PKPM 结构设计软件学习与应用
摘要:由中国建筑科学分析院开发的pkpm系列软件是现在国内应用最为广泛的结构计算软件之一,国内大多数设计院结构设计是经过该软件来完成的,已经成为结构设计人员一定正确掌握熟练应用的基本技能。但在实际应用的时候往往因为练习和实践不够,造成不少分析差漏,给工程参数和工程质量带来麻烦,本文就pkpm系列软件学习要领和实际应用进行分析,旨在说明工程设计人员要不断的进行学习,并在学习的基础上不断的进行试验练习,逐渐巩固所学内容和用好所学内容。 关键词:pkpm;设计;学习;应用
abstract: a series of pkpm developed by the china academy of building analysis hospital software is now the most widely used domestic structure calculation software one, most domestic design institute structural design is completed after the software has become a structural designer must correctly grasp the skilledapplication of basic skills. but when in actual applications, often because of the lack of practice and practice, resulting in a lot of analysis of differential leakage brought trouble to the engineering parameters and quality of the project, this article on pkpm series software learning the essentials and the practical application of the analysis, intended to illustrate the
engineering staff to constantly learning and constantly test exercises based on learning, and the gradual consolidation of the learning content and make good use of what they learn.keywords: pkpm; design; learning; application 中图分类号: j916.1 文献标识码:a 文章编号:2095-2104(2012)
pkpm是一套集建筑设计、结构设计、设备设计及概预算、施工软件等于一体的大型建筑工程综合cad系统,这个系统的特点就是不断根据专业和实际需要进行取舍,因此没有必要介绍pkpm所有的功能和命令。
一、回顾pkpm课程的学习 1. pkpm课程的针对性
针对建筑工程设计专业,在学习过程中,最主要的四大课程教学内容是:(1):结构平面计算机帮助设计(pmcad);(2):框排架计算机帮助设计(pk);(3):结构空间有限元研究设计软件(sat-8);(4):基础工程计算机帮助设计(jccad)。在pkpm实践教学这一阶段,可以以不一样种类的工程项目为载体,如砖混结构、框架结构等,学习应用pmcad进行结建立模,然后接力sat-8进行有限元计算,再把上部结构模型数据传到jccad进行基础设计,最后采用施工图设计模块对智能化生成的施工图进行后处理并转换为autocad图形进行编辑,从而完成一套工程项目的结构施工图。 2. pkpm课程的实践练习性
在学习过程中,参照实际工程项目的设计要求,以实际数据为依据来对本身所做项目的设计参数进行选取,如对结构的抗震等级、结构体系的部署方式、不一样用途房间的活荷载、构件的截面尺寸、材料的强度等级、钢筋的强度等级和采用的直径等的选取。并采用正确的检查方法以包管结构设计信息、计算信息等输入的正确性。如经过对整楼模型的仔细观察,检查构件部署是否正确;经过平面荷载表现校核这一模块中的荷载图,来研究荷载输入的正确性等。验证这些提前定的参数经过计算后是否合理,将直接影响结构的安全和经济。
经过这个反复试算的整个过程,掌握模型优化的具体方法和操纵本领。结构模型优化完成后,在进行施工图绘图的时候,正确选择和应用结构施工图的绘图软件,可以快速准确地绘出施工图。并强调施工图绘制与结构制图知识(知识是人类生产和生活经验的总结)的联合,避免在绘制结构施工图时出现很多不规范绘图难题,从而包管施工图的完整性和正确性和图面质量。在这个实践教学整个过程中会全面运用到大量以前所学的混凝土结构、建筑抗震、地基基础、工程制图等知识,处理实际难题的本领,都会觉得本身的专业技能。
3. pkpm课程的有效考核
我们要求在一定时间内快速完成相应的结构施工图的绘制。实践证明,这种考核方式,能比力客观的考查总体知识和技能(对动作方式的一种概括,是按一定的方式反复联系或模仿而形成的熟练
的动作)的掌握情况,能更好地刺激引发学生的学习积极性和主动性。在平时作业的要求方面,可适当放宽时间,但一定要求本人动手去做,不可以眼高手低,真正应用时才发现不会操纵。并且在今后的课程里面要增设计算机帮助设计(pkpm)的课程设计(指拟订一门课程的组织形式和组织结构),也作为整个课程考核中的一部分。
二、pkpm结构设计软件应用 1.抗震分析
抗震分析,更是作了具体明确的要求,设计人员在运用软件进行结构计算时,对软的功能要有切实的了解,才能正确运用,并且对计算结果要进行判别,确认其合理有效后,方能在设计中使用,千万不可盲目依赖于计算软件。随着软件功能的日益完善,相当一部分结构设计人员应用软件时不够重视其技术条件与相关规范、标准规定的相符性。pkpm 系软件在结构设计中应用较广泛。 2.结构计算振型数的确定
采用振型分解反应谱法进行结构水平地震作用计算时, 《抗规》 第 5. 2. 2 条规定:不进行扭转耦联计算的结构,确定水平地震作用标准值的效应,可只取前2~3 个振型,当基本自振周期大于115 s 或房屋高宽比大于 5 时,振型个数应适当增加。《高层建筑混凝土结构技术规程》 (以下简称《高规》 )第 3. 3. 10 条规定:对于不考虑扭转耦联振动影响的结构,结构计算振型数规则结构可取 3 ;当建筑较高、结构沿竖向刚度不均匀时,可取 5~6。上述规范
的条文说明均要求振型个数一般可以取振型参与质量达到总质量 90 %所需的振型数。
结构抗震计算时,考虑平扭耦联计算结构的扭转效应,振型数不应小于 15 ;对多塔结构的振型数不应小于塔楼数的 9 倍 ,且计算振型数应使振型参与质量不小于总质量的 90 %。tat 在 tat -4. out 文件、satwe 在wzq. out 文件、pmsap 在工程名- tb. rpt 文件中查看 x , y 向的有效质量系数。我们都知道,结构计算振型数增加,水平地震作用效应增大,即内力和变形增大;振型数如取少了,后续振型产生的地震作用效应未能计入,导致计算结果不安全,所以,振型数要尽量取得多。但对大型结构,过多的振型数,导致运算时间过长,并对计算机的内存也要求大,而最后的那些高振型对结构地震作用贡献也不大,因此,也不必所有的振型都计算,当有效质量系数超过 0. 9,就意味着计算振型数够了;如果小于0. 9,说明后续振型产生的地震作用效应不能忽略,应增加振型数重算。需要注意的是,振型数也不能超过结构固有振型总数,否则,会引起计算的混乱,以致造成严重的分析错误。结构固有振型总个数等于结构自由度总数。对于有 n 个独立的水平块刚性楼板的结构,独立于刚性楼板的弹性节点数为m ,则结构的自由度数为(3 n + 2 m)。所以,当结构存在大量弹性楼板、越层柱、大开洞错层时如空旷的错层工业厂房、体育馆等 ,按常规的以楼层数为基数来确定振型数 ,有时很可能远不够。所以,检查计算结果时,有效质量系数是否超过 0. 9,是必须检查项目之一。
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