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pkpm軟件在框架結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用及施工圖繪制-在線瀏覽

2024-08-09 07:24本頁面
  

【正文】 畢后,通過“換標準層”進入第二標準層。同樣邊軸線上的梁也可利用“梁與柱對齊”這一功能來對齊。點取要布置的截面形式,再點圖95中的“布置”按鈕進行布置,此處需注意的是主梁和次梁采用同一套截面定義的數(shù)據(jù),如對主梁截面進行修改,次梁也會隨之變化?!。矗畼菍佣x 本例中定義了兩個結(jié)構(gòu)標準層:第一結(jié)構(gòu)標準層梁柱布置見圖94。由于本例中大多數(shù)軸線是有規(guī)律的,采用成批輸入的方法更快捷(按Tab鍵可在幾種輸入方式中切換),弧軸線可不予命名,軸線名見圖93。步驟如下:主菜單→軸線輸入→正交軸網(wǎng),在對話框中分別輸入開間和進深,單位為mm,見圖92。 設(shè)計操作步驟在PKPM系列軟件中選擇“結(jié)構(gòu)”模塊→PMCAD→建筑模型與荷載輸入見圖91。按《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》,對與特別重要或?qū)︼L荷載比較敏感的高層建筑,其基本風壓應(yīng)按100年重現(xiàn)期的風壓值采用。按照規(guī)范,對普通多層,采用50年重現(xiàn)期基本風壓,而對于高層,則采用100年重現(xiàn)期基本風壓。一般可取框架:~;框剪:~;剪力墻:~。高層一般取15就足夠,只要保證計算振型數(shù)能使振型參與質(zhì)量不少于總質(zhì)量的90%,即“有效質(zhì)量系數(shù)”大于90%即可。一般的結(jié)構(gòu),取其層數(shù)n就可以。b)場地類別:一般在地質(zhì)勘察報告里,都要提出此參數(shù)。b)與基礎(chǔ)相連接的最大樓層號:要說明的是除了平面荷載和最下層的荷載能傳遞到基礎(chǔ)外,其他嵌固層的基腳內(nèi)力現(xiàn)在的程序都不能傳遞到基礎(chǔ)?!】蚣芙Y(jié)構(gòu)設(shè)計在PKPM系列軟件中的實施 PMCAD全樓結(jié)構(gòu)模型建立 主要參數(shù)結(jié)構(gòu)平面計算機輔助設(shè)計軟件PMCAD是整個結(jié)構(gòu)CAD的核心,它建立的全樓結(jié)構(gòu)模型是PKPM各二維、三維結(jié)構(gòu)計算軟件的前處理部分,也是梁、柱、剪力墻、樓板等施工圖設(shè)計軟件和基礎(chǔ)CAD的必備接口軟件。還可繪制鋼結(jié)構(gòu)平面圖、梁柱及門式剛架施工詳圖,桁架施工圖。并在自動選配鋼筋,按全樓或?qū)?、跨、剖面歸并,布置圖紙版面,人機交互干預(yù)等方面獨具特色。全面反映了規(guī)范要求的荷載效應(yīng)組合,設(shè)計表達式,抗震設(shè)計新概念要求的強柱弱梁、強剪弱彎、節(jié)點核心、罕遇地震以及考慮扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的振動耦連計算方面的內(nèi)容。由于可自動生成設(shè)備設(shè)計的條件圖,大大提高了結(jié)構(gòu)分析的正確性及使用效率。從建筑方案設(shè)計開始,建立建筑物整體的公用數(shù)據(jù)庫,全部數(shù)據(jù)可用于后續(xù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計,各層平面布置及柱網(wǎng)軸線可完全公用,并自動生成建筑裝修材料及圍護填充墻等設(shè)計荷載,經(jīng)過荷載統(tǒng)計分析及傳遞計算生成荷載數(shù)據(jù)庫。PKPM是由中國建筑科學研究院PKPMCAD工程部開發(fā)的一套集建筑設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、設(shè)備設(shè)計及概預(yù)算、施工軟件于一體的大型建筑工程綜合CAD系統(tǒng)。第九章 PKPM軟件在框架結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用 PKPM軟件介紹畢業(yè)設(shè)計除了需要對一榀具有代表性的框架進行手算分析外,還要求應(yīng)用結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件對手算結(jié)果進行復(fù)核比較并完成整個工程的結(jié)構(gòu)分析及施工圖。目前國內(nèi)勘察設(shè)計部門最常用的是PKPM系列軟件,本章對應(yīng)用該軟件進行框架結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程做簡單介紹,并對軟件中的一些重要的參數(shù)設(shè)定加以說明。該系統(tǒng)在國內(nèi)率先實現(xiàn)建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備、概預(yù)算數(shù)據(jù)共享。并可自動地為上部結(jié)構(gòu)及各類基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)計算提供數(shù)據(jù)文件,如平面框架、連續(xù)梁、框剪空間協(xié)同計算、高層三維分析、磚混及底框磚房抗震驗算等所需的數(shù)據(jù)文件。PKPM系列結(jié)構(gòu)類設(shè)計軟件裝有先進的結(jié)構(gòu)分析軟件包,容納了國內(nèi)最流行的各種計算方法,如平面桿系、矩形及異形樓板、高層三維殼元及薄壁桿系、梁板樓梯及異形樓梯、各類基礎(chǔ)、磚混及底框抗震、鋼結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)分析等等。該系統(tǒng)還具有豐富和成熟的結(jié)構(gòu)施工圖輔助設(shè)計功能,可完成框架、排架、連梁、結(jié)構(gòu)平面、樓板配筋、節(jié)點大樣、各類基礎(chǔ)、樓梯、剪力墻等施工圖繪制。在磚混計算中可考慮構(gòu)造柱共同工作,也可計算各種砌塊材料,底框上磚房結(jié)構(gòu),CAD適用任意平面的一層或多層底框。自1988年開發(fā)以來,國內(nèi)外數(shù)以萬計的工程應(yīng)用證明了其適用性和正確性,但設(shè)計者在使用時仍應(yīng)注意對PKPM電算結(jié)果進行分析、判斷和修正,確保設(shè)計成果的安全可靠、經(jīng)濟合理。PMCAD還是建筑CAD與結(jié)構(gòu)的必要接口,該模塊中需要設(shè)定的主要參數(shù)有:a)結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)主材、地下室層數(shù):按實際取。a)設(shè)計地震分組:按抗震規(guī)范的附錄A選擇即可。c)計算振型個數(shù):這個參數(shù)需要根據(jù)工程的實際情況來選擇。對于復(fù)雜、多塔、平面不規(guī)則的就要多選,但是不要超過3n(n為層數(shù))。d)周期折減系數(shù):根據(jù)填充墻的多少來確定,填充墻多,對結(jié)構(gòu)的周期等影響大,周期折減系數(shù)就應(yīng)取小些。修正后基本風壓:即基本風壓。根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》,對與高層、高聳以及對風荷載比較敏感的其他結(jié)構(gòu),基本風壓應(yīng)適當提高,并應(yīng)由有關(guān)的結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范具體規(guī)定。按規(guī)范的解釋,房屋高度大于60m的都是對風荷載比較敏感的高層建筑。圖91 PMCAD建筑模型與荷載輸入界面1.軸線輸入 本書例題模型為規(guī)整的四層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),軸線輸入時可采用“正交軸網(wǎng)”輸入。圖92 軸線輸入2.軸線命名 直接點選該層菜單中的“軸線命名”或者進入“網(wǎng)格生成”子菜單,點“軸線命名”功能即可對已輸入的軸線進行命名。圖93 結(jié)構(gòu)平面軸線及柱網(wǎng)3.網(wǎng)點編輯 進入“網(wǎng)點編輯”子菜單,點“刪除節(jié)點”功能即可刪除不必要的節(jié)點,PMCAD中默認軸線交點即形成節(jié)點,對于簡單規(guī)整的此例,可以不進行,但對于平面復(fù)雜、軸線數(shù)量多的結(jié)構(gòu),應(yīng)刪除不需要的節(jié)點,滿足程序最大節(jié)點數(shù)限制。在布置構(gòu)件前要求先定義構(gòu)件的截面形式和尺寸(點圖95中的“新建”按鈕),可根據(jù)經(jīng)驗初步估計該結(jié)構(gòu)中的梁、柱、墻、洞口及斜桿的截面形式及尺寸,由于本例為框架結(jié)構(gòu),所以無墻(此處的“墻”指的是剪力墻或者砌體結(jié)構(gòu)中的承重墻,框架結(jié)構(gòu)中的填充墻往往是以線荷載形式輸入到墻下的梁上),因此也不可能有洞口。輸入時可先將柱按無偏心輸入,然后利用“偏心對齊”中“柱與柱對齊”的“邊對齊”功能即可得到它們的精確位置?!     D94 截面定義與布置圖 圖95 梁截面定義 圖96 層信息輸入布置次梁可點選“次梁布置”,由于本例中結(jié)構(gòu)平面未設(shè)置次梁,可不布。第二結(jié)構(gòu)標準層是將第一結(jié)構(gòu)標準層通過“完全復(fù)制”得到,不需重新進行構(gòu)件布置。軟件默認結(jié)構(gòu)標準層和荷載標準層相同層的其它荷載均相同。 5.輸入荷載 本例只有樓面荷載(樓梯間荷載采用樓板厚度為0的近似導(dǎo)入方法,因此不需在此處輸入),輸入時未考慮墻荷載(填充墻較少,主要是窗)。6.樓層組裝 本例結(jié)構(gòu)有四層:第一層采用第一結(jié)構(gòu)標準層、第一荷載標準層,;第二層、第三層仍采用第一結(jié)構(gòu)標準層。結(jié)構(gòu)組裝后的情況見圖97。(a) 總信息輸入 (b) 材料信息輸入(c) 地震信息輸入 (d) 風荷載信息輸入圖98 設(shè)計參數(shù)本例中的主要參數(shù)選擇如上圖98所示,其中有些參數(shù)需特別注意:(與手算一致),此項會影響配筋計算;混凝土容重為27kN/m3(通過人為增大來考慮構(gòu)件抹灰的容重);計算振型個數(shù)可取為樓層層數(shù)4,或者按每個樓層三個自由度,取43=12,最大不能超過12;(考慮墻體對周期的折減)。退出時應(yīng)存盤,且需生成數(shù)據(jù)文件,以用于以后的結(jié)構(gòu)計算。將走道板板厚修改為100mm。圖99 PMCAD結(jié)構(gòu)樓面布置信息界面(a) 第一結(jié)構(gòu)標準層樓面板厚布置(b) 第二結(jié)構(gòu)標準層樓面板厚布置圖910 結(jié)構(gòu)標準層樓面板厚布置9.進入主菜單3“樓面荷載傳導(dǎo)計算” ,不對導(dǎo)荷方式進行變更,即采用程序默認的四邊導(dǎo)荷方式,點選“輸入完畢”,進入第二荷載標準層。(a) 第一荷載標準層樓面荷載分布圖(括號中為活荷載值,單位kN/m2)(b) 第二荷載標準層樓面荷載分布圖(括號中為活荷載值,單位kN/m2)圖911 荷載標準層樓面荷載分布輸入完畢后,在“荷載倒算選擇”彈出框中點選“生成各層荷載傳到基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)”,不考慮活荷載折減(為與手算步驟中未考慮一致)。11.形成PK文件 對較規(guī)則的框架結(jié)構(gòu),其框架和連續(xù)梁的配筋計算及施工圖繪制可用PK模塊來完成,而PK計算所需的數(shù)據(jù)文件可直接通過PMCAD主菜單4生成。如果結(jié)構(gòu)輸入中有次梁,那么在此菜單下還可生成包括連續(xù)次梁的計算數(shù)據(jù)文件,該數(shù)據(jù)文件名程序默認為LL01(亦可修改),有幾個不同的連續(xù)次梁亦需輸入對應(yīng)的名稱,如LLLL2…等,用于施工圖中各連梁的命名。12.畫樓板配筋圖 進入主菜單5后應(yīng)首先對畫平面圖的參數(shù)進行查看和修改,然后進行繪制結(jié)構(gòu)平面圖工作。若采用TAT軟件進行結(jié)構(gòu)計算,該步應(yīng)在執(zhí)行完梁柱施工圖主菜單1和4后才可自動標注梁柱編號。對熟悉AutoCAD的用戶,在該菜單下畫完各層樓板配筋圖后(圖名為PM*.T,*代表層號),可將它們轉(zhuǎn)為“.DWG”文件(該工作由主菜單9完成),對其進行進一步修改完善,也可在本菜單中對“.T”文件進行直接修改。在整個PKPM系統(tǒng)中,PK承擔了鋼筋混凝土梁、柱施工圖輔助設(shè)計的工作。圖912 PK模塊主菜單界面1.主菜單1 PK結(jié)構(gòu)交互數(shù)據(jù)輸入和計算進入該菜單,有三種方式生成框架數(shù)據(jù)文件:新建文件、打開已有交互文件、打開已有數(shù)據(jù)文件。該菜單還可將已有的PK計算數(shù)據(jù)文件或PMCAD生成的PK計算數(shù)據(jù)文件轉(zhuǎn)入交互狀態(tài),以便于修改。2)繪制和顯示各種計算結(jié)果的包絡(luò)圖和彎矩圖。2.主菜單2 框架繪圖必須在進行主菜單1“PK結(jié)構(gòu)交互數(shù)據(jù)輸入和計算”后才能啟動該菜單,啟動后右側(cè)顯示如下子菜單:1)參數(shù)修改 其中的參數(shù)輸入共有四頁,分別為歸并放大、繪圖參數(shù)、鋼筋信息、補充輸入,主要完成選筋、繪圖參數(shù)的設(shè)置。圖 913 對話方式修改框架柱配筋3)梁上鋼筋 修改梁支座及梁上部的鋼筋。5)梁柱箍筋 可修改梁與柱箍筋的配置。7)梁腰筋 參考《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》,在梁側(cè)面配置縱向構(gòu)造鋼筋。9)懸挑梁 修改懸挑梁的參數(shù),可把懸挑梁轉(zhuǎn)變成端支承梁,或把端支承梁改成懸挑梁。9176。11)裂縫計算 考慮恒載、活載、風載標準值的組合。13)施工圖 程序在這里給出每根梁柱詳細的鋼筋構(gòu)造,歸并鋼筋生成鋼筋表,合并剖面計算出剖面總數(shù),合并相同的層和跨,調(diào)整圖面布置。3.主菜單3 排架柱繪圖此菜單包括吊裝驗算、修改牛腿、修改鋼筋和施工圖子菜單。否則程序不執(zhí)行排架柱繪圖程序。生成連續(xù)梁數(shù)據(jù)時,注意對于梁支承處支座的模型要確認它是支座還是非支座,這一點對計算和繪圖影響很大。6.主菜單8 繪制柱表、梁表施工圖畫梁、柱施工表軟件的研發(fā)參照了廣東等地區(qū)的施工圖表達方式。A部分是固定的圖形文件,每次運行時,程序根據(jù)要求自動調(diào)入圖例說明文件。 二、步驟1.PK數(shù)據(jù)交互輸入和計算 打開PK軟件,進入主菜單1,從 “打開已有數(shù)據(jù)文件”窗口進入,調(diào)出由PMCAD空間建模形成的平面框架數(shù)據(jù)文件PK8(無文件后綴),對軸線⑧框架進行計算,計算結(jié)束后可在此菜單下查看計算結(jié)果,本例柱的軸壓比均滿足設(shè)計要求,其它計算結(jié)果也較正常。如果有明顯不同,建議重新在PK中輸入。可以相應(yīng)作調(diào)整,且由PM中導(dǎo)出風荷載是遵照《荷載規(guī)范》的條文說明中公式(),以輸入的阻尼比來計 算風振系數(shù)βz,而不是如手算簡單取βz=1。逐一點選主菜單下的每個選項(見圖915),在屏幕上可看到相應(yīng)的內(nèi)力計算結(jié)果。按照畢業(yè)設(shè)計要求,需要將此處生成的內(nèi)力結(jié)果打印并附在計算書后(內(nèi)力計算結(jié)果見圖916)。進入繪圖工作之前,應(yīng)查看框架梁的裂縫寬度及撓度,本例撓度能滿足規(guī)范要求,但部分框架梁的裂縫寬度不能滿足規(guī)范要求(圖917a),應(yīng)對框架梁的配筋進行修改,適當調(diào)大配筋,修改后的裂縫寬度見圖917b,最后繪制出框架施工圖。                           注:由PK軟件繪制的框架、連續(xù)梁的剖面不能顯示現(xiàn)澆板部分,只能顯示單獨的梁截面,主要是該程序未提供該種形式的截面,需對這些截面進行修改。圖916 恒載作用下的內(nèi)力圖(a)框架梁按計算配筋的裂縫寬度(b)框架梁配筋修改后的裂縫寬度圖917 框架梁裂縫寬度圖918  ⑧軸線平面框架施工圖 TAT8空間框架分析及平法配筋施工圖繪制 主要功能多高層建筑結(jié)構(gòu)三維分析軟件 TAT是采用薄壁桿件原理的空間分析程序,它適用于分析設(shè)計各種復(fù)雜體型的多、高層建筑,不但可以計算鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),還可以計算鋼-混凝土混合結(jié)構(gòu)、純鋼結(jié)構(gòu)、井字梁、平框及帶有支撐或斜柱結(jié)構(gòu)。TAT與本系統(tǒng)其他軟件密切配合,可形成一整套多、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計計算和施工圖輔助設(shè)計系統(tǒng),為設(shè)計人員提供了一個良好的全面的設(shè)計工具。圖919  TAT8模塊界面 設(shè)計操作步驟1.進入主菜單1“接PM生成TAT數(shù)據(jù)”,勾選彈出框中的選項,如圖920所示,如對輸入?yún)?shù)有更改,則“是否保留以前的TAT計算參數(shù)”選“不保留”,否則可能會造成更改的參數(shù)與先前生成的數(shù)據(jù)文件沖突而引起計算結(jié)果錯誤。圖920  彈出框信息圖921  主菜單22.進入主菜單2“數(shù)據(jù)檢查和圖形檢查”,在該菜單中,可對每個參數(shù)進行選擇修改,主要參數(shù)為:圖922  TAT8前處理界面11)總信息a) 恒載計算模型:程序有四個選擇(1) “不計算豎向力”:它的作用主要用于對水平荷載效應(yīng)的觀察和對比等。因為施工的層層找平對多層結(jié)構(gòu)的豎向變位影響很小,所以不要采用模擬施工方法計算。(4) “分層剛度分層加載,模型3”:采用這種方法計算出的傳給基礎(chǔ)的力比較均勻合理,可以避免墻的軸力遠遠大于柱的軸力的不和理情況。(5) “模型1時考慮地基變形,模型4”:在(
點擊復(fù)制文檔內(nèi)容
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