pkpm框架上建门式刚架方法

PKPM 软件园地

第一作者简介：朱伟，男，1969年生，工学硕士，结构工程专业，现在中国建筑科学研究院PKPM CAD 工程部上海分部工作。

PKPM 软件是建筑设计人员常用的辅助设计工具，被设计和审查界认同，并推广到中国的香港和台湾地区以及新加坡、越南等国家。为更好地帮助设计人员正确、合理地使用PKPM 软件，特借助《建筑结构》的信息平台，开设“PKPM 软件园地”，介绍PKPM 的软件功能、技术条件和最新动态，提供PKPM 软件对各种结构的整体解决方案。欢迎读者提供意见和建议，并与我们进行交流。——中国建筑科学研究院陈岱林

框架上门式刚架结构整体设计

朱伟马恩成

（中国建筑科学研究院PKPM CAD 工程部）

[摘要] 针对框架上门式刚架结构形式，对其结构要点进行分析，并介绍了如何利用PKPM 软件对该类结构进行整体分析，提出了该类结构的整体设计方法，可分别采用门规和钢规两种规范进行设计。 [关键词] 门式刚架框架整体分析 PKPM

一、问题的提出

近几年来，轻型钢结构逐渐出现多层框架的顶层为门式刚架轻型房屋结构的结构类型，其典型的结构形式如图1所示。对于这种结构类型，其下部框架需要按框架进行设计，而顶层的门式刚架，可根据《门式刚架轻型房屋钢结构技术规

程》（CECS102：2002）进行设计。利用PKPM 系列软件，对该种结构的设计提出几种典型的设计和分析方法。

图1 结构形式图

二、结构特点

该类轻型钢结构一般层数为2～3层，下部采用等截面构件，梁柱连接采用刚接或铰接连接，上部可采用变截面的梁柱。楼面采用压型钢板和混凝土组合楼盖；屋面一般采用压型钢板、系杆和支撑连接；墙面一般采用压型钢板轻型墙面。

该种结构结合了框架结构和门式刚架结构的特点。下部结构由于功能需要，按钢结构框架进行设计，楼盖的刚度相对较大。上部结构只承担屋面

的荷载，跨度大，荷载轻，为节省钢材，按门式刚架的要求进行布置，采用支撑系统来满足结构的整体刚度，并采用压型钢板、檩条等作为屋面系统，屋盖的刚度相对较小。

对于这种结构，下部框架与上部门式刚架的设计需区别对待，然而它们之间的相互作用、相互影响又是必须考虑的，需要作为一个整体来分析计算。采用PKPM 软件来设计这一类结构，应该注意以下问题。

（1）结构建模

建模时必须输入所有受力构件，包括纵向柱间支撑、屋面水平支撑、系杆等重要的受力构件。这样，整体分析时才能够准确计算结构的刚度。支撑可以按照单拉杆件来设计，整体分析软件目前还没有单拉杆件的设置功能，应该进行补充计算。上部门式刚架屋面刚度由刚架梁、屋面支撑系统、檩条、屋面板等共同组成，其平面内的刚度很难准确考虑，可以偏于安全地忽略屋面板的刚度，将所有的节点视为弹性节点，仅考虑刚架梁、屋面支撑系统的作用。

（2）结构设计依据规范和规程

钢结构设计需要考虑的规范和规程包括《钢结构设计规范》（GB50017—2003）、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB50018—2002）、《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS102：2002）、《轻型钢结构设计规程》（DBJ08-68-97）和《建筑抗震设计规范》（GB50011—2001）。

设计人员为节约用钢量，希望将下部结构依据钢结构设计规范设计，而上部门式刚架结构依据门

式刚架设计规程设计。同时，对钢结构节点设计也提出相应的要求。由此，引起结构的风荷载计算、构件设计和结构整体变形控制等问题。

（3）风荷载计算

风荷载计算，对上部结构是要求考虑屋面的风吸力的影响的。由于门式刚架规程对风荷载的计算有规定，如果采用门式刚架计算，在软件的应用中需要考虑门式刚架规程的风荷载计算。

（4）结构整体控制和构件设计

钢结构规范（简称钢规）和门式刚架规程(简称门规)对构件设计的要求不同，其整体变形的控制对门式刚架部分如何取值？同时，对门式刚架构件和框架构件的计算长度、截面高厚比和宽厚比的控制等的取值也存在问题。

三、PKPM软件的设计计算

对上述结构，设计人员可根据实际情况，按照框架结构计算，或下部按框架结构、上部按门式刚架结构计算。PKPM 2005版软件为下部为框架结构、上部为门式刚架结构这种结构类型的设计，提供了一套三维整体分析设计的解决方案。

1.三维模型输入

需要按实际模型，真实地输入所设计结构的梁、柱、支撑构件，建立下部框架以及上部门式刚架的整体模型。除了梁、柱构件外，支撑构件（柱间支撑、屋面支撑）也需要准确输入。

对结构楼面布置信息，下部框架的楼板（含组合楼盖）输入，按框架方式输入，顶层轻型门式刚架屋面，当采用压型钢板轻型屋面时，可以偏安全地把楼板厚度取为0，不考虑楼板的作用。

2. 结构分析计算

针对“框架+门式刚架”这种特殊的结构，新版SA TW E增加了适应这类结构分析需要的一些特殊的输入项。还要注意以下一些问题：

(1)考虑到顶层门式刚架的压型钢板轻型屋面为非刚性楼面，门式刚架梁要按压弯构件设计，不能选取“对所有楼层强制采用刚性楼板假定”选项，否则屋面刚架梁将不能计算出轴力。

(2)在特殊构件中定义门式刚架梁和门式刚架柱、铰接柱等信息。定义了门式刚架梁、门式刚架柱后，被定义的构件将按照门规进行验算。

(3)门式刚架风荷载定义和组合

考虑顶层门式刚架的特殊风荷载分布方式，风荷载体型系数的选取，如果对整个结构还在门规附录A的适用范围内，可按门规附录A选取，对顶层门式刚架部分的风荷载根据门式刚架规程的要求

进行特殊定义，否则按荷载规范进行选取。

SA TW E中提供5组特殊风荷载的定义，对门式刚架结构一般需要用到4组风荷载:+X、-X、+Y、-Y

方向风荷载，依次称为特殊风1～4。在每一组中输入相应的节点、梁风荷载和柱间风荷载。屋面梁的风吸力（或压力）可以按梁间均布荷载输入，向上为负。

定义门式刚架特殊风荷载以后，要将此特殊风荷载与下面框架程序自动计算的风荷载组合，采用“自定义组合及工况”，考虑底部框架与上部门式刚架风荷载的共同作用，修改特殊风与“X向风”、“Y向风”的同时组合，即要手工修改组合为（以特殊风1为例）：

I.1.2恒+1.4X向风+1.4特殊风1

II.1.2恒+1.4活+0.84X向风+0.84特殊风1

III.1.2恒+0.98活+1.4X向风+1.4特殊风1

IV.1.0恒+1.4X向风+1.4特殊风1

V.1.0恒+1.4活+0.84X向风+0.84特殊风1

VI.1.0恒+0.98活+1.4X向风+1.4特殊风1

PKPM程序针对该类结构的特点，默认指定4组特殊风荷载，并将与软件的X,Y方向风荷载同时考虑，自动按照规范要求修改组合值系数。

(4)修改构件的计算长度系数

SA TW E程序会自动按照有侧移或无侧移框架，根据钢结构规范线刚度比方法，确定柱的计算长度系数。下部框架柱的计算长度系数一般可以直接采用程序按线刚度比的计算结果，顶层门式刚架的计算长度系数需要手工修改，刚架平面内的门式刚架柱的计算长度系数确定方法可以简化为顶层单榀门式刚架直接放在地上，采用二维门式刚架平面分析的方法确定，并根据下部结构对上柱的约束进行适当调整。刚架柱、梁的平面外计算长度取法同二维平面分析，均采用平面外有效支撑的间距。

整体分析时必须考虑采用总刚分析方法。

四、计算结果分析

算例工程为2层结构，下部为采用等截面的梁柱工字形焊接截面，上部为变截面梁柱截面，跨度为18m。采用压型钢板和混凝土组合楼盖，压型钢板屋面、系杆和支撑连接，以及压型钢板轻型墙面。

采用SA TW E软件分析这种门式刚架＋框架组合结构时，为对比，采用钢规和门规分别计算。

计算结果表明，结构的质量、地震周期基本相同，地震产生的构件内力基本相同，结构在各工况下的位移也基本相同，这是因为结构计算采用的计算方法和计算假定是一致的。但结构在风荷载作用

下的效应存在差异。采用门规计算时，考虑屋面风荷载的吸力，根据特殊风荷载作用计算，SA TW E 软件计算了特殊风荷载的内力工况，即工况7～10（对应特殊工况1～4作用下的标准内力），造成对结构的内力和位移在特殊风荷载计算下的整体影响。

由于门式刚架轻型房屋对侧向位移的要求相对较低，结构在X 方向最大层间位移角为1/ 226，按门规能够满足要求（1/60），按钢规多层框架的层间相对位移的限值为1/400，即不能满足要求。

如果上部结构采用门规计算，其计算长度应该采用门式刚架的计算方法，上柱的计算长度与采用钢规的计算方法有差异，造成结构的构件验算结果存在不同。同时，对屋面梁，由于门规要求对屋面梁进行强度和稳定（考虑轴压力）的计算，当采用门规时，其平面内的计算长度按照门规进行计算输入，平面外的计算长度可以根据屋面隅撑的间距进行修改和输入。在SA TW E 的计算结果中，对门式刚架梁进行强度和稳定计算。图2，3分别为顶层采用门规和钢规计算得到的构件应力图。从图中可以看出，构件的应力相差比较远。柱的应力比采用门规一般为0.2~0.3，采用钢规在0.5以上。

由于目前软件中不能考虑单拉杆件的计算，屋面支撑结构在结构整体分析时按拉压构件计算。因此得到的应力为拉压杆件的结果，需要用户注意。

对构件的高厚比和宽厚比等，门规和钢规的规定也不同，程序根据构件定义的不同，进行针对性的计算。

五、全楼连接节点设计

在完成SA TW E 或T A T 三维分析，并查看结果都满足要求的前题下，就可以进入到S T S 的框架模块，进行“框架+门式刚架” 整体结构的全楼节点设计与施工图。可根据不同的连接情况，进行门式刚架

图2 采用门规设计顶层应力结果

计依据门规，对框架节点按照钢规进行设计。同时，S T S 提供工具可将门式刚架节点改为框架节点，框架节点也可改为门式刚架节点，以满足实际工程的需要。图4为采用S T S 软件设计的门式刚架和框架节点大样图。

图4 门式刚架节点大样图

六、结论

对框架上门式刚架结构，PKPM 软件提供了整体设计的方法，可以分别采用门规和钢规进行设计。设计人员在应用软件时，应该注意结构的性能和要求，合理运用软件提供的功能。这种结构已经超过门规规定的适用范围，在实际应用中，必须考虑结构计算方法的合理应用范围。

另外，在结构变形控制方面，软件提供的整体分析方法能准确计算楼层位移和梁挠度，至于变形控制值，尤其对于顶层门式刚架，已超出门规的适用范围，按钢规又太严格，到底控制到多少，没有规范有具体规定；在构件长细比、板件高厚比、宽厚比控制方面也同样存在这个问题，还存在是否要按照抗震规范控制的问题。这些都需要设计人员注意和自行考虑。

PKPM建模教程(砌体部分)

PKPM（2010版）学习交流（砌体结构部分）砌体结构(masonry structure) 是由块材和砂浆砌筑而成的墙，柱作为建筑物主要受力构件的结构。包括砖结构、石结构和其它材料的砌块结构。分为无筋砌体结构和配筋砌体结构。砌体结构在我国应用很广泛，砌体结构的有点是取材方便，有较好的稳定性及保温隔热性能，节约水泥和钢材。缺点是自重大、体积大，砌筑工作繁重，原材料占用良田。由于砖、石、砌块和砂浆间粘结力较弱，因此无筋砌体的抗拉、抗弯及抗剪强度都很低。由于其组成的基本材料和连接方式，决定了它的脆性性质，从而使其遭受地震时破坏较重，抗震性能很差。因此对多层砌体结构抗震设计需要采用构造柱、圈梁及其它拉结等构造措施以提高其延性和抗倒塌能力。对于我们检测单位，常见的砌体结构分为两种，纯砌体结构、底框形式砌体结构。计算砌体结构的承载力验算，我们一般采用PKPM来进行计算。

第1步：“轴线输入” 利用作图工具绘制建筑物整体的平面定位轴线。这些轴线可以是与墙、梁等长的线段也可以是一整条建筑轴线。可为各标准层定义不同的轴线，即各层可有不同的轴线网格，拷贝某一标准层后，其轴线和构件布置同时被拷贝，用户可对某层轴线单独修改。

第2步：“网点生成” 是程序自动将绘制的定位轴线分割为网格和节点。凡是轴线相交处都会产生一个节点，轴线线段的起止点也做为节点。这里

用户可对程序自动分割所产生的网格和节点进行进一步的修改、审核和测试。网格确定后即可以给轴线命名。删除不无用的节点。第3步：“构件定义” 是用于定义全楼所用到的全部柱、梁、墙、墙上洞口及斜杆支撑的截面尺寸，以备下一步骤使用。

PKPM框架结构步骤

一、执行PMCAD主菜单1，输入结构的整体模型 (一)根据建筑平、立、剖面图输入轴线 1、结构标准层“轴线输入” 1)结构图中尺寸是指中心线尺寸，而非建筑平面图中的外轮廓尺寸 2)根据上一层建筑平面的布置，在本层结构平面图中适当增设次梁 3)只有楼层板、梁、柱等构件布置完全一样(位置、截面、材料)，并且层高相同时，才能归并为一个结构标准层 2、“网格生成”——轴线命名 (二)估算(主、次)梁、板、柱等构件截面尺寸，并进行“构件定义” 1、梁 1)抗震规范第6.3.6条规定：b≥200 2)主梁：h = (1/8～1/12) l ，b=(1/3～1/2)h 3)次梁：h = (1/12～1/16) l ，b=(1/3～1/2)h 2、框架柱： 1)抗震规范第6.3.1条规定：矩形柱bc、hc≥300，圆形柱d≥350 2)控制柱的轴压比 ——柱的轴压比限值，抗震等级为一到四级时，分别为0.7～1.0 ——柱轴力放大系数，考虑柱受弯曲影响， =1.2～1.4 ——楼面竖向荷载单位面积的折算值， =13～15kN/m2 ——柱计算截面以上的楼层数 ——柱的负荷面积

3、板楼板厚：h = l /40 ～ l /45 (单向板) 且h≥60mm h = l /50 ～ l /45 (双向板) 且h≥80mm (三)选择各标准层进行梁、柱构件布置，“楼层定义” 1、构件布置，柱只能布置在节点上，主梁只能布置在轴线上。 2、偏心，主要考虑外轮廓平齐。 3、本层修改，删除不需要的梁、柱等。 4、本层信息，给出本标准层板厚、材料等级、层高。 5、截面显示，查看本标准层梁、柱构件的布置及截面尺寸、偏心是否正确。 6、换标准层，进行下一标准层的构件布置，尽量用复制网格，以保证上下层节点对齐。 (四)定义各层楼、屋面恒、活荷载，“荷载定义” 1、荷载标准层，是指上下相邻且荷载布置完全相同的层。 2、此处定义的荷载是指楼、屋面统一的恒、活荷载，个别房间荷载不同的留在PM主菜单3局部修改 (五)根据建筑方案，将各结构标准层和荷载标准层进行组装，形成结构整体模型，“楼层组装” 1、楼层的组装就遵循自下而上的原则。 2、楼层组装完成后整个结构的层数必然等于几何层数。 3、确定“设计参数”，总信息、地震信息、风荷载信息等。二、执行PMCAD主菜单2，布置次梁楼板 1、此处次梁是指未在主菜单1布置过的次梁，对于已将其当作主梁在主菜单1布置过的梁，不得重复布置。 2、对楼梯间进行全房间开洞，“楼板开洞”

砌体结构pkpm设计步骤

砌体结构的pkpm设计步骤具体步入程序时所出现的菜单次序一样：一: 第1步：“轴线输入” 是利用作图工具绘制建筑物整体的平面定位轴线。这些轴线可以是与墙、梁等长的线段也可以是一整条建筑轴线。可为各标准层定义不同的轴线，即各层可有不同的轴线网格，拷贝某一标准层后，其轴线和构件布置同时被拷贝，用户可对某层轴线单独修改。第2步：“网点生成” 是程序自动将绘制的定位轴线分割为网格和节点。凡是轴线相交处都会产生一个节点，轴线线段的起止点也做为节点。这里用户可对程序自动分割所产生的网格和节点进行进一步的修改、审核和测试。网格确定后即可以给轴线命名。删除不无用的节点。第3步：“构件定义” 是用于定义全楼所用到的全部柱、梁、墙、墙上洞口及斜杆支撑的截面尺寸，以备下一步骤使用。第4步：“楼层定义” 是依照从下至上的次序进行各个结构标准层平面布置。凡是结构布置相同的相邻楼层都应视为同一标准层，只需输入一次。由于定位轴线和网点业已形成，布置构件时只需简单地指出哪些节点放置哪些柱；哪条网格上放置哪个墙、梁或洞口。注意：1构造柱布置，构造柱的设置位置应符合相应抗震规范； 2、墙体布置，墙体布置完毕后，荷载不必再输入，系统自动计算墙体荷载； 3、门窗洞口布置，注意洞口大小尺寸（厨卫门宽800mm、卧室900、大门1000，门高2.1米；窗户一般高1.8、1.6米，宽1.5米，满足窗地比即可。洞口设置时至左右节点距离应加以设置。避免洞口超过墙） 4、阳台或者要布置预制板但又不是规则闭合矩形的位置加设梁，此梁按主梁布置，相应的荷载设置也应布置。第5步：“荷载定义” 是依照从下至上的次序定义荷载标准层。凡是楼面均布恒载和活载都相同的相邻楼层都应视为同一荷载标准层，只需输入一次。荷载输入-恒活设置时，选择自动计算现浇板自重注意：1、楼面恒载，根据楼面做法，经计算一般取1.0到1.2，卫生间加做防水后取1.6左右。楼梯处取梯段板及踏步换算厚度后，乘以相应容重加上粉刷层容重，为4.5左右。预制板恒载为3或2.96（自重2+粉刷0.4+做法0.6）顶层楼面恒载加大，2.2考虑保温隔热。 2、楼面活荷载查荷载规范。

pkpm框架上建门式刚架方法

PKPM 软件园地第一作者简介：朱伟，男，1969年生，工学硕士，结构工程专业，现在中国建筑科学研究院PKPM CAD 工程部上海分部工作。 10 PKPM 软件是建筑设计人员常用的辅助设计工具，被设计和审查界认同，并推广到中国的香港和台湾地区以及新加坡、越南等国家。为更好地帮助设计人员正确、合理地使用PKPM 软件，特借助《建筑结构》的信息平台，开设“PKPM 软件园地”，介绍PKPM 的软件功能、技术条件和最新动态，提供PKPM 软件对各种结构的整体解决方案。欢迎读者提供意见和建议，并与我们进行交流。——中国建筑科学研究院陈岱林框架上门式刚架结构整体设计朱伟马恩成（中国建筑科学研究院PKPM CAD 工程部） [摘要] 针对框架上门式刚架结构形式，对其结构要点进行分析，并介绍了如何利用PKPM 软件对该类结构进行整体分析，提出了该类结构的整体设计方法，可分别采用门规和钢规两种规范进行设计。 [关键词] 门式刚架框架整体分析 PKPM 一、问题的提出近几年来，轻型钢结构逐渐出现多层框架的顶层为门式刚架轻型房屋结构的结构类型，其典型的结构形式如图1所示。对于这种结构类型，其下部框架需要按框架进行设计，而顶层的门式刚架，可根据《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS102：2002）进行设计。利用PKPM 系列软件，对该种结构的设计提出几种典型的设计和分析方法。图1 结构形式图二、结构特点该类轻型钢结构一般层数为2～3层，下部采用等截面构件，梁柱连接采用刚接或铰接连接，上部可采用变截面的梁柱。楼面采用压型钢板和混凝土组合楼盖；屋面一般采用压型钢板、系杆和支撑连接；墙面一般采用压型钢板轻型墙面。该种结构结合了框架结构和门式刚架结构的特点。下部结构由于功能需要，按钢结构框架进行设计，楼盖的刚度相对较大。上部结构只承担屋面的荷载，跨度大，荷载轻，为节省钢材，按门式刚架的要求进行布置，采用支撑系统来满足结构的整体刚度，并采用压型钢板、檩条等作为屋面系统，屋盖的刚度相对较小。对于这种结构，下部框架与上部门式刚架的设计需区别对待，然而它们之间的相互作用、相互影响又是必须考虑的，需要作为一个整体来分析计算。采用PKPM 软件来设计这一类结构，应该注意以下问题。（1）结构建模建模时必须输入所有受力构件，包括纵向柱间支撑、屋面水平支撑、系杆等重要的受力构件。这样，整体分析时才能够准确计算结构的刚度。支撑可以按照单拉杆件来设计，整体分析软件目前还没有单拉杆件的设置功能，应该进行补充计算。上部门式刚架屋面刚度由刚架梁、屋面支撑系统、檩条、屋面板等共同组成，其平面内的刚度很难准确考虑，可以偏于安全地忽略屋面板的刚度，将所有的节点视为弹性节点，仅考虑刚架梁、屋面支撑系统的作用。（2）结构设计依据规范和规程钢结构设计需要考虑的规范和规程包括《钢结构设计规范》（GB50017—2003）、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB50018—2002）、《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS102：2002）、《轻型钢结构设计规程》（DBJ08-68-97）和《建筑抗震设计规范》（GB50011—2001）。设计人员为节约用钢量，希望将下部结构依据钢结构设计规范设计，而上部门式刚架结构依据门

pkpm结构设计详细步骤

PM操作步骤（第二题卓老师） ①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩ 双击击如下图标，进入PKPM主菜单一、模块（PM整体结构建模与形成数据文件）（当前工作目录要自己先指定好路径）点击 1.布置轴网 ①点击轴网输入，选择正交轴网 ②点击确定，布置如下 ③点击使用或两点直线命令，增加一条轴线 ④点击按TAP键成批输入，命名如下所示 2.楼层定义（布置柱子和梁） ①点击后点击 1）布置柱子出现柱布置菜单如下图所示，可进入柱截面定义、布置等 ②点然后 ③点击确定选择500*500的柱后，选柱布置如下 2）梁布置 ④点击250*400200*300 选择250*400布置如下 ⑤点击选择200*300布置（次梁也用来布置） ⑥点击 3）偏心对齐 ⑦点击选偏心如下所示 4）复制标准层 ⑧点击添加两个标准层 3.荷载输入 1）第1标准层荷载输入

选择第一标准层 ①点击选择如下所示 ②荷载输入布置9KN/m的荷载布置5KN/m的荷载 2）第2标准层荷载输入 ①选择先布置9KN/m的梁间荷载 ②再布置m的梁间荷载 2）第3标准层荷载输入 ①选择主菜单点击选择 ②点击选择输入m的荷载 4）楼面荷载的输入 ①点击添加如下 ②点击确定 4.设计参数 4.设计参数 ①单击“设计参数”出现如下对话框 ②点击 ③单击地震信息，出现如下对话框 ④单击风荷载信息，出现如下对话框 ⑤单击绘图参数，出现如下对话框点击确定 ⑥单击楼层定义的换标准层，然后单击添加标准层，选则全部复制，同样的方法添加两个标准层添加完两个标准层，然后对第二标准层进行修改如下图所示，对第三标准层进行修改，如下图所示 5.楼层组装 1） 2） ①保存退出

PKPM- 砌体与底框结构设计入门

PKPM- 砌体与底框结构设计入门第一章PKPM软件在砌体结构设计中的应有概述 1.1 软件结构及功能 1.2 QITI工作环境与快捷键 1.3 文件存取管理信息化第二章普通砌体结构的设计 2.1 设计条件（工程实例） 2.2 模型建立 2.3 平面荷载显示校核 2.4 砌体信息及计算 2.5 结构平面图绘制 2.6 楼面梁的计算和绘制 2.7 平面布置的详图设计第三章底框－抗震墙结构的计算与设计 3.1 设计条件（工程实例） 3.2 模型建立 3.3 底框－抗震墙结构的初步计算 3.4 底框－抗震墙结构三维分析第四章朽筋砌块砌体结构三维分析与设计 4.1 与普通砌体结构建模的对比 4.2 砌体信息输入及三维分析 4.3 配筋砌体结构三维分析

4.4 配筋砌块砌体结构的图设计第五章砌体结构混凝土构件设计 5.1 雨篷、挑檐、阳台设计 5.2 挑梁设计 5.3 墙梁设计 5.4 圆弧梁设计第六章结构施工图通用菜单及图形的编辑、打印和转换 6.1 简介 6.2 参数设置 6.3 施工图标注 6.4 大样图 6.5 TCAD图形系统的编辑、打印及转换本书的使用，可按照三个阶段进行： 1）软件部分的学习：先学习技术条件，然后按照设计步骤，进行一至两遍的基本操作，使自己对软件的全局和基本的操作流程具备初步的了解。 2）设计知识的学习：根据书中提及的有关设计原理和设计经验，并参照设计过程中的一些体会，结合例题阅读本文的设计知识部分，以便熟悉设计原理和常用经验，理解软件使用中各关键参数的意义，加深对软件的认识。 3）结构规范链接对工程实例进行再次演练，明确规范的常识性

PKPM建模步骤

PKPM建模步骤常识：1KN相当于100KG物体的重量，10KPa约等于1t/m2(即1m2上1t重的物体产生的压强) 第一步：看建筑图主要看轴线尺寸，柱位，墙的位置，楼梯的位置，建筑标高，室内外高差，层高，檐口的高度，看立面图确定层高，根据建筑平面图及使用功能确定荷载，根据建筑物的总高度确定抗震等级。初步从建筑图中获取信息，估算外圈梁高，柱截面尺寸，板厚，以及确定要建模型的标准层数。一般情况下边柱和中柱尺寸做成一样。结构高度是建筑标高减去面层的高度。梁的截面尺寸，宜符合下列要求：截面宽度不宜小于200mm；截面高宽比不宜大于4；净跨与截面高度之比不宜小于4（抗规6.3.1 第60页）。框架梁的经济跨度一般为6到8米。框架结构主梁截面高度可按主梁计算跨度的十五分之一到十分之一确定，主梁截面的宽度可取主梁高度的二分之一到三分之一。主梁比次梁至少高50mm。当梁底距外窗顶尺寸较小时，宜加大梁高做至窗顶。尽量避免长高比小于4的短梁，采用时箍筋应全梁加密，梁上筋通长，梁纵筋不宜过大。梁宽大于350时，应采用四肢箍。柱的截面尺寸，宜符合下列要求：1.截面的宽度和高度，四级或不超过2层时不宜小于300mm，一二三级且超过2层时不宜小于400mm；圆柱的直径，四级或不超过2层时不宜小于350mm,一二三级且超过2层时不宜小于450mm。2.剪跨比宜大于2（简支梁上集中荷载作用点到支座边缘的最小距离a与截面有效高度h之比）。3.截面长边与短边的边长比不宜大于3。（抗规6.3.5 第61页）。所有框架柱的配筋要进行优化归并，减少柱的种类和钢筋的种类，并且柱配筋每一侧至少要有1.2的放大系数，不能采用pkpm自动生成的结果。板厚取值：取板跨短边1/35——1/40，一般现浇板厚取100mm，屋面板厚取120mm。异型板厚取110——150mm，一般取120mm。开洞和板厚为零的区别：全房间开洞则板上无荷载；板厚为零则荷载仍然可以传递。第二步：建立模型建立工作目录，进入PKPM软件中的PMCAD，定轴网，布置梁柱。第三步：荷载输入楼梯间一般定义板厚为零若勾选自动计算现浇楼板自重，则只需输入附加恒载即可，附加恒载，住宅取1.5KN/m2,商铺取2.5 KN/m2,楼梯取7 KN/m2。活载查荷载规范，一般民用住宅，宿舍，办公楼2KN/m2，食堂餐厅2.5KN/m2，非上人屋面0.5KN/m2，上人屋面2.5KN/m2，消防楼梯3.5KN/m2。屋面恒载可取4KN/m2 楼梯间的导荷方式为对边导荷梁上荷载主要是墙重及其他作用与梁上的荷载，自定义荷载数值，然后布置到梁上，梁上无活荷载 SATWE参数设置混凝土容重考虑抹灰等，一般框架结构取26KN/m2，框剪结构取27KN/m2，纯剪力墙结构取28KN/m2 梁柱板保护层厚度：梁一般为25mm；柱一般为30mm；板一般为15mm。一般认为计算振型个数应该大于9，多塔结构振型应该更多些，但应该注意一点，此处指定的

pkpm砌体结构设计步骤

砌体结构的pkpm 设计步骤具体步入程序时所出现的菜单次序一样：一: 第1 步：“轴线输入” 是利用作图工具绘制建筑物整体的平面定位轴线。这些轴线可以是与墙、梁等长的线段也可以是一整条建筑轴线。可为各标准层定义不同的轴线，即各层可有不同的轴线网格，拷贝某一标准层后，其轴线和构件布置同时被拷贝，用户可对某层轴线单独修改。第2 步：“网点生成” 是程序自动将绘制的定位轴线分割为网格和节点。凡是轴线相交处都会产生一个节点，轴线线段的起止点也做为节点。这里用户可对程序自动分割所产生的网格和节点进行进一步的修改、审核和测试。网格确定后即可以给轴线命名。删除不无用的节点。第3 步：“构件定义” 是用于定义全楼所用到的全部柱、梁、墙、墙上洞口及斜杆支撑的截面尺寸，以备下一步骤使用。第4 步：“楼层定义” 是依照从下至上的次序进行各个结构标准层平面布置。凡是结构布置相同的相邻楼层都应视为同一标准层，只需输入一次。由于定位轴线和网点业已形成，布置构件时只需简单地指出哪些节点放置哪些柱；哪条网格上放置哪个墙、梁或洞口。注意：1 构造柱布置，构造柱的设置位置应符合相应抗震规范；2、墙体布置，墙体布置完毕后，荷载不必再输入，系统自动计算墙体荷载；3、门窗洞口布置，注意洞口大小尺寸（厨卫门宽800mm、卧室900、大门1000，门高2.1 米；窗户一般高1.8、1.6 米，宽1.5 米，满足窗地比即可。洞口设置时至左右节点距离应加以设置。避免洞口超过墙）4、阳台或者要布置预制板但又不是规则闭合矩形的位置加设梁，此梁按主

梁布置，相应的荷载设置也应布置。第5 步：“荷载定义” 是依照从下至上的次序定义荷载标准层。凡是楼面均布恒载和活载都相同的相邻楼层都应视为同一荷载标准层，只需输入一次。荷载输入-恒活设置时，选择自动计算现浇板自重注意：1、楼面恒载，根据楼面做法，经计算一般取1.0 到1.2，卫生间加做防水后取 1.6 左右。楼梯处取梯段板及踏步换算厚度后，乘以相应容重加上粉刷层容重，为4.5 左右。预制板恒载为3 或2.96（自重2+粉刷0.4+做法0.6）顶层楼面恒载加大，2.2 考虑保温隔热。2、楼面活荷载查荷载规范。 3、梁间恒载，阳台挑梁3.5（阳台高1.05 到1.1 米不等，乘以容重，加上做法，窗户玻璃重），边梁高度与挑梁一致，但宽度减小。若跳梁宽度240，边梁150 即可。第6 步：“信息输入” 是进行结构竖向布置。每一个实际楼层都要确定其属于哪一个结构标准层、属于哪一个荷载标准层，其层高为多少。从而完成楼层的竖向布置。在输入一些必要的绘图和抗震计算信息后便完成了一个结构物的整体描述。修改相应本层信息及参数两保护层厚度25 即可。第7 步：“保存文件”是确保上述各项工作不被丢弃的必须的步骤。执行计算后，抗震及抗压计算不满的地方，加大砂浆砌体编号或修改没窗洞口尺寸。边梁，挑梁自行配筋。预制板摆放，跨度不大于 4.2 米。沿长向布置。顶层楼板为满足防水要求一律现浇。二.主菜单项目2 运行完后，产生的文件是TATDA1.PM，LAYDATN.PM。这两文件是描述各层布置并与本CAD 系统其它功能模块接口的重要数据文件。屏幕上出现四个选择菜单：0. 本菜单不是第一次执行当本项

砖混结构PKPM步骤

砖混结构PKPM步骤。 pkpm中砖混结构采用那些程序计算啊？设计流程是怎样的啊？ 1、建模：先参考建筑图PMCAD第一项里建立合理的模型框架（墙、柱、梁、墙体开洞），然后输入恒载、活载、线荷载，填写相关设计参数，最后确定好标准层的个数，进行楼层组装 2、执行PMCAD第二项的相关布置 3、执行PMCAD第三项，更改需要改变的荷载 4、执行PMCAD第八项，抗震计算 5、最后就可以画板结构图了最后补充一句，有些很简单的问题自己去学习和摸索，不能养成什么问题都依赖别人的毛病！！！还要注意抗倾覆计算第二项的时候，注意降低卫生间等有水房间的楼板标高~~ 计算砖混结构时,PKPM（2005年9月版）的主要步骤如下: 1、输入结构模型及荷载：包括轴线、墙厚、连梁、板厚、构造柱（按柱输入）、设计参数等基本信息； 2、结构楼面布置信息：布置楼板错层、楼板开洞，修改部分板厚，布置圈梁 3、楼面荷载传导计算：输入及修改部分荷载，荷载传递计算 4、砌体结构抗震及其他计算，察看输出结果：包括受压计算、抗震计算、局压计算等结果。 5、画结构平面图：计算楼板配筋 6、砖混节点大样：在楼板配筋图的基础上，输出圈梁及构造柱的节点。 7、如果需要计算第一步模型中输入的连梁的话，可在形成PK文件这步选取要计算的连梁，然后到PK中去计算。建议一次不多于5个，否则可能会计算不准确。后面就是基础计算了！梁的另一种算法: 砖混的连梁可以直接用TAT或SWATE算，只需要把梁节点定义成铰支座，再进行整体计算就行，比用PK快且准确为什么我用swate算出问题？

框架结构建模问题？框架结构建模时候问题：1、建好框架后再把墙体也输入模型，然后一起计算基础吗？2、还是单独框架计算，算基础的时候把墙体荷载作为线荷载再输入到基础里面？一般框架结构结构的填充墙是折算成线荷载输入到梁上的,如果是剪力墙那肯定要建到模型里一起算的那对于底层没有梁的话我怎么输入啊楼上的,框架结构底层没梁,首层的墙你打算如何搁置?没亮是不可能的框架结构的填充墙是折算成线荷载输入到梁上的,底层的话我是要手动加进去以后在计算基础的。不知道大家怎样？ 1.框架结构梁上的荷载即填充墙的荷载要按计算出的线荷载加在上面. 2.框架结构一般采用独立基础,通常要在柱基之间设置拉梁.在利用JCCAD进行基础计算前,要用PMCAD补建地梁及上部隔墙恒荷载,但在SATWE总信息的"恒活荷载计算信息"应选择"模拟施工2",然后进行基础计算分析!! 框架结构的梁上荷载怎么输？一道梁上是输本层的墙荷？还是这道梁上所有的墙（到楼顶）都输到上面？本架梁和他上部相邻梁之间所有的墙体的重量都要换算成线荷载加在本架梁上我们一般是直接把墙体荷载折算成线荷载输在梁上的，算基础的时候，把底层轴力再加上底层墙体荷载进行计算的

门式刚架钢结构设计说明

门式刚架钢结构设计说明 1、根据甲方提供的基地平面图. 2、本工程抗震设防烈度为七度.建筑抗震设防类别为丙类；场地类别为II类.设计基本加速度0.15g；设计地震分组第二组. 3、本工程室内设计标高%%p0.000相当于绝对标高(罗零或黄海标高) 32.80 . 4、标高以米计,其余尺寸以毫米计.图纸中所有尺寸均以标注为准，不得以比例尺量取图中尺寸. 5、本工程合理使用年限50年.结构安全等级为二级. 6、本工程上部结构为单层门式刚架结构体系.跨度12米,柱距6米.屋面彩钢板,墙面标高3米以下砖墙,以上彩钢板.基础采用独立基础. 7、设计遵循的主要规范:国家现行建筑结构设计规范、规程. <<钢结构设计规范>> GB50017-2002 <<钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程>> JGJ82-2001 <<门式刚架轻型房屋钢结构技术规程>> CECS102:2002 <<建筑钢结构焊接规程>> JGJ81-2002 <<冷弯薄壁型钢结构技术规程>> GB50018-2002 <<涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级>> GB8923 8、设计荷载取值（1）屋面静荷载：檩条+单层彩钢暗扣板426＋保温棉50=0.2KN/m （2）屋面活荷载：0.30KN/m （3）基本风压:0.80KN/m,地面粗糙度为B类，刚架、檩条、墙梁及围护结构体型系数按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102：2002. （4）未经本院同意，施工，使用过程中荷载标准值不得超过上述载限值.

9、本工程施工时，应严格按现行<<钢结构工程施工及验收规范>> GB50205-2001的规定执行. 10、钢结构施工中必须密切配合建施、电施、水施、暖通及空调等有关图纸施工，如：配合建施预留孔洞及柱与墙身的拉结钢筋等；电施的预埋管线、防雷接地；水施的预埋管及预留洞等. 11、本说明为本工程钢结构部分，基础及钢筋混凝土部分结构设计说明详结施. 二、材料选用： 1、型钢、组成钢柱、钢梁的钢板及梁柱端头板、加劲肋材质均采用SS400及Q235.B钢，其质量标准应符合<<碳素结构钢>> GB/T700-2006<<低合金高强度结构钢>> GB/T1591-2008规定的要求,保证其抗拉强度、伸长率、屈服点，碳、硫、磷的极限含量. 2、檩条采用Q345镀锌冷弯檩条.隅撑、柱间支撑、屋面水平支撑及拉条均采用Q235.B钢. 3、高强度螺栓、螺母和垫圈采用摩擦型，其性能应满足《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件》GB/T1231-2006中的规定.强度等级为10.9s. 4、钢结构焊接所需的焊条型号选用E4301或E4303，埋弧自动焊焊丝及焊剂型号选用HJ401-H09；焊条性能需符合《碳钢焊条》GB/T5117-95规定，焊丝性能需符合《熔化焊用钢丝》GB/T14957-94规定. 5、檩条与檩托、隅撑与刚架斜梁等次要连接采用普通螺栓，符合现行国家标准《六角头螺栓－C级》GB5780的规定.基础锚栓采用Q235. 6、屋面压型钢板为0.426mm厚（基材厚度）镀锌彩色钢板.单层，波高>41mm,波宽为215mm.墙板采用950型，0.426mm厚（基材厚度）.单层，波高>35mm,波宽为195mm.彩色钢板收边泛水基材厚度0.426mm. 7、钢板镀层：冷轧钢板经连续热浸镀铝处理，其镀铝锌量为275g/m2. 8、固定屋、墙面钢板自攻螺丝应经镀锌处理，螺丝之帽盖用尼龙头覆著，且钻尾能够自行钻孔固定在钢结构上. 9、止水胶泥：应使用中性之止水胶泥(硅胶). 10、本工程所有钢构件规格、型号未经本院同意严禁任意替换. 三、钢结构的制作与安装

PKPM操作流程自己总结

PKPM操作流程（以砌体结构为例，版本PKPM2010）目录第一部分 1、选择工作目录 2、建模 3、荷载输入 4、板厚 5、换标准层 6、楼层组装 7、设计参数 8、存盘退出第二部分 9、结构平面图 10、计算参数 11、绘图参数 12、楼板计算 13、绘制配筋图第三部分 14.图形完善

15、其他技巧 1、选择工作目录选择pkpm砌体结构——砌体结构辅助设计——1砌体结构建模与荷载输入 2、建模【1】选择轴线输入——矩形轴网——输入上/下开间、左/右进深数据（具体数据由建施平面图轴网取得，轴线要完整。）轴线不需要命名，最后粘贴建施轴网。【2】我们建立轴网，其实就是一个网格。然后我们对照建施平面图删除不需要的线（使用删除按钮或者图素编辑），增加部分线（使用偏移功能，包括阳台雨篷线），然后要删除多余的节点。【3】在修改后的网格上布置墙体，注意墙宽与是否需要偏移。【4】柱布置，按照设置要求（抗震规范84页）布置不同的构造柱，构造柱应符合构造要求（抗震规范85页）。【5】梁布置。一般设置在卫生间、阳台处，以及可以将板分隔成规则状位置。【6】洞口设置。由建施门窗表设置洞口尺寸，注意设置窗的窗底标高。【7】构件删除。使用构件删除选项，选择若干种构件，然后选定目标删除。【8】构件检查。使用本层修改选项，查改或者替换相关构件。【9】本层信息填写。注意底层一般为水泥砂浆，选择1. 3、荷载输入【1】恒活设置自动计算现浇楼板自重选项前打勾，楼面恒载自己计算，计算条件查找建施楼面做法（例如最后计算为1.5）。活载查找荷载规范（第10、11页）按条件确定。【2】楼面荷载——楼面恒载，需要修改的输入相关数据，然后点击相应楼面。【3】楼面荷载——楼面活载，修改相应荷载。如阳台。【4】梁间荷载 A梁荷定义：添加模型中各种类型的荷载。 B恒载输入：依次选择不同的荷载类型设置到相对应的梁上。 4、板厚【1】生成楼板。选择楼层定义——楼板生成——生成楼板。【2】修改板厚。选择修改板厚，输入数值，点击相应板完成修改。注意楼梯间板厚改为0。【3】楼板错层。选择楼板错层，下为正，输入数值（由建施总说明查），然后点击错层较低位置。如厨房、卫生间、阳台等。 5、换标准层【1】选择楼层定义——换标准层——添加新标准层

pkpm结构设计详细步骤

P M操作步骤（第二题卓老师） ?????????? ①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩ 双击击如下图标，进入PKPM主菜单一、模块（P M整体结构建模与形成数据文件）（当前工作目录要自己先指定好路径）点击 1.布置轴网 ①点击轴网输入，选择正交轴网 ②点击确定，布置如下 ③点击使用或两点直线命令，增加一条轴线 ④点击按TAP 键成批输入，命名如下所示 2.楼层定义（布置柱子和梁） ①点击后点击 1）布置柱子出现柱布置菜单如下图所示，可进入柱截面定义、布置等 ②点然后 ③点击确定选择500*500的柱后，选柱布置如下 2）梁布置 ④点击250*400 200*300 选择250*400布置如下 ⑤点击选择200*300布置（次梁也用来布置） ⑥点击 3）偏心对齐 ⑦点击选偏心如下所示 4）复制标准层 ⑧点击添加两个标准层 3.荷载输入 1）第1标准层荷载输入选择第一标准层 ①点击选择如下所示 ②荷载输入

布置9KN/m的荷载布置5KN/m的荷载 2）第2标准层荷载输入 ①选择先布置9KN/m的梁间荷载 ②再布置 1.5KN/m的梁间荷载 2）第3标准层荷载输入 ①选择主菜单点击选择 ②点击选择输入1.5kn/m的荷载 4）楼面荷载的输入 ①点击添加如下 ②点击确定 4.设计参数 4.设计参数 ①单击“设计参数”出现如下对话框 ②点击 ③单击地震信息，出现如下对话框 ④单击风荷载信息，出现如下对话框 ⑤单击绘图参数，出现如下对话框点击确定 ⑥单击楼层定义的换标准层，然后单击添加标准层，选则全部复制，同样的方法添加两个标准层添加完两个标准层，然后对第二标准层进行修改如下图所示，对第三标准层进行修改，如下图所示5. 楼层组装 1） 2） ①保存退出 ②确定（pmcad 的第一部就完成了） 6. 全房间开洞、修改板厚、荷载修改 ①单击“应用”出现如下图标保存退出

PKPM软件JCCAD筏板基础设计步骤举例

PKPM软件JCCAD筏板基础设计步骤举例PKPM软件JCCAD筏板基础设计步骤举例一、地质资料输入 1、PKPM软件的JCCAD部分进行基础设计时，不一定要输入地质资料。对于无桩的基础，如果不进行沉降计算，则可以不输入地质资料；如果要进行沉降计算，则需要输入地质资料。输入土的力学指标包括：压缩模量、重度。对于有桩基础，如果不进行单桩刚度及沉降计算的话，可以不输入地质资料；否则就要输入。输入土的力学指标包括：压缩模量、重度、状态参数、内摩擦角和粘聚力。 2、在PKPM软件主界面“结构”页中选择“JCCAD”软件的第一项“地质资料输入”，程序进入地质资料输入环境，如下图所示： 3、土层布置

给地质资料命名之后，开始进行土层布置，点击右侧菜单“土层布置”，如下图所示：弹出土层参数对话框，显示用于生成各勘测孔柱状图的地基土分层数据，如下图所示：4、输入孔点

单击“孔点输入”→“输入孔位”，以相对坐标和米为单位，逐一输入所有勘测孔点的相对位置。孔点输入结束后，程序自动用互不重叠的三角形网格将各个孔点连接起来，并用插值法将孔点之间和孔点外部的场地土情况计算出来。如下图所示：程序要求孔点形成的三角形网格互不交叉，互不重叠。如孔点位置十分复杂，程序自动形成的网格不能满足上述要求，可以通过“网格修改”命令由人工修改完成。点击“修改参数”，点取已输入的孔点，弹出孔点土层参数对话框，如下图所示。对话框中显示的是标准孔点的土参数，应按各勘测孔的情况修改表中的数据，如土层低标高、土层参数、空口标高、探孔水头标高等。空口位置一般不采用绝对坐标，不必修改孔口坐标。如某一列各勘测孔的土参数相同，可以选择“用于所有点”，以减少修改土层参数的工作量。

PKPM系列CAD软件中砌体结构的辅助设计

PKPM系列CAD软件中砌体结构的辅助设计金新阳陈岱林黄立新顾维平摘要介绍了PKPM系列中砌体结构CAD软件的关键技术及主要功能和特点，并讨论了工程应用中若干常见的问题。该软件采用图形交互快速建立结构模型；自动导算荷载并生成设计所需的结构信息；可完成砌体及底框结构抗震计算及静力计算；绘制混凝土梁、柱、板及结构平面施工图及砌体圈梁、构造柱和芯柱大样图；完成阳台、雨篷、墙梁及挑梁等混凝土构件的计算和绘图。关键词砌体结构CAD软件 Computer Aided Design Software for Masonry or Concrete Masonry Structures in PKPM CAD System Jin Xinyang Chen Dailin Huang Lixin Gu Weiping (Institute of Building Structures, China Academy of Building Research) Abstract This paper introduces the CAD software for masonry or concrete masonry structure, which is a part of PKPM CAD system. By means of graphic interactive input, a model of masonry or concrete masonry structure can be built up efficiently. Structure analysis for anti-earthquake and vertical loads can be carried out. The working drawings of structure plan and the details of beam, column and balcony can be drawn out automatically. Some common questions occurred in structural design are discussed。 Keywords masonry structure; CAD software 1 概述砌体结构辅助设计是PKPM系列CAD软件中研制开发最早且应用最广泛的功能之一。据调查，用户中采用PKPM软件设计砌体结构工程的, 约占30％。该软件的主要功能及特点有： (1) 利用图形交互输入快速高效建立砌体结构模型。自动导算荷载并生成荷载信息，自动生成抗震计算及结构设计所需的结构信息。 (2) 自动完成砌体结构及底框上砖房结构抗震承载力验算及墙体静力计算，完成底框结构分析和施工图设计。 (3) 计算现浇板的内力及配筋，完成板配筋图及结构平面图。自动生成并绘制砌体圈梁、构造柱及芯柱节点大样图。 (4) 完成砌体结构中挑梁、墙梁及阳台、雨篷、挑檐等构件的计算及绘图。 (5) 将上部结构平面布置及导算的荷载自动传给基础，完成条基、独基、弹性地基梁及桩基的设计及施工图。上述功能形成了一个砌体结构辅助设计的完整系统(见图1)。

门式钢架的受力分析实例

门式钢架的受力分析实例一、分析种类：结构力学静力分析二、基本理论：结构矩阵分析是结构力学的一种分析方法。结构矩阵分析方法认为：结构整体可以看作是由有限个力学小单元相互连接而组成的集合体，每个单元的力学性能可以比作建筑物中的砖瓦，装配在一起就提供整体结构的力学特性。有限元法的基本思想是： 1.假想把连续系统分割成数目有限的单元，单元只在数目有限的节点相连。在节点引进等效载荷，代替实际作用与系统的外载荷 2.对每个单元由分块近似的思想，按一定的规则建立求解未知量与节点相互作用之间的关系 3.把所有单元的这种特性关系按一定条件集合起来，引入边界条件，构成一组以节点变量为未知量的代数方程组，求解就得到有限个节点处的待求变量所以，有限元法实质上是把具有无限个自由度的联系系统，理想化为只有有限个自由度的单元集合体，使问题转化为适合于数值求解的结构型问题静力分析用于求解静力载荷作用下结构的位移和应力等。静力分析包括线性和非线性分析。而非线性分析涉及塑性，应力刚化，大变形，大应变，超弹性，接触面和蠕变。本次分析为结构线性静力分析

静力分析计算在固定不变的载荷作用下结构的效应，它不考虑惯性和阻尼的影响，如结构受随时间变化载荷的情况。可是，静力分析可以计算那些固定不变的惯性载荷对结构的影响（如重力和离心力），以及那些可以近似为等价静力作用的随时间变化载荷。静力分析用于计算由那些不包括惯性和阻尼效应的载荷作用于结构或部件上引起的位移，应力，应变和力。固定不变的载荷和响应是一种假定；即假定载荷和结构的响应随时间的变化非常缓慢。静力分析所施加的载荷包括：l.外部施加的作用力和压力 2.稳态的惯性力（如中力和离心力） 3.位移载荷 4.温度载荷线性静力分析的求解步骤1.建模 2.施加载荷和边界条件，求解 3.结果评价和分析三、有限元方法及软件：利用位移函数—虚功原理推导梁单元的有限元计算公式第一步：写出单元位移、节点力向量应用软件ansys10.0在ansys产品家族中有七种结构分析的类型。结构分析中计算得出的基本未知量（节点自由度）是位移，其他的一些未知量，如应变，应力，和反力可通过节点位移导出。本次分析静力分析（stastic）四、实例：门式钢架的受力分析4.1问题描述：门式钢架受到均布载荷q=200n/m作用，其柱高5m，横梁

pkpm框架结构设计附上主要步骤

设计说明：一、建模前的准备工作： 1、确定结构体系：根据设计任务，本工程为一五层建筑，采用全钢筋混凝土框架结构，底层至顶层全部采用现浇楼板。 2、结构尺寸估算：根据建筑图中的开间、进深及层高，结合各楼层采用的砼强度等级及受荷情况，根据设计规范及构造要求可以估算基本构件尺寸（单位：mm ） A 、柱：本工程可取400×400mm 。 B 、梁：主梁：128 L h L ≥≥； 32h b h ≥ ≥；本工程根据图纸得5700/12=475《h 《5700/8=712.5，取 h=600mm,b=300mm 次梁：1812 L h L ≥≥； 32h b h ≥ ≥；本工程根据图纸得4200/18=233《h 《4200/12=350，取 h=350mm,b=200mm 悬挑梁：一般取为悬臂长的1/6， C 、板： 40/;80L h mm h ≥≥，本工程可取120mm ； 3、确定荷载 A 、楼面恒载（包括楼板自重）：一层~五层楼面：4KN/m 2，卫生间：3.5KN/m 2，楼梯间：5.5KN/m 2，屋面：6KN/m 2，

B、楼面活载：一层~五层楼面：2.0KN/m2，卫生间：2.0KN/m2，楼梯间：2.0KN/m2，阳台：2.5KN/m2 不上人屋面：0.5KN/m2， C、墙荷载: 外横墙：9.4KN/m 外纵墙：4.0KN/m 内墙：6.0KN/m 女儿墙：4 KN/m 4、确定结构标准层和荷载标准层根据建筑图及所采用的结构体系进行标准层划分，本工程根据建筑图及荷载情况，可分为3个结构标准层，2个荷载标准层。三个结构标准层：第一标准层为▽3.000楼板，层高4000（1000+3000=4000）；第二标准层为▽6.000、9.000、12.000楼板，层高均为3000；第三标准层为▽15.000屋面板，层高3000。二个荷载标准层：第一标准层楼面恒载：4KN/m2，活载：2.0KN/m2，第二标准层屋面恒载：6KN/m2，活载：0.5KN/m2，二、结构建模基本步骤： 1、执行PMCAD主菜单1建筑模型与荷载输入 A、建立和生成网格，根据所给建筑图建立第一结构标准层的轴线可用正交轴网进行，然后进行轴线命名

pkpm砖混结构设计

砖混结构设计实例某三层砖混结构，标准层平面布置如下图所示：楼面荷载分别是：一层，恒活载是5kN/m2，３kN/m2；二层，恒活载是３kN/m2，2.5 kN/m2；屋面，恒活载是３kN/m2，2.5 kN/m2。抗震设防烈度（0.10g），设计地震分组为第一组，场地类别Ⅱ类，风荷载标准值0.4 kN/m2，地面粗糙类别为B类，梁柱墙洞口的定义如上图所示。楼板为130厚预制板，梁柱的混凝土强度为C25，其余值从略。现要求对其进行结构设计，并进行抗震验算。操作步骤如下：依次执行PMCAD主菜单1完成建筑模型与荷载输入。（1）进入如下界面：（2）首先进行轴线的输入，对于规则的轴线网一般利用正交轴网来完成（3）在菜单“楼层的定义”中完成墙，梁，柱，洞口的布置，其中“本层信息”时必须设定的参数。

柱的截面类型如上图所示，选定截面后进行具体尺寸的定义，材料类别默认为混凝土当柱的截面为L型或T型时，除了进行沿轴偏心，偏轴偏心外，一般尚应需要进行轴转角的设置，可在相应的文本框内输入相应数值进行定义在进行洞口的布置是应注意底部标高的定义，只有门洞时0.00mm,窗洞口的底部标高应根据建筑设计进行定义。万一疏忽错误时还可以对其进行重新修改，界面如下所示：点击“本层信息”定义层高，混凝土强度，钢筋的类别，保护层厚度等参数，在“荷载定义”中进行柱间荷载，梁间荷载，等等定义，其中楼面恒载和活载的定义，主要是定义标准层的荷载，对于个别房间的荷载还可以在后面菜单中进行修改，对于楼梯间的荷载可以先定义为楼面荷载，然后通过将楼板的厚度改为0，同时通过指定屈服方式，把荷载传导至梯梁。

砌体结构的pkpm设计步骤

砌体结构的pkpm设计步骤前段时间刚接触砌体结构时弄到的资料，觉得很好，就复制上来大家看看具体步骤正如进入程序时所出现的菜单次序一样：一: 第1步：“轴线输入” 是利用作图工具绘制建筑物整体的平面定位轴线。这些轴线可以是与墙、梁等长的线段也可以是一整条建筑轴线。可为各标准层定义不同的轴线，即各层可有不同的轴线网格，拷贝某一标准层后，其轴线和构件布置同时被拷贝，用户可对某层轴线单独修改。第2步：“网点生成” 是程序自动将绘制的定位轴线分割为网格和节点。凡是轴线相交处都会产生一个节点，轴线线段的起止点也做为节点。这里用户可对程序自动分割所产生的网格和节点进行进一步的修改、审核和测试。网格确定后即可以给轴线命名。删除不无用的节点。第3步：“构件定义” 是用于定义全楼所用到的全部柱、梁、墙、墙上洞口及斜杆支撑的截面尺寸，以备下一步骤使用。第4步：“楼层定义” 是依照从下至上的次序进行各个结构标准层平面布置。凡是结构布置相同的相邻楼层都应视为同一标准层，只需输入一次。由于定位轴线和网点业已形成，布置构件时只需简单地指出哪些节点放置哪些柱；哪条网格上放置哪个墙、梁或洞口。注意：1构造柱布置，构造柱的设置位置应符合相应抗震规范； 2、墙体布置，墙体布置完毕后，荷载不必再输入，系统自动计算墙体荷载； 3、门窗洞口布置，注意洞口大小尺寸（厨卫门宽800mm、卧室900、大门1000，门高2.1米；窗户一般高1.8、1.6米，宽1.5米，满足窗地比即可。洞口设置时至左右节点距离应加以设置。避免洞口超过墙） 4、阳台或者要布置预制板但又不是规则闭合矩形的位置加设梁，此梁按主梁布置，相应的荷载设置也应布置。第5步：“荷载定义” 是依照从下至上的次序定义荷载标准层。凡是楼面均布恒载和活载都相同的相邻楼层都应视为同一荷载标准层，只需输入一次。荷载输入-恒活设置时，选择自动计算现浇板自重注意：1、楼面恒载，根据楼面做法，经计算一般取1.0到1.2，卫生间加做防水后取1.6左右。楼梯处取梯段板及踏步换算厚度后，乘以相应容重加上粉刷层容重，为4.5左右。预制板恒载为3或2.96（自重2+粉刷0.4+做法0.6）顶层楼面恒载加大，2.2考虑保温隔热。 2、楼面活荷载查荷载规范。 3、梁间恒载，阳台挑梁3.5（阳台高1.05到1.1米不等，乘以容重，加上做法，窗户玻璃重），边梁高度与挑梁一致，但宽度减小。若跳梁宽度240，边梁150 即可。