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建筑结构CAD第一讲绪论一、概述；二、PKPM系列软件简介；三、PKPM工作方式；四、PKPM坐标输入方式。一、概述随着社会经济的发展和人们物质生活水平的提高，现代建筑向复杂化、大型化发展。如何保证计算模型的合理性及计算结果的可靠性，已成为结构工程师们面对的首要问题。建筑工程结构按其几何特征的不同，主要可分为三类：一类是杆件系统结构；一类是薄壁结构，如薄板结构、薄壳结构等；一类是实体结构，如挡土墙、水坝等。杆系结构按其受力特点的不同，又可分为平面杆系结构（如平面框架结构、排架结构）和空间结构（如网架结构、悬索结构）。按所用材料的不同，建筑工程结构又可分为钢筋混凝土结构、钢结构、砌体结构和木结构等。按结构的受力和构造特点不同，又可分为混合结构、排架结构、框架结构、框架—剪力墙结构、剪力墙结构、筒体结构、壳体结构、网架结构、悬索结构等。传统的设计绘图方式需要设计人员忙忙碌碌地使用十几种常用绘图工具进行图上作业，而且一旦画错，修改很费事；一个成熟的设计人员一天最多只能出一两张图；复杂的计算如框、排架计算，剪力墙计算以及煤矿巷道有限员分析等，更使从事设计的结构师头痛。随着社会的发展，大型工程非常普遍，而且要求设计周期短，传统的设计方法已赶不上时代的步伐。计算机的飞速发展，使得高效实用的通用软件和专业软件得到进一步的开发，工程师可以通过人机对话的方式实现交互设计（计算和绘图等）。二、PKPM系列软件简介PKPM系列CAD系统软件是目前国内建筑工程界应用最广、用户最多的一套计算机辅助设计系统。它是一套集建筑设计、结构设计、设备设计、工程量统计、概预算及施工软件等于一体的大型建筑工程综合CAD系统。针对2002年建筑结构各项新规范的诞生，PKPM系列软件也进行了较大的改版。在操作菜单和界面上，尤其是在核心计算上，都结合新规范作了较大的改进。1、PKPM系列软件的发展该软件自1987年推广以来，历经了多次更新改版，目前已发展成为了一个集建筑、结构、设备为一体的集成系统。迄今在全国用户已超过10000家，这些用户分布在各省市的大中小型各类设计院，在省级以上设计院的普及率达到90％以上。引入该软件的单位，应用软件的水平和范围也逐步提高，设计质量及效益明显提高。是我国目前建筑结构设计软件应用最广泛的一套CAD系统。2、PKPM系列软件的特点⑴数据共享的集成系统。建筑设计过程一般分为方案、初步设计、施工图设计三个阶段。常规配合的专业有结构、设备（包括水、电、暖通等）。各阶段之中和之间往往有大大小小的改动和调整，各专业的配合需要互相提供资料。在手工制图时，各阶段和各专业间的不同设计成果只能分别重复制作。而利用PKPM系列软件CAD软件数据共享的特点，无论先进行哪个专业的设计工作所形成的建筑物整体数据都可为其他专业所共享，避免重复输入数据。这样可最大限度地利用数据资源，大大提高了工作效率。⑵直观明了地人机交互方式。该系统采用独特地人机交互输入方式，避免了填写繁琐地数据文件。输入时用鼠标或键盘在屏幕上勾画出整个建筑物。软件有详细地中文菜单指导用户操作。并提供了丰富地图形输入功能，有效地帮助输入。实践证明，这种方式设计人员容易掌握，而且比传统的方法可提高效率数十倍。⑶计算数据自动生成技术。PKPMCAD系统具有自动传导荷载功能，实现了恒、活、风荷载的自动计算和传导，并可自动提取结构几何信息，自动完成结构单元划分，特别是可把剪力墙自动划分成壳单元，从而使复杂的计算模式实用化。在此基础上可自动生成平面框架、高层三维分析、砖混及底框砖房等多种计算方法的数据。上部结构的平面布置信息及荷载数据，可自动传递给各类基础，接力完成基础的计算和设计。在设备设计中实现从建筑模型中自动提取各种信息，完成负荷计算和线路计算。⑷基于新方法、新规范的结构计算软件包。利用中国建筑科学研究院是规范主编单位的优势，PKPMCAD能够紧紧跟踪规范的更新而改进软件，全部结构计算及丰富成熟的施工图辅助设计完全按照国家设计规范编制，在计算方法方面，采用了国内外最流行的各种计算方法，如：平面杆系、矩形及异形楼板、薄壁杆系、高层空间有限元、高精度平面有限元、高层结构动力时程分析、梁板楼梯及异形楼梯、各类基础、砖混及底框抗震分析等，有些计算方法达到国际先进水平。⑸智能化的施工图设计。利用PKPM软件，可在结构计算完毕后，进行智能化地选择钢筋，确定构造措施及节点大样，使之满足现行规范及不同设计习惯，全面地人工干预修改手段，钢筋截面归并整理，自动布图等一系列操作，使施工图设计过程自动化。设置好施工图设计方式后，系统可自动完成框架、排架、连续梁、结构平面、楼板计算配筋、节点大样、各类基础、楼梯、剪力墙等施工图绘制。3、PKPMCAD系列软件的组成新版本的PKPM系列软件包含了结构、特种结构、建筑、设备、概预算及钢结构等6个主要专业模块，每个专业模块，又包含了各自相关的若干软件。各专业模块包含软件名称及基本功能见表1.1。三、PKPM工作方式1、PKPM的安装2、PKPM的工作界面3、工作方式⑴箭头：程序等待输入数据、命令或点取菜单⑵十字叉：坐标定点状态，即要求输入一点的坐标⑶方框：靶区捕捉状态，用于捕捉一个图素或目标四、PKPM坐标输入方式为方便坐标输入，PKPM也提供了多种坐标输入方式，如绝对、相对、直角或极坐标方式，各方式输入形式如下。⑴纯键盘坐标输入方式绝对直角坐标输入：！X，Y，Z或！X，Y相对直角坐标输入：X，Y，Z或X，Y绝对极坐标输入：！RA相对极坐标输入：RA[Insert]：键盘输入绝对坐标[End]：键盘输入角度和偏移距离[Home]：键盘输入相对坐标[Tab]：当前输入点作为参考点[Del]：放弃输入的点的坐标或输入方式⑵纯键盘光标输入方式（不精确）[F2]：坐标显示开关[↑]：使光标上移一步[↓]：使光标下移一步[PageUp]：增大光标移动的步长[PageDown]：减少光标移动的步长[Enter]：确定输入点[Tab]：当前点作为参考点[Del]：放弃输入点⑶纯鼠标光标输入方式（默认方式，进入键盘坐标输入方式按[Insert]、[End]、[Home]，返回按[Del]）[F2]：坐标显示开关[鼠标左键]=[Enter]：确定输入点[鼠标中键]=[Tab]：当前点作为参考点[鼠标右键]=[Del]：放弃输入点（4）PKPM常用快捷键（黄体字表示常用热键）[F1]：帮助热键[F2]：坐标显示开关（交替控制光标的坐标是否显示）[F3]：点网捕捉开关（交替控制点网捕捉方式是否打开）[F4]：角度捕捉开关（交替控制角度捕捉方式是否打开）[F5]：重新显示当前图、刷新修改结果[F6]：充满显示全图[F7]：放大一倍显示[F8]：缩小一半杯显示[F9]：设置捕捉值[Ctrl]＋[F1]：右下角状态显示开关[Ctrl]＋[F2]：点网显示开关（交替控制点网是否在屏幕显示）[Ctrl]＋[F3]：节点捕捉开关（交替控制节点捕捉方式是否打开）[Ctrl]＋[F4]：光标的十字准线显示开关[Ctrl]＋[F5]：恢复上次显示[Ctrl]＋[F6]：先是全图[Ctrl]＋[F7]：观察点前移[Ctrl]＋[F8]：观察点后移[Ctrl]＋[↑]：上移图形[Ctrl]＋[↓]：下移图形[Ctrl]＋[→]：右移图形[Ctrl]＋[←]：左移图形[Ctrl]＋[～]：具有多视窗时，顺序切换视窗[Ctrl]＋[E]：具有多视窗时，将当前视窗充满[Ctrl]＋[T]：具有多视窗时，将各视窗重排[S]：绘图过程中，选择节点捕捉方式[O]：令当前光标位置为网点转动节点[U]：后退一步操作[PageUp]：增大光标移动的步长[PageDown]：减少光标移动的步长[Insert]：绘图时键入光标X、Y、Z坐标值[End]：由键盘输入光标的偏移方向和距离[Home]：由键盘输入光标在X、Y、Z方向和距离