PKPM教程入門必知技巧

PKPM軟件的應用 主要內容 通過對一個工程實例的結構設計 主要介紹 結構平面計算機輔助設計軟件PMCAD框排架結構計算與繪圖軟件PK結構三維分析與設計軟件TAT SATWE 需要具備相關知識 建筑結構荷載混凝土結構設計建筑結構抗震設計 第一部分PKPM系列軟件簡介 1 結構平面計算機輔助設計軟件PMCAD 功能 通過人機交互方式輸入各層平面布置和外加荷載信息 為各種計算模型提供所需數(shù)據(jù)文件 計算現(xiàn)澆板的內力和配筋以及結構平面施工圖的輔助設計 磚混結構及底框結構上部磚混結構的抗震分析驗算 做磚混結構圈梁布置 畫磚混圈梁大樣及構造柱大樣圖 統(tǒng)計結構工程量 以表格形式輸出等 2 鋼筋混凝土框排架及連續(xù)梁輔助設計軟件PK 功能 采用二維內力計算模型進行平面框架 排架結構的內力分析和配筋計算 根據(jù)規(guī)范及構造手冊要求自動進行構造鋼筋配置 繪制梁柱施工圖 且有多種施工圖繪制方式供選擇 3 多高層建筑結構三維分析與設計軟件TAT 功能 對多 高層鋼筋混凝土結構以及鋼 混凝土組合結構進行內力分析和配筋計算 進行結構彈性動力時程分析等 TAT中 剪力墻采用開口薄壁桿件模型 并假定樓板平面內剛度無限大 平面外剛度為零 這使得結構自由度大為減少 計算分析得到一定程度的簡化 從而大大提高了計算效率 TAT 8用于八層以下的多層結構 4 多高層建筑結構空間有限元分析與設計軟件SATWE 功能 與TAT類似 SATWE中 剪力墻采用由板殼單元來模擬 既有平面內剛度又有平面外剛度 樓板既可以按彈性考慮 也可以按剛性板考慮 是一種接近實際情況的模型 由于結構自由度數(shù)增多 計算工作量增加 效率降低 當結構布置較規(guī)則時 采用TAT即能滿足精度要求 效率較高 當結構復雜 存在較多布置不規(guī)則的復雜剪力墻 或樓板局部開大洞時 應選用SATWE SAT 8用于八層以下的多層結構 5 梁柱施工圖設計 功能 將梁 柱進行歸并 并繪制梁柱施工圖 6 基礎工程輔助設計軟件JCCAD 功能 進行柱下獨立基礎 磚混結構墻下條形基礎 樁基 筏板基礎等各種基礎的結構設計與施工圖設計 7 樓梯輔助設計軟件LTCAD 功能 采用交互方式布置樓梯或直接與三維建筑軟件APM或PMCAD接口讀入數(shù)據(jù) 適用于多種樓梯的輔助設計 完成樓梯內力與配筋計算及施工圖設計 8 剪力墻輔助設計軟件JLQ 功能 設計墻平面尺寸 分布筋 邊框柱 端柱 暗柱及墻梁配筋 并提供兩種圖紙表達方式供選擇 9 預應力混凝土結構設計軟件PREC 功能 計算預應力框架梁中預應力筋和非預應力筋 繪制施工圖 預應力樓板有限元分析 采用等代框架法計算板柱結構 繪制預應力板施工圖等 PREC2用來計算二維預應力框架結構 10 結構基本構件輔助設計軟件GJ 功能 各種普通鋼筋混凝土獨立構件 包括梁 板 柱 砌體結構中雨篷 陽臺 挑梁 墻梁等 的配筋計算 裂縫寬度及撓度計算 包括混凝土小型空心砌塊輔助設計軟件QIK 箱形基礎輔助設計軟件BOX 彈塑性動 靜力分析軟件EPDA PUSH 特殊多高層有限元分析與設計軟件PMSAP 基坑支護設計軟件JKZH等 11 其他特種結構輔助設計軟件 包括門式鋼架 框架 桁架 支架 框排架結構的模型輸入 受力計算 施工圖輔助設計等 12 鋼結構輔助設計軟件 本課程工程實例概況 某三層綜合樓 一 二層為辦公 三層為住宅 一 二 三層平面圖見下圖 現(xiàn)澆樓 屋蓋 室內外高差0 45m 基礎梁標高 0 5m 抗震設防烈度為7度 類場地 設計地震分組為第一組 混凝土強度等級 梁 板 柱為C30 主筋采用HRB335鋼筋 箍筋采用HPB235鋼筋 框架填充墻采用300 250 110水泥空心磚 底層平面圖 二層平面圖 三層平面圖 第二部分結構平面輔助設計軟件PMCAD的操作 PMCAD操作的主要步驟 1 人機交互建立全樓結構模型 并輸入荷載信息 2 完成各層樓板樓面的詳細布置 3 進行樓面荷載傳導計算 4 畫結構平面圖 5 磚混結構 進行抗震及其他計算 第一次打開軟件 PKPM的隱含工作目錄為C PKPMWORK 每做一個新工程時 應專門建立一個文件夾 通過 改變目錄 按鈕將新的文件夾設置為當前工作目錄 所有的數(shù)據(jù)文件都將保存在當前工作目錄中 軸線輸入 繪制建筑物整體的平面定位軸線 交互輸入的基礎環(huán)節(jié) 結構布置不同的層 需定義不同的軸線 網(wǎng)格生成 軸線交割形成網(wǎng)格和節(jié)點 節(jié)點 所有軸線的端點 交點以及獨立輸入的節(jié)點 網(wǎng)格 處于連續(xù)軸線上兩節(jié)點中間的部分 構件定義 將各種構件 梁 柱 墻 的不同截面尺寸定義為不同的類型 樓層定義 是依照從下至上的次序進行各個結構標準層平面布置 凡是結構布置相同的相鄰樓層都應視為同一標準層 只需輸入一次 由于定位軸線和網(wǎng)點業(yè)已形成 布置構件時只需簡單地指出哪些節(jié)點放置哪些柱 哪條網(wǎng)格上放置哪個墻 梁或洞口 荷載輸入 輸入梁 柱 墻以及節(jié)點荷載 樓面恒活 依照從下至上的次序定義荷載標準層 凡是樓面均布恒載和活載都相同的相鄰樓層都應視為同一荷載標準層 只需輸入一次 設計參數(shù) 輸入結構總信息 材料信息 地震信息 風載信息 繪圖參數(shù)等 樓層組裝 進行結構豎向布置 每一個實際樓層都要確定其屬于哪一個結構標準層 屬于哪一個荷載標準層 其層高為多少 從而完成樓層的豎向布置 保存文件 是確保上述各項工作不被丟棄的必須的步驟 按照主菜單順序一步步進行 PMCAD主菜單 常用快捷鍵 F4 角度捕捉開關 捕捉到指定的角度方向 F5 重新顯示當前圖形 F6 顯示全圖 F7 以圖形區(qū)域為基點 放大一倍 F8 以圖形區(qū)域為基點 縮小一倍 Insert 繪圖時由鍵盤輸入點的絕對坐標 Home 繪圖時由鍵盤輸入點的相對直角坐標 End 繪圖時由鍵盤輸入點的相對極坐標其余快捷鍵參見教材 工程實例 三個結構標準層 第一標準層對應二層樓蓋 第二標準層對應三層樓蓋 第三標準層對應屋蓋 底層層高為二層樓蓋到基礎頂距離 也可以在基礎梁處建一個結構標準層 該層板厚為零 注意應將其設為地下室 不計算風力 不產(chǎn)生振動和水平側移 模型中只需反應結構構件 非結構構件 如填充墻 的影響間接考慮 底層平面圖 第一結構標準層 0 500標高處 二層平面圖 第二結構標準層 4 000標高處 三層平面圖 第三結構標準層 7 600標高處 第四結構標準層 10 900標高處 主菜單一PM交互式數(shù)據(jù)輸入 1 軸線輸入 節(jié)點 直接繪制獨立節(jié)點 兩點直線 繪制線段 平行直線 成批繪制平行等長線段 折線 繪制折線段 矩形 繪制矩形軸線 輻射線 輸入一組延長線交于一點的等長輻射型軸線 圓弧 圓環(huán) 繪制弧形或環(huán)形軸線 正交軸網(wǎng) 輸入的軸線為正交軸線 圓弧軸網(wǎng) 繪制弧軸線及徑向軸線 軸線命名 為指定軸線命名 軸線顯示 打開或關閉軸網(wǎng)的顯示 2 網(wǎng)格生成 軸線顯示 打開或關閉軸網(wǎng)的顯示 形成網(wǎng)點 將幾何線條轉變成樓層布置需用的白色節(jié)點和紅色網(wǎng)格線 程序經(jīng)常根據(jù)需要自動進行 網(wǎng)點編輯 有六個子菜單 軸線命名 為指定軸線命名 網(wǎng)點查詢 用光標指定目標 查詢節(jié)點坐標或網(wǎng)格長度 網(wǎng)點顯示 網(wǎng)點數(shù)據(jù)顯示開關 點擊后可顯示節(jié)點坐標或網(wǎng)格長度 可用Enter和Tab鍵放大和縮小字符 節(jié)點距離和節(jié)點對齊 如果有些工程規(guī)模很大 形成網(wǎng)點 菜單會產(chǎn)生一些誤差而引起網(wǎng)點混亂 此時應執(zhí)行本菜單 程序要求輸入一個歸并間距 節(jié)點距離 程序初始值設定為50mm 這樣 凡是間距小于50mm的節(jié)點都視為同一個節(jié)點 節(jié)點對齊 上節(jié)點高 本層在層高處節(jié)點的高度 程序隱含為樓層的層高 改變上節(jié)點高 也就改變了該節(jié)點處的柱高 墻高和與之相連的梁的坡度 用該菜單可更方便地處理坡屋頂 清理網(wǎng)點 自動去除無用 沒有布置構件 的網(wǎng)點和網(wǎng)格 平移網(wǎng)點 單個或成批平移網(wǎng)點 從而對軸線 網(wǎng)格進行調整 如修改跨度 構件布置隨著網(wǎng)格一起改變 刪除軸線 刪除軸線名稱 刪除節(jié)點和刪除網(wǎng)格 形成網(wǎng)點圖后對網(wǎng)格和節(jié)點進行刪除 節(jié)點的刪除將導致與之聯(lián)系的網(wǎng)格也被刪除 恢復節(jié)點和恢復網(wǎng)格 刪除節(jié)點和網(wǎng)格后 沒有重新進行 網(wǎng)格生成 命令之前 還可以進行恢復 全體恢復 恢復被刪除的網(wǎng)格和節(jié)點 選擇對象和布置構件的四種方式 光標直接選擇方式用光標直接點取的方式 程序首先進入的方式 沿軸線選擇方式光標點取的軸線上的所有對象被選中 按窗口選擇方式用光標在圖中截取一窗口 窗口內的所有對象被選中 按圍欄選擇方式用光標點取多個點圍成一個任意形狀的圍欄 將圍欄內所有對象被選中 按 Tab 鍵 可使程序在這四種方式間依次轉換 3 樓層定義 平面布置的核心程序 1 構件布置2 本層信息3 本層修改4 截面顯示5 繪墻線和繪梁線6 偏心對齊換標準層層編輯 構件布置 新建 定義各類構件 柱 梁 包括主梁和次梁 墻 洞口 斜桿 的材料和截面尺寸 柱 梁 斜柱支撐桿件需輸入截面形狀類型 尺寸及材料 對于墻定義其厚度 墻高程序自動取層高 對于洞口限于矩形 需輸入寬和高的尺寸 修改 修改各構件材料和截面尺寸 修改截面尺寸時 如果該構件已經(jīng)布置在標準層上 則這些構件同時被修改 1 構件布置 1 構件布置 刪除 刪除已定義的截面種類 如果該構件已布置在標準層上 則這些構件一起被刪除 布置 將構件布置在網(wǎng)格或節(jié)點上 清理 將從未使用過的構件從定義表中刪除 1 構件布置 柱布置在節(jié)點上 每節(jié)點上只能布置一根柱 梁 墻布置在網(wǎng)格上 兩節(jié)點之間的一段網(wǎng)格上僅能布置一根梁或墻 梁墻長度即是兩節(jié)點之間的距離 洞口也布置在網(wǎng)格上 可在一段網(wǎng)格上布置多個洞口 當布置構件時 選取構件截面后 屏幕上彈出偏心信息對話框 如果需要輸入偏心信息時 應點取對話框中項目輸入 該值將作為今后布置的隱含值直到下次被修改 柱相對于節(jié)點可以有偏心和轉角 柱寬度方向與 軸的夾角稱為轉角 沿柱寬方向的偏心稱為沿軸偏心 向右偏為正 沿柱高方向的偏心稱為偏軸偏心 以向上 柱高方向 為正 柱沿軸線布置時 柱的方向自動取軸線的方向 設梁或墻的偏心時 一般輸入偏心的絕對值 布置梁墻時 光標偏向網(wǎng)格的哪一邊 梁墻就也偏向哪一邊 布置洞口時 需要輸入定位距離與底部標高 洞口底部距樓面的距離 靠左和靠右分別為洞口緊貼左或右節(jié)點 居中為該洞口在該網(wǎng)格線上居中布置 除此之外 若鍵入大于0小于1的數(shù) 相對值 則為左端定位 若鍵入一個小于0大于 1的負數(shù) 則為右端定位 若鍵入數(shù)字加單位mm 則為中點定位 絕對值 如鍵入1000mm 則窗口中點位于網(wǎng)格中點左側1000mm 如鍵入 1000mm 窗口中點位于網(wǎng)格中點右側1000mm 布層間梁 設置標高不在樓層上 而在兩層之間的連接柱或墻的特殊的梁段 例如某些樓梯間處的梁或某些特殊用途的層間梁 在做TAT分析時 只把層間梁的荷載傳到結構上 并不考慮其剛度的影響 按主梁輸入和按次梁輸入的次梁的區(qū)別 按主梁輸入較為方便 次梁按主梁輸入時 梁的相交處會形成大量無柱聯(lián)接節(jié)點 節(jié)點又把一跨梁分成一段段的小梁 因此梁根數(shù)和節(jié)點數(shù)會增加很多 次梁按次梁輸入時 次梁端點不形成節(jié)點 不切分主梁 主梁根數(shù)和節(jié)點數(shù)大大減少 因此 當工程規(guī)模較大而節(jié)點 桿件或房間數(shù)量可能超出程序允許范圍時 按次梁輸入可有效地 大幅度減少節(jié)點 桿件的數(shù)量 主梁分隔房間 次梁不分隔房間 修改板厚 樓板開洞等都以房間為單位 所以按主梁輸入較方便 當主梁輸和當次梁輸在程序處理上也有很多不同點 計算和繪圖結果也會不同 按主梁中輸入的次梁將由SATWE TAT進行空間整體計算 由于主次梁的相互作用 主 次梁之間不僅傳遞豎向力 還傳遞彎矩和扭矩 因此能真實地反應結構的剛度 在大多數(shù)情況下計算比較準確 按次梁輸入的次梁則不參與整體計算 在TAT或SATWE的 PM次梁內力與配筋計算 中按連續(xù)梁二維計算模式計算 其各支座均無豎向位移 2 本層信息 是每個結構標準層必須做的操作 是輸入和確認以下結構信息 板厚 可輸入本層大部分房間的板厚值 不同板厚房間可在PMCAD主菜單二 結構樓面布置信息 進行修改 最后一項 本標準層層高 僅是在形成透視視圖時的參考值 各層層高的數(shù)據(jù)應在 信息輸入 菜單中輸入 刪除構件 刪除已布置好的構件 刪除的方式也有四種 即逐個用光標點取 沿軸線選取 窗口選取和任意開多邊形選取 構件替換 把平面上某一類型截面的構件用另一類截面替換 首先提示選擇被替換的構件類型 確認后提示替換的構件類型 構件查改 用光標指定目標 查詢或修改構件的布置數(shù)據(jù) 對已輸入在平面上的內容可隨時用光標指點 自動彈出TIP條顯示構件截面尺寸 偏心 長短 窗口大小 位置等數(shù)據(jù) 對光標所停留處的構件按鼠標右鍵 可隨時對該構件的布置編輯修改 3 本層修改 4 截面顯示 顯示通過開關控制 程序隱含對畫在圖上的構件截面開顯示 對截面數(shù)據(jù)尺寸關顯示 顯示內容有數(shù)據(jù)和截面兩類 顯示的數(shù)據(jù)有構件的截面尺寸和偏心 每層構件布置完后 可以打開截面顯示 檢查輸入是否正確 這里可以把墻或梁的布置連同它上面的軸線一起輸入 省去先輸軸線再布置墻或梁的兩步操作 簡化為一步操作 5 繪墻線和繪梁線 6 偏心對齊 功能 根據(jù)布置的要求自動完成偏心計算與偏心布置 共有12項對齊操作的菜單 如 柱上下齊 將指定柱與下層相應位置柱對齊 可選擇邊對齊或中對齊 柱與柱齊 將指定柱與本層相應位置柱對齊 梁與柱齊 使梁與柱的某一邊自動對齊 布置梁 柱 墻時不必輸入偏心 省去人工計算偏心的過程 7 換標準層 功能 切換標準層或添加新的標準層 完成一個標準層平面布置后 需輸入一個新的標準層 新標準層應在舊標準層基礎上輸入 以保證上下節(jié)點網(wǎng)格的對應 為此應將當前標準層的全部或一部分復制成新的標準層 在此基礎上修改 復制標準層時 可將一層全部復制 也可只復制平面的某一或某幾部分 可按照直接 軸線 窗口 圍欄4種方式選擇復制的部分 復制標準層時 該層的軸線也被復制 可對軸線增刪修改 再形成網(wǎng)點生成該層新的網(wǎng)格 為避免樓層組裝時出錯 結構標準層應該按照從下到上的順序進行定義 8 層編輯 刪標準層 刪除某個標準層 插標準層 在當前標準層前面插入新的標準層 層間編輯 將操作在多個或全部標準層上同時進行 省去來回切換到不同標準層再去執(zhí)行同一菜單的麻煩 如需在第1 20標準層上的同一位置加一根梁 則可先在層間編輯菜單定義編輯1 20層 然后只需在一層布置梁 并根據(jù)提示選擇其他標準層相同處理即可 這樣不但操作大大簡化 還可免除逐層操作造成的布置誤差 層間復制 將當前標準層的構件復制到其他層 單層拼裝和工程拼裝 在結構層布置時 可以將其他工程的單個標準層或所有標準層拼裝到當前標準層或本工程相應的標準層 可利用已經(jīng)輸好的樓層 從而簡化樓層布置的輸入 目的 協(xié)同設計多個設計人員同時設計不同的標準層或不同區(qū)域 最后拼裝 充分利用以前的設計成果 4 荷載輸入 可把前一荷載標準已輸入的梁間荷載拷貝到本層上 在此基礎上修改 從而簡化輸入 梁間荷載 功能 輸入不能由程序自動導算的作用在梁上的恒載或活載 注意 對于主 次梁及柱的自重 程序會自動計算 不需再考慮 梁間恒載和梁間活載 首先選擇荷載類型 并設定荷載參數(shù)值 然后進行梁荷輸入 或用復制拷貝的方法將已輸完的梁上荷載拷貝到其它梁上 還可以對荷載進行刪除 修改和查詢 布置荷載時 可以用Tab鍵轉換方式 外墻 水泥空心磚容重10 3kN m3 墻厚250 考慮墻面外側干掛花崗巖及內側粉刷 外墻面荷載 10 3 0 25 1 2 0 34 4 115kN m2外墻線荷載 4 115 層高 梁高 第一結構標準層 4 115 4 5 0 60 16 05kN m4 115 4 5 0 50 16 6kN m4 115 4 5 0 40 16 87kN m第二結構標準層 4 115 3 6 0 60 12 35kN m4 115 3 6 0 50 12 75kN m4 115 3 6 0 40 13 17kN m第三結構標準層 4 115 3 3 0 60 11 11kN m4 115 3 3 0 50 11 52kN m4 115 3 3 0 40 11 93kN m墻體荷載隨梁高變化 外墻開窗適當減少 工程實例梁間恒載 內墻 水泥空心磚容重10 3kN m3 墻厚250 考慮墻面內外側粉刷 內墻面荷載 10 3 0 25 0 34 2 3 255kN m2內墻線荷載 3 255 層高 梁高 第一結構標準層 3 255 4 5 0 60 12 58kN m3 255 4 5 0 50 12 90kN m3 255 4 5 0 40 13 22kN m第一結構標準層 3 255 3 6 0 60 9 77kN m3 255 3 6 0 50 10 09kN m3 255 3 6 0 40 10 32kN m第二結構標準層 3 255 3 3 0 60 8 79kN m3 255 3 3 0 50 9 11kN m3 255 3 3 0 40 9 35kN m第三結構標準層梁上線荷載為女兒墻自重 線荷載5kN m 柱間荷載 有柱X向恒載 Y向恒載 X向活載 Y向活載四種 特殊情況下柱上的附加荷載 如柱上設牛腿承擔的水平和豎向荷載等 輸入方法和梁上荷載類似 子菜單中有柱荷輸入 恒載拷貝 清除荷載 荷載修改 查詢荷載 數(shù)據(jù)開關等選項 墻間荷載 主要輸入墻上的特殊荷載 輸入方法基本上與梁間荷載相同 節(jié)點荷載 輸入平面節(jié)點上的某些附加荷載 包括豎向力 X Y向的水平力 彎矩及扭矩等 荷載作用點即為平面上的節(jié)點 彎矩方向參照右手法則 次梁荷載 輸入次梁上的線荷載 5 樓面恒活 功能 定義各荷載標準層 每荷載標準層需定義作用于樓面的均布恒 活面荷載標準值 假定每標準層上先選用統(tǒng)一的恒 活面荷載 如各房間不同時 可在PMCAD主菜單三 輸入荷載信息 中修改調整 凡荷載布置相同的樓層應視為一個荷載標準層 荷載插入 在已有荷載標準層前插入一個荷載標準層 荷載刪除 刪除一個荷載標準層 一 樓面均布荷載標準值恒載 1 砼板厚100mm 自重標準值2 5kN m2 2 面層厚度40mm 自重標準值1 00kN m2 3 底粉或吊頂 自重標準值0 5kN m2合計4 0kN m2活載 辦公室 住宅 旅館 2 0kN m2走廊 2 5kN m2衛(wèi)生間 2 0kN m2廚房 2 0kN m2健身房 多功能廳 4 0kN m2樓梯 疏散 3 5kN m2挑出陽臺 3 0kN m2 工程實例樓面均布恒 活荷載情況 二 樓梯間恒載 8 0kN m2活載 3 5kN m2樓梯間的簡化輸入方法為將板厚取為0 忽略平臺梁對框架的影響 但該部分樓面的均布荷載仍可傳到框架上 樓板厚為0時 該房間不會畫出板鋼筋 精確方法 布置一個全房間洞 并按照導荷方式正確輸入荷載 補充說明 樓梯間的計算方法問題目前的設計方法 在結構設計中計算分析模型一般不輸入樓梯構件 將其等效為荷載加到周邊構件 原因有兩個 一是工程師普遍認為樓梯構件對結構受力影響不大 通過構造措施就可以保證安全 二是結構設計軟件沒有提供樓梯參與整體分析的功能 汶川大地震被損壞建筑的一個特點是樓梯構件的破壞 影響了逃生通道安全 造成人員傷亡 根據(jù)2008年版 建筑抗震設計規(guī)范 GB50011 2001 3 6 6條 結構計算中應考慮樓梯構件的影響 本條規(guī)定主要考慮到樓梯的梯板具有斜撐的受力狀態(tài) 局部加強了抗側剛度 對樓梯間有關的墻柱梁計算結果有明顯的影響 同時樓梯是關鍵的安全通道 本身宜考慮抗震計算 通過這兩方面的抗震計算保證生命的安全撤離 樓梯參與整體計算的必要性 1 結構分析中應考慮樓梯構件的剛度貢獻 僅通過構造措施無法保證樓梯及周邊構件安全 2 框架結構中樓梯及其周邊構件將承擔較多的地震力 是結構設計應加強的部位 因此整體分析應考慮樓梯構件的剛度 梯梁在地震中破壞大多在跨中發(fā)生剪扭破壞 梯板起到了支撐的作用 分配較多的地震力 支撐梯板的梯柱 板凳柱 在地震作用下可能承受較大拉力 梯柱上端節(jié)點破壞 有些甚至拉斷 3 樓梯剛度對框架結構影響較大 樓梯及周邊構件承擔更多地震力 4 樓梯布置在端部會導致樓層剛心偏心加大 對邊柱和角柱不利 5 剪力墻結構中 梯板支撐在兩片墻時 則樓梯剛度貢獻不可忽視 特別對短肢剪力墻模型 樓梯應進入空間分析 廣廈軟件在空間結構模型中輸入樓梯 三 不上人屋面均布荷載標準值恒載標準值 做法厚度 mm 容重 KN m3 重量kN m2高分子卷材4120 051 3水泥砂漿找平20200 40憎水珍珠巖保溫層6040 241 3水泥砂漿找平20200 401 6水泥焦渣找坡50150 75鋼筋混凝土樓板120253 0板底20厚粉刷抹平20170 34合計5 18 取5 2 活載標準值 0 5kN m2 6 設計參數(shù) 6 設計參數(shù) 6 設計參數(shù) 6 設計參數(shù) 6 設計參數(shù) 7 樓層組裝 功能 完成建筑的豎向布局 把已經(jīng)定義的結構標準層和荷載標準層布置在從下至上的各樓層上 并輸入層高 8 保存文件 退出程序 保存文件 應經(jīng)常執(zhí)行 隨時保存 確保安全 退出程序后 自動對模型進行數(shù)據(jù)檢查 程序發(fā)現(xiàn)不合理的數(shù)據(jù)自動打出相應的錯誤信息 然后用屏幕顯示的圖形反映數(shù)據(jù) 若沒有明顯錯誤 數(shù)檢通過 則退回到PMCAD主菜單 執(zhí)行完主菜單一后 若輸入工程名為WW 則主要產(chǎn)生下列文件 1 WW 圖形設置和軸線圖文件 2 WW JAN 平面軸線文件 3 WW JWN 總信息和當前層信息 4 WW JZB 各標準層信息 5 WW PM 標準格式的PM數(shù)據(jù)文件 6 WW B 工程名文件的備份文件 7 WW BWN WW JWN的備份文件 8 WW BZB WW JZB的備份文件若需要保留模型數(shù)據(jù) 只需將 1 5 文件保留即可 主菜單二結構樓面布置信息 主要功能 用人機交互方式輸入有關樓板結構的信息 如鋪預制板 樓板開洞 改樓板厚 樓板錯層等 必須在主菜單一操作完成以后進行 本節(jié)共有十一個菜單 這些操作在自下而上的各結構標準層中逐層進行 大部分操作都是以房間為單元進行 程序把由墻或梁圍成的每個平面閉合形體作為一個房間 房間的劃分和編號由程序自動進行 有房間的地方才能布置次梁 預制板 開洞口等 1 樓板開洞 洞口布置 在指定房間內指定位置開洞 本菜單只能對矩形房間開洞 輸入的尺寸以米為單位 洞口復制 洞口布置相同的房間可以直接拷貝過來 全房間洞 在指定房間內開大小為房間的洞 2 修改板厚 修正指定房間的厚度 局部房間板厚不同 對于樓梯間 簡化輸入方法為將板厚取為0 忽略平臺梁對框架的影響 但該部分樓面的均布荷載仍可傳到框架上 樓板厚為0時 該房間不會畫出板鋼筋 精確方法 布置一個全房間洞 并按照導荷方式正確輸入荷載 注意板厚為0與全房間洞的區(qū)別 板厚為0時 該房間樓板上荷載仍傳到房間四周的梁或墻上 房間內布置洞口時 洞口范圍內的荷載被扣除 預制樓板 按房間輸入預制樓板 設懸挑板 在平面外圍的梁或墻上設置現(xiàn)澆懸臂板 按提示輸入挑板長度和挑板上的恒 活載 板厚自動取挑出房間的板厚 懸挑范圍為點取的某梁或墻全長 顯層間梁 層間梁的顯示開關 材料等級 對個別構件材料的強度等級進行修改 樓板錯層 當個別房間的樓層標高不同于該層標高 即出現(xiàn)錯層時 點此菜單輸入個別房間與該樓層標高的差值 房間標高低于樓層標高時的錯層值為正 磚混圈梁 對磚混結構或底框結構輸入圈梁布置 拷貝前層 可將上一標準層已輸入的次梁 預制板 洞口 懸挑板 磚混圈梁 各房間板厚等布置直接拷貝到本層 再對其局部修改 從而使其余各層的次梁樓板輸入過程大大簡化 所有標準層均輸入完畢后退出菜單 3 輸入樓板的其他操作 主菜單三樓面荷載傳導計算 主要功能 對均布樓面荷載進行局部修正 輸入次梁荷載 然后程序自動對樓面荷載進行傳導計算 并計算梁柱自重 再對人機交互輸入的梁間 柱間 墻間 節(jié)點及次梁荷載進行歸類整理 從而完成整棟建筑荷載數(shù)據(jù)庫 啟動主菜單3輸入荷載信息后 屏幕顯示 按Esc鍵 直接退回主菜單1第一次輸入 第一次執(zhí)行主菜單三或需刪除原來輸入荷載0保留原荷載 不是第一次執(zhí)行此菜單 保留原來輸入的外加荷載信息 然后對要修改的部分進行修改2由建筑傳來 程序從建筑軟件APM中傳導計算建筑構件生成的外加荷載荷載輸入在從下到上的標準層中進行 選擇要輸入荷載的標準層后 出現(xiàn)以下界面 樓面荷載 樓面恒載和樓面活載 功能 對個別房間的均布恒載和活載進行修改 本工程中包括 樓梯間恒載值改為8 0kN m2 活載改為3 5kN m2 走廊活載改為2 5kN m2 多功能廳活載值改為4 0kN m2 層間拷貝 功能 將上一層的各房間樓面荷載拷貝到本層 簡化樓面荷載的輸入 只有上層與本層的房間形心重合的房間才能拷貝 導荷方式 修改程序自動設定的樓面荷載傳導方式 程序向房間周圍桿件傳導樓面荷載的方式有三種 梯形三角形方式 對現(xiàn)澆混凝土樓板且為矩形房間 程序采用這種方式 對邊傳導方式 只將荷載向房間二對邊傳導 在矩形房間上鋪預制板時 程序按板的布置方向自動取用這種荷載傳導方式 沿周邊布置方式 將房間內的總荷載按房間周長等分成均布荷載布置 對于非矩形房間程序自動選用這種傳導方式 調屈服線 調整雙向板的塑性鉸線 輸入完畢 結束此標準層的輸入 程序內部將自動導算荷載 并顯示下一標準層 所有標準層輸入完畢后 根據(jù)提示選擇是否生成荷載傳到基礎的數(shù)據(jù) 以及是否考慮荷載折減 然后程序自動進行豎向荷載的導算 設計樓面梁 墻 拄及基礎時 樓面活荷載標準值載下列情況下應乘以規(guī)定的折減系數(shù) 1 設計樓面梁時的折減系數(shù) 1 第1 1 項 住宅 宿舍 旅館辦公樓等 當樓面梁從屬面積超過25m2時 應取0 9 2 第1 2 7項 教室 試驗室 食堂 禮堂 商店等 當樓面梁從屬面積超過50m2時 應取0 9 2 設計墻 柱和基礎時的折減系數(shù)1 第1 1 項應按表4 1 2規(guī)定采用 2 第1 2 7項應采用與其樓面梁相同的折減系數(shù) 在PMCAD主菜單一中對結構模型進行修改后 即使樓面布置信息和荷載信息不需改變 也必須將主菜單二 三過一遍 才能接TAT或SATWE進行計算 主菜單五畫結構平面圖 主要功能 完成現(xiàn)澆樓板的配筋計算 繪制各層結構平面圖 并通過交互及自動等多種方式繪制鋼筋混凝土樓板配筋圖 每執(zhí)行一次本菜單 繪制一個樓層的結構平面圖 每一層繪制在一張圖紙上 圖紙名稱為PM T 其中 表示樓層號 1 配筋參數(shù) 樓板配筋計算參數(shù) 1 配筋參數(shù) 鋼筋級配表 1 繪圖參數(shù) 邊界條件 查詢或修改板的邊界條件 自動計算 按照靜力計算手冊中按彈性薄板小撓度理論給出的計算表格計算板的彎矩 連板參數(shù) 連板計算 按照連續(xù)板計算板彎矩 房間編號 顯示各房間的編號 計算面積 顯示配筋結果 現(xiàn)澆板計算配筋圖BAS T 裂縫 現(xiàn)澆板裂縫寬度圖CRACK T 撓度 現(xiàn)澆板撓度圖DEFLET T 剪力 現(xiàn)澆板剪力圖BQ T 以上文件必須查看才能生成 可作為查詢和計算書的資料 計算書 生成樓板計算書 改X Y向正筋 修改板底鋼筋 改梁 墻 次梁上筋 修改支座鋼筋 2 樓板計算 3 繪制結構平面圖 標注尺寸 標注柱 梁 墻 次梁 洞口尺寸以及樓面標高等 標注字符 在柱 梁 墻等構件上標注任意字符 標注軸線 在平面圖上畫出軸線及總尺寸線 有多種標注方式 自動標注 僅對正交網(wǎng)格平面才能執(zhí)行 把軸線按前面文件中的信息自動畫出軸線與總尺寸線 樓板鋼筋 逐間布筋 人工布筋 任意配筋 通長配筋 洞口配筋 改板鋼筋 房間歸并等 裂縫撓度 修改板筋后 重新驗算裂縫撓度是否滿足要求 主菜單九圖形編輯 打印及轉換 主要功能 提供了一個像AutoCAD的圖形工作環(huán)境 可以用這里的繪圖工具直接繪制一張新圖 可以對CFG繪圖系統(tǒng)生成的 T 文件進行編輯 還可以將 T 文件轉換為 DWG 文件 主菜單四形成PK文件 主要功能 生成PK軟件結構計算所需的數(shù)據(jù)文件 可以生成平面上任意一榀框架的結構計算數(shù)據(jù)文件 任意一層上的單跨或連續(xù)次梁的計算數(shù)據(jù)文件 以及底框結構底層框架的任意一榀數(shù)據(jù)文件 啟動菜單后有三個選項 框架生成 框架荷載處理方式 生成的PK數(shù)據(jù)中 梁柱桿件的自重由PK程序計算 而樓面均布荷載和其他非樓面?zhèn)鱽淼暮奢d需在PMCAD中輸入 對于框架節(jié)點平面外作用的彎矩 在計算平面框架時不予考慮 但對于平面外柱荷載的向下集中力 以及當此集中力存在偏心時產(chǎn)生的框架柱平面內的彎矩予以考慮 連梁生成 第三部分框排架輔助設計軟件PK的操作 主要功能 交互建立平面框架模型和荷載數(shù)據(jù)輸入 框 排架和連續(xù)梁結構內力和配筋計算 繪制整榀框架施工圖 繪制排架柱的施工圖 繪制連續(xù)梁施工圖 主菜單一PK數(shù)據(jù)交互輸入和計算 三個選項 新建文件 新建交互輸入文件 jh文件 分別輸入框架的網(wǎng)格 進行構件定義和布置 并輸入恒 活 風 吊車荷載及有關地震 材料等參數(shù) 過程與PMCAD主菜單一類似 打開已有交互文件 打開以前建立的 jh 文件 打開已有數(shù)據(jù)文件 打開有PMCAD主菜單四生成的 sj 文件 程序進行框架結構的內力和配筋計算 計算結果以圖形和文本格式輸出 計算結果圖形包括彎矩包絡圖M T 配筋包絡圖AS T 軸力包絡圖N T 剪力包絡圖V T 恒載內力圖D M T D N T D V T 活載內力圖L M T L N T L V T 左風載彎矩圖WL T 右風載彎矩圖WR T 左地震彎矩圖EL T 右地震彎矩圖EL T 這些圖形必須經(jīng)查看以后才能生成 圖形拼接 將以上各圖形拼接在一張圖紙中 主菜單二框架繪圖 參數(shù)設置 參數(shù)設置 參數(shù)設置 參數(shù)設置 柱縱筋 梁上配筋 梁下配筋 改柱縱筋和梁上 下部縱筋 梁柱箍筋 改梁柱箍筋 節(jié)點箍筋 修改節(jié)點區(qū)箍筋 僅抗震等級為一 二級時起作用 梁腰筋 修改梁腰筋 懸挑梁 修改懸挑梁的各參數(shù) 也可把已有的懸挑梁轉變成端頭支承梁 還可把端頭支承梁轉變?yōu)閼姨袅?次梁 顯示各梁上次梁位置的集中力 供校核次梁下的箍筋加密或吊筋配置用 修改鋼筋 彈塑位移 進行罕遇地震下薄弱層彈塑性位移計算 程序按梁柱的實際配筋 材料強度的標準值進行彈塑性位移計算 并在屏幕顯示結果 不滿足要求時 修改梁柱截面尺寸重新計算 樓層屈服強度系數(shù) 0 5時用紅色表示 框架梁裂縫撓度計算 按照框架梁實配鋼筋 計算最大裂縫寬度和撓度 當裂寬或撓度超過規(guī)范規(guī)定限值時 用紅色顯示 此時需修改梁鋼筋或截面尺寸等以滿足要求 第四部分結構三維分析與設計軟件TAT TAT 8 的操作 主要功能 完成結構在永久荷載 可變荷載 風荷載 地震作用下的內力計算和地震作用計算 進行荷載效應組合 對鋼筋混凝土結構完成截面配筋計算 主菜單一接PM生成TAT數(shù)據(jù) 主要功能 把在PMCAD中生成的本工程的幾何信息和荷載信息轉為TAT計算所需的幾何數(shù)據(jù)文件DATA TAT和荷載數(shù)據(jù)文件LOAD TAT 是進行TAT計算的必要接口 主菜單二數(shù)據(jù)檢查和圖形檢查 1 數(shù)據(jù)檢查 2 多塔和錯層定義 多塔結構 是底盤相連 中部相連或上部相連的兩個或多個結構 多塔結構的多塔部分在樓層處不再是一個無限剛平面 而是多個無限剛平面 為正確計算風力和地震作用 應將多塔的樓層正確地劃分開來 錯層結構 柱或墻在某層樓板處設有梁與其相連的結構 錯層結構柱或墻的長度不再是該層層高 而是該柱墻上下節(jié)點實際相連的樓層高差 因此應在此處產(chǎn)生錯層信息 從而正確地計算錯層柱的剛度 內力和配筋 3 參數(shù)修正 按 高規(guī) 或 高層鋼規(guī) 中有關條文進行設計和驗算 0 0 90 0之間的數(shù) 當結構有斜向榀時 須改變水平力方向 3 參數(shù)修正 3 參數(shù)修正 3 參數(shù)修正 3 參數(shù)修正 3 參數(shù)修正 4 特殊梁 柱 支撐和節(jié)點定義 特殊梁 是指不調幅梁 鉸接梁 連梁 兩端與剪力墻相連的梁 托柱梁和疊合梁等 程序僅對兩端支撐在柱或墻上的主梁調幅 根據(jù)這個原則程序自動找到所有不調幅梁 在這里由用戶逐層確認和修改 其他鉸接梁 連梁等也是由程序自動找出 在這里由用戶進行確認和補充修改 特殊柱 指角柱 框支柱和鉸接柱 角柱 框支柱與普通柱相比 內力調整系數(shù)和構造要求有較大差別 因此必須在此專門指定設置 此外 角柱程序自動按雙偏壓計算 鉸接柱可設為下端鉸接 上端鉸接或兩端鉸接 特殊支撐 指鉸接支撐 TAT對鋼筋混凝土支撐默認為兩端鋼接 對鋼結構支撐默認為兩端鉸接 在此可以進行修改 特殊節(jié)點 指彈性節(jié)點 在空曠結構中 沒有樓板或樓板開大洞 不可能滿足剛性樓板的假定 對這樣的節(jié)點 可采用彈性節(jié)點來定義 使其脫離剛性樓板假定對其的影響 5 特殊荷載定義 吊車荷載 磚混底框 支座位移 溫度應力等的計算 6 檢查和修改各層柱計算長度系數(shù) 數(shù)檢以后 程序已把各層柱的計算長度系數(shù)計算好了 這里給出了圖形顯示 可以進行校核 對于一些特殊情況 還可以人工進行修改 7 檢查和修改各層風荷載8 檢查和繪制各層幾何平面圖 選擇此項來直觀檢查各層幾何平面布置 各層幾何平面圖文件名為FP T 為樓層號 可作為計算書內容 9 檢查各層荷載作用 選擇此項來直觀檢查各層荷載圖 10 空間線條圖 在幾何數(shù)據(jù)檢查無誤后 選擇本項來做各層或結構全樓的的三維線框圖 并且可以任意轉角度觀察 以確定桿件之間的連接關系 11 文本文件查看 查看和修改這一節(jié)生成的各種數(shù)據(jù)文件 主菜單三內力分析和配筋計算 主菜單四PM次梁計算 將在PMCAD主菜單二中定義的所有次梁 按照連續(xù)梁的方式進行內力和配筋計算 主菜單五分析結果圖形和文本顯示 1 改柱配筋并按雙偏壓 拉 計算本程序用于柱實配鋼筋的校核 普通矩形混凝土柱配筋可按單偏壓計算 按雙偏壓進行校核 雙偏壓計算配筋往往比按單偏壓計算結果大 2 繪樓層振型圖繪制結構各個振型的振型圖 圖形文件名為MODE T 3 繪各層柱 梁 墻配筋 驗算圖PJ T 配筋簡圖中各數(shù)字含義 矩形混凝土柱Uc為柱軸壓比 As coner為柱一根角筋的面積 采用雙偏壓計算時 角筋面積不應小于此值 cm2 采用單偏壓計算時 角筋面積可不受此值限制 Asx Asy分別為該柱在B邊和H邊的單邊配筋面積 包括角筋 cm2 Asvj表示節(jié)點域的箍筋面積 cm2 Asv表示柱箍筋加密區(qū)的箍筋面積 cm2 Asv1表示柱非加密區(qū)的箍筋面積 cm2 Asvj As coner Uc Asx Asy Asv Asv1 混凝土梁As1 As2 As3為梁上部 負彎矩 左支座 跨中 右支座的配筋面積 cm2 Asm表示梁下邊的最大配筋 正彎矩 cm2 Asv表示梁在Sb 箍筋間距 范圍內的剪扭箍筋面積 cm2 Ast表示梁受扭所需要的縱筋面積 cm2 Ast1表示梁受扭所需要周邊箍筋的單根鋼筋的面積 G VT分別為箍筋和剪扭配筋的標志 4 繪各層柱 梁 墻標準內力圖PS T查看和輸出各層構件在地震作用 風 恒 活載作用下的彎矩圖 剪力圖和軸力圖 5 繪各層柱 梁 墻配筋包絡圖PB T查看和輸出各層構件的控制配筋的內力包絡圖和配筋包絡圖 6 梁彈性撓度和墻邊緣構件圖PD T查看和輸出各層梁的撓度和剪力墻邊緣構件的配筋圖 7 繪底層柱 墻最大組合內力圖DCNL T把專用于基礎設計的上部荷載 設計值 以圖的形式查看 8 繪各層柱 梁吊車預組合內力值9 各層桿件幾何 內力 配筋驗算等查詢查詢某根梁 柱等構件的幾何 內力 配筋驗算等信息 以及該根構件的獨立文本文件 10 文本文件查看查看結構參數(shù) 質量 風力文件TAT M OUT 樓層位移文件TAT 4 OUT等文件 重要的計算書文件 第五部分梁柱施工圖設計 主菜單1梁歸并 梁歸并是指把配筋相近 截面尺寸相同 跨數(shù)相同 總跨數(shù)相同的若干組梁的配筋選大歸并為一組 從而簡化畫圖輸出 歸并可以在一層或幾層范圍內進行 歸并后梁的編號順序 在每層平面中先從左到右排縱向梁 再從下到上排橫向梁 主菜單3梁平法施工圖 功能 采用平面整體表示法繪制梁施工圖 設計參數(shù) 設計參數(shù) 設計參數(shù) 主菜單4柱歸并 柱歸并必須在全樓范圍內進行 歸并條件是滿足幾何條件相同及滿足給出的歸并系數(shù) 主菜單6柱平法施工圖 采用 平面柱大樣畫法 繪制柱施工圖 截面注寫1 常用 截面注寫2 不常用 1 剛性板 平面內剛度無窮大 平面外剛度為0 主要用于大部分有梁體系的板 一般的非特別厚的板 平面內剛度無窮大和平面外剛度為零 相對的都是是梁的剛度 對于量大面廣的普通工程 其樓板一般都不特殊 都可以簡單地采用剛性樓板假定 樓板平面外的剛度 間接通過放大梁剛度來考慮 2 彈性板6 由程序據(jù)實計算板平面內外的剛度 這里的真實計算是素砼的剛度 不包括鋼筋 主要用于板柱體系及板柱 剪力墻體系 這種結構沒有梁 不考慮板的平面外剛度就不合理了 所以需要考慮板平面外的剛度 SATWE中的彈性樓板 3 彈性板3 平面內剛度無窮大 真實計算平面外剛度 它的應用范圍和彈性板6是一樣的 主要用于板柱體系及板柱 剪力墻體系 特別是在板特別厚的時候 這種模型更復合實際結構受力特點 4 彈性膜 真實計算平面內剛度 平面外為0 它主要適用于樓板開大洞 板平面內的剛度受到削弱的情況 注意 在計算位移比和周期比的時候 必須采用剛性樓板的假定 主要是考慮到如果采用了彈性樓板 會有局部震動的影響 第六部分結構計算軟件計算結果的正確性判斷 計算結果進行分析是非常重要的問題 對計算結果進行分析 來判斷計算模型簡化是否合理 輸入數(shù)據(jù)是否正確等 從而決定該結果能否作為施工圖設計的依據(jù) 計算結果的大致判斷可以按以下的項目進行 不包括含有多塔 錯層等特殊結構 自振周期振型曲線地震力水平位移特征內外力平衡漸變性對稱性合理性 一 自振周期 對于一般的鋼筋混凝土工程 其不考慮折減的計算自振周期大概在下列范圍 框架結構 T1 0 12 0 15 N框架一剪力墻結構和框架筒體結構 T1 0 06 0 12 N剪力墻結構和筒中筒結構 T1 0 04 0 06 N式中 N為建筑物層數(shù) 第二及第三振型的周期近似為 T2 1 3 1 5 T1T3 1 5 1 7 T1 如果計算結果偏離上述數(shù)值太遠 應考慮工程中構件截面是否太大 太小 剪力墻數(shù)量是否合理 應適當予以調整 反之 如果截面尺寸 結構布置都正常 無特殊情況而偏離太遠 則應檢查輸入數(shù)據(jù)是否有錯誤 以上的判斷是根據(jù)平移振動振型分解方法來提出的 考慮扭轉耦連振動時 情況復雜得多 首先應挑出與平移振動對應的振型來進行上述比較 至于扭轉周期的合理數(shù)值 由于經(jīng)驗不多 尚難提出合理的周期數(shù)值 二 振型曲線在正常的計算下 對于比較均