PKPM钢结构计算实例
PKPM计算书
目录一. 设计依据 (2)二. 计算软件信息 (2)三. 结构计算简图 (2)四. 结构计算信息 (3)五. 结构基本信息 (4). 荷载与效应组合 (6)1 荷载效应组合 (6)六. 内力计算结果 (11)1. 单工况内力 (11)一. 设计依据《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012); 《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010); 《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010);二. 计算软件信息本工程计算软件为PKPM 钢结构设计软件(10版V3.1.5-2016年9月9日)。
计算日期为 2016年12月 1日13时41分 7秒。
三. 结构计算简图图1-1 结构简图矩500X 500-0矩500X 500-0矩500X 500-0矩500X 500-0矩500X 500-0矩500X 500-0矩500X 500-0矩500X 500-0矩500X 500-0矩500X 500-0矩500X 500-0矩500X 500-0矩300X 600-0矩300X 600-0矩300X 600-0矩300X 600-0矩300X 600-0矩300X 600-0矩300X 600-0矩300X 600-0矩300X 600-0123456789101112131415161234567891011121234567896350375063501645036003600360010800四. 结构计算信息结构重要性系数: 1.00节点总数: 16柱数: 12梁数: 9支座约束数: 4标准截面总数: 2活荷载计算信息活荷载不利布置风荷载计算信息: 不计算风荷载钢材: Q235梁柱自重计算信息: 柱梁自重恒载作用下柱的轴向变形: 不考梁柱自重计算增大系数: 0.00 PM建模平面图梁刚度增大系数: 1.20柱混凝土强度等级: C25梁混凝土强度等级: C25梁柱主筋级别: HRB335梁柱箍筋级别: HPB300柱混凝土保护层厚度： 20梁混凝土保护层厚度： 20混凝土梁支座负弯矩调幅系数:0.85地震影响系数取值依据: 10抗规(2010版)地震作用计算: 计算水平地震计算振型数：3地震烈度：7.00场地土类别：Ⅱ类附加重量节点数：0设计地震分组：第一组周期折减系数:1.00地震力计算方法：振型分解法结构阻尼比：0.050五. 结构基本信息节点坐标柱关联号梁关联号标准截面信息. 荷载与效应组合1 荷载效应组合(1)柱子内力的基本组合(2)梁内力的组合值六. 内力计算结果1. 单工况内力柱内力梁内力。
pkpm结构软件应用与设计实例
pkpm结构软件应用与设计实例
一、应用
PKPM结构软件主要用于建筑、地下结构、大型工业厂房、大跨度钢结构、建筑结构的抗震设计、石油化工及重型机械厂房抗震设计等领域。
PKPM结构软件还可进行可视化分析、非线性分析、风振分析、地震动分析等计算，具有较强的扩展性和灵活性。
二、设计实例
1、层间位移分析
在一座高层建筑的结构分析过程中，需要进行层间位移分析。
首先，用户需要输入结
构参数和边界条件，然后进行分析。
分析结果显示，该建筑结构在地震作用下的层间位移
满足设计要求，具有较好的稳定性和抗震性能。
2、桥梁抗震设计
PKPM结构软件可用于桥梁结构的抗震设计。
用户需要输入桥梁结构的参数和地震作用参数，然后进行分析。
分析结果显示，该桥梁结构在地震作用下具有较好的稳定性和抗震
性能。
此外，软件还可按照规范要求进行桥梁结构的疲劳寿命分析，更加全面地评估桥梁
结构的抗震性能。
3、基础承载力计算
PKPM结构软件也可用于建筑基础的承载力计算。
用户需要输入建筑基础的几何尺寸参数和土壤参数，然后进行分析。
分析结果显示，该建筑基础具有足够的承载力，满足设计
要求。
此外，软件还可对基础和土壤的非线性特性进行分析，更加准确地评估基础的承载
能力。
4、大型机械厂房抗震设计
总之，PKPM结构软件具有广泛的应用领域和丰富的设计实例。
在工程结构设计过程中，设计师可以使用PKPM结构软件对工程结构进行全面、准确的分析和评估，从而确保工程结构在设计、建造和使用过程中的安全和稳定。
钢结构PKPM计算书
编号：本科毕业设计市龙源防水材料加工车间施工图院系：建筑工程学院姓名：学号：1137120218专业：土木工程年级：2011级指导教师：职称：教授完成日期：2015.5.1中文摘要本工程为某轻型钢结构门式刚架设计。
根据毕业设计任务书的要求，分建筑与结构两部分进行设计。
建筑部分，通过查阅《钢结构设计规范GB50017-2003》、《简明钢结构设计手册》、《建筑抗震设计规范GB 50011--2001》等相关资料，将门式刚架厂房设计为15跨，总的建筑面积为1246.9m2。
该单层门式刚架结构是以轻型焊接H型钢（变截面）作为主要承重骨架，用冷弯薄壁型钢（C型）做檩条、墙梁；以压型钢板做屋面、墙面。
结构部分，根据已形成的建筑图及其相关要求，查阅《建筑结构荷载规范GB50009-2001》、《冷弯薄壁型钢结构技术规范GB50018-2002》、《钢结构连接节点设计手册》、《房屋建筑钢结构设计》等相关规范和一定量的实际工程设计图，对每榀刚架的最不利荷载进行计算，利用PKPM软件完成刚架的合理截面计算，然后通过设计规范的相关要求，对刚架梁、柱、支撑、檩条、系杆、隅撑等构件进行稳定性计算，结合天正2014及AUTOCAD2007分别绘制出设计图。
最后，整理计算书并出图。
关键词轻型钢结构门式刚架建筑结构规范设计图AbstractThis project is a light steel portal frame design. Under the graduation requirements of the task book, divided into two parts building and structure design。
Building part, by access to the 《Steel Structure Design Specification GB50017-2003》、《Concise Steel Structure Design Manua》、《code for seismic design of buildings》and other relevant information, the gabled designed to 13 across each cross-a 30m, total construction area for 1246.9m2. The single-storey gabled structure is to light welding h-shaped steel (uniform) as the main load bearing frame, with cold-formed steel (type c) do Purlin beams and walls; to steel do roofing, wall; a 80mm glass wool as an insulation material and appropriate settings supported a light house in architecture.Structural elements, according to the established building plans and related requirements, consult the《Building Structure Load Code GB50009-2001》、《cold-formed steel structures specification GB50018-2002》、《steel structure connection node design manual》、《the housing construction steel structure design》and other related specifications and a certain amount of actual engineering design, each truss pin of the most unfavorable load calculations, use PKPM software complete the rigid frame of reasonable section, and then through the design specifications of requirements on the rigid frame beams and columns, such as support, purlins, component for stability with Tianzheng2014 and AUTOCAD2007respectively out design. Finally, a finishing account book and plot.Key Words:Lightweight gabledBuildingStructureSpecificationDesign Sketch目录一、工程概况 (6)(一)气象条件 (6)(二)活荷载 (6)(三)建筑用材 (6)二、荷载取值 (6)(四)恒载（沿水平投影面的标准值） (6)(五)活荷载（标准值） (6)(六)积灰荷载（标准值） (7)(七)风荷载（标准值） (7)(八)施工及检修荷载 (7)三、荷载组合 (7)(九)荷载计算 (7)(十)荷载组合（设计值） (9)内力计算 (10)(十一)设计总信息 (10)(十二)标准截面特性 (11)(十三)恒荷载标准值作用计算结果 (12)(十四)柱内力 (12)(十五)梁内力 (12)(十六)荷载计算 (13)(十七)风荷载计算 (13)(十八)吊车荷载计算 (15)(十九)地震计算 (18)1.左震动标准值作用计算结果 (18)2.右震动标准值作用计算结果 (20)荷载效应组合计算 (23)(二十)荷载效应组合及强度、稳定、配筋计算 (23)3.钢柱 1 (23)4.钢柱 2 (29)5.钢柱 3 (36)6.钢柱 4 (42)7.钢梁 1 、4 (49)8.钢梁 2 、3 (52)五、内力包络图 (57)六、截面计算 (66)(一)选择截面 (66)（二）截面信息 (66)(二)梁构件设计 (68)七、节点设计 (70)(三)1边柱与斜梁连接高强螺栓强度验算 (70)(四)2斜梁与斜梁拼接节点 (71)(五)3屋脊梁梁拼接节点 (71)(六)4钢柱柱脚设计 (72)八、檩条设计与计算 (74)(七)1设计资料 (74)(八)2荷载情况 (74)(九)3内力计算 (74)(十)4截面特性 (75)(十一)5有效截面计算 (75)(十二)6强度计算 (75)(十三)7挠度计算 (76)九、墙梁设计与计算 (76)(十四)1设计资料 (76)(十五)2荷载情况 (77)(十六)3内力计算 (77)(十七)4截面选择及截面几何特性 (77)(十八)5强度计算 (77)(十九)6挠度计算 (77)十、隅撑设计与计算 (78)十一、支撑设计与计算 (78)十二、吊车梁计算 (79)(二十)简支焊接工字型钢吊车梁设计计算 (79)9.（一）设计信息 (79)10.（二）计算结果 (80)11.设计满足 (83)十三、基础计算 (84)(二十一)基础计算数据 (84)(二十二)基础反力 (84)(二十三)柱下基础设计信息 (89)(二十四)基础各截面验算结果 (89)十四、抗风柱设计计算 (90)(二十五)设计信息 (90)(二十六)设计依据 (90)(二十七)抗风柱设计 (90)12.1、截面特性计算 (90)13.2、风载计算 (91)14.3、柱上各断面内力计算结果 (91)15.4、抗风柱强度验算结果 (92)16.5、抗风柱平面内稳定验算结果 (92)17.6、抗风柱平面外稳定验算结果 (92)18.7、局部稳定验算 (93)19.8、挠度验算 (93)十五、致谢语 (93)一、工程概况漯河市龙源防水材料加工车间轻型门式刚架厂房。
钢结构PKPM抗震计算模型一
一、结构模型概况
1.楼层信息
(一)楼层表
2.材料信息
(一)材料表
(二)配筋信息
(1) 梁、柱、支撑
(2) 剪力墙
3.风荷载信息
基本风压：0.55(kN/m2)
地面粗糙度：D
风压高度变化修正系数η：1.00
风荷载计算用阻尼比：0.02 4.工况和组合
（一）工况表
（二）组合表
二、分析结果
1.地震作用下的基底总反力
2.结构周期及振型方向
3.各地震方向参与振型的有效质量系数
4.竖向构件的倾覆力矩及百分比
(1) X向规定水平力
(2) Y向规定水平力
5.竖向构件地震剪力及百分比
6.规定水平作用下的位移比验算
(1) X向规定水平力
(2) Y向规定水平力
7.地震作用下的楼层位移和位移角验算
(1) 单向地震力作用
结构的最大层间位移为1/1707(塔1的第2F层)
7.弹塑性层间位移角
8.抗倾覆验算
【结论】整体抗倾覆能力足够，零应力区面积满足规范要求。
9.整体稳定刚重比验算
该结构ΣN/ΣH/250 > 0.1,应考虑重力二阶效应
塔1刚重比验算
【结论】该结构刚重比Di*Hi/Gi ≥ 5,能够通过高钢规(6.1.7)的整体稳定验算
三、时程分析包络结果
1.结构底部地震剪力包络结果
2.楼层剪力包络结果
3.楼层位移角包络结果
4.楼层位移包络结果
5.层间位移包络结果。
PKPM钢结构计算实例
某车间计算实例房屋概况：南北朝向，为一幢单层双跨排架结构建筑物，建筑面积约1460.00m2，建造于2008年。
共计8间，开间除两端为5.40m外其余均为6.00m，跨度为16.00+16.00m。
上部结构由砼柱、钢梁承重，屋盖采用C型钢檩条（175×70×25×2.5@1450mm），彩钢瓦屋面，砖砌围护墙。
3～4轴、8～9轴屋面各设6道水平支撑，水平支撑间设刚性杆；A、B、C轴柱顶钢梁间各设1道刚性水平通长系杆；檩条与钢梁间隔根设隅撑，檩条间设置直拉条/斜拉条；B～C轴设有一台5.0吨吊车。
排架立面示意图结构平面图结构验算：一、新建工程→钢结构→门式刚架→门式钢架二维设计（或新建工程→钢结构→框排架→pk交互输入与优化计算）二、网络生成→快速建模→门式刚架三、柱、梁布置1、截面定义→增加→选取截面类型→输入截面参数注：1、对于钢构件则需要区分轴压对Y截面分类（具体参考钢结构设计规范表5.1.2-1）；四、计算长度（平面外、平面内）注：1、平面内计算长度系统默认；2、平面外计算长度（柱：取柱间支撑的高度。
梁：取水平支撑或隅撑的间距）。
五、铰接构件注：1、对于节点处由螺栓连接＜6颗螺栓时设铰接点；2、对于钢/砼构件连接处设铰接点。
六、恒载输入→梁间恒载注：1、梁间恒载需将屋面恒荷载换算成梁间线荷载；2、计算公式：屋面恒载*（梁左侧开间的一半+梁右侧开间的一半）。
七、活载输入→梁间活载注：1、梁间恒载需将屋面恒荷载换算成梁间线荷载；2、计算公式同梁间恒载；3、屋面荷载取值：不上人屋面取0.5（荷载规范）；若水平投影面积大于60m2则屋面活荷载可取不小于0.3（门规）；以上荷载取值与屋面雪荷载取值相比取大值。
八、左、右风输入→自动布置注：1、砼排架柱、轻钢屋面结构可参照（门规）；2、地面粗糙度、风压参考（荷载规范）。
九、吊车荷载注：1、在吊车数据库选取吊车类型、跨度、吨位相同或相近的吊车数据。
PKPM钢结构计算实例
PKPM钢结构计算实例PKPM是一种常用的钢结构计算软件，广泛应用于房屋建筑、工业厂房、桥梁和高层建筑等领域。
下面将通过一个实际的钢结构计算实例来介绍PKPM的使用。
假设我们需要设计一个用于工业厂房建筑的钢结构。
首先，我们需要给出建筑的设计参数，包括建筑的类型、使用情况、结构形式和尺寸等。
在PKPM软件中，我们可以选择“新建工程”来创建一个新的项目。
然后，在“模型”选项卡中，我们可以输入建筑的基本参数，例如建筑类型为工业厂房，使用要求为普通状况，结构形式为框架结构。
接下来，我们需要输入建筑的尺寸参数。
在PKPM软件中，可以使用“节点”和“荷载”选项卡来输入节点和荷载信息。
首先，在“节点”选项卡中，我们可以输入建筑的节点坐标和节点类型。
可以通过手动输入或导入自动绘图软件生成的节点坐标文件来完成节点的输入。
然后，在“荷载”选项卡中，我们可以输入建筑的荷载参数。
可以输入自重荷载、活荷载、风荷载和温度荷载等参数。
需要注意的是，建筑的荷载参数需要根据工程实际情况进行合理估计。
PKPM软件提供了自动计算荷载的功能，可以根据建筑尺寸和使用要求自动计算出荷载参数。
完成节点和荷载信息的输入后，我们就可以开始进行结构的分析和计算。
在PKPM软件中，我们可以选择“分析”选项卡，然后选择“线性分析”或“非线性分析”来进行结构的分析计算。
线性分析适用于小荷载和较简单的结构，而非线性分析适用于大荷载和复杂的结构。
在分析计算过程中，PKPM软件会根据输入的节点和荷载信息自动生成结构的刚度矩阵和荷载矩阵，并进行相应的求解和计算。
分析完成后，我们可以查看和分析计算结果。
PKPM软件提供了丰富的结果展示功能，可以生成结构的受力图、变形图和应力图等，帮助工程师直观地了解和评估结构的受力性能。
最后，根据结果分析和评估，我们可以对结构进行优化设计。
在PKPM软件中，我们可以通过修改节点坐标、荷载参数或材料参数等来进行设计优化。
并且，PKPM软件提供了多种设计规范和标准的支持，可以根据工程要求选择不同的设计规范进行设计。
PKPM结构设计软件应用实例
PKPM结构设计软件入门与应用实例—钢结构目录第一章门式刚架1.1设计条件（工程实例） (4)1.2平面建模 (9)1.3计算分析 (34)1.4设计成果判断 (35)1.5施工图绘制 (49)1.6维护结构设计 (57)1.7吊车梁设计 (68)1.8支撑设计 (78)1.9三维建模与刚架二维设计 (86)第一章门式刚架门式刚架是目前应用较多的一种结构形式，PKPM系列软件的STS模块能很好的完成该结构的分析与设计。
下面就以一个具体实例，简单介绍PKPM软件在实际应用中的操作流程和对计算结果的判断方法。
1.1设计条件（工程实例）某厂房位于北京郊区，该厂房长91.5m，宽54.5m，檐口高度8.1m，女儿墙高0.6m。
屋面为双坡屋面，坡度1：15，室内外高差为0.3米。
厂房为三连跨，单跨跨度18米，每跨有2台吊车，柱距7米。
厂房端部有夹层。
本工程建筑图具体见图1.1-1、图1.1-2、图1.1-3、图1.1-4、图1.1-5和图1.1-6。
本厂房耐火等级二级，生产类别为戊类。
结构类型：门式刚架屋面材料：采用压型钢板轻钢屋面墙面材料：±0.000到1.200m采用页岩砖，1.2m以上采用压型钢板。
主体结构钢材：采用Q345-B，焊接材料采用E50系列。
维护结构钢材：采用Q235冷弯薄壁型钢。
结构的重要性：二类建筑物设计使用年限：50年本地设防烈度：8度，场地土类别II类基本风压：0.45kN/m2基本雪压：0.40 kN/m2不上人屋面活荷载：0.5 kN/m2夹层部分活荷载：2.0 kN/m2楼梯间活荷载：3.5 kN/m2本工程的刚架布置图见图1.1-7，支撑布置图见图1.1-8。
图1-2 A~K立面图图1-3 K~A立面图图1-4 1-1剖面图图1.1-7 刚架布置图图1.1-8 支撑布置图1.2平面建模L编者按：门式刚架的结构分析在设计中多以平面分析为主，相应的软件模型也为平面建模为主。
PKPM 设计参数- 钢结构新型结构-
PKPM 设计参数PKPM 设计参数楼层组装—设计参数a.总信息1．结构体系（框架，框剪，框筒，筒中筒，剪力墙，断肢剪力墙，复杂高层，砌体，底框）。
2．结构主材（钢筋混凝土，砌体，钢和混凝土）。
3．结构重要性系数（《高层混凝土结构技术规程》4.7.1 ，混凝土规范3.2.3）。
4．底框层数，地下室层数按实际选用。
5．梁柱钢筋的混凝土保护层厚度（《混凝土结构设计规范》表3.4.1及表9.2.1）。
6．与基础相连的最大楼层号，按实际情况，如没有什么特殊情况，取1。
7．框架梁端负弯矩调幅系数一般取（0.85—0.9）《高层混凝土结构技术规程》5.2.3条文中有说明。
b.材料信息1．混凝土容重取 26-27，全剪力墙取27，取25时需输入粉刷层荷载。
2．钢材容重取 78。
3．梁柱主筋类别，按设计需要选取。
优先采用三级钢，可以节约钢材。
SATWE设计参数a.总信息1．水平力与整体坐标夹角（度），通常采用默认值。
(逆时针方向为正,当需进行多方向侧向力核算时,可改变次参数)2．混凝土容重取 26-27，钢材容重取 78。
3．裙房层数，转换层所在层号，地下室层数，均按实际取用。
(如果有转换层必须指定其层号)。
4．墙元细分最大控制长度，这是在墙元细分时需要的一个参数，对于尺寸较大的剪力墙，在作墙元细分形成一定的小壳元时，为确保分析精度，要求小壳元的边长不得大于给定限值Dmax,程序限定1.0≤Dmax≤5.0 ,隐含值为Dmax=2.0 , Dmax对分析精度略有影响,但不敏感,对于一般工程,可取Dmax=2.0 ,对于框支剪力墙结构, Dmax可取略小些, 例如Dmax=1.5或1.0 。
5．对所有楼板强制采用刚性楼板假定（在计算结构位移比时选用此项，除了位移比计算，其他的结构分析、设计不应选择此项）。
6．墙元侧向节点信息：这是墙元刚度矩阵凝聚计算的一个控制参数，若选“出口”，则只把墙元因细分而在其内部增加的节点凝聚掉，四边上的节点均作为出口节点，墙元的边形协调性好，分析结果符合剪力墙的实际，但计算量大。
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某车间计算实例
房屋概况：
南北朝向，为一幢单层双跨排架结构建筑物，建筑面积约1460.00m2，建造于2008年。
共计8间，开间除两端为5.40m外其余均为6.00m，跨度为16.00+16.00m。
上部结构由砼柱、钢梁承重，屋盖采用C型钢檩条（175×70×25×2.51450mm），彩钢瓦屋面，砖砌围护墙。
3～4轴、8～9轴屋面各设6道水平支撑，水平支撑间设刚性杆；A、B、C轴柱顶钢梁间各设1道刚性水平通长系杆；檩条与钢梁间隔根设隅撑，檩条间设置直拉条/斜拉条；B～C轴设有一台5.0吨吊车。
排架立面示意图
结构平面图
结构验算：
一、新建工程→钢结构→门式刚架→门式钢架二维设计（或新建工程→钢结构→框排架→pk交互输入与优化计算）
二、网络生成→快速建模→门式刚架
三、柱、梁布置
1、截面定义→增加→选取截面类型→输入截面参数
注：1、对于钢构件则需要区分轴压对Y截面分类（具体参考钢结构设计规表5.1.2-1）；
四、计算长度（平面外、平面）
注：1、平面计算长度系统默认；
2、平面外计算长度（柱：取柱间支撑的高度。
梁：取水平支撑或隅撑的间距）。
五、铰接构件
注：1、对于节点处由螺栓连接＜6颗螺栓时设铰接点；
2、对于钢/砼构件连接处设铰接点。
六、恒载输入→梁间恒载
注：1、梁间恒载需将屋面恒荷载换算成梁间线荷载；
2、计算公式：屋面恒载*（梁左侧开间的一半+梁右侧开间的一半）。
七、活载输入→梁间活载
注：1、梁间恒载需将屋面恒荷载换算成梁间线荷载；
2、计算公式同梁间恒载；
3、屋面荷载取值：不上人屋面取0.5（荷载规）；若水平投影面积大于60m2则屋面活荷载可取不小于0.3（门规）；以上荷载取值与屋面雪荷载取值相比取大值。
八、左、右风输入→自动布置
注：1、砼排架柱、轻钢屋面结构可参照（门规）；
2、地面粗糙度、风压参考（荷载规）。
九、吊车荷载
注：1、在吊车数据库选取吊车类型、跨度、吨位相同或相近的吊车数据。
十、参数输入
1、结构类型参数
注：1、参考（门规）表3.4.2和表3.5.2；
2、总信息参数
3、地震计算参数
注：1、参数选取参考（抗震规）；十一、结构计算。