全國工程結(jié)構(gòu)計算軟件PKPM講義（共102）

工程結(jié)構(gòu)構(gòu)計算軟軟件本課程主主要內(nèi)容容—————————————————————————————————————————第一部分分結(jié)構(gòu)計算算軟件應(yīng)應(yīng)用及發(fā)發(fā)展PKPM軟件基本本功能及及應(yīng)用范范圍—————————————————————————————————————————第二部分分結(jié)構(gòu)平面面計算機機輔助設(shè)設(shè)計PMCAD框排架計計算機輔輔助設(shè)計計PK結(jié)構(gòu)三維維分析與與設(shè)計軟軟件TAT、SATWE樓梯計算算機輔助助設(shè)計LTCAD預(yù)應(yīng)力結(jié)結(jié)構(gòu)計算算機輔助助設(shè)計PREC基礎(chǔ)工程程計算機機輔助設(shè)設(shè)計JCCAD—————————————————————————————————————————本課程主主要內(nèi)容容—————————————————————————————————————————第三部分分PKPM與其它軟軟件綜合合應(yīng)用及及經(jīng)驗總總結(jié)——————————————————————————————————課程考核核成績評定定方法完成一棟棟框架房房屋的整整體設(shè)計計，具體體包含以以下五個個方面：：1.框架房屋屋模型建建立;2.一標準層層結(jié)構(gòu)平平面施工工圖；3.一榀框架架梁柱施施工圖（（要求采采用三維維計算分分析設(shè)計計）；4.一樓梯設(shè)設(shè)計施工工圖；5.一基礎(chǔ)設(shè)設(shè)計施工工圖.提交成果果上述2－5項相關(guān)圖圖紙；一份該框架房房屋的設(shè)計說明明書，包括設(shè)設(shè)計依據(jù)據(jù)、設(shè)計計參數(shù)、、結(jié)構(gòu)尺尺寸等完完成本設(shè)設(shè)計的基基本信息息。（電子文檔檔＋紙質(zhì)質(zhì)文檔）第一部分分一、國內(nèi)內(nèi)外結(jié)構(gòu)構(gòu)計算軟軟件介紹紹1.1國內(nèi)外常常用軟件件介紹廣廈建筑筑結(jié)構(gòu)CAD天正CAD軟件理正結(jié)構(gòu)構(gòu)系列軟軟件探索者結(jié)結(jié)構(gòu)工程程CAD軟件TSSDSap2000建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)分析與與設(shè)計CSIETABSPKPM系列1.1-1）廣廈建建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)CAD廣廈建筑筑結(jié)構(gòu)CAD是一個面面向民用用建筑的的多高層層結(jié)構(gòu)CAD，在容柏柏生院士士的指導(dǎo)導(dǎo)下由廣廣東省建建筑設(shè)計計研究院院和深圳圳市廣廈廈軟件有有限公司司聯(lián)合開開發(fā)，于于1996年12月18日通過專專家鑒定定，完成成從建模模、計算算和施工工圖自動動生成及及處理一一體化設(shè)設(shè)計，結(jié)結(jié)構(gòu)計算算包括空空間薄臂臂桿系計計算SS和空間墻墻元桿系系計算SSW。廣廈建筑筑結(jié)構(gòu)CAD是設(shè)計院院開發(fā)的的結(jié)構(gòu)CAD的杰出代代表。最新版本本15.01.1-2）天正CAD軟件天正CAD軟件是天天正工程程軟件有有限公司司基于AutoCAD平臺下開開發(fā)的建建筑專業(yè)業(yè)計算機機輔助設(shè)設(shè)計軟件件；專業(yè)靈活活的一般般結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計功能強大大的鋼結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計計方便快捷捷的常用用工具全新圖庫庫新穎、、齊全、、便捷齊全、方方便的結(jié)結(jié)構(gòu)規(guī)范范TAsd可與TArch或其它建建筑軟件件搭配使使用，形形成CAD成組作業(yè)業(yè)，提高高總體效效益1.1-3）理正結(jié)結(jié)構(gòu)系列列軟件理正結(jié)構(gòu)構(gòu)工程設(shè)設(shè)計系列列工具箱箱1）幫助設(shè)設(shè)計人員員快速設(shè)設(shè)計、校校核，解解決大型型軟件不不能解決決的問題題是理正正工具箱箱系列軟軟件的基基本定位位，軟件件的最大大優(yōu)勢在在于其獨獨特的智智能設(shè)計計能力和和給用戶戶帶來的的方便實實用性。。2）包含15種計算工工具箱：：鋼筋砼砼結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件、井井字梁、、曲折梁梁、異形形板、無無梁樓蓋蓋、交叉叉梁、平平面剛桁桁架、三三維剛桁桁架、鋼鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件、獨獨條基礎(chǔ)礎(chǔ)、復(fù)復(fù)合樁基基承載力力、獨立立樁承臺臺、復(fù)合合樁基水水平荷載載、預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋筋混凝土土結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件、砌砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)計算工工具箱，，幾乎涵涵蓋結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計的的全過程程。地基基礎(chǔ)礎(chǔ)設(shè)計軟軟件（基基礎(chǔ)CAD、樁基CAD、樁基優(yōu)優(yōu)化）人防結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計軟軟件1.1-4）探索者者結(jié)構(gòu)工工程CAD軟件TSSDTSSD軟件是北北京探索索者軟件件技術(shù)有有限公司司的主營營軟件之之一，以以AutoCAD為平臺，，以O(shè)bjectARX、VisualC、AutoLisp為開發(fā)工工具，采采用面向向?qū)ο蟪坛绦蛟O(shè)計計方法編編寫。充分考慮設(shè)計計人員的繪圖圖習(xí)慣獨特的小構(gòu)件件計算方便的參數(shù)化化繪圖施工圖繪制工工具高效實用用平法繪圖符合合最新圖集強大的圖庫功功能強大的文字處處理功能齊備的結(jié)構(gòu)繪繪圖輔助工具具齊全的接口類類型(TBSA、天正建筑、、PKPM、廣廈)最新版本3.11.1-5）Sap2000在SAP2000三維圖形環(huán)境境中提供了多多種建模、分分析和設(shè)計選選項，且完全全在一個集成成的圖形界面面內(nèi)實現(xiàn)。先進的分析技技術(shù)提供了：：逐步大變形形分析、多重重P-Delta效應(yīng)、特征向向量和Ritz向量分析、索索分析、單拉拉和單壓分析析、Buckling屈曲分析、爆爆炸分析、針針對阻尼器、、基礎(chǔ)隔震和和支承塑性的的快速非線性性分析、用能能量方法進行行側(cè)移控制和和分段施工分分析等。橋梁設(shè)計者可可以用SAP2000的橋梁模板建建立橋梁模型型，自動進行行橋梁活荷載載的分析和設(shè)設(shè)計，進行橋橋梁基礎(chǔ)隔震震和橋梁施工工順序分析，，進行大變形形懸索橋分析析和Pushover推倒分析。SAP2000是整合的結(jié)構(gòu)構(gòu)分析和設(shè)計計軟件.具備精密,直觀和通用的的用戶界面以以及為工作在在交通,工業(yè),公眾工程,體育和其它設(shè)設(shè)施中的工程程師所開發(fā)的的分析引擎和和設(shè)計工具.從其基于3D物體的圖像建建模環(huán)境,到在一強大用用戶界面中整整合的眾多分分析和設(shè)計選選擇。1.1-6）建筑結(jié)構(gòu)分分析與設(shè)計CSIETABS國際領(lǐng)先的建建筑結(jié)構(gòu)分析析與設(shè)計軟件件，ETABS除一般高層結(jié)結(jié)構(gòu)計算功能能外，還可計計算鋼結(jié)構(gòu)、、鉤、頂、彈彈簧、結(jié)構(gòu)阻阻尼運動、斜斜板、變截面面梁或腋梁等等特殊構(gòu)件和和結(jié)構(gòu)非線性性計算（Pushover，Buckling，施工順序加加載等），甚甚至可以計算算結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)隔隔震問題，功功能非常強大大。一款大樓分析析和設(shè)計軟件件。CSI_ETABS已經(jīng)演變?yōu)橐灰淮瓮耆暾拇髽欠治鑫霾⑶以O(shè)計環(huán)環(huán)境。當(dāng)你在在設(shè)計簡單的的2D結(jié)構(gòu)或為一幢幢的高樓進行行動態(tài)分析非非線性防膠滾滾筒漂流控制制CSI_ETABS提供了解決方方案。1.1-7）PKPM系統(tǒng)總體介紹紹成立于1988年依托國家級研研究院的技術(shù)術(shù)優(yōu)勢建筑行業(yè)最大大的軟件開發(fā)發(fā)實體應(yīng)用普及率75%,8000家設(shè)計院用戶戶國內(nèi)應(yīng)用最廣廣泛的集成CAD系統(tǒng)PKPM系統(tǒng)經(jīng)香港特區(qū)政政府審批通過過與新加坡建屋屋發(fā)展局合作作六年正在香港、新新加坡、越南南、馬來西亞亞、韓國等地地推廣國外版本的開開發(fā)提高了質(zhì)質(zhì)量、鍛煉了了隊伍PKPM英國規(guī)范版本本PKPM是集成建筑、結(jié)結(jié)構(gòu)、設(shè)備、、概預(yù)算、施工工等專業(yè)的大大型集成化CAD系統(tǒng)建筑設(shè)計總平面圖設(shè)計計小區(qū)規(guī)劃設(shè)計計室內(nèi)、外裝修修設(shè)計建筑鋼筋混凝土多多、高層建筑筑磚混結(jié)構(gòu)和底底框上磚房結(jié)結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土土結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)（柱下獨獨基、墻下條條基、地基梁梁系、筏板基基礎(chǔ)、樁基、、樁筏）箱形基礎(chǔ)砼小型空心砌砌塊結(jié)構(gòu)給排水設(shè)計采暖設(shè)計通風(fēng)空調(diào)設(shè)計計建筑電氣設(shè)計計室外給排水室外供暖系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)備施工組織設(shè)計計施工項目網(wǎng)絡(luò)絡(luò)計劃及管理理建筑工程投招招標書制作施工總平面圖圖設(shè)計基坑支護設(shè)計計腳手架設(shè)計模板工程設(shè)計計冬季施工砼和砂漿配合合比設(shè)計施工模型輸入專業(yè)分析計算算施工圖輔助設(shè)設(shè)計系統(tǒng)的一般工工作流程A）模型的輸入入一個好的人機機交互模型應(yīng)應(yīng)該有以下特特點：采用Windows界面和風(fēng)格格圖形對話框框方式三維的圖形形平臺便于反復(fù)修修改輸入平面軸軸線布置墻體門門窗一樓平面布布置二樓平面布布置三樓平面布布置全樓組裝平面桿系結(jié)結(jié)構(gòu)計算(框架、連續(xù)續(xù)梁)三維桿系結(jié)結(jié)構(gòu)計算(薄壁柱模型型)空間結(jié)構(gòu)有有限元分析析計算（墻墻元模型））工業(yè)廠房排排架、框排排架磚混結(jié)構(gòu)底層框架上上磚房結(jié)構(gòu)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)輕型鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)鋼桁架、支支架預(yù)應(yīng)力鋼筋筋混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)B）專業(yè)分析析計算體系系平面樓板結(jié)結(jié)構(gòu)板柱結(jié)構(gòu)，，厚板轉(zhuǎn)換換層結(jié)構(gòu)框支剪力墻墻結(jié)構(gòu)柱下獨基、、條型基礎(chǔ)礎(chǔ)樁基筏板基礎(chǔ)箱型基礎(chǔ)基礎(chǔ)的截面面、配筋設(shè)設(shè)計和沉降降計算人防計算基礎(chǔ)與上部部結(jié)構(gòu)共同同工作計算算混凝土小型型空心砌塊塊計算，砌砌塊排塊分分析樓梯結(jié)構(gòu)計計算（普通通樓梯、螺螺旋樓梯、、懸挑樓梯梯）內(nèi)力分析荷載效應(yīng)、、組合安全系數(shù)地震作用分分析截面配筋設(shè)設(shè)計穩(wěn)定計算極限狀態(tài)設(shè)設(shè)計結(jié)構(gòu)的變型型、撓度計計算鋼筋混凝土土裂縫計算算適應(yīng)設(shè)計規(guī)規(guī)范不斷修修訂的需要要設(shè)計規(guī)范不不斷地補充充修訂，大大多數(shù)建筑筑要經(jīng)過抗抗震設(shè)計，，其計算內(nèi)內(nèi)容比常規(guī)規(guī)設(shè)計要增增加數(shù)倍的的內(nèi)容。國國內(nèi)自主開開發(fā)的軟件件才能及時時跟上不斷斷修訂的規(guī)規(guī)范。正常使用階階段平面桿系計計算鋼筋混凝土土梁的撓度度計算和裂裂縫寬度計計算撓度計算裂縫寬度計計算多層和高層層三維分析析TAT薄壁柱模型型多層和高層層空間有限限元分析SATWE墻元模型厚板轉(zhuǎn)換層層、復(fù)雜樓樓板有限元元分析SlabCAD層模型層剛剛度骨架曲曲線平面桿系模模型塑性鉸鉸圖空間模型樓樓層最大反反應(yīng)力彈塑性動力力時程分析析EPDA磚混結(jié)構(gòu)、、底層框架架上層磚房房結(jié)構(gòu)計算算分析結(jié)構(gòu)抗震驗驗算墻體抗剪計計算墻體受壓計計算墻體高厚比比計算局部受壓計計算鋼結(jié)構(gòu)二維維、三維分分析計算和和優(yōu)化預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)構(gòu)二維及三三維計算三維計算二維計算基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計和計算算基礎(chǔ)截面、、內(nèi)力、配配筋計算樁基、樁筏筏厚板有限限元計算基礎(chǔ)沉降計計算電氣軟件設(shè)設(shè)計計算照度計算：：自動從圖圖中提取照照度計算所所需數(shù)據(jù)負荷、線數(shù)數(shù)、線徑和和管徑計算算：自動提提取計算所所需數(shù)據(jù)建筑采暖、、通風(fēng)空調(diào)調(diào)設(shè)計計算算多種系統(tǒng)形形式（單管管、雙管、、水平串聯(lián)聯(lián)、高壓蒸蒸汽），從從平面圖自自動提取計計算數(shù)據(jù)，，進行水力力計算自動進行全全樓負荷計計算給排水設(shè)計計計算自動提取工工程數(shù)據(jù)，，進行給水水、循環(huán)熱熱水、排水水和噴灑系系統(tǒng)的水力力計算，并將計算結(jié)結(jié)果返回平平面圖水泵計算：可根據(jù)流量量和揚程自自動選泵，，并可生成成泵房任意意角度剖面面圖PKPM工程設(shè)計實實例PKPM工程設(shè)計實實例PKPM工程設(shè)計實實例C）施工圖輔輔助設(shè)計接力專業(yè)計計算的結(jié)果果模擬人工設(shè)設(shè)計結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件的專業(yè)業(yè)思路生成可用于于指導(dǎo)施工工的詳細圖圖紙文件整個施工圖圖文件的生生成是自動動或半自動動方式的人工輸入專專業(yè)控制參參數(shù)對計算結(jié)果果歸并整理理按照專業(yè)規(guī)規(guī)范的節(jié)點點構(gòu)造的詳詳細設(shè)計仿照人工思思維選出鋼鋼筋提供人工控控制，審核核和修改的的手段由軟件畫出出施工圖提供供人人工工標標注注、、修修改改施施工工圖圖的的手手段段施工工圖圖輔輔助助的的步步驟驟一一般般是是從房房屋屋模模型型中中提提取取一一榀榀框框架架生成成結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)計計算算數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)文文件件完成成結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)分分析析計計算算畫施施工工圖圖前前交交互互輸輸入入繪繪圖圖控控制制參參數(shù)數(shù)人工工干干預(yù)預(yù)設(shè)設(shè)計計布置置圖圖面面施工工圖圖生生成成鋼筋筋混混凝凝土土梁梁柱柱施施工工圖圖廣東東地地區(qū)區(qū)的的梁梁柱柱表表施施工工圖圖梁柱柱鋼鋼筋筋的的平平面面表表示示法法鋼筋筋混混凝凝土土異異型型截截面面柱柱施施工工圖圖結(jié)構(gòu)構(gòu)平平面面、、樓樓板板配配筋筋圖圖框架架柱柱框架架梁梁節(jié)點點大大樣樣平面面布布置置鋼桁桁架架支支架架門式式剛剛架架鋼結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)施施工工圖圖柱下下獨獨立立基基礎(chǔ)礎(chǔ)條形形基基礎(chǔ)礎(chǔ)地基基梁梁基基礎(chǔ)礎(chǔ)和和筏筏板板基基礎(chǔ)礎(chǔ)剪力力墻墻施施工工圖圖磚混混結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)施施工工圖圖平面面布布置置圖圖圈梁梁構(gòu)構(gòu)造造柱柱節(jié)節(jié)點點大大樣樣圖圖挑檐檐、、墻墻梁梁節(jié)節(jié)點點大大樣樣圖圖樓梯梯施施工工圖圖普通通樓樓梯梯、、螺螺旋旋樓樓梯梯、、懸懸挑挑樓樓梯梯預(yù)應(yīng)應(yīng)力力鋼鋼筋筋混混凝凝土土梁梁施施工工圖圖建筑筑平平立立剖剖面面施施工工圖圖建筑筑詳詳圖圖和和小小區(qū)區(qū)規(guī)規(guī)劃劃鳥鳥瞰瞰圖圖1.采暖暖平平面面施施工工圖圖和和系系統(tǒng)統(tǒng)圖圖給排排水水、、采采暖暖、、通通風(fēng)風(fēng)空空調(diào)調(diào)施施工工圖圖建筑筑電電氣氣施施工工圖圖二、、進進入入PKPM軟件件系系統(tǒng)統(tǒng)開開始始學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)一、、人人機機交交互互建建立立全全樓樓結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)模模型型二、自動導(dǎo)算算荷載建立恒恒活荷載庫三、為各種計計算模型提供供計算所需數(shù)數(shù)據(jù)文件四、為上部結(jié)結(jié)構(gòu)各繪圖CAD模塊提供結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件的精確確尺寸五、為基礎(chǔ)設(shè)設(shè)計CAD模塊提供底層層結(jié)構(gòu)布置與與軸線網(wǎng)格布布置，還提供供上部結(jié)構(gòu)傳傳下的恒活荷荷載2.1PMCAD是PKPM中的一個結(jié)構(gòu)構(gòu)平面計算機機輔助設(shè)計軟軟件，PMCAD的基本功能：：六、現(xiàn)澆鋼筋筋混凝土樓板板結(jié)構(gòu)計算與與配筋設(shè)計七、結(jié)構(gòu)平面面施工圖輔助助設(shè)計八、做磚混結(jié)結(jié)構(gòu)圈梁布置置，畫磚混圈圈梁大樣及構(gòu)構(gòu)造柱大樣圖圖九、磚混和底底框上磚房結(jié)結(jié)構(gòu)的抗震計計算及受壓、、高厚比、局局部承壓計算算十、統(tǒng)計結(jié)構(gòu)構(gòu)工程量，以以表格形式輸輸出2.2完成PMCAD的結(jié)構(gòu)建模的的主要步驟：：⑴人機交互建建立全樓結(jié)構(gòu)構(gòu)模型⑵完成各層樓樓板樓面的詳詳細布置⑶生成荷載信信息作為某一個工工程的設(shè)計和和計算，應(yīng)該該先選擇一個個盤符建立該該項工程的專專用工作文件件夾，然后啟啟動PKPM程序。對于一個新工工程，執(zhí)行PMCAD軟件，必須依依次完成結(jié)構(gòu)構(gòu)平面計算機機輔助設(shè)計主主菜單主菜單單1-3項的各類數(shù)據(jù)據(jù)輸入。為了有助快速速查詢和設(shè)置置，PMCAD提供了許多操操作命令的鍵鍵盤技術(shù)，教教材列出了部部分常用的功功能鍵。當(dāng)然然也可以直接接在菜單區(qū)用用鼠標點取相相應(yīng)的功能。。2.3設(shè)計資料：某五層現(xiàn)澆框框架教學(xué)樓，，建筑平、立立、剖面圖見見圖（1-2）、（1-3）、（1-4）、（1-5），現(xiàn)澆樓、、屋蓋，室內(nèi)內(nèi)外高差0.45m，基礎(chǔ)頂面距距室外地面0.5m，屋頂設(shè)50KN水箱（總重100KN），抗震設(shè)防防裂度為7度，Ⅳ類場地土，近近震?；炷镣翉姸鹊燃墸海毫?、板、柱柱為C30，主筋HRB335變形鋼筋，箍箍筋HPB235鋼筋?？蚣芴钐畛鋲Σ捎?00×250×110水泥空心磚。。1）20厚板底混合砂砂漿打底2）100厚鋼筋混凝土土現(xiàn)澆屋面3）隔汽層，刷刷冷底子油一一道，熱瀝青青瑪啼脂二道道，重量忽略略不計4）預(yù)制膨脹珍珍珠巖塊，最最薄處50厚，最厚處220厚，平均厚度度5）40厚1：2.5水泥砂漿找平平6）二氈三油防防水層：總計屋面恒載：樓面恒載：1）20厚底混合砂漿漿打底2）100厚鋼筋混凝土土現(xiàn)澆樓面3）30厚C20細石混凝土面面層總計墻面恒載：⑴20厚底混合砂漿漿雙面粉刷⑵水泥空心磚總計鋼窗恒載：木門恒載：教室、辦公室室、廁所活載載：走廊、樓梯活活載：屋面（不上人人）活載：屋面雪載：基本風(fēng)壓：熟練掌握PMCAD交互式數(shù)據(jù)輸輸入界面的作作圖和輸入各各層平面數(shù)據(jù)據(jù)，建立結(jié)構(gòu)構(gòu)整體模型。?；拘g(shù)語軸線──即