第十一章 混凝土结构计算机辅助设计（课件）《建筑结构》同步教学（化工版）

第十一章 混凝土结构计算机辅助设计 知识目标： 1.了解混凝土结构常见设计软件及其功能； 2.熟悉PKPM结构设计软件基本建模和计算过程； 3.掌握混凝土框架结构设计方法。 能力目标： 1.能够使用结构设计软件对现有结构设计图纸进行安全校核； 2.能够根据建筑条件图进行结构布置，用PKPM结构设计软件进行建模和计算，并绘制结构施工图。 目录 项目一 PKPM结构设计软件 项目二 框架结构设计实例 项目一 PKPM结构设计软件 软件简介 开发单位：中国建筑科学研究院 应用范围：建筑设计、结构设计、设备设计 结构设计模块：结构、特种结构、建筑、设备、钢结构、砌体结构、鉴定加固 软件界面 PKPM结构设计软件的主要功能 可以进行99层以下的结构设计。 软件使用自己独立的图形和数据平台，采用人机交互方式，可以完成模型输入、整体受力分析、构件内力和配筋计算、绘制施工图任务。 软件内部按照现行建筑结构荷载规范、混凝土结构设计规范、建筑抗震设计规范来编制，在整体分析时可以根据用户需要选择不同的计算模块，整个设计符合规范要求。 PKPM进行结构设计的流程 在PMCAD里进行轴线输入、楼层定义和布置来布置各楼层，然后进行荷载和设计参数输入，再进行楼层组装来完成结构建模。 PMCAD里建模完成之后保存和退出，软件自动进行荷载导算。然后选择计算模块进行分析计算，为了分析精确，一般选择SATWE或SAT-8，根据计算结果再回到PMCAD进行模型调整，经过多次试算以寻找比较合理的结构布置方案和构件截面尺寸，进行优化设计，确定最终结构方案。 PKPM进行结构设计的流程 接力JCCAD模块进行基础模型输入和计算。 对软件计算结果进行人工复核，判断其正确性，必要时可使用TAT、PK模块或者其它结构设计软件来校核。 其它细部设计，包括楼梯、挑檐、过梁等构件，细部设计可以使用LTCAD和特种结构模块里的GJ子模块，也可以使用其它结构设计软件。 绘制结构施工图，在PMCAD模块的第三项菜单画结构平面图里进行现浇板的计算和配筋平面图绘制，在墙梁柱施工图模块里进行梁、剪力墙、柱的施工图绘制。 项目二 框架结构设计实例 设计条件 建筑施工图:青龙峪人本草别墅建施图 地质勘察资料：结构持力层为风化岩，深度在地表以下0.5~0.8米，地基承载力特征值fak=300kPa，地基场地类别为Ⅱ类。 结构布置 结构体系:框架结构 建筑材料：混凝土采用C30；楼板、基础采用一级钢筋，梁、柱纵筋为二级；填充墙采用加气混凝土砌块。 基础形式：采用独立基础 构件截面初步估计：柱截面为350mm×350mm，主梁截面240mm×450mm，次梁截240mm×400mm，楼梯梁截面240mm×300mm，板厚度120mm（卫生间为100mm）。 荷载统计 露台 : 4.8kN/m2 屋面 ：4.6kN/m2 卫生间楼面 ：3.8kN/m2 普通楼面：4.2kN/m2 楼梯板 ：6.0 kN/m2 内填充墙 ：9.2kN/m 外填充墙 ：6.2kN/m 露台栏板墙：2kN/m。 结构建模 设置工作目录 结构建模 启动PMCAD 选择菜单结构→PMCAD→建筑模型与荷载输入双击，出现输入pm工程名对话框，键入工程名（例如bs），进入PMCAD界面。 结构建模 轴线输入 结构建模 网点生成 程序自动将绘制的轴线分割为网格和节点。 结构建模 柱布置 结构建模 柱布置 结构建模 梁布置 结构建模 楼板布置 单击主菜单→楼层定义→楼板生成→生成楼板，程序自动在各房间生成楼板。 选择主菜单→楼层定义→楼板生成→修改板厚，按照提示操作将卫生间和楼梯平台板厚改为100mm，将楼梯间板厚改为0，其余房间板厚改为120mm。 结构建模 本层信息参数定义 结构建模 荷载输入 结构建模 添加新标准层 结构建模 三维透视图 结构建模 添加新标准层 结构建模 布置悬挑板 单击主菜单→楼层定义→楼板生成→布悬挑板，根据程序提示操作，在第一标准层入口位置布置140mm厚度的悬挑板，考虑到此入口悬挑板上有栏板重量，将悬挑板恒载加大到10.0kN/m2。 按同样方法在第二标准层坡屋面四周布置120mm厚度的悬挑板作为挑檐，挑檐荷载按9.0 kN/m2考虑。 结构建模 楼层组装 结构建模 设计参数