计算机辅助结构设计PK.ppt

计算机辅助结构设计（PKPM）,本课程参考文献,1.混凝土结构设计规范GB 50010-20022.砌体结构设计规范GB 50003-20013.建筑结构荷载规范GB 50009-20014.建筑抗震设计规范GB 50011-20015.高层建筑混凝土结构技术规程JGJ 3-20026.混凝土结构设计周克荣等编著 7.建筑结构CADPKPM软件应用王小红等编著8.PMCAD用户手册及技术条件中国建筑科学研究院9.PK用户手册及技术条件中国建筑科学研究院10.TAT用户手册及技术条件中国建筑科学研究院,建筑地基基础设计规范 GB50007-2002钢结构设计规范 GB50017-2003冷弯薄壁型钢结构技术规范GBJ50018-2002门式钢架轻型房屋钢结构技术规程CECS102:2002建筑结构可靠度设计统一标准GB50068-2001建筑结构制图标准GB/T50105-2002建筑结构设计术语和符号标准GB/T50083-1997,第0章 绪论,一、结构设计的过程 1.看懂建筑图 结构设计，就是对建筑物的结构构造进行设计，首先当然要有建筑施工图，还要能真正看懂建筑施工图，了解建筑师的设计意图以及建筑各部分的功能及做法，建筑物是一个复杂物体，所涉及的面也很广，所以在看建筑图的同时，作为一个结构师，需要和建筑，水电，暖通空调，勘察等各专业进行咨询了解各专业的各项指标。在看懂建筑图后，作为一个结构师，这个时候心里应该对整个结构的选型及基本框架有了一个大致的思路了。,第0章 绪论,2.建模(以框架结构为例)当结构师对整个建筑有了一定的了解后，可以考虑建模了，建模就是利用软件，把心中对建筑物的构思在电脑上再现出来，然后再利用软件的计算功能进行适当的调整，使之符合现行规范以及满足各方面的需要。首先要建轴网，然后就是定柱截面及布置柱子。柱子布置需要结构师对整个建筑的受力合理性有一定的结构理念，柱子布置的合理性对整个建筑的安全与否以及造价的高低起决定性作用。建筑师在建筑图中基本已经布好了柱网，作为结构师只需要对布好的柱网进行研究其是否合理.适当的时候需要建议建筑更改柱网。,第0章 绪论,当布好了柱网以后就是梁截面以及主次梁的布置。梁截面相对容易确定，而主次梁的布置就是一门学问，这也是一个涉及安全及造价的一个大的方面。总的原则要求传力明确,次梁传到主梁，主梁传到柱。力求使各部分受力均匀。同时应根据建筑物各部分功能的不同，考虑不同的梁布置形式及梁高。梁板柱布置完后输入基本的参数，输入原则严格按规范执行。此时模型基本完成，可以通过三维观察效果。,第0章 绪论,3.计算 计算过程就是软件对结构师所建模型进行导荷及配筋的过程，在计算的时候我们需要根据实际情况调整软件的各种参数，以符合实际情况及安全保证,如果先前所建模型不满足要求，就可以通过计算出的各种图形看出，结构师可以通过对计算出的受力图，内力图，弯矩图等等对电算结果进行分析，找出模型中的不足并加以调整，反复至电算结果满足要求为止，这时模型也就完全的确定了.然后再根据电算结果生成施工图，导出到CAD中修改就行了。,第0章 绪论,4.绘图 软件导出的图纸是不能够指导施工的,需要结构师根据现行制图标准进行修改，这就看每个人的绘图功底了，施工图是工程师的语言，要想让别人了解自己的设计，就需要更为详细的说明，出图前结构师要确定，别人根据施工图能够完整的将整个建筑物再现于实际中，这是个复杂的过程，需要仔细再仔细，认真再认真。结构师在绘图时还需要针对电算的配筋及截面大小进一步的确定，适当加强薄弱环节，使施工图更符合实际情况，毕竟模型不能完完全全与实际相符.最后还需要根据现行各种规范对施工图的每一个细节进行核对，宗旨就是完全符合规范。,第0章 绪论,总的来讲，结构施工图包括设计总说明，基础平面布置及基础大样图，如果是桩基础就还有桩位图，柱网布置及柱平面法大样图，每层的梁平法配筋图，每层板配筋图，层面梁板的配筋图，楼梯大样图等，其中根据建筑复杂程度，有几个到几十个结点大样图.5.校对审核出图 结构师在完成施工图后，需要一个校对人对整个施工图进行仔细的校对工作，校对通常比较仔细资格也比较老，水平也比较高，设计中的问题多是校对发现的，校对出了问题后返回设计者修改。修改完毕交总工审核，总工进一步发现问题返回设计者修改，通常修改完毕后的施工图，有错误的可能性就很低了，就是有错误，也对整个结构不会产生灾难性的后果。,第0章 绪论,6.联系单或设计变更 在建筑物的施工过程中，有时候实际情况与设计考虑的情况不符，或设计的施工难度过大，施工无法满足，这时就需要设计变更，由甲方或施工队提出问题，返回设计修改，在施工过程中，设计也需要多次到工地现场进行检查，看施工是否是按照自己的设计意图来做的，不对的地方及时指出修改,第0章 绪论,二、概念设计的涵义 概念设计就是从结构总体方案设计一开始，就运用人们对建筑结构抗震已有的正确知识去处理好结构设计中将遇到的问题，诸如:房屋体形、结构体系、刚度分布、构件延性等等。从宏观原则上进行评价、鉴别、选择等处理，再辅以必要的计算和构造措施。从而消除建筑物抗震的薄弱环节，以达到合理抗震设计的目的。也就是说概念设计是工程师运用思维和判断力，根据从大量震害经验得出的结构抗震原则，从宏观上确定结构设计中的基本问题。因此，工程师必须从主体上了解结构抗震特点，振动中结构的受力特征，抓住要点，突出主要矛盾，用正确的概念来指导概念设计，才会获得成功。由于概念设计包括的范围极广，因此不仅仅要分析总体方案确定的原则，还要顾及非材料的正确使用和关键部位的细部构造。但是首先和最重要的还是结构总体概念设计、材料选型和细部构造等问题，这些设计原则和结构概念中，较为重要的是结构总体设计。,第一章 PMCAD 的基本功能与应用范围,教学目标:了解PKPM系列软件包括的内容，熟悉PMCAD的基本功能及应用范围，了解本课程的工程实例建筑概貌。,第一章 PMCAD 的基本功能与应用范围,PMCAD 软件采用人机交互方式，引导用户逐层地布置各层平面和各层楼面，再输入层高就建立起一套描述建筑物整体结构的数据。PMCAD 具有较强的荷载统计和传导计算功能，除计算结构自重外，还自动完成从楼板到次梁，从次梁到主梁，从主梁到承重的柱墙，再从上部结构传到基础的全部计算，加上局部的外加荷载，PMCAD 可方便地建立整栋建筑的荷载数据。由于建立了整栋建筑的数据结构，PMCAD 成为 PKPM 系列结构设计软件的核心，它为各功能设计提供数据接口。,第一节、PMCAD 的基本功能一、人机交互建立全楼结构模型 人机交互方式引导用户在屏幕上逐层布置柱、梁、墙、洞口、楼板等结构构件，快速搭起全楼的结构构架，输入过程伴有中文菜单及提示，并便于用户反复修改。二、自动导算荷载建立恒活荷载库 1、对于用户给出的楼面恒活荷载，程序自动进行楼板到次梁、次梁到框架梁或承重墙的分析计算，所有次梁传到主梁的支座反力、各梁到梁、各梁到节点、各梁到柱传递的力均通过平面交叉梁系计算求得。2、计算次梁、主梁及承重墙的自重。,第一章 PMCAD 的基本功能与应用范围,3、引导用户人机交互地输入或修改各房间楼面荷载、次梁荷载、主梁荷载、墙间荷载、节点荷载及柱间荷载，并方便用户提供复制、拷贝、反复修改等功能。4、各类荷载均可以平面图形方式标注输出，也可以数据文件方式输入，可分类详细输出各类荷载，也可综合迭加输出各类荷载。三、为各种计算模型提供计算所需数据文件 1、可指定任一个轴线形成 PK 平面杆系计算所需的框架计算数据文件，包括结构立面、恒载、活载、风载的数据。2、可指定任一层平面的任一由次梁或主梁组成的多组连梁，形成 PK 按连续梁计算所需的数据文件。,第一章 PMCAD 的基本功能与应用范围,3、为空间有限元壳元计算程序 SATWE 提供数据，SATWE 用壳元模型精确计算剪力墙，程序对墙自动划分壳单元并写出 SATWE 数据文件（这部分功能放在 SATWE 中）。4、为三维空间杆系薄壁柱程序 TAT 提供计算数据，程序把所有梁柱转成三维空间杆系，把剪力墙墙肢转成薄壁柱计算模型。（这部分功能放在 TAT 模块中）。四、为上部结构各绘图 CAD 模块提供结构构件的精确尺寸，如梁柱总图的截面、跨度、挑梁、次梁、轴线号、偏心等，剪力墙的平面与立面模板尺寸，楼梯间布置等等。五、为基础设计 CAD 模块提供底层结构布置与轴线网格布置，还提供上部结构传下的恒活荷载。,第一章 PMCAD 的基本功能与应用范围,六、现浇钢筋混凝土楼板结构计算与配筋设计 计算单向、双向和异形（非矩形）楼板的板弯矩及配筋计算，可打印输出板弯矩图与配筋图，可人工干予修改板配筋级配库，可设置放大调正系数等若干配筋参数，程序根据计算结果自动选出合适的板筋级配并供设计人员审核修改。提供多种楼板钢筋画图方式和钢筋标注方式，如按房间画、通长画、连通画等等，随时干予洞口钢筋的长短级配，特别是程序拖动图面上已画好的钢筋十分方便。,第一章 PMCAD 的基本功能与应用范围,第一章 PMCAD 的基本功能与应用范围,七、结构平面施工图辅助设计 除楼板配筋画图外，平面图设计还包括：1、自动绘制梁、柱、墙和门窗洞口，柱可为十多种异形柱。2、标注轴线，包括弧轴线。3、标注尺寸，可对截面尺寸自动标注，也可对任意图素标注尺寸。4、标注字符。5、写中文说明。6、画予制楼板。,7、对图面不同内容的图层管理，可对任意图层作开闭和删除操作。8、绘制各种线型图素，任意标注字符。9、图形的编辑、缩放、修改，如删除、拖动、复制等等。八、做砖混结构圈梁布置，画砖混圈梁大样及构造柱大样图圈梁及构造柱大样由软件自动生成并进行分类归并，可考虑现浇或预制板楼面及各种非正交的节点大样。,第一章 PMCAD 的基本功能与应用范围,九、砌体结构和底框上砖房结构的抗震计算及受压、高厚比、局部承压计算 所有计算所需的数据均由结构整体模型中自动提取，省去砖混及底框计算人工准备数据的繁复工作。砖混结构中的钢筋硅阳台、雨篷、挑檐及挑梁和墙梁等构件的计算和辅助设计，可用钢筋砼基本构件设计软件 GJ 来完成。十、统计结构工程量，以表格形式输出,第一章 PMCAD 的基本功能与应用范围,第二节、PMCAD 的应用范围层数 120结构标准层、荷载标准层各 120正交网格：横向网格、纵向网格各100 斜交网格：网格线条数5000网格节点总数6000标准柱截面300 标准梁截面 160 标准洞口160每层柱根数1800每层梁根数（不包括次梁）8000、每层墙数各2500,第一章 PMCAD 的基本功能与应用范围,第一章 PMCAD 的基本功能与应用范围,每层房间数3600 每层次梁根数800每个房间周围最多可以容纳的梁墙数150每个节点周围不重叠的梁墙数6每层房间次梁布置种类数40每层房间预制板布置种类数40每层房间楼板开洞种类数40每个房间楼板开洞数7每个房间次梁布置数16,说明：1、结构平面的房间编号由软件根据墙或梁围成的平面闭合体自动编成房间，作为输入楼面上的次梁、预制板、洞口和导荷载、画图的一个基本单元。2、两节点最多只能安置一个洞口，安置多个洞口时，必须增设网格线与节点。3、墙的输入指结构承重墙或抗侧力墙，框架填充墙不能作为墙输入，而应作为外加荷载输入。4、次梁指在房间内布置且在 PMCAD 主菜单 2 次梁输入中布置的梁，但次梁的截面定义必须在 PMCAD 主菜单 1 主梁定义中进行。,第一章 PMCAD 的基本功能与应用范围,第一章 PMCAD 的基本功能与应用范围,次梁也可以在 PMCAD 主菜单 1 主梁布置中进行（次梁作为主梁输入），当工程量大时，可能会造成梁的根数、节点数、房间数过多而超界。由于 PMCAD 主菜单 2 次梁输入中无法布置弧梁，对于弧形次梁只能作为主梁布置。5、平面布置应避免大房间内套用小房间，否则在荷载导算和统计材料时会重叠计算。可在大小房间之间用虚梁连接，将大房间进行分割。,第一章 PMCAD 的基本功能与应用范围,第一章作业：1.PMCAD是关于什么的软件？2.PMCAD的基本功能是什么？3.怎样建立一个新的专用工作文件夹？3.怎样使用节点捕捉？4.怎样使用角度和距离捕捉？,第二章 建筑结构模型的建立,教学目标 熟练掌握PMCAD交互式数据输入界面的作图和输入各层平面数据，建立结构整体模型。,第二章 建筑结构模型的建立,作为某一个工程的设计和计算，应该先选择一个盘符建立该项工程的专用工作文件夹，然后启动PKPM程序，屏幕出现如下界面：,第二章 建筑结构模型的建立,对于一个新工程，执行PMCAD软件，必须依次完成结构平面计算机辅助设计主菜单主菜单13项的各类数据输入。为了有助快速查询和设置，PMCAD提供了许多操作命令的键盘技术，教材列出了部分常用的功能键。当然也可以直接在菜单区用鼠标点取相应的功能。,第二章 建筑结构模型的建立,一、建筑结构模型的初步建立过程：（1）轴线输入：利用作图工具绘制建筑物整体平面定位轴线，或梁墙等长的线段。（2）网点生成：程序自动将绘制的轴线分割为网格和节点。（3）构件定义：定义建筑物全部柱、梁（包括次梁）、墙、洞口、斜杆的截面尺寸。（4）楼层定义：依照从下到上的次序进行各结构标准层平面布置，即将定义的构件布置在确定的位置。（5）荷载定义：依照从下到上的次序定义荷载标准层，即各结构标准层楼面的恒载、活载（荷载相同并且相邻的标准层可定义为一个荷载标准层）。,第二章 建筑结构模型的建立,（6）信息输入：结构的竖向布置，即每个实际楼层确定属于哪个结构标准层、荷载标准层及每层层高。同时输入必要的绘图、抗震计算信息。（7）保存文件：确保上述的工作不被丢失。通过建立建筑物的定位轴线，形成网格和节点，在网格和节点上布置构件形成各结构标准层的平面布局（考虑整栋建筑有几个结构标准层，构件布置相同，并且相邻楼层可定义为一个结构标准层），各结构标准层和层高、荷载标准层配合形成建筑物的竖向结构布局，完成建筑结构的整体描述。,第二章 建筑结构模型的建立,二、基本术语：轴线即建筑平面图上的轴线。它是确定建筑的墙、柱、梁位置的线段，也叫定位轴线。网格线平面图中通过墙、柱、梁的轴线。网格网格线交织后被交点分割成的线段。节点网格线的交点、线段的端点、圆弧的圆心点。墙钢筋混凝土剪力墙或承重砖墙。框架填充墙和非承重 墙不在此列。墙布置在网格上，两节点之间仅能布置 一片墙，墙长度即是两节点之间的距离。主梁布置在网格上的梁，两节点之间仅能布置一根梁，梁长度即是两节点之间的距离。柱结构设计所定义构件。柱布置在节点上，每个节点只 能置一根柱。,第二章 建筑结构模型的建立,三、操作过程1、轴线输入，网点生成 绘制轴线的基本方法 键盘和鼠标输入坐标点 网点生成 绘制教学楼平面的轴线网格 给轴线命名,第二章 建筑结构模型的建立,2、构件定义，楼层定义 柱、梁的截面尺寸及材料信息定义 柱、梁的构件布置 本层修改 本层信息 偏心对齐 构件查询与修改 层编辑 换标准层,第二章 建筑结构模型的建立,3、工程实例中构件截面尺寸估算 根据结构平面布置图进行框架梁截面尺寸估算 柱截面尺寸估算 楼板厚度估算4、构件定义 定义整栋建筑的柱、梁（包括次梁）、墙、洞口（门窗的洞口）、斜柱支撑的截面尺寸及材料。柱、梁、斜柱支撑杆件输入截面形状类型、尺寸、材料（混凝土或钢）。墙定义厚度，墙高自动取层高，材料在主菜单二定义。洞口 定义矩形洞口，输入宽、高的尺寸。,第二章 建筑结构模型的建立,5、楼层定义 柱布置 主梁布置 偏心对齐 本层信息 换标准层,第二章 建筑结构模型的建立,6、荷载定义 7、楼层组装 8、设计参数 9、保存文件 10、退出程序 11、工程实例的楼层形成,第二章 建筑结构模型的建立,本章作业1、轴线输入时选用“平行直线”与“两点直线”有什么不同？绘制轴线还有哪些方法？2、“形成网点”的作用是什么？何时程序自动执行“形成网点”命令？3、梁、柱布置的基本原则是什么？其布置的方法有哪几种？4、“层间编辑”的作用是什么？5、“杆件查询”的作用是什么？6、“荷载定义”输入的恒载、活载数值将作用在什么地方？7、“楼层组装”时确定结构首层层高应注意什么？,第三章 建筑结构模型的补充、修改,教学目标 本章先执行主菜单2.“结构楼面布置信息”，经过人机交互方式输入各楼层平面的次梁、预制板、楼板开洞、改板厚、设层间梁、设悬挑板、楼板错层等信息。再执行主菜单3.“楼面荷载传导计算”，通过学习人机交互方式输入各楼层楼面、梁间、柱间、墙间、节点、次梁等补充荷载信息，熟练掌握在执行完主菜单2.之后，执行主菜单3.。从而完成建筑荷载信息输入与检验。执行主菜单2.及3.必须在执行主菜单 1.以后进行。,第三章 建筑结构模型的补充、修改,基本术语：房间程序把由墙或梁围成的每个平面闭合形体作为一个房间，房间的划分和编号由程序自动进行。次梁在房间内布置，且在执行主菜单2时输入的梁。若在执行 主菜单1时输入的梁，程序将该梁当作主梁。对于圆弧梁，因主菜单2无法输入，可把它作为主梁输入。次梁不同与主梁，它不再划分房间，力的传递由次梁到主梁，主梁参与空间整体计算，次梁作二维连续梁计算，另外，楼板自动配筋时，板底钢筋会在主梁折断。层间梁标高不在楼层上的梁。程序在计算时只把层间梁的荷载传给主体结构，未考虑该杆件的刚度存在。,第三章 建筑结构模型的补充、修改,一、执行结构楼面布置信息菜单2 各层平面布置已经完成，这里的次梁、楼板信息输入和修改是在有房间的地方才能布置次梁、预制板、楼板开洞、改板厚等，而这些操作在自下而上的各标准层中逐层进行。1.执行PMCAD软件，移动光标到结构楼面布置信息菜单2，再点击应用。程序在屏幕上出现四个选择。（1）0 本菜单不是第一次执行（位在主菜单1作过修改）（2）1本菜单是第一次执行（3）执行完主菜单1并保留以前输入的次梁楼板等信息（4）读修改过的CLLBDK。PM 文件输入次梁洞口,第三章 建筑结构模型的补充、修改,2.次梁及其它楼层信息输入 1）点击楼板开洞，出现洞口布置、洞口复制、洞口删除、全房间洞等子菜单。洞口布置功能：在指定房间内指定位置开洞本菜单只能对矩形房间开洞。输入的尺寸以米为单位。（注：洞口布置具体操作见工程实例2 授课录像中屋面板布置处）全房间洞功能：在指定房间内开大小为房间的洞。,第三章 建筑结构模型的补充、修改,2）点击次梁布置，出现次梁布置、次梁复制、次梁删除等 菜单。次梁布置功能：按房间输入次梁信息。次梁型号指在数据文件中填写的梁标准截面类别号，距离是该次梁距房间下边轴线（或左边）或上一根次梁轴线的距离，单位：米。,第三章 建筑结构模型的补充、修改,利用次梁布置功能，还可以进行二级次梁的输入，即次梁的一端或两端搭在次梁上的输入。若是竖次梁搭在横次梁上，则在提示输入次梁型号、距离时输入三个数据：-（负号）次梁类型、距离、竖次梁下端连接的横次梁顺序号。第一个数据次梁类型前一定要加个负号。第三个数据也可是0，表示二级次梁从房间下轴线梁（或墙）开始，伸至第一跟横次梁。对交叉梁或二级次梁，它们相交角度必须是90。,第三章 建筑结构模型的补充、修改,次梁复制功能：将次梁布置相同的房间直接复制过来，从而简化输入。次梁布置时输入的数据相同即为相同布置，与房间大小不一定有关系。方法是先用光标点取被复制的房间，再点取需布置的房间，可连续点取。次梁删除功能：删去房间已布置好的某一次梁。在某一房间上布置或拷贝了新的次梁布置时，其上旧的次梁数据自动删除。,第三章 建筑结构模型的补充、修改,房间编号功能：可在平面图上给每一个房间标上它的编码。这是一个标注切换菜单，即再点一下本菜单房间编号又会消失。次梁尺寸功能：可在平面图上给每一根次梁标上它的截面尺寸。这是一个标注切换菜单，即再点一下本菜单次梁截面尺寸又会消失。,第三章 建筑结构模型的补充、修改,3.输入楼板的其它信息1）预制楼板 功能：对使用预制楼板的房间进行布置 板布置方式分为自动布板和指定布板两种方式。2）修改板厚功能：修正指定房间的厚度。对于楼梯间，可以布置一个大洞口，导荷载时其洞口范围内的荷载将被扣除，二是也可以修改板厚为0，导荷载时该房间上的荷载（楼板上的恒载、活载）仍能近似的导致周围的梁和墙上。楼板厚为0 时，该房间不会画出板钢筋。,第三章 建筑结构模型的补充、修改,3）设悬挑板功能：在平面外围的梁或墙上设置现浇悬臂板。悬挑板的输入按照屏幕下边的提示有三个步骤。当悬臂板的位置在平面外围的同一边，且悬挑长度相同时可归为一类悬挑板。4）设层间梁功能：在某标高不在楼层上，而在两层之间设连接柱或墙的梁段。例如某些楼梯间处的梁或某些特殊用途的层间梁。,第三章 建筑结构模型的补充、修改,5）楼板错层功能：当个别房间的楼层标高不同于该层标高，即出现错层时，点此菜单输入个别房间与该楼层标高的差值。房间标高低于楼层标高时的错层值为正。6）梁错层功能：如在建模时输入的梁（主梁）不同于楼层其它梁的标高，可在此菜单为该梁设置错层值，该梁低于其它梁时错层值为正。目前这里输入的梁错层不在结构计算中反映，只是将错层值传到该梁绘图时画出梁错层的状态。,第三章 建筑结构模型的补充、修改,7）砖混圈梁 功能：布置砖混结构的圈梁并输入相关参数，为PM主菜单六画砖混圈梁大样图提供数据。8）拷贝前层功能：可将上一标准层已输入的次梁、预制板、洞口、悬挑板、砖混圈梁、各房间板厚等布置直接拷贝到本层，再对其局部修改，从而使其余各层的次梁、预制板、洞口输入过程的大大简化。9）退出 当某一标准层布置完毕后点取退出，提示选择下一个需作布置的标准层层号。当所有标准层布置完毕，程序保存所作的布置，退出主菜单2 输入次梁楼板。,第三章 建筑结构模型的补充、修改,二、输入楼面荷载传导计算（主菜单3）1.执行主菜单3.楼面荷载传导计算菜单的目的 从主菜单1的平面数据文件中已获得的荷载信息有：活荷载是否计算信息；及各荷载标准层中均布楼面恒荷载和均布楼面活荷载信息。本节的主要功能是对均布楼面荷载进行局部修正和输入非楼面传来的梁间荷载、柱间荷载、墙间荷载、节点荷载和次梁荷载。然后程序对楼面荷载作传导计算，计算框架梁自重，再对用户人机交互输入的梁间、柱间、墙间、节点、次梁等荷载归类整理，从而完成整栋建筑荷载数据库。,第三章 建筑结构模型的补充、修改,2.启动主菜单3 输入荷载信息后，程序提示：本工程荷载是否第一次输入？（Del返回）并有如下三项选择：（1）保留原荷载（2）第一次输入（3）由建筑传来,第三章 建筑结构模型的补充、修改,3.荷载信息的输入1）楼面荷载 楼面荷载分恒载与活载 可以根据各房间的情况进行修正均布恒载或布活荷载值（KN/m2）。层间拷贝 将上一层的各房间楼面荷载拷贝到本层。只有上层与本层的房间形心重合的房间才能拷贝。导荷方式 用本命令可以修改程序自动设定的楼面荷载传导方向，程序向房间周围构件传导楼面荷载的方式有三种：梯形三角形方式、对边传导方式、沿周边布置方式。,第三章 建筑结构模型的补充、修改,2）梁间荷载 这里输入不能由程序自动导算的作用在梁上的恒载或活载。对于主、次梁的自重，程序会自动考虑，不应在梁荷输入时考虑。梁间恒载、梁间活载输入通过选择荷载的对话框和荷载类型的对话框进行梁荷输入，或用复制拷贝的方法将已输完的梁上荷载拷贝到其它梁上。层间拷贝 可把前一荷载标准已输入的梁间荷载拷贝到本层上，在此基础上修改，从而简化输入。,第三章 建筑结构模型的补充、修改,3）柱间荷载 这项是输入作用在平面X、Y方向的柱间恒载或活 载菜单。内容与梁间荷载相同，输入过程也类似。4）节点荷载 此项供输入平面节点上的某些附加荷载。荷载作用点击平面上的节点，X向弯矩以顺时针向右为正，Y向弯矩向上为正。内容与操作过程与梁间荷载相类似。,第三章 建筑结构模型的补充、修改,5）次梁荷载 此项供输入一级次梁及交叉次梁上的附加荷载。选择此项后，可用光标捕捉到所需次梁，按回车键，即可按提示输入一组次梁荷载。程序将自动把一级次梁荷载按两端简支往主梁上倒算，交叉次梁时做交梁内力分析，并将其支座反力导算到主梁上。,第三章 建筑结构模型的补充、修改,6）输入完毕 此项选择为结束此标准层的荷载输入，程序自动倒算荷载，提示输入下一层标准层荷载或结束所有标准层的荷载输入。荷载导算：楼板自动按三种方式之一（或按指定方式）传至主梁，或传至次梁，次梁再传给主梁。对由楼面传给主梁的活荷载考了活荷载折减系数，挑板的荷载按均布荷载传给梁，但没有考虑扭矩。当某房间楼板厚度为0 时，该房间楼板上的荷载仍传到房间四周的梁或墙，当房间内布置洞口时，洞口范围内的荷载在荷载传导时被扣除。,第三章 建筑结构模型的补充、修改,输入完各层外加荷载后，屏幕弹出：生成各层荷载传到基础的数据 不生成传到基础的数据 退回前面各层再输入荷载,第三章 建筑结构模型的补充、修改,三、平面荷载显示校核（主菜单A）此项菜单可对主菜单3 导算的结果进行效核，可效核的荷载有两类，一类是程序自动导算出的荷载，即楼面传导到承重梁、墙上的荷载和梁自重，另一类是用户在PM 主菜单3 中人机交互输入的荷载。,第三章 建筑结构模型的补充、修改,执行完主菜单3 输入荷载信息后，选择主菜单A平面荷载显示校核，点“应用”。（1）楼面荷载（恒、活）（2）梁墙荷载（3）次梁荷载（4）柱间荷载（5）节点荷载,第三章 建筑结构模型的补充、修改,通过以上主菜单1、2、3 及主菜单A的操作，建立起一套描述建筑物整体结构的数据。同时进行了荷载统计和传导，除计算结构自重外，还自动完成从楼板到次梁，从次梁到主梁，从主梁到承重的柱墙，再从上部结构传到基础的全部计算，加上局部的外加荷载，建立起整栋建筑的荷载数据。至此，建筑结构模型已经建立。,第三章 建筑结构模型的补充、修改,本章作业1、第一次完成主菜单1的输入，想进入主菜单2布置次梁和悬臂雨篷板应在屏幕出现的四个选择菜单的第几个菜单？2、某层平面的某处节点网格线尺寸为25004500，如要在该板的中心位置开一个800800的孔，应该选择楼板开洞菜单下的哪个命令？要输入哪些数据？3、如果某层平面的楼板在主菜单1中输入厚度为100mm，现在该层平面的一个房间楼板需要120mm，请问有什么办法？4、某层平面的某处，楼板厚度输入为0与该处作楼板开洞（无楼板）在程序上有什么不同？,第三章 建筑结构模型的补充、修改,5、如果点击“次梁布置”，需要布置纵横两个方向的次梁，当点取房间后会有哪些提示？在主菜单2 中输入的次梁 和在主菜单1中输入的梁在程序处理上有什么不同？6、主菜单3 输入荷载信息的主要功能是什么？7、主菜单3 输入荷载信息中可以补充输入哪些荷载？8、楼板、梁等结构构件自重程序是如何考虑的？9、完成主菜单3 后发现要局部修改模型，再执行主菜单3 时 想保留原来荷载输入，该怎么办？,第四章 画结构平面施工图,本章教学目标：根据输入的结构模型,通过学习执行主菜单5 画结构平面图，熟练掌握怎样画框架结构的结构平面图,掌握根据输入的荷载数据计算钢筋混凝土扳内力和配筋。,第四章 画结构平面施工图,1.主菜单5 的基本功能（1）绘制结构平面布置图：每执行一次菜单5，绘制一个楼层的结构平面图，每 一层绘制在一张图纸上，图纸名称为PM*.T，其中*表示楼层号。（2）楼板配筋并画出楼板配筋平面图：通过交互及自动等多种方式绘制钢筋混凝土楼板配筋图。,第四章 画结构平面施工图,2.基本概念（1）现浇扳的内力计算方法：矩形板：单向板 当两端铰支时，M中gL/8；当一端铰支另一端固定时，M中gL/11；M支gL/14；当两端固定时，M中M支gL/16。双向板（宽/长3）：按弹性理论计算弯矩，取单块板计算其跨中和支座弯矩，对于中区格，按四边固定；对于边区格和角区格，如是砖墙支座取简支，如是梁或混凝土墙支座则取固定端计算。,第四章 画结构平面施工图,非矩形板：凸形不规则板采用边界元法计算；凹形不规则板采用有限元法计算。可变荷载的不利布置 程序采用了永久荷载满布，可变荷载间隔交叉（棋盘形）布置，以求得连续板跨中的较大弯矩，这是连续板跨中弯矩的实用算法，一般适用于等跨区格连续板。（2）图层 每个图形都有多个图层的划分，该图形按不同的内容画在不同的图层上。通过图层管理，可修改图层属性，打开、关闭、建立和删除图层，便于控制显示和输出图形。,第四章 画结构平面施工图,3.画图和计算的参数输入“前处理菜单”中有七个选项06：0、继续 此选项的功能有两，其一是不修改PMCAD隐含的参数，直接进入楼板配筋计算和绘制结构平面图；其二是修改了上述参数后，再执行“0、继续”。1、修改楼板配筋参数 此选项的功能是改变楼板配筋参数：（1）配筋计算参数；（2）钢筋级配表。2、修改边界条件 此选项的功能是打开该结构标准层，通过显示边界可查询原边界条件，也可修改原边界。,第四章 画结构平面施工图,3、不计算楼板配筋点此选项的目的是节省楼板配筋计算的时间，但不计算楼板配筋，就不能在以后的操作中画楼板配筋。4、画平面图参数修改 此选项的功能是修改画平面图的参数。如：输入平面图图纸号和比例，选择是否要绘制钢筋表、板钢筋的编号等。5、切割局部平面 此选项的功能是可选取某层平面图的一部分，以便用不同比例画出此局部平面图。,第四章 画结构平面施工图,6、续画前图 此选项的功能是：其一，如果此前已画过本层平面图，打算在此平面上修改补充，则可用此选项来打开已经画过的本层平面图，并继续画图、补充和修改。其二，如果打算在另一层结构平面图（如PM1.T）上经过修改补充得到本层结构平面图（如PM2.T），则可先将另一层结构平面图名（如PM1.T）拷贝成本层结构平面图名（如PM2.T），再用此项来打开本层平面图既PM2.T，然后进行补充和修改。参数输入完后，单击“确定”，返回“前处理菜单”。选“0、继续”，程序进入楼板计算。,第四章 画结构平面施工图,4.楼板内力和配筋计算“楼板计算结果图形”菜单 0、进入绘图 此选项的功能是进入绘制结构平面图的操作，将在5交互式绘制结构平面图中详细说明。1、现浇板弯矩图 此选项的功能是在屏幕显示现浇楼板的跨中弯矩和梁的支座弯矩。2、现浇板计算配筋图 此选项的功能是根据弯矩值，经过计算，显示现浇楼板的计算配筋值和梁的支座计算配筋值。,第四章 画结构平面施工图,3、次梁上板计算配筋图 此选项的功能是单独显示次梁上板的计算配筋值。4、板跨中实配钢筋图 此选项的功能是显示的根据工程实际需要，按用户已设定的参数将配筋值归并后，楼板跨中的实配钢筋。5、现浇板支座实配钢筋图 此选项的功能是显示的是楼板支座的实配钢筋，也是根据“楼板配筋参数”对话框中输入和选定的参数来归并的配筋。6、现浇板裂缝宽度图 此选项的功能是显示现浇楼板的计算值。,第四章 画结构平面施工图,7、现浇板剪力图此选项的功能是显示现浇楼板的剪力计算结果。8、退回PMCAD主菜单 上述九项选项中除“0、进入绘图”是必选项外，17项为楼板内力和配筋的计算结果，可作为查询和计算书的资料，其中4 及5 项还可对配筋进行修改。,第四章 画结构平面施工图,5.交互式绘制结构平面图 返回“楼板计算结果图形”菜单，单击“0、进入绘图”：1）标注轴线 2）标注尺寸 3）画板钢筋：自动配筋、逐间布筋、人工布筋、通长配筋、任意配筋、洞口配筋、温度钢筋、改板钢筋 4）标注字符：注柱字符、注梁字符、注墙字符、任意标字 5）标注中文：写图名、中文说明 6）存图退出：画钢筋表、改图纸号、重画此图,第五章 砌体结构辅助设计,本章教学目标：根据输入的结构模型,通过学习在主菜单5 所完成的同一层砖混结构平面上做圈梁布置，画圈梁节点大样图，构造柱节点大样图和圈梁布置简图，熟练掌握怎样画砖混结构大样的方法。掌握根据输入的参数进行砌体结构抗震验算、砌体结构的受压、高厚比和局部受压计算，并能根据计算结果进行分析、调整。,第五章 砌体结构辅助设计,主菜单6 的基本功能：可自动设计主要节点构造 控制大样构造的主要参数 输入抗震基本参数，进行砌体结构抗震及其它计算,第五章 砌体结构辅助设计,一、画砖混节点大样图 1、主要节点构造 圈梁两边可为予制板或现浇楼板，予制板可搭在圈梁上或顺圈梁铺放。圈梁两边的予制板和现浇板可以不等高，圈梁的断面可为矩形或 L 形。程序可判断是外墙圈梁或是内墙圈梁。外墙圈梁外可包一定厚度的墙。外墙圈梁处如设悬挑板，则圈梁大样处外悬一段悬挑板。除圈梁两边均搭接予制板的情况外，圈梁顶面一定与楼板板面平齐。,第五章 砌体结构辅助设计,可由用户控制圈梁的底面，一种是不管圈梁两边予制板是横放或竖放，圈梁梁底一定低于板底一定厚度，另一种是仅当圈梁上搭予制板且墙上与板等高的位置上放不下圈梁时梁梁底低于板底一定厚度，其余情况与板底平且不小于 120mm。可设计圈梁下无墙的拉结圈梁，拉结圈梁可与板齐，也可放在板下。根据与其周围墙的连接位置自动设计构造柱大样，相交于节点的各墙可以正交，也可以斜交。,第五章 砌体结构辅助设计,2、控制大样构造的主要参数 圈梁主筋与箍筋的直径，构造柱纵筋的直径是程序根据予制板等级及房屋总层数确定的。设置圈梁位置参数：全部板底板底与板边均有 全部板底时，表示不论板边是否有放置圈梁的位置，圈梁底面均设在板底面下一个圈梁最小高度的位置上，梁顶则根据板边位置设在板底或板顶。板底与板边均有时，根据板边是否有放置圈梁的位置来确定梁底面和顶面高度，当板边有位置时，圈梁设置在板边，梁顶与板顶齐，梁高取板厚，且不小于 120mm。当板边无位置时圈梁则设在板下。,第五章 砌体结构辅助设计,无论何时，当板边只有半个圈梁位置时，圈梁一律作成 L 形状。梁外包砖墙厚（隐含为 0)，是指外墙圈梁是否外露，输 0 时外墙圈梁外露，否则外墙圈梁外包一层砖墙（一般可为 120mm）。予制板厚度是指本层大多数予制板的厚度，如各房间不同时可在修改予制板厚的菜单中修改。参数“现浇板与予制板的高差”可按大部分的布置情况填写，程序隐含值为 0。,第五章 砌体结构辅助设计,3、砖混节点大样运行步骤：执行主菜单6，输入要画楼层号 1）圈梁布置 2）圈梁、构造柱节点大样修改 3）圈梁、构造柱节点标注 4）圈梁、构造柱节点大样布置,第五章 砌体结构辅助设计,二、砌体结构抗震验算：1、砌体结构抗震验算的计算过程：按底部剪力法计算各层地震剪力 根据楼面结构刚度及墙体侧向刚度将地震剪力分配到每片墙体和每片墙体中的每个墙段 根据导算的楼面荷载及墙体自重计算墙体的平均压应力 按墙体截面的抗震受剪承载力计算公式验算各片墙体和墙段的抗震受剪承载力。,第五章 砌体结构辅助设计,2、砌体结构抗震验算的计算内容：验算每一大片墙体的抗震受剪承载力，计算对象包括门、窗、洞口在内的大片墙体，求出每一片墙体在抗震受剪时考虑压力影响的沿阶梯形截面破坏的抗震抗剪强度。验算结果是墙体截面的抗力与其荷载效应的比值，即墙体截面的抗震受剪承载力。当比值小于 1，说明该片墙体的抗力小于其荷载效应，墙体不满足抗震受剪承载力要求。验算各门、窗间墙段的抗震承载力，计算方法与大片墙体相同。当墙段的抗震受剪承载力不满足要求时，将计算出该墙段在层间竖向截面内所需的水平配筋的总截面面积，供参考使用（实际一般选择某一范围内配筋较大的墙段作为该范围墙体的水平配筋截面面积）。,第五章 砌体结构辅助设计,3、基本参数输入：执行主菜单8 砌体结构抗震及其它计算，输入如下若干参数 结构形式（砌体：1,2：底框一抗震墙）楼面刚度类别（1 刚性、2 刚柔性、3 柔性）现浇或装配整体式楼盖选刚性；木楼盖或开洞率很大，平面刚度很差的楼盖选柔性；装配式钢筋混凝土楼盖选刚柔性。地下室结构嵌固高度（mm)一般情况取 0;当房屋有地下室或半地下室时，输入地下室或半地下室底面至计算水平地震力的地平面的高度，该高度值应小于房屋 3 层高度。,第五章 砌体结构辅助设计,墙体材料的自重（kN/m)混凝土剪力墙等效系数（1 6)地震烈度（6（0.05g、7（0.10g）、7（0.15g）、8（0.20g）、8（0.30g）或9（0.3g）砌体材料（1：烧结砖 2：蒸压砖 3：砼砌块砖）施工质量控制等级（1：A级 2：B级 3：C级）构造柱参