结构设计软件应用第1、2章

本课程运用结构平面计算机辅助设计软件（PMCAD），在本课程共八章的内容中，通过对一个工程实例的结构设计，介绍了该软件的基本功能和主要技术条件，详细介绍了菜单命令及其操作步骤，利用软件内力计算和配筋的结果，绘制结构平面施工图的具体操作，循序渐进以达到熟悉结构平面计算机辅助设计的过程与掌握结构平面计算机辅助设计的方法。为绘制框架施工图，框架的结构三维分析和用平面整体表示法绘制结构平面图，本课程还简单介绍了框排架结构计算与绘图软件（PK）和结构三维分析与设计软件（TAT）。本课程简介本课程教师介绍李怀健：同济大学土木工程学院建筑工程系建筑制图教研室副教授本课程参考文献1.《建筑结构荷载规范》GB50009-20022.《混凝土结构设计规范》GB50010-20023.《建筑抗震设计规范》GB50011-20024.《混凝土结构设计》周克荣等编著5.《PMCAD用户手册及技术条件》中国建筑科学研究院6.《PK用户手册及技术条件》中国建筑科学研究院7.《TAT用户手册及技术条件》中国建筑科学研究院第一章的教学目标了解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。1.微机结构PKPM系列软件包括有：结构平面计算机辅助设计软件──PMCAD钢筋混凝土排架及连续梁结构计算与施工图绘制软件──PK多、高层建筑结构三维分析软件──TAT高层建筑结构动力时程分析软件──TAT-D多、高层结构空间有限元分析软件──SATWE高精度平面有限元框支剪力墙计算及配筋软件──FEQ楼梯计算机辅助设计软件──LTCAD剪力墙计算机辅助设计软件──JLQ钢筋混凝土基本构件设计计算软件──GJ基础CAD（独基、条基、桩基、筏基）软件──JCCAD箱形基础计算机辅助设计软件──BOX钢结构CAD软件──STS预应力混凝土结构设计软件──PREC混凝土小型空心砌块CAD软件──QIK2.PMCAD是PKPM中的一个结构平面计算机辅助设计软件，PMCAD的基本功能：一、人机交互建立全楼结构模型二、自动导算荷载建立恒活荷载库三、为各种计算模型提供计算所需数据文件四、为上部结构各绘图CAD模块提供结构构件的精确尺寸五、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六、现浇钢筋混凝土楼板结构计算与配筋设计七、结构平面施工图辅助设计八、做砖混结构圈梁布置，画砖混圈梁大样及构造柱大样图九、砖混和底框上砖房结构的抗震计算及受压、高厚比、局部承压计算十、统计结构工程量，以表格形式输出3.完成PMCAD的结构建模的主要步骤：⑴人机交互建立全楼结构模型⑵完成各层楼板楼面的详细布置⑶生成荷载信息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。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1～3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。4.设计资料：某五层现浇框架教学楼，建筑平、立、剖面图见图（1-2）、（1-3）、（1-4）、（1-5），现浇楼、屋盖，室内外高差0.45m，基础顶面距室外地面0.5m，屋顶设50KN水箱（总重100KN），抗震设防裂度为7度，Ⅳ类场地土，近震。混凝土强度等级：梁、板、柱为C30，主筋HRB335变形钢筋，箍筋HPB235钢筋。框架填充墙采用300×250×110水泥空心砖。屋面恒载：⑴20厚板底混合砂浆打底⑵100厚钢筋混凝土现浇屋面⑶隔汽层，刷冷底子油一道，热沥青玛啼脂二道，重量忽略不计⑷预制膨胀珍珠岩块，最薄处50厚，最厚处220厚，平均厚度，⑸40厚1：2.5水泥砂浆找平⑹二毡三油防水层：总计320.02170.3417KNmKNm320.1252.525KNmKNm31353.5KNm20.1353.50.47KNm320.04200.820KNmKNm20.35KNm24.46gkKNm楼面恒载：⑴20厚底混合砂浆打底⑵100厚钢筋混凝土现浇楼面⑶30厚C20细石混凝土面层总计320.02170.3417KNmKNm320.1252.525KNmKNm23.56gkKNm320.03240.7220KNmKNm墙面恒载：⑴20厚底混合砂浆双面粉刷⑵水泥空心砖总计钢窗恒载：木门恒载：教室、办公室、厕所活载：走廊、楼梯活载：屋面（不上人）活载：屋面雪载：基本风压：320.04170.6817KNmKNm320.2510.32.5810.3KNmKNm23.26kgKNm20.45KNm20.2KNm22.0KNm22.5KNm20.5KNm20.2KNm20.55KNm第一章作业思考题：PMCAD是关于什么的软件？PMCAD的基本功能是什么？怎样建立一个新的专用工作文件夹？怎样使用节点捕捉？怎样使用角度和距离捕捉？第二章的教学目标熟练掌握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。1.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，每个节点只能布置一根柱。2.轴线输入，网点生成⑴绘制轴线的基本方法⑵键盘和鼠标输入坐标点⑶网点生成⑷绘制教学楼平面的轴线网格⑸给轴线命名3.构件定义，楼层定义⑴柱、梁的截面尺寸及材料信息定义⑵柱、梁的构件布置⑶本层修改⑷本层信息⑸偏心对齐⑹构件查询与修改⑺层编辑⑻换标准层4.工程实例中构件截面尺寸估算⑴根据结构平面布置图进行框架梁截面尺寸估算⑵柱截面尺寸估算⑶楼板厚度5.构件定义⑴柱定义⑵主梁定义6.楼层定义⑴柱布置⑵主梁布置⑶偏心对齐⑷本层信息⑸换标准层7.荷载定义8.楼层组装9.设计参数10.保存文件11.退出程序12.工程实例的楼层形成第二章作业思考题：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？“形成网点”的作用是什么？何时程序自动执行“形成网点”命令？梁、柱布置的基本原则是什么？其布置的方法有哪几种？“偏心对齐”的作用是什么？“层间编辑”的作用是什么？“杆件查改”的作用是什么？“荷载定义”输入的恒载、活载数值将作用在什么地方？“楼层组装”时确定结构首层层高应注意什么？