Pkpm软件的初级应用

PKPM软件的初级应用同济大学土木工程学院主讲：余江滔专业实践Back本章共计8课时PKPM软件的初级应用轴线输入－牛车和火箭1错层和非水平构件2荷载的判断与输入33Satwe的计算参数4Satwe计算结果阅读35仅以此课件献给大老婆PKPM与GF•异：•1.PKPM会陪你一辈子，女朋友。。。。。•2.PKPM一天可能陪你8个小时以上，老婆。。。•同：•1.初次见面亲和，相见恨晚；•2.相处日长，百般不是，处处麻烦，错误百出；•3.半小时就能熟悉，相处二十年也不能完全了解。PKPM的几个小毛病如果你的文件目录很长：F:\EXAMPLESFORLECTURE\PRACTICEOFSPECIALITY\APPLICATIONOFPKPM\MAINMODEL很可能在进行“结构计算”时，出错。如果你的文件目录很长且夹带中文：F:\EXAMPLESFORLECTURE\PRACTICEOFSPECIALITY\APPLICATIONOFPKPM\主楼则可能连PM的模型输入都有问题。PKPM的几个小毛病如果你输入JCCAD模型每次都会丢失，原因很可能是你用的DB软件，且这个版本软件需要把系统时间改到某个很早的时间点之前。如果你在计算中一再莫名其妙地出错，可能是由于你在DB软件中选择不计算地震作用。轴线输入－牛车还是火箭•轴线输入的几种方式：•最原始的建模：两点直线，平行直线，圆弧•规则的房屋：正交轴网，圆弧轴网；•细部修改：平移，平移复制，剪切，延伸，删除，“网点编辑”；•复杂的房屋轴线：采用”建筑图的轴线转换”牛车轴线输入－牛车还是火箭火箭•学生回答:轴线的自动导入轴线输入－牛车还是火箭•找开“建筑图”；•分离出“轴线层”，建立新的图层”PKPM_AXIS”；•将“轴线”转换至图层”PKPM_AXIS”上；•打开“工具”之“加载应用程序”，加载“C:\PKPM\CFG\TchDwg2000.arx”;•CAD菜单项之“转换”之“仅转换为建筑模型数据”火箭轴线输入－牛车还是火箭•建议使用“轴线命名”功能；•过小的节点间距会带来一些“数据检测”和计算的问题，原则是在不明显影响计算结果的基础上尽量合并，但慎用“节点对齐”和“清理网点”•首层建模的网点会在JCCAD中采用，应注意的是尽量保留合适的网线，甚至要增设网线（以便地梁筏板布置），去除干扰网线（影响有限元网格划分）几点注意不等高构件的输入•学生回答错层和非水平构件错层结构是指在建筑中同层楼板不在同一高度，并且高差大于梁高（或大于500mm）的结构类型。错层结构由于楼板不连续，会引起构件内力分配及地震作用沿层高分布的复杂化，错层部位还容易形成不利于抗震的短柱和矮墙，属于复杂多高层结构，因此错层结构在建模、计算、出图等各个设计环节上都有其特殊性，比平层结构的设计要困难得多。下面结合PKPM软件，谈谈错层结构设计分析中应注意的问题。错层和非水平构件•高差小于梁高（或小于500mm）的结构类型•可以按照通常的方式进行模型输入，仅在PM第2项中“结构楼面布置信息”中设置“楼板错层”处理。错层和非水平构件•高差大于梁高（或大于500mm）的结构错层和非水平构件•1.增加标准层方式(推荐)•该方式适用于很多楼层大量房间错层的情况。如果仍然使用修改梁标高的方式，虽然可行，但手工计算错层标高繁冗易出错，修改的工作量太大。在PMCAD模型输入时，结构层的划分原则是以楼板为界，通过增加标准层，将错层部分的楼板人为地分开，实现相同楼层梁板标高不同的目的。•三板斧系列错层和非水平构件13254•共5个标准层错层和非水平构件•2.错层斜梁(对构件单击鼠标右键)•该方式适用于仅有个别楼层的个别房间错层的情况。PMCAD提供了【错层斜梁】及单击鼠标右键的快捷构件修改方式，来指定或修改梁两端的标高，使部分房间周边的梁与同楼层其他梁标高不同。根据PKPM软件自动生成楼板，且楼板标高总与周边梁标高对齐的规律，使得这部分房间楼板标高也与该楼层其他楼板标高不同，从而实现了错层设计。（本法适用于非顶层梁）•三板斧系列•模型“错层斜梁”左侧第一层错层和非水平构件•3.【上节点高】该方式适用于柱的最上层结点。•三板斧系列•该方式适用于柱、墙的最高结点，如坡屋面的斜梁或坡形墙坡的个别房间错层的情况。•其优点是：节点高度改变更符合实际情况。改变节点高度后，不会出现悬臂柱的情况。•其缺点是：处理数据复杂（Satwe的构件输入其实是基于分层原则的，虽然其计算分析模型不是这样）。另外，对于中间层,3D模型比较惊人（实际上并非如此）。因此，错层高差不是很大的节点，则建议采用第二种方法。错层和非水平构件•三板斧系列•三板斧系列对于中间层的错层高差不是很大的节点，则建议采用第二种方法。。。。。。•三板斧系列对于中间层的错层高差不是很大的节点，则建议采用第二种方法。。。。。。轴线输入－牛车还是火箭火箭•学生回答:errorfinding杆件单元的简化基于以上特点，为了提高计算效率，Satwe将实体简化成为了三维杆件。特点：截面高、宽尺寸与长度相比一般不大于1/8Etabs的单元特性三维梁－柱公式112828373744757986810112828373744797581086ixiyizixiyizjxjyjzjxjyjzFCCFCCCCFCCCCMCCMCCCCMCCCCFCCFCCCCFCCCCMCCMCCCCMCCCCiiiixiyizjjjjxjyjzuvwuvw刚度矩阵黑客帝国112828373744757986810112828373744797581086ixiyizixiyizjxjyjzjxjyjzFCCFCCCCFCCCCMCCMCCCCMCCCCFCCFCCCCFCCCCMCCMCCCCMCCCCiiiixiyizjjjjxjyjzuvwuvw黑客帝国荷载的输入和判断•1.程序自动计算•受力构件：梁、柱、墙体、受力杆件、(楼板)•2.手工输入•楼、屋面板•特殊功能房间，如楼梯间•非受力构件：粉刷层、填充墙体•附加荷载•荷载从哪里来荷载的输入和判断•楼板荷载全靠手工输入，现在有了自动计算的功能。虽然程序能自动计算，但仍然需要输入楼板的装饰面荷载，因此，大多数情况下，结构设计人员还是保持手工输入的习惯。名称做法厚度（mm)容重(KN/m3)重量KN(m2)花岗石楼面石材面层20220.44纯水泥浆一道2200.041:3水泥砂浆结合层15200.30纯水泥浆一道2200.04钢筋混凝土楼板120253.00板底20厚粉刷抹平20170.34楼面静载4.2•楼板荷载荷载的输入和判断楼板的三种荷载导算方式•楼板荷载异形板导荷双向板导荷单向板导荷楼面恒载为5.0kN/m2框架梁截面250×500mm荷载的输入和判断•楼板荷载全靠手工输入，现在有了自动计算的功能。异形板荷载的异算原则为板面总荷载按板边沿梁的长度平均分配。•楼板荷载梁自重：0.25*0.5*25=3.1kN/m2阴影部分面积:45m2阴影上的梁周长：33.7m梁上线荷载：45*5/33.7=6.7kN/m23*5=15kN/m22.9+6.7=9.6kN/m2楼面恒载为5.0kN/m2框架梁截面250×500mm荷载的输入和判断•墙体荷载•墙体荷载输入的三点注意：•1.墙体材料的选择（湿容重）•2.层高、墙高及梁高之间的关系•3.窗洞的折减荷载的输入和判断•墙体荷载填充处可改，但建议只改绿色填充承重多孔粘土砖混凝土小型空心砌体加气混凝土砌块湿容重A（kN/m3）1615.98.5两侧粉刷重B（kN/㎡）0.680.680.68墙厚C(mm)0.240.120.190.240.090.250.20.12墙重+粉刷D（kN/㎡）A×C+B=A×C+B=A×C+B=A×C+B=A×C+B=A×C+B=A×C+B=A×C+B=4.522.63.7014.4962.1112.8052.381.7窗洞折减系数(0.8)墙重/米（kN/m）D×E墙高E(m)=层高-梁高3.013.567.8011.1013.496.338.427.145.100.810.856.248.8810.795.076.735.714.082.712.207.029.9912.145.707.576.434.590.89.765.627.999.714.566.065.143.674.218.9810.9215.5418.888.8711.7810.007.140.815.198.7412.4415.117.099.428.005.714.520.3411.7016.6520.239.5012.6210.717.650.816.279.3613.3216.197.6010.108.576.12本工程采用√√√荷载的输入和判断•荷载的校核PM模块Satwe模块框架梁荷载图的含义恒载简图活载简图荷载的输入和判断•梁上荷载荷载的输入和判断•计算机自动导算的得与失程序自动计算梁柱仅包括其净截面，即图中的3.1kN/m•梁板结构荷载(0.25+2*0.4)*0.02*20=0.42kN/m0.25*0.5*25=3.1kN/m0.1*0.25*25=0.625kN/m板厚100mm，梁尺寸250×500mm，粉刷层厚度为20mm程序不会自动计入粉刷层，即图中的0.42kN/m，这就是25*(3.1+0.42)/3.1=28.4kN/m3的来历程序多算了梁、板重叠部分（黄色），即图中的0.625kN/m，这一误差嘛荷载的输入和判断•计算机自动导算的得与失程序自动计算梁柱仅包括其净截面，即图中的18.75kN/m。程序不会自动计入粉刷层，即图中的2.4kN/m，25*(18.75+2.4)/18.75=28.2kN/m3。程序多算了梁、板重叠部分，即图中的0.75kN/m，如考虑这一因素，正确的混凝土容重应为27.2kN/m3。•墙板结构荷载板厚120mm，承重墙尺寸250×3000mm，粉刷层厚度为20mm2*3*0.02*20=2.4kN/m0.25*3*25=18.75kN/m0.12*0.25*25=0.75kN/mSatwe的计算参数•参数确定必经步骤常用步骤少用步骤少用步骤常用步骤少用步骤必经步骤Satwe的计算参数•参数确定少用步骤少用步骤少用步骤常用步骤少用步骤Satwe的计算参数•参数确定以后的部分包括一些PKPM计算结果的举例，数据源自“附件模型”Satwe的计算参数•参数确定-11.水平力与整体坐标夹角（度）：初始值为0，satwe可以自动计算出这个最不利方向角，在wzq.out中输出。可把这个角度作为水平力（风、震）作用的方向角重新进行计算。《建筑抗震设计规范》5.1.1、各类建筑结构的地震作用，应符合下列规定：有斜交抗侧力构件的结构，当相交角度大于15度时，应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用。依据Satwe的计算参数•参数确定-1见前文总信息中增加＂裙房层数＂的参数，是为了0.2Q0的调整．对于立面有变化的高层，程序给出0.2Q0调整可能偏大，可人工干预调整．总信息中增加“裙房层数”的参数，“建筑抗震设计规范”GB50011-2001，第6.1.3.2条，裙房与主楼相连。。。。。。Satwe的计算参数•参数确定-1总信息中增加“转换层所在层号”的参数，““高层建筑混凝土结构技术规程”，第10.2.1～24等规定了构件的抗震等级提高