工程結(jié)構(gòu)計算軟件本課程主要內(nèi)容———————————————————————————————第一部分結(jié)構(gòu)計算軟件應用及發(fā)展PKPM軟件基本功能及應用范圍———————————————————————————————第二部分結(jié)構(gòu)平面計算機輔助設計PMCAD框排架計算機輔助設計PK結(jié)構(gòu)三維分析與設計軟件TAT、SATWE樓梯計算機輔助設計LTCAD預應力結(jié)構(gòu)計算機輔助設計PREC基礎工程計算機輔助設計JCCAD———————————————————————————————本課程主要內(nèi)容———————————————————————————————第三部分PKPM與其它軟件綜合應用及經(jīng)驗總結(jié)

——————————————————————————課程考核成績評定方法完成一棟框架房屋的整體設計，具體包含以下五個方面：1.框架房屋模型建立;2.一標準層結(jié)構(gòu)平面施工圖；3.一榀框架梁柱施工圖（要求采用三維計算分析設計）；4.一樓梯設計施工圖；5.一基礎設計施工圖.提交成果上述2－5項相關(guān)圖紙；一份該框架房屋的設計說明書，包括設計依據(jù)、設計參數(shù)、結(jié)構(gòu)尺寸等完成本設計的基本信息。（電子文檔＋紙質(zhì)文檔）

第一部分一、國內(nèi)外結(jié)構(gòu)計算軟件介紹

1.1國內(nèi)外常用軟件介紹廣廈建筑結(jié)構(gòu)CAD天正CAD軟件理正結(jié)構(gòu)系列軟件探索者結(jié)構(gòu)工程CAD軟件TSSDSap2000建筑結(jié)構(gòu)分析與設計CSIETABSPKPM系列1.1-1）廣廈建筑結(jié)構(gòu)CAD廣廈建筑結(jié)構(gòu)CAD是一個面向民用建筑的多高層結(jié)構(gòu)CAD，在容柏生院士的指導下由廣東省建筑設計研究院和深圳市廣廈軟件有限公司聯(lián)合開發(fā)，于1996年12月18日通過專家鑒定，完成從建模、計算和施工圖自動生成及處理一體化設計，結(jié)構(gòu)計算包括空間薄臂桿系計算SS和空間墻元桿系計算SSW。廣廈建筑結(jié)構(gòu)CAD是設計院開發(fā)的結(jié)構(gòu)CAD的杰出代表。最新版本15.01.1-2）天正CAD軟件

天正CAD軟件是天正工程軟件有限公司基于AutoCAD平臺下開發(fā)的建筑專業(yè)計算機輔助設計軟件；專業(yè)靈活的一般結(jié)構(gòu)設計功能強大的鋼結(jié)構(gòu)設計方便快捷的常用工具全新圖庫新穎、齊全、便捷齊全、方便的結(jié)構(gòu)規(guī)范TAsd可與TArch或其它建筑軟件搭配使用，形成CAD成組作業(yè)，提高總體效益

1.1-3）理正結(jié)結(jié)構(gòu)系列列軟件理正結(jié)構(gòu)構(gòu)工程設設計系列列工具箱箱1）幫助設設計人員員快速設設計、校校核，解解決大型型軟件不不能解決決的問題題是理正正工具箱箱系列軟軟件的基基本定位位，軟件件的最大大優(yōu)勢在在于其獨獨特的智智能設計計能力和和給用戶戶帶來的的方便實實用性。。2）包含15種計算工具箱箱：鋼筋砼結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)件、井井字梁、曲折折梁、異形板板、無梁樓蓋蓋、交叉梁、、平面剛桁架架、三維剛桁桁架、鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件、獨條條基礎、復復合樁基承載載力、獨立樁樁承臺、復合合樁基水平荷荷載、預應力力鋼筋混凝土土結(jié)構(gòu)構(gòu)件、、砌體結(jié)構(gòu)計計算工具箱，，幾乎涵蓋結(jié)結(jié)構(gòu)設計的全全過程。地基基礎設計計軟件（基礎礎CAD、樁基CAD、樁基基優(yōu)化化）人防結(jié)結(jié)構(gòu)設設計軟軟件1.1-4）探索索者結(jié)結(jié)構(gòu)工工程CAD軟件TSSDTSSD軟件是是北京京探索索者軟軟件技技術(shù)有有限公公司的的主營營軟件件之一一，以以AutoCAD為平臺臺，以以ObjectARX、VisualC、AutoLisp為開發(fā)發(fā)工具具，采采用面面向?qū)ο蟪坛绦蛟O設計方方法編編寫。。充分考考慮設設計人人員的的繪圖圖習慣慣獨特的的小構(gòu)構(gòu)件計計算方便的的參數(shù)數(shù)化繪繪圖施工圖圖繪制制工具具高效效實用用平法繪繪圖符符合最最新圖圖集強大的的圖庫庫功能能強大的的文字字處理理功能能齊備的的結(jié)構(gòu)構(gòu)繪圖圖輔助助工具具齊全的的接口口類型型(TBSA、天正正建筑筑、PKPM、廣廈廈)最新版版本3.11.1-5）Sap2000在SAP2000三維圖形環(huán)境中提提供了多種建模、、分析和設計選項項，且完全在一個個集成的圖形界面面內(nèi)實現(xiàn)。先進的分析技術(shù)提提供了：逐步大變變形分析、多重P-Delta效應、特征向量和和Ritz向量分析、索分析析、單拉和單壓分分析、Buckling屈曲分析、爆炸分分析、針對阻尼器器、基礎隔震和支支承塑性的快速非非線性分析、用能能量方法進行側(cè)移移控制和分段施工工分析等。橋梁設計者可以用用SAP2000的橋梁模板建立橋橋梁模型，自動進進行橋梁活荷載的的分析和設計，進進行橋梁基礎隔震震和橋梁施工順序序分析，進行大變變形懸索橋分析和和Pushover推倒分析。SAP2000是整合的結(jié)構(gòu)分析析和設計軟件.具備精密,直觀和通用的用戶戶界面以及為工作作在交通,工業(yè),公眾工程,體育和其它設施中中的工程師所開發(fā)發(fā)的分析引擎和設設計工具.從其基于3D物體的圖像建模環(huán)環(huán)境,到在一強大用戶界界面中整合的眾多多分析和設計選擇擇。1.1-6）建筑結(jié)構(gòu)分析與與設計CSIETABS國際領先的建筑結(jié)結(jié)構(gòu)分析與設計軟軟件，ETABS除一般高層結(jié)構(gòu)計計算功能外，還可可計算鋼結(jié)構(gòu)、鉤鉤、頂、彈簧、結(jié)結(jié)構(gòu)阻尼運動、斜斜板、變截面梁或或腋梁等特殊構(gòu)件件和結(jié)構(gòu)非線性計計算（Pushover，Buckling，施工順序加載等等），甚至可以計計算結(jié)構(gòu)基礎隔震震問題，功能非常常強大。一款大樓分析和設設計軟件。CSI_ETABS已經(jīng)演變?yōu)橐淮瓮晖耆暾拇髽欠址治霾⑶以O計環(huán)境境。當你在設計簡簡單的2D結(jié)構(gòu)或為一幢的高高樓進行動態(tài)分析析非線性防膠滾筒筒漂流控制CSI_ETABS提供了解決方案。。1.1-7）PKPM系統(tǒng)總體介紹成立于1988年依托國家級研究院院的技術(shù)優(yōu)勢建筑行業(yè)最大的軟軟件開發(fā)實體應用普及率75%,8000家設計院用戶國內(nèi)應用最廣泛的的集成CAD系統(tǒng)PKPM系統(tǒng)經(jīng)香港特區(qū)政府審審批通過與新加坡建屋發(fā)展展局合作六年正在香港、新加坡坡、越南、馬來西西亞、韓國等地推推廣國外版本的開發(fā)提提高了質(zhì)量、鍛煉煉了隊伍PKPM英國規(guī)范版本PKPM是集成建筑、結(jié)構(gòu)、、設備、概預算、施工等專專業(yè)的大型集成化化CAD系統(tǒng)建筑設計總平面圖設計小區(qū)規(guī)劃設計室內(nèi)、外裝修設計計建筑鋼筋混凝土多、高高層建筑磚混結(jié)構(gòu)和底框上上磚房結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)預應力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)基礎（柱下獨基、、墻下條基、地基基梁系、筏板基礎礎、樁基、樁筏））箱形基礎砼小型空心砌塊結(jié)構(gòu)給排水設計采暖設計通風空調(diào)設計建筑電氣設計室外給排水室外供暖系統(tǒng)設備施工組織設計施工項目網(wǎng)絡計劃劃及管理建筑工程投招標書書制作施工總平面圖設計計基坑支護設計腳手架設計模板工程設計冬季施工砼和砂漿配合比設設計施工模型輸入專業(yè)分析計算施工圖輔助設計系統(tǒng)的一般工作流流程A）模型的的輸入一個好的的人機交交互模型型應該有有以下特特點：采用Windows界面和風風格圖形對話話框方式式三維的圖圖形平臺臺便于反復復修改輸入平面面軸線布置墻體體門窗一樓平面面布置二樓平面面布置三樓平面面布置全樓組裝裝平面桿系系結(jié)構(gòu)計計算(框架、連連續(xù)梁)三維桿系系結(jié)構(gòu)計計算(薄壁柱模模型)空間結(jié)構(gòu)構(gòu)有限元元分析計計算（墻墻元模型型）工業(yè)廠房房排架、、框排架架磚混結(jié)構(gòu)構(gòu)底層框架架上磚房房結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)輕型鋼結(jié)結(jié)構(gòu)鋼桁架、、支架預應力鋼鋼筋混凝凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)B）專業(yè)分分析計算算體系平面樓板板結(jié)構(gòu)板柱結(jié)構(gòu)構(gòu)，厚板板轉(zhuǎn)換層層結(jié)構(gòu)框支剪力力墻結(jié)構(gòu)構(gòu)柱下獨基基、條型型基礎樁基筏板基礎礎箱型基礎礎基礎的截截面、配配筋設計計和沉降降計算人防計算算基礎與上上部結(jié)構(gòu)構(gòu)共同工工作計算算混凝土小小型空心心砌塊計計算，砌砌塊排塊塊分析樓梯結(jié)構(gòu)構(gòu)計算（（普通樓樓梯、螺螺旋樓梯梯、懸挑挑樓梯））內(nèi)力分析析荷載效應應、組合合安全系數(shù)數(shù)地震作用用分析截面配筋筋設計穩(wěn)定計算算極限狀態(tài)態(tài)設計結(jié)構(gòu)的變變型、撓撓度計算算鋼筋混凝凝土裂縫縫計算適應設計規(guī)范范不斷修訂的的需要設計規(guī)范不斷斷地補充修訂訂，大多數(shù)建建筑要經(jīng)過抗抗震設計，其其計算內(nèi)容比比常規(guī)設計要要增加數(shù)倍的的內(nèi)容。國內(nèi)內(nèi)自主開發(fā)的的軟件才能及及時跟上不斷斷修訂的規(guī)范范。正常使用階段段平面桿系計算算鋼筋混凝土梁梁的撓度計算算和裂縫寬度度計算撓度計算裂縫寬度計算算多層和高層三三維分析TAT薄壁柱模型多層和高層空空間有限元分分析SATWE墻元模型厚板轉(zhuǎn)換層、、復雜樓板有有限元分析SlabCAD層模型層剛度度骨架曲線平面桿系模型型塑性鉸圖空間模型樓層層最大反應力力彈塑性動力時時程分析EPDA磚混結(jié)構(gòu)、底底層框架上層層磚房結(jié)構(gòu)計計算分析結(jié)構(gòu)抗震驗算算墻體抗剪計算算墻體受壓計算算墻體高厚比計計算局部受壓計算算鋼結(jié)構(gòu)二維、、三維分析計計算和優(yōu)化預應力結(jié)構(gòu)二二維及三維計計算三維計算二維計算基礎結(jié)構(gòu)設計計和計算基礎截面、內(nèi)內(nèi)力、配筋計計算樁基、樁筏厚厚板有限元計計算基礎沉降計算算電氣軟件設計計計算照度計算：自自動從圖中提提取照度計算算所需數(shù)據(jù)負荷、線數(shù)、、線徑和管徑徑計算：自動動提取計算所所需數(shù)據(jù)建筑采暖、通通風空調(diào)設計計計算多種系統(tǒng)形式式（單管、雙雙管、水平串串聯(lián)、高壓蒸蒸汽），從平平面圖自動提提取計算數(shù)據(jù)據(jù)，進行水力力計算自動進行全樓樓負荷計算給排水設計計計算自動提取工程程數(shù)據(jù)，進行行給水、循環(huán)環(huán)熱水、排水水和噴灑系統(tǒng)統(tǒng)的水力計算算，并將計算結(jié)果果返回平面圖圖水泵計算：可根據(jù)流量和和揚程自動選選泵，并可生生成泵房任意意角度剖面圖圖PKPM工程設計實例例PKPM工程設計實例例PKPM工程設計實例例C）施工圖輔助助設計接力專業(yè)計算算的結(jié)果模擬人工設設計結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件的專業(yè)業(yè)思路生成可用于于指導施工工的詳細圖圖紙文件整個施工圖圖文件的生生成是自動動或半自動動方式的人工輸入專專業(yè)控制參參數(shù)對計算結(jié)果果歸并整理理按照專業(yè)規(guī)規(guī)范的節(jié)點點構(gòu)造的詳詳細設計仿照人工思思維選出鋼鋼筋提供人工控控制，審核核和修改的的手段由軟件畫出出施工圖提供人工標標注、修改改施工圖的的手段施工圖輔助助的步驟一一般是從房屋模型型中提取一一榀框架生成結(jié)構(gòu)計計算數(shù)據(jù)文文件完成結(jié)構(gòu)分分析計算畫施工圖前前交互輸入入繪圖控制制參數(shù)人工干預設設計布置圖面施工圖生成成鋼筋混凝土土梁柱施工工圖廣東地區(qū)的的梁柱表施施工圖梁柱鋼筋的的平面表示示法鋼筋混凝土土異型截面面柱施工圖圖結(jié)構(gòu)平面、、樓板配筋筋圖框架柱框架梁節(jié)點大樣平面布置鋼桁架支架架門式剛架鋼結(jié)構(gòu)施工工圖柱下獨立基基礎條形基礎地基梁基礎礎和筏板基基礎剪力墻施工工圖磚混結(jié)構(gòu)施施工圖平面布置圖圖圈梁構(gòu)造柱柱節(jié)點大樣樣圖挑檐、墻梁梁節(jié)點大樣樣圖樓梯施工圖圖普通樓梯、、螺旋樓梯梯、懸挑樓樓梯預應力鋼筋筋混凝土梁梁施工圖建筑平立剖剖面施工圖圖建筑詳圖和和小區(qū)規(guī)劃劃鳥瞰圖1.采暖平面施施工圖和系系統(tǒng)圖給排水、采采暖、通風風空調(diào)施工工圖建筑電氣施施工圖二、進入PKPM軟件系統(tǒng)開開始學習習一、人機交交互建立全全樓結(jié)構(gòu)模模型二、自動導導算荷載建建立恒活荷荷載庫三、為各種種計算模型型提供計算算所需數(shù)據(jù)據(jù)文件四、為上部部結(jié)構(gòu)各繪繪圖CAD模塊提供結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的的精確尺寸寸五、為基礎礎設計CAD模塊提供底底層結(jié)構(gòu)布布置與軸線線網(wǎng)格布置置，還提供供上部結(jié)構(gòu)構(gòu)傳下的恒恒活荷載2.1PMCAD是PKPM中的一個結(jié)結(jié)構(gòu)平面計計算機輔助助設計軟件件，PMCAD的基本功能能：六、現(xiàn)澆鋼鋼筋混凝土土樓板結(jié)構(gòu)構(gòu)計算與配配筋設計七、結(jié)構(gòu)平平面施工圖圖輔助設計計八、做磚混混結(jié)構(gòu)圈梁梁布置，畫畫磚混圈梁梁大樣及構(gòu)構(gòu)造柱大樣樣圖九、磚混和和底框上磚磚房結(jié)構(gòu)的的抗震計算算及受壓、、高厚比、、局部承壓壓計算十、統(tǒng)計結(jié)結(jié)構(gòu)工程量量，以表格格形式輸出出2.2完成PMCAD的結(jié)構(gòu)建模模的主要步步驟：⑴人機交互互建立全樓樓結(jié)構(gòu)模型型⑵完成各層層樓板樓面面的詳細布布置⑶生成荷載載信息作為某一個個工程的設設計和計算算，應該先先選擇一個個盤符建立立該項工程程的專用工工作文件夾夾，然后啟啟動PKPM程序。對于一個新新工程，執(zhí)執(zhí)行PMCAD軟件，必須須依次完成成結(jié)構(gòu)平面面計算機輔輔助設計主主菜單主菜菜單1-3項的各類數(shù)數(shù)據(jù)輸入。。為了有助快快速查詢和和設置，PMCAD提供了許多多操作命令令的鍵盤技技術(shù)，教材材列出了部部分常用的的功能鍵。。當然也可可以直接在在菜單區(qū)用用鼠標點取取相應的功功能。2.3設計資料：：某五層現(xiàn)澆澆框架教學學樓，建筑筑平、立、、剖面圖見見圖（1-2）、（1-3）、（1-4）、（1-5），現(xiàn)澆樓樓、屋蓋，，室內(nèi)外高高差0.45m，基礎頂面面距室外地地面0.5m，屋頂設50KN水箱（總重100KN），抗震設防裂裂度為7度，Ⅳ類場地土，近震震?；炷翉姸榷鹊燃墸毫?、板板、柱為C30，主筋HRB335變形鋼筋，箍筋筋HPB235鋼筋?？蚣芴畛涑鋲Σ捎?00×250×110水泥空心磚。1）20厚板底混合砂漿漿打底2）100厚鋼筋混凝土現(xiàn)現(xiàn)澆屋面3）隔汽層，刷冷冷底子油一道，，熱瀝青瑪啼脂脂二道，重量忽忽略不計4）預制膨脹珍珍珠巖塊，最最薄處50厚，最厚處220厚，平均厚度度5）40厚1：2.5水泥砂漿找平平6）二氈三油防防水層：總計屋面恒載：樓面恒載：1）20厚底混合砂漿漿打底2）100厚鋼筋混凝土土現(xiàn)澆樓面3）30厚C20細石混凝土面面層總計墻面恒載：⑴20厚底混合砂漿漿雙面粉刷⑵水泥空心磚總計鋼窗恒載：木門恒載：教室、辦公室室、廁所活載載：走廊、樓梯活活載：屋面（不上人人）活載：屋面雪載：基本風壓：熟練掌握PMCAD交互式數(shù)據(jù)輸輸入界面的作作圖和輸入各各層平面數(shù)據(jù)據(jù)，建立結(jié)構(gòu)構(gòu)整體模型。?；拘g(shù)語軸線──即建筑平面圖圖上的軸線。。它是確定建建筑的墻、柱柱、梁位置的線段段，也叫定位位軸線。網(wǎng)格線─平面面圖中通過墻墻