kN/m2 夹层部分活荷载：2.0 kN/m2 楼梯间活荷载：3.5 kN/m2

本工程的刚架布置图见图1.1-7，支撑布置图见图1.1-8。 3 4

图1-2 A~K立面图 图1-3 K~A立面图 图1-4 1-1剖面图 5 6

图1.1-7 刚架布置图

图1.1-8 支撑布置图 7

1.2平面建模L 编者按：门式刚架的结构分析在设计中多以平面分析为主，相应的软件模型也为平面建模为主。本书重点介绍的就是门式刚架的平面建模。 由本工程条件可知，门式刚架可分为5榀，现在以其典型的6轴线刚架为例讲述STS的使用。 1.2.1启动门式刚架平面设计 启动PKPM软件STS模块后，进入用户界面，如图1.2-1所示，

图1.2-1 门式刚架主界面 在正式进行设计之前，需要为所分析工程建立一个独立的工作目录，存放其模型和分析数据。这样做的优点是可以避免不同工程的数据发生冲突，发生错误。和有效利用设计成果，实际设计时，往往需要经过几次反复和调整，才能确定最终方案。每个方案就相当于一个独立的工程，需要为每个方案分别建立一个工作目录。这样就可以防止程序在执行调整方案后覆盖了原方案的数据，利于方案之间的比较和提高工作效率。

建立工作目录的具体方法为：单击按钮，打开如图1.2-2所示的对话框： 8

图1.2-2 改变工作目录对话框 本工程所建工作目录定名为“6轴”。 接下来，就可以正式进行建模了（下面就以1.1节所述实例具体讲解）

在选定的工作目录“6轴”下，双击“图1.2-1”中的主菜单A后，打开如图1.2-3所示界面。 对于首次设计，需要点选“新建文件”按钮，程序弹出输入工程名的对话框（如图1.2-4所示），本工程命名为GJ-1，输入GJ-1后，单击“确定按钮，进入平面建模的主界面，如图1.2-5。

图1.2-4 输入文件名称对话框 1.2.2轴网建立 轴网是PKPM建模的基础，所有的构件必须以此为基础进行布置。轴网的正确与否直接关系到结构模型是否正确。 程序提供两种轴网输入方式，普通方式和快速建模方式。实际设计中多利用快速建模辅助一般建模方式的方法来完成。 快速建模的方法为：打开快速建模页面，根据需要改写其中参数即可。有三种途径可以打开。 1、单击“工具栏”中的按纽 2、“网格生成”/“快速建模”/门式刚架。 3、“快速建模”下拉菜单 9

图1.2-3 门式刚架PK交互输入界面 图1.2-5 门式刚架平面建模主页面 本工程轴网建立步骤：单击“网格生成”\“快速建模”\“门式刚架”，弹出“图1.2-6”所示页面： 10

图1.2-6a 门式刚架快速建模 11

图1.2-6b 门式刚架快速建模 总跨数：按实际情况填写，各具体参数的取值如页面所示。当修改其中的参数后，模型会动态更新。 当前跨：其余参数都是针对当前跨而言，通过改变当前跨，实现对整个模型的建立。

柱高是从檐口到基础顶面（钢柱底面）的距离，本工程的基础顶面标高为-0.100m。 中柱高度根据屋面坡度和边柱高度计算得出。 12

梁的分段主要是考虑受力和运输要求。 由于功能需要，此工程分为3跨，每跨跨度18米，柱距7米。

规范链接： 结构形式——《门规》4.1.1 跨度形式——《门规》4.1.2 屋面坡度——《门规》4.1.5 屋面单元划分——《门规》4.1.6 跨度确定——《门规》4.2.1第1款 高度——《门规》4.2.1第2款 轴线取法——《门规》4.2.1第3款 檐口高度、最大高度、宽度、长度——《门规》4.2.1第4款 适用范围，经济跨度，高度，柱距，挑檐长度——《门规》4.2.2

设计知识： 1、厂房的坡度和建筑排水、屋面材料类别密切相关。常用的坡度范围是1/10~1/20。 2、厂房的高度取决于使用条件和建筑要求，有吊车时还要满足吊车运行的净空要求。 3、厂房跨度取决于功能、经济要求 4、刚架的间距应考虑使用功能、刚架跨度、檩条合理跨度、荷载大小等综合确定，一般多在6~9m。

退出快速建模后，接下来可以为轴线命名。轴线命名后可以把命名的轴线数据传递到施工图绘制中。 方法为：通过[网格]\[轴线命名]菜单完成，见图1.2-7。 说明，程序提供单根轴线命名、连续轴线命名方式。现采用单根轴线方式为刚架依次命名轴线A、D、K、G。 操作时注意按命令行的提示操作即可。 13

图1.2-7 轴线命名 1.2.3布置柱 本工程柱采用采用等截面的焊接H型钢，边柱截面选用300×280×8×12，中柱截面采用280×280×8×12。

程序通过“柱布置”菜单完成柱的布置。具体步骤是： 1、单击“柱布置”，弹出下级菜单，如“图1.2-8”所示： 2、接着点击“截面定义”，程序弹出“图1.2-9”所示对话框。（完成需要布置的柱截面，） 3、首次设计，需要点击“增加”按钮，进行输入。此时，打开如“图1.2-10”的对话框。 4、选择“H型钢”类型，弹出“图1.2-11”界面。根据所选H型钢依次修改各参数即可。 5、建立了边柱截面后，通过“复制”按钮建立中柱截面。此时，只需把腹板高度由300修改为280即可。（这个功能对变截面梁更有效率，可以减少不少工作量） 6、定义完成后，接下来的工作是布置柱，先从定义好的截面库中选中要布置的截面类型。然后布置，程序提供四种选择方式，此处按TAB键转成轴线方式 注意的是对于边柱考虑偏心的影响。程序规定左偏为正，右偏为负。单位为mm。 A轴边柱布置时候，输入-150，K轴边柱则输入150，中柱无偏心。 14

图1.2-8 柱布置 图1.2-9 PK-STS截面定义 15 图1.2-10 柱截面类型

图1.2-11 H型钢截面定义 设计知识： 门式刚架一般多采用变截面构件，当有吊车时，柱多用等截面的。常用的柱截面高度一般为300~700。 截面定义时考虑的原则有： 1、翼缘必须满足宽厚比要求，腹板满足高厚比要求，对于腹板，当不满足时，程序会按考虑屈曲强度计算。所以说，截面翼缘满足宽厚比，显的很重要。 2、截面选择要考虑常用的板型，结合市场上常用的材料规格选择比较好，对于翼缘， 16

常选用的规格有180，200，220，250等。 3、选择截面还要考虑节点螺栓布置的实际情况，满足规范对于螺栓的容许距离要求， 综合这些因素， 4、对于腹板截面，考虑的往往是制作问题，以及和翼缘截面厚度的协调问题，腹板厚度一般比翼缘小些为宜，其高厚比用到150左右比较合适，制作中的变形也比较小，板件厚度不宜低于6mm厚，否则易焊穿。

常用的门式刚架翼缘截面一般为：180×8，180×10，200×8，200×10，220×10，220×12，240×10，240×12，250×10，250×12，260×12，260×14，270×12，280×12，300×12，320×14等，

常用的腹板截面为：一般为6mm和8mm厚的。对6mm的其高度范围一般从300~750，最大可到900，对8mm厚的腹板高度范围一般从300~900，最大可到1200。

1.2.4布置梁 本工程左半坡梁的截面尺寸具体是：350×180×6×10，（350~550）×180×6×10，（550~350）×180×6×10，350×180×6×10。（右侧部分与之对称） 梁的布置和设计知识参考柱的相关操作即可，在此不细述。 注意的是：选择“变截面梁”，布置时，连接点一定要连续。 1.2.5检查与修改计算长度 单击“计算长度”弹出如“图1.2-12”所示界面。

图1.2-12 计算长度界面 接下来单击“平面外”菜单，出现对话框：

合集下载

德日苏宝冷水库泄洪冲砂闸启闭机室结构设计中PKPM的应用

德日苏宝冷水库泄洪冲砂闸启闭机室结构设计中PKPM的应用

德日苏宝冷水库泄洪冲砂闸启闭机室结构设计中PKPM的应用中图分类号：s277 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）08-138-01一、工程概述德日苏宝冷水库是查干沐沦河干流唯一的骨干工程，位于河流下游，水库的任务是生态保护、工业和灌区供水等综合利用，是查干沐沦河干流唯一的骨干工程永恒。

可以保证移民2万人，保证1000 k㎡沙化、退化草场得以自然修复；为电厂供水1804万立方米，拉动地区经济发展；为30.2万亩灌区水浇地提供灌溉水量；并提高全流域水资源的利用效率。

泄洪冲砂闸总宽103m，溢流净宽72m，共9孔，单孔净宽8m，闸孔高度为3.6m，上部设钢筋混凝土胸墙挡水。

闸室上游设交通桥，桥宽7.5m，单孔跨度9.0m。

交通桥下游侧设工作桥，桥面宽6.5m，工作桥采用4根钢筋混凝土t型梁结构，工作桥下为钢筋混凝土排架，工作桥上设启闭机室。

二、pkpm在计算水利建筑时的注意事项由于水工专业和工民建专业所执行的设计规范不尽相同。

pkpm 软件的结构配筋计算程序主要是基于《混凝土结构设计规范》（gb 50010-2010）、《建筑结构荷载设计规范》（gb50009—2001）编制的，主要面向工民建专业。

而水工混凝土结构配筋计算主要依据《水工混凝土结构设计规范》（dl/t 5057-2009）、《水工建筑物荷载设计规范》（dl/t 5077—1997）两类规范的核心理论是相同的，都是按照概率极限状态的设计方法，不同的是规范中的设计表达式所采用的系数类别或系数取值不同，见下表；由于存在上述系数、参数的不同，在水工结构设计中若直接运用pkpm 软件，延用工民建规范各项系数和材料强度参数值，计算得出的结果可能与水电行业规范计算结果有较大的偏差，故在引入pkpm软件进行厂房结构设计时，需对软件内部某些参数进行调整，使之计算结果与水电行业规范计算结果相近。

最后，应根据工程实际参考类似工程对计算结果进行定性分析检查，使计算结果与水利行业规范计算结果相近，满足设计要求。

pkpm实例

pkpm实例

pkpm软件应用之砖混结构设计实例_secret（底框-）砖混结构设计总结一、分析建筑条件，准备初步工作：1. 底框部分：（1）根据建筑条件图布置框架柱轴网，由抗震概念设计，尽量不要出现单根柱而不能形成一榀框架的情况，柱距一般为6米；（2）柱截面初步设计；单层商铺部分的框架柱截面设为350X350，底框部分的框架柱设为400X400；（3）根据柱轴网确定剪力墙的分布（长度和距离）；（4）剪力墙一般分布在楼梯间处，与电信专业协调，预留电表箱位置；（5）剪力墙往往矮而长，变形能力差，多为剪切破坏，宜开竖缝保证高宽比大于1.5；（6）根据底层店面部分的墙厚确定框架梁、柱偏心；（7）根据框架柱的设置和柱距，确定框架梁的高度和宽度（一般上面有出承重墙的框架梁宽度不小于350，其它墙梁宽度不小于300，高度不小于净跨的1/5）；（框架结构梁截面尺寸控制办法：计算时用TAT，看计算结果配筋图内的配筋率图；要求全截面配筋率1.5-1.7之间）（8）其框架和抗震墙的抗震等级，6、7度可分别按三、二级采用；2. 砖混部分：（1）根据纵横墙的布置及可能会有的屋面构架，确定构造柱的位置和种类，（最外围的构造柱直接升到女儿墙，门窗洞口处的构造柱尺寸最好与门洞处的短墙吻合）（2）根据户型布置设置梁，包括其宽度和高度（其位置应把楼板分成规则的矩形，在阳台较大窗洞处或门窗连续设置处应设置过梁，且其高度加上门窗的高度应等于楼层高度）；（3）根据户型布置确定板厚，一般取短向跨度的1/35，但是最好不要小于100，客厅不小于120，否则影响使用；阳台、厨卫一般为90，屋面板厚120，楼梯梯板厚度为板跨的1/28，且平台梁高度与其下的窗高之和要等于建筑标高；（4）根据墙体外立面的腰线做法，确定外围圈梁的高度和做法；（5）根据总体要求，设置不同的结构标准层与荷载标准层；（6）阳台处的挑梁高度为挑出长度的1/3-1/6；二、输入计算模型，进行程序计算：1. 底框部分：（1） SAT-8计算底框时不能考虑风荷载。

PKPM软件的应用

PKPM软件的应用

某三层综合楼，一、二层为办公，三层为住宅。一、 二、三层平面图见下图。现浇楼、屋盖，室内外高差
0.45m，基础梁标高-0.5m。抗震设防烈度为7度，Ⅱ类场
地，设计地震分组为第一组。混凝土强度等级：梁、板、 柱为C30，主筋采用HRB335钢筋，箍筋采用HPB235钢筋。 框架填充墙采用300×250×110水泥空心砖。
功能：通过人机交互方式输入各层平面布置和外加荷载信息；为各
种计算模型提供所需数据文件；计算现浇板的内力和配筋以及结构平 面施工图的辅助设计；砖混结构及底框结构上部砖混结构的抗震分析 验算；做砖混结构圈梁布置，画砖混圈梁大样及构造柱大样图；统计 结构工程量，以表格形式输出等。
（2）钢筋混凝土框排架及连续梁辅助设计软件PK
目录为C:\PKPMWORK。每做一个新 工程时，应专门建立一个文件夹，通过 “改变目录”按钮将新的文件夹设置为 当前工作目录。所有的数据文件都将保 存在当前工作目录中。
PMCAD主菜单
轴线输入：绘制建筑物整体的平面定位轴线。交互输入的基础环节。结构布置不同 的层，需定义不同的轴线。 网格生成：轴线交割形成网格和节点。节点：所有轴线的端点、交点以及独立输入 的节点。网格：处于连续轴线上两节点中间的部分） 构件定义：将各种构件（梁、柱、墙）的不同截面尺寸定义为不同的类型。 楼层定义：是依照从下至上的次序进行各个结构标准层平面布置。凡是结构布置相 同的相邻楼层都应视为同一标准层，只需输入一次。由于定位轴线和网 点业已形成，布置构件时只需简单地指出哪些节点放置哪些柱；哪条网 格上放置哪个墙、梁或洞口。 荷载输入：输入梁、柱、墙以及节点荷载。 楼面恒活：依照从下至上的次序定义荷载标准层。凡是楼面均布恒载和活载都相同 的相邻楼层都应视为同一荷载标准层，只需输入一次。 设计参数：输入结构总信息、材料信息、地震信息、风载信息、绘图参数等。 楼层组装：进行结构竖向布置。每一个实际楼层都要确定其属于哪一个结构标准层、 属于哪一个荷载标准层，其层高为多少，从而完成楼层的竖例
pkpm实例运用,设计方法

pkpm实例运用,设计方法

连梁超筋怎么办?本结构地上15层，地下2层，体系为剪力墙结构。

结构比较规则，由于南侧洞口比较密集，导致南侧连梁超筋明显，如何解决？（位移，周期，地震都没问题）最佳答案在框剪结构或剪力墙结构中，要做到连梁一根也不超筋，这几乎是件不可能完成的任务。

在计算中，由于考虑构件是按弹性考虑的，墙的刚度远大于连梁的刚度，在墙稍有变形的情况下，连梁会承担极大的弯矩和剪力。

此时连梁会先开裂，这正是抗震所要求的连梁成为抗震的第一道防线，也是计算中允许对连梁刚度折减的原因。

根据计算，我们可以得知，连梁截面越大，刚度越好，其越容易超筋。

因此，在计算时出现连梁超筋，不要一味地调大连梁高度。

对洞口高度较小，上部有较大高度时，可以考虑设成两根连梁，避免出现一根高度很大的连梁。

在此情况下，计算时可以假定一根宽度为实际宽度的两倍，高度等同于实际连梁高度的一根连梁，来取代每层有两根连梁。

连梁其跨度往往较小，因此受弯并不是其主要作用，而连梁要保证剪力的传递，这也是规范中对强剪弱弯的一个体现。

连梁在开裂后，根部形成一个塑性铰，能承担部分弯矩（这个弯矩往往是足承担连梁跨度内的荷载），因此对连梁的受弯超筋，可不必过分在意。

而连梁的抗剪能力是应当予以保证的，规范中给出了加交叉暗筋和交叉暗撑的做法方法：首先超筋的连梁要把钢筋配满；其次如果只有一两层超筋，就可以把其上下各若干层的钢筋放大；如果超筋的连梁层数过多，也可以把两侧暗柱钢筋放大。

以上均是经验的补偿方法，也可以通过精确计算得出结果，那就是上面提到的高规7.2.25条PKPM的SATWE学习汇总摘要：前言：观点：分析的结构模型化假定是关键三类软件假定：1薄壁柱假定；（杆系计算）；2薄板理论；开小洞化为整板的或板梁连接体的；3壳单元理论：空间三围有平面内外刚度的；Satwe 特点：静力凝聚原理可消去墙元细分产生的内部自由度，保证精度简化自由度输出，矩形洞口大小及空间位置无限制，用于超高层事要用其他软件补充验算可以为基础软件提供上部荷载数据；第一章基本功能及限制功能：梁柱支撑截面形状不限；剪力墙只能考虑矩形洞口但大小位置不限；可分析多塔错层转换层楼板大开洞上部和地下室联合作用；自动考虑荷载不利布置用于多高层工业剧院体育馆大跨结构；自动梁柱偏心刚域影响；自动墙板单元划分；任意指定水平力方向；砖混底框配筋砌体复杂砌体结构空间有限元计算和抗震验算；限制层数《300 每层梁《8000 柱子《5000 墙《3000 支撑《2000 塔数《10 自由度无限；第一章satwe环境各种生成文件*.PM基本信息文件；*.MID中间数据文件；*.sat 几何荷载数据；*.out 计算结果*.t 图形结果前处理参数取值简要：1基本信息：墙元细分最大控制长度：1《X《5米默认为X=2 框支剪力墙可取X=1或1.5；强制采用刚性楼板假定：只有计算结构位移比时候才考虑其他时候不能考虑。