【土木建筑】03排架结构计算机辅助设计

第3章排架结构计算机辅助设计

•3.1计算机辅助设计——PK软件简介

•3.1.1软件应用范围

•3.1.2计算参数的确定

•3.1.3荷载组合及内力计算原则

•3.1.4数据文件输入规则

•3.1.5排架柱配筋计算技术条件

•3.1.6框排架绘图功能及主要技术条件

•3.1.4数据文件输入规则

•3.2PK操作与数据文件

•3.2.1框架数据文件

•3.2.2排架、框排架数据文件

第3章排架结构计算机辅助设计

•3.2.3排架结构计算输出结果说明

•3.2.4绘图数据输入文件

•3.2.5操作步骤

•3.3单层厂房设计算例

•3.3.1基本资料

•3.3.2结构计算书

•3.4单层钢筋混凝土工业厂房结构课程设计

任务书

•3.1计算机辅助设计——PK软件简介

计算机辅助设计(ComputerAidedDesign,CAD),是利

用计算机的软硬件协助工程技术人员进行工程设计、产品开

发、过程管理、自动化控制等的一门综合的、技术复杂的系

统工程。

计算机辅助设计已广泛应用于机械制造、土木工程、电

子、轻工等众多行业，成为代表与衡量一个国家科技与工业

现代化水平的一个重要标志，目前常用的排架结构CAD是PKPM

系列中PKCAD,以下着重通过一实例介绍PKCAD的实际应用。

•3.1.1软件应用范围

1.结构形式和杆件

本程序可计算的结构为平面杆系的框架、复式框架、

排架、框排架（某几个跨上或某些层上作用吊车荷载的多层

框架）、剪力墙、壁式框架、连续梁、拱型结构、内框架、

桁架等。一般为钢筋混凝土结构，也可求解局部或全部杆

件为其他材料的平面杆系结构（如图3.1所示）。

图3.1适用的结构形式

2.PK中计算软件

PK为用户提供平面杆系结构计算软件有：框架、框

排架、排架结构计算软件PKH.EXE,为平面杆系结构计算

程序，可连接框架绘图部分绘图。

3.框架、框排架、排架结构计算软件PK11.EXE

计算内容及解题范围、

（1）可对平面框架结构（规则的或复杂形式的）、框排

架结构、排架结构进行内力分析、变位计算、地震计算、

吊车计算、内力组合，梁柱截面配筋及柱下独立基础计算

程序的解题范围：

总节点数（包括支座的约束点）<300

柱子数<300

梁数<250

支座约束数<20

地震计算时合并的质点数<30

跨数<20

层数<20

内力分析采用矩阵位移法，每一节点有水平位移，

竖向位移，转角三个自由度。

(2)在排架和框排架结构计算时(此时NJJ为负值),

使用PKH.EXE计算。

柱段总根数W45根，有吊车荷载的跨数W7跨。

排架的跨数W9跨，排架柱的柱段总数W25根

•3.1.2计算参数的确定

(1)对于规则框架，程序可对梁、柱节点自动编号，

自动形成信息；对于非规则框架，需输入节点坐标，杆件

关联号及约束信息，柱子计算长度等。框排架的框架部分

绘施工图时，柱梁的总根数不再包括排架柱上的柱段和与

排架柱较接的梁。

(2)程序可自动形成柱和梁的自重，且是否需要程序

形成柱梁自重，可由计算者在总信息中给予确定。

(3)排架柱各段的计算长度取值：排架柱在有吊车荷

载作用的组合、无吊车荷载作用的组合和在垂直排架方向

的轴压验算时均取用不同的计算长度，这三种情况下，计

算长度均由程序按国家标准GB50010—2002《混凝土结构

设计规范》中表7.3.11-1中给出的数据自动生成(用户给出

的值不再起作用)，生成计算长度时未考虑露天吊车和栈桥

柱。

•3.1.3荷载组合及内力计算原则

1.活载的予组合和内力组合原则

(1)PKH程序采用每根梁作用一组活载的予组合法。

对于柱有四组活载予组合内力：

①活1：痂ax及对应的均几

②活2：痂in及对应的也几

③活3：Miax及对应的屿心

④活4：Miin及对应的心匕

其中，符号妫弯矩、A为轴力、『为剪力。对于梁有如

下四组予组合内力：

①活L梁端加ax及对应的心

②活2：梁端肠iin及对应的匕

③活3：使梁跨中为正弯矩的梁端肌

④活4：使梁跨中为负弯矩的梁端肌

(2)程序认为以上作用在各节点、柱间、梁间活载

都是相容的，程序在求解各杆件最不利组合时，各个活

荷载既可以同时作用，又可以分别作用。

(3)PKH程序还可以计算任意组互相排斥的活荷

载，这样的活荷载各组之间不会同时作用，程序自动从

各组中挑选出一组来作最不利布置组合。

2.荷载效应组合

(1)内力组合

n

S=YG.0G.GK+夕ZyQi°Qi°iK

z=l

(2)地震作用效应组合

S=YG，G，GEK+XEh^kh^hk+/EV^Vk+^m/w^w^k

3.吊车荷载分析和排架柱计算

(1)结构计算中可作吊车荷载的内力分析与内力

组合，每一个有吊车的跨分别作三种内力计算：

①最大轮压Ztoax在跨左，最小轮压Zinin在跨右。

②最小轮压为in在跨左，最大轮压Ztaax在跨右。

③最大水平刹车力Tinax同时作用在跨左和跨右,

每边作用Tmax/2o

程序输出这三种情况下的内力计算值，还输出水

平刹车力作用下的各节点计算位移值(弹性计算结果

的标准值)。

内力组合时应考虑：

①多跨吊车竖向荷载按最不利的最多两跨考虑。

②吊车水平荷载不论是单跨还是多跨厂房均按吊车

荷载中不利的一跨考虑。

③有地震荷载组合时吊车荷载中不再考虑水平刹车

力内力组合时先进行吊车荷载的予组合。

(2)排架柱的计算和绘图限于矩形断面和工字型断面

其配筋按对称配筋考虑。

(3)根据国家规范GB50009—2001第5.2.2条,多跨

吊车效应作用时乘以折减系数，该系数由用户输入。

(4)根据抗震规范，对于15m高度以下的平面排架，

地震计算时应考虑空间和扭转影响的效应调正系数，该

系数由用户查规范输入。

(5)排架柱地震计算时应考虑吊车桥架引起的地震剪

力和弯矩增大系数，该系数由用户查规范输入。

(6)牛腿计算时考虑吊车水平荷载。

•3.1.4数据文件输入规则

1.节点和杆件编号

1）桁架和非规则框架

允许节点任意编号（注意尽量采用缩小带宽的编号），

杆件任意编号，柱、梁杆件编号分开编.先编柱子后编梁。

节点编号时，可参照规则框架的编号原则，以使带宽

最小（如图3.2所示）。

图3.2单元及节点编号

2）规则框架

程序自动形成节点和杆件编号。

编号原则内定为：当层数〈跨数时，采用沿纵向Y

的节点编号系统如图3.3所示；当层数〉跨数或跨数大

于10时，采用沿横向淑节点编号系统如图3.4所示。任

何情况下，柱脚都最后编号。这样可保证规则框架在任

何情况下，其总刚矩阵存储的变带宽最小，省内存容量

和计算时间。节点和杆件编号举例如图3.3和图3.4所示,

柱梁编号采用由左向右，自下而上的顺序。各跨跨度应

以底层柱中心为准。

图3.3层数〈跨数时编号系统

⑦5'⑧6'

789

3，4，

④

456

1’2,

(D

123

nrmnrmnrm

⑩⑪©

图3.4层数）跨数时编号系统

3）排架、框排架均应按非规则框架填表

排架柱段编号应按自下向上，自左至右的顺序，在

牛腿顶处，变截面处均应设置节点。

框排架计算柱梁编号，要将框架上的柱梁编在前面

排架柱上的柱段和与排架柱相连的两端较支梁要编在后

面，即：先编框架上的柱号，再编排架上的柱号，再编

框架上梁号，最后编排架上梁号，这样，在PK2绘图时,

框架绘图不再包含排架柱部分。排架柱的绘图由软件

PJZ完成。

2.单位和逻辑符号系统

在所有输入和输出的数据中，除柱梁截面配筋采

用平方毫米为单位，其他均为千牛，地震计算输出特

征向量是无量纲的值，周期以秒为单位。混凝土输入

强度等级，钢筋输入级别，其各项强度标准值及设计

值由程序自动给出。逻辑符号系统规定如下：

(1)节点外荷载输入时，均以顺时针方向为正，

反之为负。

(2)杆间荷载输入时以图示外力均为正(如图3.5

所示)。

最后组合内力的符号取右端脱离体，符号仍以逆

时针为正，反之为负，具体来说，下纤维受拉为负，

上纤维受拉为正。

节点荷载

杆间荷载

杆件内力输出时，弯矩以逆时针方向为正，反之为负（图示内为均为正）

图3.5坐标及荷载

3.约束信息处理

约束信息除用以说明结构支座处的约束情况外，

亦可用*处理一较一固的杆件，支座的约束情况如图

3.6所示。

对于局部缺梁缺柱（一般指边角处缺梁缺柱）的框

架，最好按非规则框架格式输入，有时可将缺的梁柱

用虚杆件代替，化为规则框架求解。虚杆件截面高度

一般小于等于50mm,宽度不限，（使其惯性矩为一般

杆件的1/1000）。

两端钱接梁填表法：

（1）填一6（宽）、〃（高）的矩形截面（即在梁宽前加

一负号），这种梁仍给出配筋。

（2）按虚梁处理，即梁高例0.05m,梁宽万壬意

的矩形截面。这种方式限于用在框架顶边角处。

△

①②④

节点号为：1234

约束信息：1111201130014110

图3.6节点及约束信息

本程序对于虚杆件及两端钱接杆件在绘图时一律不予画

出，对于虚杆件计算中给出超筋信息。

4.结构计算的数据输入文件

在数检过程中会在屏幕上以图形显示，程序运行

后，同时产生弯矩包络图和钢筋面积包络图及轴力包

络图，各项荷载作用下的内力图，以上这些图形都可

转换为AutoCAD图形，打印或绘制出来。

•3.1.5排架柱配筋计算技术条件

（1）排架柱选筋根据PKH计算的钢筋面积自动进行，

在可能的情况下考虑将上下柱段的钢筋连通。

钢筋混凝土矩形、工形截面柱均按对称配筋计算，分

别进行框架平面内的偏心受压（如为偏心受拉，则按偏心受

拉构件计算），框架平面外的轴心受压计算。对大偏压、小

偏压、偏拉等做出判断并据不同情况计算配筋。

当平面外轴压计算配筋大于平面内的偏压（拉）配筋时，

取轴压配筋为该柱配筋，并在输出的配筋数字旁提示！！！

记号。

（2）排架柱上的箍筋，架立筋，腰筋，加固筋，箍筋

加密的范围，柱的外形（例如工形截面的模板图）等均按照

手册《建筑结构设计手册（钢筋混凝土结构构造）》和《

钢筋混凝土结构构造手册》(冶金工业出版社出版)自动

给出，在有抗震设防时(即结构计算时作了抗震计算)均

按抗震要求作了处理。

(3)牛腿的配筋尺寸均由软件自动计算分析给出，

只须给出牛腿的挑出长度，牛腿的其他细部尺寸由软件

自动给出，牛腿纵向筋的计算根据给出的外力按混凝土

结构设计规范GB50010—2002第10.8.1条进行，作用

在牛腿顶部的水平拉力设计值从PK11的Tfnax/2取得，水

平箍筋及弯起钢筋的计算及构造均按GB50010—2002第

10.8.1条进行。

(4)可作排架柱在翻身、一点起吊时的配筋计算，

吊装计算配筋大于原计算配筋时，排架柱选筋按吊装计

算结果确定。吊装点位置由人机交互指定，亦可随时修

改。柱自重均乘以动力系数L5。

•3.1.6框排架绘图功能及主要技术条件

1.框排架绘图适用范围

选用范围用于工业与民用建筑中各种规则和复杂类型

的框架结构、框排架结构、排架结构，梁柱整体画图时的

规模在15层以下14跨以内梁柱各110根以内。

梁柱分开画的规模在220根柱，200根梁，20层，20跨

以内。

2.排架柱绘图

(1)单层排架的计算与排架柱的施工图绘制。结构计

算仍由计算机软件PKH完成，施工图由软件“PJZ”完成。

对于框排架，结构计算也由PK11完成，框排架的框架

部分绘图由PK2完成，框排架的排架柱绘图由“PJZ”完成

用PK11计算完排架或框排架后，只须填写一个简单

的排架绘图补充数据文件，即可运行“PJZ”，或PK主

菜单项目4绘出排架柱施工图。

(2)施工图纸的版面布置及分页均自动进行，每根

排架柱布置在一张图上，由排架柱的模板立面图，配筋

立面图，柱与牛腿的剖面图，钢筋表组成。

(3)在排架和框排架结构计算时：

①柱段总根数W45根，有吊车荷载的跨数W7跨。

②排架的跨数＜9跨，排架柱的柱段总数W25根。

(4)框排架的框架部分绘施工图时，柱梁的总根数不

再包括排架柱上的柱段和与排架柱皎接的梁。

(5)可在排梁柱的模板立面图的下面和左、右两侧

面上标注预埋件和胡子钢筋，用户需作这些标注时，只

需在排架柱绘图补充数据文件的最后部分填写预埋件的

数据。如果用户不填写这些预埋件数据，原绘图软件仍

会正常运行。

3.归类合并功能

将构造相同的钢筋归为同一种钢筋，将截面形状

尺寸相同，且布筋相同的柱、梁剖面归为同一类剖面。

将柱、梁构造与配筋完全相同的层归并为同一层。

构造与配筋皆相同的层在框架立面图上仅画出一

层，但用标高和注释表明其所包含表示的层数。

构造与配筋皆相同的跨在立面图上仅画出一跨，

但用轴线号表明其所包含的跨数。

用户提出的归类百分比较大，经归类后画出的层

数与跨数越少，当然，若是高与跨度不同是不会归类

为同一层的或同一跨的。

4.提供给计算人员多种方式干预梁柱钢筋直径与根数的选配

(1)图形交互式修改。用户可在中文提示下用光

标指示修改任一钢筋的配置。

(2)输入实际配筋面积与PK计算的配筋面积的比

例，这是计算人员将计算结果放大、加进自己的保险

系数和控制柱梁之间的配筋比例的一种手段。该比例

分为柱钢筋放大系数、梁下部钢筋放大系数、梁上部

钢筋放大系数三种。

(3)设计人员直接输入每根梁柱的钢筋直径与根

数，这种情况下，程序不再根据计算结果选配钢筋，

但钢筋的弯钩、搭接、锚固等构造及剖面、钢筋表的

归纳整理及施工图的绘制仍由程序完成。

5.自动布置图纸版面

(1)程序运行结果即是一个已布置好版面的完整图

纸，用户须输入图纸的规格，1为1号图纸，1.5为1号

图加长一半，2.25为2号图加长四分之一。

(2)若全部内容在一张图纸上放不下，程序自动将

内容在2张或3张图纸上画下，第一张摆放框架整体图、

第二张摆放钢筋明细表和剖面图，第3张也摆放剖面图。

对于2号图纸，图纸可自动加长，加长比例大于1.5时，

才安排2张图纸。

(3)框架整体图隐含比例为1：50,若层数较高时可

顺图纸长向放置，再受到图框限制时自动增大比例，直

至小于图框尺寸。

(4)柱梁剖面初定比例为1：20,摆放不下时自动增

大比例。

(5)框架整体图和剖面图的比例也可由用户指定。

6.可完成模板图的绘制

该图仅绘制整根框架外形，设计人员还可另在上

面标注预埋件等。

•3.2PK操作与数据文件

下面通过一个实例来加以说明。

例：某2跨等高排架，跨度为24m,柱距为6m,划分为9个

节点，6个柱段，图中圆圈中数字为节点编号，柱左数字为柱段

编号，一共3根排架柱，其上柱截面皆为矩形，尺寸分别为400

mmX400mm（边柱）、400mmX600mm（中柱），下截面皆为工字

型，尺寸为100mmX150mmX400mmX800mm工字形截面，每

跨设15/3t和15/5t吊车各一台，屋架设有天窗，轨顶标高为

10.2m,墙体240mm为清水墙、钢门窗；碎为C30,柱中主筋为

II级；Hs=3.8m,Hx=9.7m,H=13.5mo屋面恒载为3.12

kN/m2,基本风压为0.35kN/m2,试电算此排架柱（参照图

3.10）oo

•3.2.1框架数据文件

运行EDIT软件编辑建立一个数据文件，文件名称任意,

不能带扩展名。

数据按行写入。每行不超过80个字符，对数据的整型

实型不作限制，数据之间用逗号隔开，数据终了，另起一

行用字符END表示数据结束，数据行间可插入以C开头的注

释行。

数据可以采用简单的缩写形式，即把几个相同的连续

的数据合在一起书写，如连续5个4.5写成5(4.5)；连续10

个2.3可以写成10(2.3),小括号之外，还可用中括号口表

示更上一层的重复简写，每一对括号皆可跨行写。

L总信息(17个数)

(1)NJ：节点总数(包括约束节点数)。

要计算吊车荷载时，NJ前加一负号，同时在第八

项左、右风载数据后输入吊车荷载数据。

(2)NL：柱子数。

(3)NB：梁数。

(4)KZ：规则框架填1或2,非规则框架填0。KZ

填2时为规则框架缺节点。

(5)NF：支座约束数。

(6)NEL：标准截面类型总数。

(7)KLL：活载计算信息，算为1,不算为0；当

有颁互斥活载时，KLL填1+乂

(8)KW：风荷载计算信息，算为1,不算为0。

(9)KZDJ：抗震等级，一、二、三、四级抗震等

级分别填1,2,3,4O不计算地震时填5。

(10)IC：柱子混凝土强度等级，C20填20,C25填25,

C30填30,C40填40,以此类推。

(11)IC22：梁的混凝土强度等级，填法同柱。

(12)IG：钢筋号，I级钢为1,II级钢为2,III级钢为

3o

(13)IA：柱梁自重计算信息，要求计算柱自重填1,

柱梁自重都计算填2,柱梁自重都不计算填0。

(14)KAA；基础计算信息，算基础填1或2,不算填0；

KAA填2时，仍作基础计算，但在计算基础时不考虑有地

震作用的组合内力。

(15)U1：梁支座负弯矩调幅系数。

(16)U2：梁截面惯性矩增大系数。

(17)MOD：打印输出格式信息。

①MOD=O：仅输出各柱、梁控制组合内力与配筋。

②MOD=1；除MOD=O内容外，还输出恒、活、风，

地震各单项荷载下的内力。

③MOD=2：除MOD=O内容外，还输出柱梁截面各种

组合内力。

④MOD=3：输出MOD=O,MOD=1,M0D=2时的全

部内容。

当MOD在以上各情况下加10,取值10,11,12或13时,

程序计算结果按幅宽为80行格式打印输出，否则，按

130行格式输出。

•3.2.2排架、框排架数据文件

排架与框排架的计算数据是在原PK11的计算数据上补

充而成的。这里仅强调：

(1)总信息中第一项节点总数NJ前面加一负号。这表

示计算中将要输入吊车荷载，NJ前无负号时，排架绘图程

序无法执行。

(2)风荷载数据之后，地震荷载数据之前输入吊车荷

载数据，按跨输入。从左至右每跨输入H个数据，当该跨

无吊车荷载时，仅在该跨输入一个0。

(3)两端较接梁填表法

①填一B(宽)，H(高)的矩形截面，即在梁宽前加一

负号，这种梁仍给出配筋。

对于两端较接梁程序无论在何时都不在施工图中画出

②按虚梁处理，即梁高为0.05m,梁宽任意的矩形

截面O

(4)工形截面柱填法如下：

①工形截面标志2。

②宽B(m)o

③高H(m)o

④腹板厚度BI(m)o

⑤翼缘根部厚度HH(m)o

⑥翼缘端部厚度HI2(m)o

(5)排架、框排架结构计算填表注意事项如下：

①排架、框排架均应按非规则框架填表。

排架柱段编号应按自下而上，自左而右的顺序，在牛

腿顶处，变截面处均应设置节点。

框排架计算柱梁编号时，要将框架上的柱梁编在前面

排架柱上的柱段和与排架柱相连的两端较支梁要编在后

面，即：先编框架上的柱号，再编排架上的柱号，然后

编框架上梁号，最后编排架上梁号。这样，在PK2绘图

时，框架绘图不再包含排架柱部分，排架柱的绘图由软

件“PJZ”完成。

②在地震计算中，程序自动形成的各节点质量中未

包含吊车吊重量，用户可酌情在“地震计算参数”对话

框中填写附加重量的方法输入吊车的重量，即填写附加

重量质点数IW和各附加质点的附加重量。

•3.2.3排架结构计算输出结果说明

本例题电算结果文件如下（节选）：

******PK11.EXE******

DATA:9/21/2005

总信息

节点总数二9柱子总数二6梁数二2

是否规则框架二20600支座约束数二3标准截面总数=5

活载计算信息二1风活载计算信息二1

抗震等级二5柱险等级二0梁险等级二0

梁柱主筋级别二2梁柱箍筋级别二1柱保护层二30

梁保护层二30

•3.2.4绘图数据输入文件

需为PK2或BK2建立一个数据文件，文件名称应为所画

框架名称，被直接标在施工图上，名称后不带扩展名，文

件名称小于7个字符并大于或等于3个字符，这个名称同时

也成为施工图的图形名，即在AutoCAD状态下，设计人员用

这一名称可以调出这框架的施工图。

数据文件中输入钢筋的根数和直径时，常常写为*.**,

小数点前数字为钢筋根数，小数点后数字为钢筋直径(mm),

如：4.22表示4根直径22的钢筋。

排架柱绘图补充数据文件内容如下：

1.图纸规格LDW

填1或2,1表示采用1号图绘制，2表示采用2号图绘

制O

2.各柱段钢筋调正放大系数FDC

输入放大系数，是设计人员对计算结果加以人工干

预的一种方法。

当所有柱段均取同一放大系数时，FDC即为该值。

各柱放大系数不同时，FDC填3然后按柱段编号顺

序输入每根柱段的放大系数。

3.主筋保护层IA（米）

4.牛腿信息

按柱段编号顺序（从下至上，从左至右）逐段输入

每段柱的如下2〜10个数据。

（1）左边牛腿伸出长度L1（米）。当该柱段左边无

牛腿时，L1填3以下2〜5项不填。

（2）牛腿上表面与该柱段上节点高差DH1（米），

高出该柱段上节点时为正。

（3）牛腿上受的垂直力W1（千牛）。

（4）W1与柱外皮距离Cl（米），当W1作用在柱截

面以内时，C1填0。

（5）牛腿上吊车梁的高度H1（米）。此数据用来确

定抗震区柱的加固范围。

(6)右边牛腿伸出长度L2(米)。当该柱段右边无牛

腿时，L2填3以下7〜10项不填。

(7)牛腿上表皮与柱顶高差DH2(米)。

(8)牛腿上受的垂直力W2(千牛)。

(9)W2下柱截面外皮的距离C2(米)，当W2作用在柱

截面以内时，C2填0。

(10)右牛腿上吊车梁的高度H2(米)。

5.排架柱轴线位置信息

按从左至右的顺序，输入每一根排架柱的轴线位置

EC(m),EC指的是轴线至柱左端的距离。输入EC的个数

即排架的跨数加1,例如两跨排架共3根排架柱，须输入

3根柱的EC值。

6.柱根标高DBG(m)

DBG即结构计算时柱底的实际标高值，一般应为柱

与基础的连接处，当该值小于0时，不能丢掉前面的负

号，程序由DBG求出各柱段标高值。

7.排架柱插入基础部分的长度LZG(m)

当LZG填0(或不填)时，程序自动按0.9H(H为底段

柱截面高)并取整求出该柱插入基础部分长度。

8.预埋件数据

排架柱绘图软件可同时在柱模板图的正面和左、

右两侧面上标注预埋件和胡子钢筋，当用户需作这些

标注时，必须填写预埋件的相关数据，用户如不填写

这些埋件数据，直接填“END”项，绘图软件仍会正

常进行。

预加件和胡子钢筋数据填写格式如下：

1）埋件类别数据

（1）KMZ：全部排架上埋件的类别总数（包括胡子

筋）。

埋件的长宽相同时，可归为一类，胡子筋的直径

间距及起点位置相同时，可归为一类。当KMZ=O时，

说明不在该排架的柱模板图上标注埋件。

(2)依次输入各类埋件的宽BM和高HM,共填写KMZX2

个数。输入的先后次序号即为该埋件的类别号；当埋件

为胡子筋时，BM和HM的格式为：

BM：-X.XXX

小数点前数字为胡子筋直径，小数点后为胡子筋间距,

数字前面一定要加一个负号。例如：-8.50表示胡子筋

直径8mm,间距500mm。

HM：胡子筋布置的起始标高(m)。

2)各排架柱上的埋件信息

从左至右，依次输入每根排架柱的如下埋件信息(每

一根轴线上的所有柱段算一根排架柱)。

(1)该根柱上的埋件总个数NMJ,当该排架柱上不画

埋件时，NMJ=O,以下三项不填。

(2)每块埋件填写如下3个数，共须填NMJX3个数。

①KMJ：该埋件所属的埋件种类号，即前第一项上埋

件数据的顺序号。

②XMJ：该埋件的x坐标(m)。

③YMJ：该埋件的〃坐标(m)。

坐标原点是柱左端与0.00标高的交点。

当为胡子筋时：XMJ为胡子筋伸出的长度(m),在XMJ

前加个负号，表示该胡子筋布置在柱左侧，否则胡子筋

布置在柱右侧。

YMJ为胡子筋往上布置的终点标高(m)(这数字和上一

项HM对应)。

9.用字母END表示数据结束

•3.2.5操作步骤

从结构计算到完成施工图，需填写两个数据文件，第

一个数据文件是结构计算所需的数据文件；第二个文件是

绘施工图所需的数据文件。

操作可按主菜单进行单击PK后，显示框、排架CAD主菜

单，如图3.7所示，共H项。

'$PKP碑机版——系列软件(2005.05)-X

特种结构।建筑।设备；槽预豆।钢结科结构|

框排架计算机辅助设计dQM®系列

★PMCAD1PK数据交互输入和计算|❷框架模板图

框架绘图❹壁式框架计算

★

TAT-8排架柱绘图❽图形编辑、打印及转换

★SAT-8

连续梁绘图

☆TAT

★SATWE绘制柱施工图

★梁柱施工图绘制梁施工图

*JCCAD绘制柱表施工图

★LTCAD

绘制梁表施工图

★JLQ

文件存取含理：当前工作目录［E不应正葩至Wk砺至'-改交目录

转网络版|应用(A)|工田帮助

图3.7PK主菜单界面

①PK数据交互输入和计算。

②框架绘图。

③排架柱绘图。

④连续梁绘图。

⑤绘制柱施工图。

⑥绘制梁施工图。

⑦绘制柱表施工图。

⑧绘制梁表施工图。

⑨框架模板图。

A壁式框架计算。

B图形编辑、打印及转换。

排架结构仅执行主菜单1,2,4

1.建立工作目录及文件名

在主界面的下方为工作子目录的设置区域，程序

隐含的工作目录为：C:\pkpmworko用户应建立自己

的工作目录，并且，每个工程都应单建工作目录。单

击【改变目录】按钮，弹出如图3.8所示的对话框，

用户设置自己的工作目录。

改变工作目录

目录名称：

|E：\PK1205±\PK1205±确....定了

口Pkl205主~取消|

+」Pkl205主

+口Recycled

t.uJsap2000

+CjSystemVolumeIn

+.uJtemp

tdTssd2Kv2.5内部演

七D譬颦工作v

阉二『图-

驱动器：

图3.8建立工作目录对话框

2.PK数据交互输入和数检

结构计算数据交互方式输入PK主菜单第1项。这里

提供一种人机交互方式生成框架结构计算数据文件的

方法，用键盘或鼠标，采用和PMCAD平面轴线定位相

同的方式，在屏幕上勾画框架立面图，框架立面可由

各种长短、各种方向的直线组成，再在框架立面网格

上布置柱、梁，再布置恒、活、风荷载、吊车荷载；

进入“参数输入”、“补充数据”等输入。完成结构

模型的建立和数检。

输入中采用的单位均为m、kNo

提取结构计算如下简图(如图3.10〜图3.15所示)

(1)框架立面图(KLM.T)。

(2)恒载简图(D-L.T)。

(3)活载简图(L-L.T)。

(4)左风载图(L-W.T)。

(5)右风载图(R-W.T)。

有吊车荷载时还有：

(6)吊车荷载图(C-H.T)。

每张图右边均有菜单，内容为：①正确、②错误、

③周部放大三项。对正确的图形，可直接按回车、进

入下一张图。图形不对，说明数据有毛病，程序退出

用户需改动数据重新运行。

④⑥一⑥

一

(一1(2

。

04。

。

0。

寸9S6

8①

GX*

-0

0。X③

0

。(

寸(400X400)400X400)

寸

0))

0((

Z。

.010

060

88

x*X

0。

0⑦。

s寸

.一)

23600:23600

47200

图3.10框架立面图(KLM.T)

999

K

CMzI

寸寸寸

o

图3.H恒载简图(D-L.T)

寸寸

OO

图3.12活载简图(L-L.T)

23.2

6

O

6

图3.13左风载图(L-W.T)

图3.14右风载图(R-W.T)

m

33

o

s

L8.6L8.684

H

500/50°500.

500

图3.15吊车荷载图(C-H.T)

3.框、排架结构计算

单击主菜单项目2即执行此项功能。

屏幕提示将计算结果存入一个用户起名的数据文

件，若键入一个文件名，则计算结果都存到这个文件

里，屏幕上显示各种计算结果的包络图和弯矩图，如

图3.16所示。首先屏幕上显示图形结果的菜单如下：

平面杆系结构计算程序-PJ1.SJ

*FK内力计算结果图形输出*

0退出1显示计算结果文件

2弯矩包络图3配筋包络图

4轴力包络图5英力包络图

6恒载内力图7活载内力包络图

电妾风载弯矩图9右风截弯矩图

A卷曲解概函B右地震弯矩图

D图形拼接

图3.16计算结果输出

①显示计算结果文件。

②弯矩包络图(M.T)。

③配筋包络图(AS.T)o

④轴力包络图(N.T)。

⑤剪力包络图(V.T)。

⑥恒载内力图(D.T)。

⑦活载内力包络图(LLT)。

⑧左风载弯矩图(WL.T)。

⑨右风载弯矩图［WR.T］。

A.左地震弯矩图(EL.T)。

B.右地震弯矩图(ER.T)。

D.图形拼接当超过规范要求时，红色显示。

本例的计算结果图形如图3.17〜图3.22所示

图3.17弯矩包络图(M.T)

349070503550

(0.16)(0.21)(0.16)

3700726_03760

1102F02140011070

(0.45)(0.86)(0.46)

11530219101159,0

图3.18轴力包络图(N.T)

图3.19剪力包络图(V.T)

图3.20恒载弯矩图(KN-M)

图3.21活载弯矩包络图(KN-M)

479719479

166223908552012

24602492

2940

2906r2837

图3.22配筋包络图(AS.T)

4.排架柱绘图的操作

单击主莱单项目3后程序将要求输入绘图数据文件

名，屏幕上提示：“输入框架绘图数据文件名

称”(如图3.23所示)。

1)建立绘图数据文件

2)排架绘图

(1)可作排架柱在翻身、一点起吊时的配筋计算,

指定吊装点位置，显示其弯矩图。

(2)牛腿的配筋尺寸均由软件自动计算分析给出,

给定牛腿细部尺寸。

(3)排架柱施工图一一显示。

请键入排架柱绘图补充数据文件名：.

图3.23绘图数据文件名称

本例排架柱的施工图详见图3.24〜图3.26所示。

600

■—■13.250

8W

202520252582018202520254

2025202220162563。223022il

9.459出50

bT

4If

E1y

64

-三

~|

T-g

一Q

202520252028202820252025ri

202520252028202830223022

0

CI

-1.750

1—1I苫|

B柱模板图B柱配筋图

图3.25B轴排架柱模

图3.24排架柱纵筋图

板配筋施工图

400

TT

三8So,

二三

三S

r-iI

-三

11头

A、C轴柱模板图A、C轴柱配筋图

图3.26A、C轴排架柱模板配筋施工图

•3.3单层厂房设计算例

/•3.3.1基本资料\

1.设计对象

设计对象为某工厂金属结构车间厂房。

2.基本资料

(1)建设地点：某市(基本风压0.25kN/m2,基本雪压0.25

kN/m2)o

(2)地质资料：地层自上而下为耕土层、黏土、中砂、卵

石、基岩，其中耕土层厚约0.5m,基础坐落在黏土层上，修正

后的地基承载力特征值为=240kN/m2o

(3)建筑资料如下所述：

①建筑平面图、立面图、剖面图如图3.27、图3.28、

图3.29所不。

该车间为双跨度等高厂房，跨度均为24m,每跨设有

A5级工作制双钩15/3t及5t吊车各一台，厂房设有天

窗,轨顶标高10.2m。

②层面：采用卷材防水屋面，做法如下：

三毡四油防水层上铺小石子

20mm厚水泥砂浆找平层

100mm厚水泥珍珠岩制品保温层

一毡二油隔气层

20mm厚水泥砂浆找平层

预应力混凝土大型屋面板

③墙体：240mm厚清水砖墙，钢门窗

④室内混凝土地面，室内外高差点150mm。

(4)选坦材料:混凝土C30

钢筋：采用HPB235,HRB335o

5

0

翁

=

=

二

-，

I

图3.27平面图

18.610

图3.28立面图

图3.29剖面图

•3.3.2结构计算书

(1)对于规则框架，程序可对梁、柱节点自动编号，

自动形成信息；对于非规则框架，需输入节点坐标，杆件

关联号及约束信息，柱子计算长度等。框排架的框架部分

绘施工图时，柱梁的总根数不再包括排架柱上的柱段和与

排架柱较接的梁。

(2)程序可自动形成柱和梁的自重，且是否需要程序

形成柱梁自重，可由计算者在总信息中给予确定。

L结构构件选型（见表3-2）

构件名称（图集）型号重力荷载

屋面板(G410一、二)YWB-2ILYWBT-1IV自重1.40kN/m2（包括灌缝）

1天沟板

(G410三)TGB68-1,TGB77-11.91kN/m；2.02kN/m

传至屋架重力荷裁P=31kN/支柱|

(G316)CJ9-01

天窗架

(G316)DJ9-01传至屋架重力荷载P=34kN/支柱

(G415)YWJA-24-2cc

屋架(G415)YWJA-24-2ce自重109.0kN/m?

(G415)YWJA-24-2ca

1吊车梁

(GB426二)YMDL6-8自重45.5kN/m?

1轨道连接

(G325)DGL-14自重0.81kN/m?

上柱bshs=400X400

边柱

(mm)

下柱bix=400,hix=162,bx=IOO,hx=800

上柱bshs=400X600

中柱

(mm)

下柱bix=400,hix=162,bx=100,hx=800

表3-2构件选型

2.定位轴线

(1)横向定位轴线：除伸缩缝及端柱外，均通过柱

截面几何中心；

(2)纵和定位轴线：查ZQ1—62,—.26m,

£k=22.50m,要求加NO.08mo

①中柱：B3=0.30m,

B1+B2+B3R.26+0.19+0.30=0.75m,由于

B2=0,19>0.08m可以。

②边柱：B3=0.40m,

Bl+B2+B3=0.26+0.09+0.40=0.75m,由于

B2=0.19>0.08m可以。

纵向定位轴线如图3.30所示。

图3.30纵向定位轴线

3.排架计算简图及柱的计算参数

1）计算画图

如图3.31所示，Hs=3.8m,取=9.7m,生13.5mo

2）柱的计算参数

柱的截面尺寸如图3.32所示，计算参数见表3-3。

图3.31排架简图

参数边柱（4、Q

255

/4s(mm)1.6X102.40X10

499

/s(mm)2.13X107.20X10

21.775X1055

Jx(mm)1.775X10

4

/x(mm)14.38X10914.38X109

=H&10.2810.281