pkpm桁架、支架、排架
pkpm桁架结构建模步骤
pkpm桁架结构建模步骤
PKPM（普通框架分析计算机程序）是一种用于框架结构建模和分析的计算机程序，常用于工程结构分析和设计中。
下面是PKPM桁架结构建模的一般步骤：
1. 确定结构几何形状，首先需要确定桁架结构的几何形状，包括梁的长度、截面尺寸和连接方式等。
这些参数将直接影响到后续的分析和设计。
2. 建立模型，在PKPM中，可以通过输入节点、梁和支座等信息来建立桁架结构的模型。
需要确保模型的准确性和完整性，包括考虑到各种受力情况和支座约束等。
3. 设置材料和截面属性，在建模的过程中，需要为桁架结构中使用的材料（如钢材、混凝土等）和截面属性（如梁的截面形状和尺寸）进行设定，这些参数将直接影响到结构的受力性能。
4. 施加荷载，在PKPM中，可以施加各种静载荷、动载荷和温度荷载等，以模拟实际工程中的受力情况。
需要根据实际情况合理设置荷载大小和作用位置。
5. 进行分析，完成模型建立和荷载施加后，可以进行结构的静力分析、动力分析和稳定性分析等，获取结构在各种工况下的受力情况和变形情况。
6. 结果评定，根据分析结果，可以评定结构的受力性能、安全性能和稳定性能，以指导后续的设计和施工。
总的来说，PKPM桁架结构建模的步骤包括确定结构几何形状、建立模型、设置材料和截面属性、施加荷载、进行分析和结果评定等。
在实际工程中，还需要根据具体情况进行调整和优化，以确保结构的安全可靠性。
PKPM软件的应用
0.45m，基础梁标高-0.5m。抗震设防烈度为7度，Ⅱ类场
地，设计地震分组为第一组。混凝土强度等级：梁、板、 柱为C30，主筋采用HRB335钢筋，箍筋采用HPB235钢筋。 框架填充墙采用300×250×110水泥空心砖。
功能：通过人机交互方式输入各层平面布置和外加荷载信息；为各
种计算模型提供所需数据文件；计算现浇板的内力和配筋以及结构平 面施工图的辅助设计；砖混结构及底框结构上部砖混结构的抗震分析 验算；做砖混结构圈梁布置，画砖混圈梁大样及构造柱大样图；统计 结构工程量，以表格形式输出等。
（2）钢筋混凝土框排架及连续梁辅助设计软件PK
目录为C:\PKPMWORK。每做一个新 工程时，应专门建立一个文件夹，通过 “改变目录”按钮将新的文件夹设置为 当前工作目录。所有的数据文件都将保 存在当前工作目录中。
PMCAD主菜单
轴线输入：绘制建筑物整体的平面定位轴线。交互输入的基础环节。结构布置不同 的层，需定义不同的轴线。 网格生成：轴线交割形成网格和节点。节点：所有轴线的端点、交点以及独立输入 的节点。网格：处于连续轴线上两节点中间的部分） 构件定义：将各种构件（梁、柱、墙）的不同截面尺寸定义为不同的类型。 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。 荷载输入：输入梁、柱、墙以及节点荷载。 楼面恒活：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。 设计参数：输入结构总信息、材料信息、地震信息、风载信息、绘图参数等。 楼层组装：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，从而完成楼层的竖例
2010版PKPM软件建筑、结构、设备、节能详解集合(堪称经典)
建筑设计系列 APM、ABD 等
砌体ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ构辅助 设计软件 QITI
结构平面设计 PMCAD
钢结构设计 STS
多、 高层空间 有限元分析 SATWE
多、 高层三维分 析 （薄壁柱模型） TAT
特殊多、 高层建筑结 构分析与设计软件 PMSAP
框排架、连续 梁计算及绘图 PK
结构施工图辅助设计（楼板、梁、柱、剪力墙） ， 楼梯设计 LTCAD 等
中 国 建 筑 科 学 研 究 院 PKPM CAD 工程部 2009 年 2 月
☆ PKPM 系列建筑工程 CAD 系统各软件功能简介
………1—31
结构部分
一、 结构平面计算机辅助设计软件 《PMCAD》 ……………………………………… 3 二、 钢筋砼框架、框排架、连续梁结构计算与施工图绘制软件 《PK》……………… 3 三、 高层建筑结构空间有限元分析软件 《SATWE》 …………………………… …… 4 四、 多、高层建筑结构三维分析程序 《TAT》………………………………………. 4 五、 复杂多层及高层建筑结构分析与设计软件 《PMSAP》……………………………. 5 六、 多层及高层建筑结构弹塑性静、动力分析软件 《EPDA》………………………… 6 七、 高精度平面有限元框支剪力墙计算及配筋 《FEQ》…………………………………6 八、 楼梯计算机辅助设计软件 《LTCAD 》…………………………………………… 6 九、 剪力墙结构计算机辅助设计软件 《JLQ》……………………………………………7 十、 钢筋混凝土基本构件设计计算软件 《GJ》…………………………………………… 7 十一、 基础 CAD 设计软件 《JCCAD》（S-5） …………………………………………… 7 十二、 箱形基础 CAD 《BOX》…………………………………………………………… 8 十三、 复杂楼板分析与设计软件 《SLABCAD》…………………………………………… 8 十四、 钢结构计算和绘图软件 《STS》…………………………………………………… 9 十五、 钢结构重型工业厂房设计软件 《STPJ》…………………………………………… 11 十六、 钢结构详图设计软件 《STXT》……………………………………………………12 十七、 温室结构设计软件 《GSCAD》…………………………………………………… 13 十八、 预应力混凝土结构设计软件 《PREC》……………………………………………… 15 十九、 砌体结构辅助设计软件 《QITI》 ………………………………………………… 15 二十、 烟囱分析设计软件 《Chimney》…………………………………………………… 16 二十一、筒仓结构设计分析软件 《SILO》…………………………………………………… 16 二十二、建筑结构鉴定加固软件——《JDJG》………………………………………………… 17
pkpm排架设计及绘制施工
工程实例分析方法
文献调研
查阅相关文献资料，了解工程实例的基本情况、设计思路、施工方法等。
现场调查
深入工程现场，实地了解工程实例的结构形式、施工工艺、材料使用等情况。
数值模拟
利用数值模拟软件对工程实例进行模拟分析，研究其受力性能、变形特点等。
案例对比
将多个工程实例进行对比分析，找出共性和差异，总结经验教训。
软件应用范围
建筑行业
适用于各类建筑物的排架设计和施工图绘制。
结构设计
适用于结构专业的排架设计和施工图绘制。
工程管理
适用于工程项目的排架设计和施工图绘制。
软件操作流程
建立模型
使用软件提供的工具建立排架模型。
计算分析
进行排架的力学分析和稳定性计算。
参数设置
根据设计要求设置相关参数。
结果输出
将计算结果输出到施工图中，完成排架设计 和绘制施工。
工程实例应用范围
工程设计
工程实例可以为排架设计提供参考，帮 助设计人员更好地理解结构特点和设计
要点。
科学研究
工程实例可以为科学研究提供素材， 帮助科研人员更好地研究结构性能和
优化方法。
施工指导
工程实例可以为施工提供指导，帮助 施工人员更好地掌握施工工艺和操作 要点。
技术推广
工程实例可以作为技术推广的案例， 帮助行业内外更好地了解排架设计的 优势和应用前景。
PKPM排架设计及绘制施工
目录
• PKPM软件介绍 • 排架结构设计 • 施工图绘制 • 工程实例分析 • 常见问题及解决方案
01
PKPM软件介绍
软件特点
高效性
PKPM软件采用先进的算法和计算技术，能够快 速准确地完成排架设计及绘制施工。
PKPM钢结构实用教程[za]
![PKPM钢结构实用教程[za]](https://img.taocdn.com/s3/m/fe6333c99b89680202d8252d.png)
*****钢结构软件应用培训手稿****一、门式刚架设计部分1、平面刚架设计：1.1、截面的分类和定义：注意定义截面类型，是轧制边还是焰切边。
1.2、抗风柱可以兼做摇摆柱输入；可以在框架输入时输入抗风柱，并考虑抗风柱平面外的风荷载（但不能考虑墙面荷载偏心带来的平面外弯矩）。
抗风柱和框架可以兼做摇摆柱或者仅做抗风柱（内力图不一样），可以修改抗风柱平面外（在框架平面）计算长度（加系杆或者隅撑）并生产施工图和相应节点图。
1.3、框架恒载输入必须输入吊车梁系统给柱带来的偏心力。
1.4、吊车参数：偏心指吊车梁中心相对钢柱中心的距离；加载高度为“吊车梁高+轨道高+垫板等厚度”。
注意：采用框架优化计算并读入时，要查看钢柱截面高度是否变大，因为可能导致荷载偏心值的变化。
然后再截面导入。
1.5、吊车梁计算书中的Rmax,Rmin,Tmax不包括吊车梁重的影响，Tmax已经为钢柱节点所有水平力之和（包括左右轮轨）。
1.6、构件自重放大系数：考虑的是钢结构计算截面外的附着物（如焊缝、油漆、防火涂料、节点板等导致的自重增加部分）。
1.7、净截面和毛截面的比值：考虑螺栓孔等削弱，当所有连接全部采用节点板连接或者局部加强时，可以取1.0。
1.8、活载不利布置对框架计算结果的影响：A、对单跨影响不大，挠度不变；B、对双跨中柱刚接：中柱影响最大，与中柱刚接的梁次之，边柱再次之，挠度变化比较大；C、对多跨中柱铰接：中柱影响最小，边柱次之，梁和挠度以及水平位移变化比较大。
1.9、独立基础设计输入：考虑常规基础设计，能计入基础梁传来的墙荷载和偏心（注意是设计值，否则结果偏差比较大）。
1.10、附加重的定义和输入：比如吊车梁的偏心集中力；砖墙维护（和钢柱有效拉结）带来的水平地震力增大（计入质点上下各一半），并有提示是否参加水平地震力计算。
1.11、构件验算规范的选择：对单层钢结构厂房框架计算输出的平面内外计算长度系数有误（按框架梁柱刚度比确定），按门式刚架输出图正确；所以出计算书要修改。
PKPM全产品内容汇总2017.3.15
目录结构部分 (1)一、结构平面计算机辅助设计软件《PMCAD》 (1)二、钢筋砼框架、框排架、连续梁结构计算与施工图绘制软件《PK》 (1)三、高层建筑结构空间有限元分析软件《SATWE》 (2)四、复杂多层及高层建筑结构分析与设计软件《PMSAP》 (3)五、空间建模程序《SPASCAD》 (4)六、复杂楼板分析与设计软件《SLABCAD》和楼板舒适度分析软件《SLABFIT》 (8)七、多层及高层建筑结构弹塑性静、动力分析软件《PUSH&EPDA》 (9)八、结构方案辅助设计软件 (10)九、楼梯计算机辅助设计软件《LTCAD》 (10)十、钢筋混凝土基本构件设计计算软件《GJ》 (10)十一、基础CAD设计软件《JCCAD》 (10)十二、基础及岩土工具箱《JCYT》 (12)十三、钢结构设计软件《STS》 (13)十四、钢结构重型工业厂房设计软件《STPJ》 (14)十五、钢结构三维施工详图CAD/CAM软件《STXT》 (15)十六、钢结构算量软件《STSL》 (15)十七、温室结构设计软件《GSCAD》 (16)十八、网架网壳设计软件《STWJ》 (17)十九、低层冷弯薄壁型钢住宅设计CSHCAD (20)二十、预应力混凝土结构设计软件《PREC》 (22)二十一、砌体结构辅助设计软件《QITI》 (23)二十二、PKPM建筑抗震鉴定加固设计软件《JDJG》 (24)二十三、结构设计者的工程量统计软件《STAT-S》 (25)二十四、PKPM AutoCAD版本施工图软件《PAAD》 (27)二十五、通用钢筋混凝土截面非线性承载力分析与配筋软件《GSEC》 (29)二十六、数据转换及接口软件 (30)二十七、设计工具集（增强版）《QY-TOOLS》 (32)二十八、水池设计软件《QY-POOL》 (33)二十九、烟囱设计软件《QY-Chimney》 (34)PKPM BIM 系统 (35)PKPM-PC产品简介 (37)绿色建筑系列软件 (39)一、PKPM-GBS 绿色建筑方案软件 (41)二、建筑节能设计分析软件PBECA (42)三、建筑能耗模拟分析软件PKPM-Energy (43)四、建筑能效测评计算分析软件PKPM-EEP (44)五、PKPM-CFD室内外风环境模拟分析软件 (45)六、PKPM-Daylight建筑室内天然采光模拟分析软件 (48)七、PKPM-Sound建筑声环境模拟分析软件 (49)八、PKPM-SounIn绿色建筑室内声环境模拟分析软件 (50)九、PKPM-HeatIsland绿色建筑热岛温度模拟分析软件 (53)施工系列软件 (55)一、标书制作与管理软件 (55)二、网络计划软件 (55)三、现场平面图制作软件 (56)四、三维现场平面图 (56)五、建筑工程资料管理软件 (57)六、安全资料管理软件 (58)七、建筑施工安全设施计算 (58)八、基坑支护 (59)九、工程量统计软件 (59)十、钢筋自动统计软件 (60)十一、计价软件 (60)十二、涉外工程计价系列软件 (61)十三、最新进展 (62)结构部分一、结构平面计算机辅助设计软件《PMCAD》PMCAD是整个结构CAD的核心，它建立的全楼结构模型是PKPM各二维、三维结构计算软件的前处理部分，也是梁、柱、剪力墙、楼板等施工图设计软件和基础CAD的必备接口软件。
pkpm桁架计算
pkpm桁架计算
摘要：
1.pkpm桁架计算简介
2.pkpm桁架计算的基本步骤
3.pkpm桁架计算的注意事项
4.结论
正文：
1.pkpm桁架计算简介
PKPM桁架计算是一款非常实用的软件，它可以帮助工程师们快速、准确地完成桁架结构的计算工作。
在建筑、桥梁、机械等领域，桁架结构被广泛应用，因此，熟练掌握PKPM桁架计算方法对于相关行业的从业者来说非常重要。
2.pkpm桁架计算的基本步骤
使用PKPM进行桁架计算的基本步骤如下：
（1）打开PKPM软件，选择“桁架计算”功能模块。
（2）根据实际需求，输入桁架的各种参数，如材料性能、截面几何特性、节点约束等。
（3）在PKPM软件中，选择适当的计算方法，如静力分析、动力分析或稳定性分析等。
（4）设置计算精度，然后点击“计算”按钮，软件将自动进行桁架计算。
（5）查看计算结果，分析桁架的受力性能，根据需要进行调整优化。
3.pkpm桁架计算的注意事项
在进行PKPM桁架计算时，需要注意以下几点：
（1）确保输入参数的准确性，避免因参数错误导致计算结果失真。
（2）选择合适的计算方法，根据实际需求进行静力分析、动力分析或稳定性分析。
（3）在计算过程中，注意检查软件的计算提示，以便及时发现并解决可能出现的问题。
（4）在结果分析时，要结合实际情况，对计算结果进行合理的解释和应用。
4.结论
总之，PKPM桁架计算软件为工程师们提供了一种高效、便捷的计算方法，使得桁架结构的计算工作变得轻松愉快。
然而，掌握正确的使用方法和注意事项同样是至关重要的。
pkpm 桁架、支架、排架
• 注意屋架和主体结构的柱顶连接形式，当屋架跨度比较大 时，需要注意屋架变形对柱的推力，此时可设滑动支座。 • 注意如果整体按无侧移确定计算长度时，对支座柱的计算 长度确定会产生影响，部分情况下需要手动修改柱的计算 长度系数。
不同支座高度屋架模型对比
结构模型对比
下柱柱身剪力对比
桁架端部节点位移对 比（恒+活）
如何确定排架厂房柱的计算长度系数？
• 带吊车的排架厂房柱应属于阶型柱，程序按照规 范的表D3到D6确定其计算长度 • 程序用有无吊车荷载来判断该柱是否阶型柱，， 只要存在节点吊车荷载，即使上下柱截面一致， 也认为是阶型柱。 • 程序对两种柱顶连接形式做了判断，但是对于采 用轻型门式刚架梁的情况，由于柱顶刚接，程序 会按照柱顶有转动约束的情况处理长度系数，这 是不安全的，建议偏安全的按铰接排架处理。
桁架上风荷载的输入
• 两种布置方式：自动布置和手动节点布置 – 对于规则的桁架模型，可以采用自动布置，程序会自动 判断体型系数，并按垂直杆件的方向布置均布风荷载。 （注意桁架的高度，应按实际桁架的高度输入，会影响 风压高度变化系数） – 如果存在部分斜度较大的杆件，可能会超出程序的识别 范围 – 对于程序无法自动识别的体系，需要手动进行布置。注 意通过节点风荷载布置时，程序可以按x,y向分解。输入 时注意方向，向→为正，向←为负。或者08版中直接可 以按柱间均布风荷载输入。
不同端部约束的弦杆轴力对比
不做端部变形 约束
对端部做水平 约束
• 支座杆都设置成铰接了，是否是机构？ 程序在处理上，对铰接节点做了特殊处理，使结构依然有 解。计算结果中的支座位移不用处理。 • 替代方案：滑动支座 新增加的支座形式，建议使用。但需要注意不能将两个支 座端部都加上滑动支座，否则即为机构。
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构件不同钢号的节点设计
设计原则：
•在节点上，节点板的钢号 应是采用该节点上，所有 构件钢号中最小的做为节 点板钢号。
• 上弦杆由于相互间的支持作用，实际平面内计算 长度小于1.0，可以偏安全取1.0。
• 下弦杆以受拉为主，程序会自动判断是否为纯拉 杆，并自动按拉杆控制。
• 平面外的计算长度还是按照支撑点间距取。
荷载简图
柱构件与梁构件的区别
模型1（构件按柱输入）
模型2（构件按梁输入）
弯矩图 剪力图
是否有必要将桁架节点都设置为铰接？如何考虑节点 的次弯矩？
• 挠度的控制：按桁架下弦中心点的位移量/桁架的 跨度来确定桁架的整体挠度。
• 如果使用了铰接立柱作为支座，则桁架的水平位 移没有参考意义
施工图和节点设计
• 注意程序对上下弦杆和腹杆的识别是否正确 • 使用快速建模时选择的支座腹杆可以在施工图中
进行调整，但注意不要偏移过大。 • 节点设计按照钢结构规范条文说明中的表10，由
– 对于程序无法自动识别的体系，需要手动进行布置。注 意通过节点风荷载布置时，程序可以按x,y向分解。输入 时注意方向，向→为正，向←为负。或者08版中直接可 以按柱间均布风荷载输入。
05版程序到08版程序的变动
05版对斜柱的 柱间风荷载自 动处理
08版对斜柱的 柱间风荷载自 动处理
作用力不垂直于构件 表面，需要转化为节 点风荷载输入
• 一般杆件选择使用角钢或角钢组合，不同的角钢组合形式 的几何参数不同，因根据组合的特性，确定杆件的布置。
•度。
• 注意布置时的截面转角，当存在次弯矩时，会对计算结果 造成影响。
上下弦的截面的选择和计算长度确定
• 由于上弦杆的压力比较大，需要选择面积较大的 截面，同时还要考虑稳定问题。由于还有较大的 端部弯矩，截面也要有一定的抗弯刚度。
上弦杆线刚度较大时次弯矩的影响
不考虑次弯 矩影响，上 部弦杆的弯 矩为0
考虑次弯矩 影响，上部 弦杆的弯矩 较大
桁架上恒活荷载的输入
• 程序中对于柱的，只记录两个端点的内力，所以，对于柱 间的等量竖向荷载，两个端点的剪力都是一样的，特别是 铰接时，按照柱间均布荷载和节点荷载输入完全是等效的。 为了简化输入，可以直接按均布荷载输入
桁架、支架、排架
桁架建模设计 支架建模设计 排架建模设计
桁架的建模和计算
常见的桁架样式：
三角形桁架
梯形桁架 空间桁架
桁架下部的短柱是否有意义？
• 由于桁架中的杆件属于轴心受力构件，所 以必然有一定的轴向变形，当桁架的跨度 增大以后，这种变形的累积也就越大。如 果这种变形的累积得不到释放的话，就会 在杆件的端部形成一个反向的作用力。
• 注意均布荷载的类型选择。
桁架上风荷载的输入
• 两种布置方式：自动布置和手动节点布置 – 对于规则的桁架模型，可以采用自动布置，程序会自动 判断体型系数，并按垂直杆件的方向布置均布风荷载。 （注意桁架的高度，应按实际桁架的高度输入，会影响 风压高度变化系数）
– 如果存在部分斜度较大的杆件，可能会超出程序的识别 范围
• 传统的计算模型将桁架设为铰接主要是为了手算方便。实 际用节点板时更接近于半刚接。但是由于输入的杆件截面 模量比较小，变形导致的节点次弯矩也较小，所以按铰接 计算时，差别不是太大。
• 为了考虑次弯矩，可以按固接输入。铰接只是输入习惯问 题，使用计算机设计时，完全可以都按固接处理（支座杆 除外）
• 规范中8.4.5条中对于可不考虑次弯矩的情况作了规定，主 要出发点就是转动刚度越小，次弯矩就越小。
作用力垂直于构件表 面，无需调整
桁架上下弦及腹杆的平面内外计算长度的选取
• 默认情况下，程序的计算长度系数都为-1，即由程序自动 确定，确定的原则由“参数输入”-“总信息参数”-“钢柱 计算长度系数方法”控制，桁架可按无侧移控制。
• 由于节点板的转动约束，实际的腹杆平面内的计算长度系 数都偏小，规范中认为可以按0.8取值
• 支座杆都设置成铰接了，是否是机构？ 程序在处理上，对铰接节点做了特殊处理，使结构依然有 解。计算结果中的支座位移不用处理。
• 替代方案：滑动支座 新增加的支座形式，建议使用。但需要注意不能将两个支 座端部都加上滑动支座，否则即为机构。
杆件截面的选择，输入截面时需要注意的事项
• 由于桁架的杆件都是以轴力为主，应按照柱输入。按梁输 入是不正确的，因为梁是按纯弯构件进行验算的。
当跨度较大时，端部的水平力就会很 大，对桁架的支座来说，这么大的水平力 集中力是非常危险的（比如混凝土柱就会 造成柱头被推坏）。所以一般厂房都会做 成能释放水平变形的滑动支座。
短柱的作用就是模拟水平变形释放的 滑动支座，必须设置成两端铰接。
不同端部约束的弦杆轴力对比
不做端部变形 约束
对端部做水平 约束
以按照前面的确定规则，手动修改计算长度或长 度系数。
桁架结构的优化
• 结构类型选择桁架 • 桁架的杆件都以轴力为主，所以如果为了达到用
钢量最小，在分组时可以参考内力情况来分组。 上下弦可分别单设一组，腹杆按内力相近情况可 分多组进行优化。 • 优化以当前截面的类型的最大尺寸为上限，如果 仍无法满足应力比和长细比要求，可以修改截面 类型
• 由于节点板平面外基本没有刚度，腹杆平面外的计算长度 可按原长（节点之间的距离）取，而对于上下弦杆来说， 则是平面外的支撑点间距离。
设计参数的正确选择
• 设计规范应按钢结构规范 • 控制长细比按照钢结构规范的表5.3.8和表5.3.9选
取，一般可按150/350控制。 • 确定计算长度方法可按“无侧移”考虑，建议可
桁架计算结果的查看与控制
• 应力比和长细比
– 一般桁架构件都是按轴心受压构件进行强度验算，所 以如果截面强度不满足时，增大截面一般都能满足； 如果在稳定方面存在不满足的情况，可以根据不满足 的方向，减小该方向的长细比。
– 长细比可以通过增加截面的回转半径来减小。 – 角钢等单轴对称截面还要考虑绕u轴的稳定