【正文】 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件之 PKPM系列 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件 PKPM 課 程 簡(jiǎn) 介 課程的本部分介紹了中國(guó)建筑科學(xué)研究院 PKPM CAD工程部系列軟件 PMCAD、 PK、 SETWE等的使用。通過(guò)對(duì)兩個(gè)工程實(shí)例的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，介紹了 PMCAD系列軟件的基本功能和主要技術(shù)條件，詳細(xì)講解了菜單命令及其操作步驟，初步建立起建筑結(jié)構(gòu)模型，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行補(bǔ)充、修改，利用軟件內(nèi)力計(jì)算和配筋的結(jié)果，繪制結(jié)構(gòu)平面施工圖，砌體結(jié)構(gòu)輔助設(shè)計(jì)，圖形編輯、打印及轉(zhuǎn)換。 本課程還介紹了框排架結(jié)構(gòu)計(jì)算與繪圖軟件（ PK）、空間有限元?dú)ぴ?jì)算程序 SATWE、結(jié)構(gòu)三維分析與設(shè)計(jì)軟件（ TAT），詳細(xì)講解了 SETWE前處理 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備，各參數(shù)的確定方法，內(nèi)力分析和配筋計(jì)算，對(duì)計(jì)算結(jié)果的正確性判斷，接 PK繪制梁柱施工圖，用平法繪制梁柱施工圖等。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件 PKPM 課 程 簡(jiǎn) 介 通過(guò)以上學(xué)習(xí)和操作，使學(xué)生們循序漸進(jìn)地熟悉結(jié)構(gòu)平面計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的過(guò)程，能夠根據(jù)建筑方案，用 PMCAD系列軟件進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)輔助設(shè)計(jì)，完成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算，繪制出樓板、框架梁柱結(jié)構(gòu)施工圖 。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件 PKPM 本課程參考文獻(xiàn) 1.《 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 》 GB 500102022 2.《 砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 》 GB 500032022 3.《 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 》 GB 500092022 4.《 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 》 GB 500112022 5.《 高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 》 JGJ 32022 6.《 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 》 周克榮等編著 7.《 PMCAD用戶手冊(cè)及技術(shù)條件 》 中國(guó)建筑科學(xué)研究院 8.《 PK用戶手冊(cè)及技術(shù)條件 》 中國(guó)建筑科學(xué)研究院 9.《 TAT用戶手冊(cè)及技術(shù)條件 》 中國(guó)建筑科學(xué)研究院 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件 PKPM 《 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 》 GB500072022 《 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 》 GB500172022 《 冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范 》 GBJ500182022 《 門(mén)式鋼架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 》 CECS102:2022 《 建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) 》 GB500682022 《 建筑結(jié)構(gòu)制圖標(biāo)準(zhǔn) 》 GB/T501052022 《 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)術(shù)語(yǔ)和符號(hào)標(biāo)準(zhǔn) 》 GB/T500831997 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件 PKPM 第一章 PMCAD 的基本功能與應(yīng)用范圍 教學(xué)目標(biāo) : 了解 PKPM系列軟件包括的內(nèi)容，熟悉 PMCAD的基本功能及應(yīng)用范圍，了解本課程的工程實(shí)例建筑概貌。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件 PKPM 第一章 PMCAD 的基本功能與應(yīng)用范圍 PMCAD 軟件采用人機(jī)交互方式，引導(dǎo)用戶逐層地布置各層平面和各層樓面，再輸入層高就建立起一套描述建筑物整體結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)。 PMCAD 具有較強(qiáng)的荷載統(tǒng)計(jì)和傳導(dǎo)計(jì)算功能，除計(jì)算結(jié)構(gòu)自重外，還自動(dòng)完成從樓板到次梁，從次梁到主梁，從主梁到承重的柱墻，再?gòu)纳喜拷Y(jié)構(gòu)傳到基礎(chǔ)的全部計(jì)算，加上局部的外加荷載， PMCAD 可方便地建立整棟建筑的荷載數(shù)據(jù)。 由于建立了整棟建筑的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)， PMCAD 成為 PKPM 系列結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件的核心，它為各功能設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)接口。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件 PKPM 第一節(jié)、 PMCAD 的基本功能 一、人機(jī)交互建立全樓結(jié)構(gòu)模型 人機(jī)交互方式引導(dǎo)用戶在屏幕上逐層布置柱、梁、墻、洞口、樓板等結(jié)構(gòu)構(gòu)件，快速搭起全樓的結(jié)構(gòu)構(gòu)架，輸入過(guò)程伴有中文菜單及提示，并便于用戶反復(fù)修改。 二、自動(dòng)導(dǎo)算荷載建立恒活荷載庫(kù) 對(duì)于用戶給出的樓面恒活荷載，程序自動(dòng)進(jìn)行樓板到次梁、次梁到框架梁或承重墻的分析計(jì)算，所有次梁傳到主梁的支座反力、各梁到梁、各梁到節(jié)點(diǎn)、各梁到柱傳遞的力均通過(guò)平面交叉梁系計(jì)算求得。 2 、計(jì)算次梁、主梁及承重墻的自重。 第一章 PMCAD 的基本功能與應(yīng)用范圍 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件 PKPM 引導(dǎo)用戶人機(jī)交互地輸入或修改各房間樓面荷載、次梁荷載、主梁荷載、墻間荷載、節(jié)點(diǎn)荷載及柱間荷載，并方便用戶提供復(fù)制、拷貝、反復(fù)修改等功能。 各類荷載均可以平面圖形方式標(biāo)注輸出，也可以數(shù)據(jù)文件方式輸入，可分類詳細(xì)輸出各類荷載，也可綜合迭加輸出各類荷載。 三、為各種計(jì)算模型提供計(jì)算所需數(shù)據(jù)文件 可指定任一個(gè)軸線形成 PK 平面桿系計(jì)算所需的框架計(jì)算數(shù)據(jù)文件，包括結(jié)構(gòu)立面、恒載、活載、風(fēng)載的數(shù)據(jù)。 可指定任一層平面的任一由次梁或主梁組成的多組連梁，形成 PK 按連續(xù)梁計(jì)算所需的數(shù)據(jù)文件。 第一章 PMCAD 的基本功能與應(yīng)用范圍 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件 PKPM 為空間有限元?dú)ぴ?jì)算程序 SATWE 提供數(shù)據(jù)， SATWE 用殼元模型精確計(jì)算剪力墻，程序?qū)ψ詣?dòng)劃分殼單元并寫(xiě)出 SATWE 數(shù)據(jù)文件（這部分功能放在 SATWE 中）。 為三維空間桿系薄壁柱程序 TAT 提供計(jì)算數(shù)據(jù)，程序把所有梁柱轉(zhuǎn)成三維空間桿系，把剪力墻墻肢轉(zhuǎn)成薄壁柱計(jì)算模型。（這部分功能放在 TAT 模塊中）。 四、為上部結(jié)構(gòu)各繪圖 CAD 模塊提供結(jié)構(gòu)構(gòu)件的精確尺寸，如梁柱總圖的截面、跨度、挑梁、次梁、軸線號(hào)、偏心等，剪力墻的平面與立面模板尺寸，樓梯間布置等等。 五、為基礎(chǔ)設(shè)計(jì) CAD 模塊提供底層結(jié)構(gòu)布置與軸線網(wǎng)格布置，還提供上部結(jié)構(gòu)傳下的恒活荷載。 第一章 PMCAD 的基本功能與應(yīng)用范圍 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件 PKPM 六、現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板結(jié)構(gòu)計(jì)算與配筋設(shè)計(jì) 計(jì)算單向、雙向和異形（非矩形）樓板的板彎矩及配筋計(jì)算，可打印輸出板彎矩圖與配筋圖，可人工干予修改板配筋級(jí)配庫(kù)，可設(shè)置放大調(diào)正系數(shù)等若干配筋參數(shù)，程序根據(jù)計(jì)算結(jié)果自動(dòng)選出合適的板筋級(jí)配并供設(shè)計(jì)人員審核修改。 提供多種樓板鋼筋畫(huà)圖方式和鋼筋標(biāo)注方式，如按房間畫(huà)、通長(zhǎng)畫(huà)、連通畫(huà)等等，隨時(shí)干予洞口鋼筋的長(zhǎng)短級(jí)配，特別是程序拖動(dòng)圖面上已畫(huà)好的鋼筋十分方便。 第一章 PMCAD 的基本功能與應(yīng)用范圍 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件 PKPM 第一章 PMCAD 的基本功能與應(yīng)用范圍 七、結(jié)構(gòu)平面施工圖輔助設(shè)計(jì) 除樓板配筋畫(huà)圖外，平面圖設(shè)計(jì)還包括： 自動(dòng)繪制梁、柱、墻和門(mén)窗洞口，柱可為十多種異形柱。 2 、標(biāo)注軸線，包括弧軸線。 標(biāo)注尺寸，可對(duì)截面尺寸自動(dòng)標(biāo)注，也可對(duì)任意圖素標(biāo)注尺寸。 標(biāo)注字符。 寫(xiě)中文說(shuō)明。 畫(huà)予制樓板。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件 PKPM 對(duì)圖面不同內(nèi)容的圖層管理，可對(duì)任意圖層作開(kāi)閉和刪除操作。 繪制各種線型圖素，任意標(biāo)注字符。 圖形的編輯、縮放、修改，如刪除、拖動(dòng)、復(fù)制等等。 八、做磚混結(jié)構(gòu)圈梁布置，畫(huà)磚混圈梁大樣及構(gòu)造柱大樣圖 圈梁及構(gòu)造柱大樣由軟件自動(dòng)生成并進(jìn)行分類歸并，可考慮現(xiàn)澆或預(yù)制板樓面及各種非正交的節(jié)點(diǎn)大樣。 第一章 PMCAD 的基本功能與應(yīng)用范圍 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件 PKPM 九、砌體結(jié)構(gòu)和底框上磚房結(jié)構(gòu)的抗震計(jì)算及受壓、高厚比、局部承壓計(jì)算 所有計(jì)算所需的數(shù)據(jù)均由結(jié)構(gòu)整體模型中自動(dòng)提取，省去磚混及底框計(jì)算人工準(zhǔn)備數(shù)據(jù)的繁復(fù)工作。 磚混結(jié)構(gòu)中的鋼筋硅陽(yáng)臺(tái)、雨篷、挑檐及挑梁和墻梁等構(gòu)件的計(jì)算和輔助設(shè)計(jì)，可用鋼筋砼基本構(gòu)件設(shè)計(jì)軟件 GJ 來(lái)完成。 十、統(tǒng)計(jì)結(jié)構(gòu)工程量，以表格形式輸出 第一章 PMCAD 的基本功能與應(yīng)用范圍 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件 PKPM 第二節(jié)、 PMCAD 的應(yīng)用范圍 層數(shù) ≤ 120 結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)層、荷載標(biāo)準(zhǔn)層各 ≤ 120 正交網(wǎng)格：橫向網(wǎng)格、縱向網(wǎng)格各 ≤100 斜交網(wǎng)格：網(wǎng)格線條數(shù) ≤5000 網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)總數(shù) ≤6000 標(biāo)準(zhǔn)柱截面 ≤300 標(biāo)準(zhǔn)梁截面 ≤ 160 標(biāo)準(zhǔn)洞口 ≤160 每層柱根數(shù) ≤1800 每層梁根數(shù)（不包括次梁） ≤ 8000、每層墻數(shù)各 ≤2500 第一章 PMCAD 的基本功能與應(yīng)用范圍 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件 PKPM 第一章 PMCAD 的基本功能與應(yīng)用范圍 每層房間數(shù) ≤3600 每層次梁根數(shù) ≤800 每個(gè)房間周圍最多可以容納的梁墻數(shù)＜ 150 每個(gè)節(jié)點(diǎn)周圍不重疊的梁墻數(shù) ≤6 每層房間次梁布置種類數(shù) ≤40 每層房間預(yù)制板布置種類數(shù) ≤40 每層房間樓板開(kāi)洞種類數(shù) ≤40 每個(gè)房間樓板開(kāi)洞數(shù) ≤7 每個(gè)房間次梁布置數(shù) ≤16 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件 PKPM 說(shuō)明： 結(jié)構(gòu)平面的房間編號(hào)由軟件根據(jù)墻或梁圍成的平面閉合體自動(dòng)編成房間，作為輸入樓面上的次梁、預(yù)制板、洞口和導(dǎo)荷載、畫(huà)圖的一個(gè)基本單元。 2 、兩節(jié)點(diǎn)最多只能安置一個(gè)洞口，安置多個(gè)洞口時(shí)，必須增設(shè)網(wǎng)格線與節(jié)點(diǎn)。 3 、墻的輸入指結(jié)構(gòu)承重墻或抗側(cè)力墻，框架填充墻不能作為墻輸入，而應(yīng)作為外加荷載輸入。 次梁指在房間內(nèi)布置且在 PMCAD 主菜單 2 次梁輸入中布置的梁，但次梁的截面定義必須在 PMCAD 主菜單 1 主梁定義中進(jìn)行。 第一章 PMCAD 的基本功能與應(yīng)用范圍 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件 PKPM 第一章 PMCAD 的基本功能與應(yīng)用范圍 次梁也可以在 PMCAD 主菜單 1 主梁布置中進(jìn)行（次梁作為主梁輸入），當(dāng)工程量大時(shí)，可能會(huì)造成梁的根數(shù)、節(jié)點(diǎn)數(shù)、房間數(shù)過(guò)多而超界。 由于 PMCAD 主菜單 2 次梁輸入中無(wú)法布置弧梁，對(duì)于弧形次梁只能作為主梁布置。 平面布置應(yīng)避免大房間內(nèi)套用小房間，否則在荷載導(dǎo)算和統(tǒng)計(jì)材料時(shí)會(huì)重疊計(jì)算?？稍诖笮》块g之間用虛梁連接，將大房間進(jìn)行分割。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件 PKPM 第一章 PMCAD 的基本功能與應(yīng)用范圍 第一章作業(yè)： 1. PMCAD是關(guān)于什么的軟件？ 2. PMCAD的基本功能是什么？ 3. 怎樣建立一個(gè)新的專用工作文件夾？ 3. 怎樣使用節(jié)點(diǎn)捕捉？ 4. 怎樣使用角度和距離捕捉？ 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件 PKPM 第二章 建筑結(jié)構(gòu)模型的建立 教學(xué)目標(biāo) 熟練掌握 PMCAD交互式數(shù)據(jù)輸入界面的作圖和輸入各層平面數(shù)據(jù)，建立結(jié)構(gòu)整體模型。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件 PKPM 第二章 建筑結(jié)構(gòu)模型的建立 作為某一個(gè)工程的設(shè)計(jì)和計(jì)算，應(yīng)該先選擇一個(gè)盤(pán)符建立該項(xiàng)工程的專用工作文件夾，然后啟動(dòng) PKPM程序，屏幕出現(xiàn)如下界面： 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件 PKPM 第二章 建筑結(jié)構(gòu)模型的建立 對(duì)于一個(gè)新工程，執(zhí)行 PMCAD軟件，必須依次完成結(jié)構(gòu)平面計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)主菜單主菜單 1～ 3項(xiàng)的各類數(shù)據(jù)輸入。 為了有助快速查詢和設(shè)置， PMCAD提供了許多操作命令的鍵盤(pán)技術(shù)，教材列出了部分常用的功能鍵。當(dāng)然也可以直接在菜單區(qū)用鼠標(biāo)點(diǎn)取相應(yīng)的功能。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件 PKPM 第二章 建筑結(jié)構(gòu)模型的建立 一、建筑結(jié)構(gòu)模型的初步建立過(guò)程： （ 1）軸線輸入：利用作圖工具繪制建筑物整體平面定位軸線，或梁墻等長(zhǎng)的線段。 （ 2）網(wǎng)點(diǎn)生成：程序自動(dòng)將繪制的軸線分割為網(wǎng)格和節(jié)點(diǎn)。 （ 3）構(gòu)件定義：定義建筑物全部柱、梁（包括次梁）、墻、洞口、斜桿的截面尺寸。 （ 4）樓層定義：依照從下到上的次序進(jìn)行各結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)層平面布置，即將定義的構(gòu)件布置在確定的位置。 （ 5）荷載定義：依照從下到上的次序定義荷載標(biāo)準(zhǔn)層，即各結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)層樓面的恒載、活載（荷載相同并且相鄰的標(biāo)準(zhǔn)層可定義為一個(gè)荷載標(biāo)準(zhǔn)層）。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件 PKPM 第二章 建筑結(jié)構(gòu)模型的建立 （ 6）信息輸入：結(jié)構(gòu)的豎向布置，即每個(gè)實(shí)際樓層確定屬于哪個(gè)結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)層、荷載標(biāo)準(zhǔn)層及每層層高。同時(shí)輸入必要的繪圖、抗震計(jì)算信息。 （ 7）保存文件：確保上述的工作不被丟失。 通過(guò)建立建筑物的定位軸線，形成網(wǎng)格和節(jié)點(diǎn)，在網(wǎng)格和節(jié)點(diǎn)上布置構(gòu)件形成各結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)層的平面布局（考慮整棟建筑有幾個(gè)結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)層，構(gòu)件布置相同，并且相鄰樓層可定義為一個(gè)結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)層），各結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)層和層高、荷載標(biāo)準(zhǔn)層配合形成建筑物的豎向結(jié)構(gòu)布局，完成建筑結(jié)構(gòu)的整體描述。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件 PKPM 第二章 建筑結(jié)構(gòu)模型的建立 二、基本術(shù)語(yǔ)： 軸線 ──即建筑平面圖上的軸線。它是確定建筑的墻、柱、梁位置的線段，也叫定位軸線。 網(wǎng)格線 ──平面圖中通過(guò)墻、柱、梁的軸線。 網(wǎng)格 ──網(wǎng)格線交織后被交點(diǎn)分割成的線段。 節(jié)點(diǎn) ──網(wǎng)格線的交點(diǎn)、線段的端點(diǎn)、圓弧的圓心點(diǎn)。 墻 ──鋼筋混凝土剪力墻或承重磚墻?？蚣芴畛鋲头浅兄? 墻不在此列。墻布置在網(wǎng)格上，兩節(jié)點(diǎn)之間僅能布置 一片墻，墻長(zhǎng)度即是兩節(jié)點(diǎn)之間的距離。 主