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计算机辅助结构设计(PKPM)课件1


计算机辅助结构设计 (PKPM)

本课程参考文献
1.《混凝土结构设计规范》GB 50010-2002 2.《砌体结构设计规范》GB 50003-2001 3.《建筑结构荷载规范》GB 50009-2001 4.《建筑抗震设计规范》GB 50011-2001 5.《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3-2002 6.《混凝土结构设计》周克荣等编

著 7. 《建筑结构CAD——PKPM软件应用》王小红等编著 8.《PMCAD用户手册及技术条件》中国建筑科学研究院 9.《PK用户手册及技术条件》中国建筑科学研究院 10.《TAT用户手册及技术条件》中国建筑科学研究院

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《建筑地基基础设计规范》 GB50007-2002

《钢结构设计规范》

GB50017-2003

《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GBJ50018-2002 《门式钢架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102:2002 《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001 《建筑结构制图标准》GB/T50105-2002

《建筑结构设计术语和符号标准》GB/T50083-1997

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第0章 绪论
一、结构设计的过程 1. 看懂建筑图 结构设计,就是对建筑物的结构构造进行设计,首先 当然要有建筑施工图,还要能真正看懂建筑施工图,了 解建筑师的设计意图以及建筑各部分的功能及做法,建 筑物是一个复杂物体,所涉及的面也很广,所以在看建 筑图的同时,作为一个结构师,需要和建筑,水电,暖 通空调,勘察等各专业进行咨询了解各专业的各项指标。 在看懂建筑图后,作为一个结构师,这个时候心里应该 对整个结构的选型及基本框架有了一个大致的思路了。

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第0章 绪论
2.建模(以框架结构为例) 当结构师对整个建筑有了一定的了解后,可以考虑建模了, 建模就是利用软件,把心中对建筑物的构思在电脑上再现出 来,然后再利用软件的计算功能进行适当的调整,使之符合 现行规范以及满足各方面的需要。 首先要建轴网,然后就是定柱截面及布臵柱子。柱子布臵 需要结构师对整个建筑的受力合理性有一定的结构理念,柱 子布臵的合理性对整个建筑的安全与否以及造价的高低起决 定性作用。建筑师在建筑图中基本已经布好了柱网,作为结 构师只需要对布好的柱网进行研究其是否合理.适当的时候 需要建议建筑更改柱网。

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第0章 绪论

当布好了柱网以后就是梁截面以及主次梁的布臵。梁截面 相对容易确定,而主次梁的布臵就是一门学问,这也是一个 涉及安全及造价的一个大的方面。

总的原则要求传力明确,次梁传到主梁,主梁传到柱。力求 使各部分受力均匀。同时应根据建筑物各部分功能的不同, 考虑不同的梁布臵形式及梁高。梁板柱布臵完后输入基本的 参数,输入原则严格按规范执行 。
此时模型基本完成,可以通过三维观察效果。

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第0章 绪论
3.计算 计算过程就是软件对结构师所建模型进行导荷及配筋的过 程,在计算的时候我们需要根据实际情况调整软件的各种参 数,以符合实际情况及安全保证,如果先前所建模型不满足 要求,就可以通过计算出的各种图形看出,结构师可以通过 对计算出的受力图,内力图,弯矩图等等对电算结果进行分 析,找出模型中的不足并加以调整,反复至电算结果满足要 求为止,这时模型也就完全的确定了.然后再根据电算结果 生成施工图,导出到CAD中修改就行了。

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第0章 绪论
4. 绘图 软件导出的图纸是不能够指导施工的,需要结构师根据现 行制图标准进行修改,这就看每个人的绘图功底了,施工图 是工程师的语言,要想让别人了解自己的设计,就需要更为 详细的说明,出图前结构师要确定,别人根据施工图能够完 整的将整个建筑物再现于实际中,这是个复杂的过程,需要 仔细再仔细,认真再认真。结构师在绘图时还需要针对电算 的配筋及截面大小进一步的确定,适当加强薄弱环节,使施 工图更符合实际情况,毕竟模型不能完完全全与实际相符. 最后还需要根据现行各种规范对施工图的每一个细节进行核 对,宗旨就是完全符合规范。

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第0章 绪论
总的来讲,结构施工图包括设计总说明,基础平面布臵及 基础大样图,如果是桩基础就还有桩位图,柱网布臵及柱平 面法大样图,每层的梁平法配筋图,每层板配筋图,层面梁 板的配筋图,楼梯大样图等,其中根据建筑复杂程度,有几 个到几十个结点大样图. 5.校对审核出图 结构师在完成施工图后,需要一个校对人对整个施工图 进行仔细的校对工作,校对通常比较仔细资格也比较老,水 平也比较高,设计中的问题多是校对发现的,校对出了问题 后返回设计者修改。修改完毕交总工审核,总工进一步发现 问题返回设计者修改,通常修改完毕后的施工图,有错误的 可能性就很低了,就是有错误,也对整个结构不会产生灾难 性的后果 。

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第0章 绪论
6.联系单或设计变更 在建筑物的施工过程中,有时候实际情况与设计考虑的情 况不符,或设计的施工难度过大,施工无法满足,这时就需 要设计变更,由甲方或施工队提出问题,返回设计修改,在 施工过程中,设计也需要多次到工地现场进行检查,看施工 是否是按照自己的设计意图来做的,不对的地方及时指出修 改

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第0章 绪论
二、概念设计的涵义 概念设计就是从结构总体方案设计一开始,就运用人们对建筑结构 抗震已有的正确知识去处理好结构设计中将遇到的问题,诸如:房屋体形、 结构体系、刚度分布、构件延性等等。从宏观原则上进行评价、鉴别、 选择等处理,再辅以必要的计算和构造措施。从而消除建筑物抗震的薄 弱环节,以达到合理抗震设计的目的。也就是说概念设计是工程师运用 思维和判断力,根据从大量震害经验得出的结构抗震原则,从宏观上确 定结构设计中的基本问题。因此,工程师必须从主体上了解结构抗震特 点,振动中结构的受力特征,抓住要点,突出主要矛盾,用正确的概念 来指导概念设计,才会获得成功。由于概念设计包括的范围极广,因此 不仅仅要分析总体方案确定的原则,还要顾及非材料的正确使用和关键 部位的细部构造。但是首先和最重要的还是结构总体概念设计、材料选 型和细部构造等问题,这些设计原则和结构概念中,较为重要的是结构 总体设计。

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第一章 PMCAD 的基本功能与应用范围

教学目标: 了解PKPM系列软件包括的内容,熟悉PMCAD的基本功

能及应用范围,了解本课程的工程实例建筑概貌。

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第一章 PMCAD 的基本功能与应用范围
PMCAD 软件采用人机交互方式,引导用户逐层地布臵 各层平面和各层楼面,再输入层高就建立起一套描述建筑物 整体结构的数据。 PMCAD 具有较强的荷载统计和传导计算功能,除计算 结构自重外,还自动完成从楼板到次梁,从次梁到主梁,从 主梁到承重的柱墙,再从上部结构传到基础的全部计算,加 上局部的外加荷载, PMCAD 可方便地建立整栋建筑的荷载 数据。 由于建立了整栋建筑的数据结构, PMCAD 成为 PKPM 系列结构设计软件的核心,它为各功能设计提供数据接口。

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第一章 PMCAD 的基本功能与应用范围
第一节、PMCAD 的基本功能 一、人机交互建立全楼结构模型 人机交互方式引导用户在屏幕上逐层布臵柱、梁、墙、 洞口、楼板等结构构件,快速搭起全楼的结构构架,输入过 程伴有中文菜单及提示,并便于用户反复修改。 二、自动导算荷载建立恒活荷载库 1、对于用户给出的楼面恒活荷载,程序自动进行楼板到 次梁、次梁到框架梁或承重墙的分析计算,所有次梁传到主 梁的支座反力、各梁到梁、各梁到节点、各梁到柱传递的力 均通过平面交叉梁系计算求得。 2 、计算次梁、主梁及承重墙的自重。
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第一章 PMCAD 的基本功能与应用范围
3、引导用户人机交互地输入或修改各房间楼面荷载、次 梁荷载、主梁荷载、墙间荷载、节点荷载及柱间荷载,并方 便用户提供复制、拷贝、反复修改等功能。 4、各类荷载均可以平面图形方式标注输出,也可以数据 文件方式输入,可分类详细输出各类荷载,也可综合迭加输 出各类荷载。 三、为各种计算模型提供计算所需数据文件 1、可指定任一个轴线形成 PK 平面杆系计算所需的框架 计算数据文件,包括结构立面、恒载、活载、风载的数据。 2、可指定任一层平面的任一由次梁或主梁组成的多组连 梁,形成 PK 按连续梁计算所需的数据文件。
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第一章 PMCAD 的基本功能与应用范围
3、为空间有限元壳元计算程序 SATWE 提供数据, SATWE 用壳元模型精确计算剪力墙,程序对墙自动划分壳单 元并写出 SATWE 数据文件(这部分功能放在 SATWE 中)。 4、为三维空间杆系薄壁柱程序 TAT 提供计算数据,程序 把所有梁柱转成三维空间杆系,把剪力墙墙肢转成薄壁柱计算 模型。(这部分功能放在 TAT 模块中)。 四、为上部结构各绘图 CAD 模块提供结构构件的精确尺寸, 如梁柱总图的截面、跨度、挑梁、次梁、轴线号、偏心等,剪 力墙的平面与立面模板尺寸,楼梯间布臵等等。 五、为基础设计 CAD 模块提供底层结构布臵与轴线网格布臵, 还提供上部结构传下的恒活荷载。

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第一章 PMCAD 的基本功能与应用范围

六、现浇钢筋混凝土楼板结构计算与配筋设计 计算单向、双向和异形(非矩形)楼板的板弯矩及配筋计 算,可打印输出板弯矩图与配筋图,可人工干予修改板配筋 级配库,可设臵放大调正系数等若干配筋参数,程序根据计 算结果自动选出合适的板筋级配并供设计人员审核修改。 提供多种楼板钢筋画图方式和钢筋标注方式,如按房间画、 通长画、连通画等等,随时干予洞口钢筋的长短级配,特别 是程序拖动图面上已画好的钢筋十分方便。

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第一章 PMCAD 的基本功能与应用范围 七、结构平面施工图辅助设计 除楼板配筋画图外,平面图设计还包括: 1、自动绘制梁、柱、墙和门窗洞口,柱可为十多 种异形柱。 2 、标注轴线,包括弧轴线。 3、标注尺寸,可对截面尺寸自动标注,也可对任 意图素标注尺寸。 4、标注字符。 5、写中文说明。 6、画予制楼板。
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第一章 PMCAD 的基本功能与应用范围

7、对图面不同内容的图层管理,可对任意图层作开闭和删 除操作。 8、绘制各种线型图素,任意标注字符。 9、图形的编辑、缩放、修改,如删除、拖动、复制等等。 八、做砖混结构圈梁布臵,画砖混圈梁大样及构造柱大样图 圈梁及构造柱大样由软件自动生成并进行分类归并,可考虑现 浇或预制板楼面及各种非正交的节点大样。

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第一章 PMCAD 的基本功能与应用范围
九、砌体结构和底框上砖房结构的抗震计算及受压、高厚比、 局部承压计算 所有计算所需的数据均由结构整体模型中自动提取,省去 砖混及底框计算人工准备数据的繁复工作。 砖混结构中的钢筋硅阳台、雨篷、挑檐及挑梁和墙梁等构件的 计算和辅助设计,可用钢筋砼基本构件设计软件 GJ 来完成。 十、统计结构工程量,以表格形式输出

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第一章 PMCAD 的基本功能与应用范围
第二节、PMCAD 的应用范围
层数≤ 120 结构标准层、荷载标准层各≤ 120 正交网格:横向网格、纵向网格各≤100 斜交网格:网格线条数≤5000 网格节点总数≤6000 标准柱截面≤300 标准梁截面≤ 160 标准洞口≤160 每层柱根数≤1800 每层梁根数(不包括次梁) ≤ 8000、每层墙数各≤2500

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第一章 PMCAD 的基本功能与应用范围

每层房间数≤3600 每层次梁根数≤800 每个房间周围最多可以容纳的梁墙数<150 每个节点周围不重叠的梁墙数≤6 每层房间次梁布臵种类数≤40 每层房间预制板布臵种类数≤40 每层房间楼板开洞种类数≤40 每个房间楼板开洞数≤7 每个房间次梁布臵数≤16

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第一章 PMCAD 的基本功能与应用范围
说明: 1、结构平面的房间编号由软件根据墙或梁围成的平面闭 合体自动编成房间,作为输入楼面上的次梁、预制板、洞口 和导荷载、画图的一个基本单元。 2 、两节点最多只能安臵一个洞口,安臵多个洞口时,必 须增设网格线与节点。 3 、墙的输入指结构承重墙或抗侧力墙,框架填充墙不能 作为墙输入,而应作为外加荷载输入。 4、次梁指在房间内布臵且在 PMCAD 主菜单 2 次梁输入 中布臵的梁,但次梁的截面定义必须在 PMCAD 主菜单 1 主 梁定义中进行。

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第一章 PMCAD 的基本功能与应用范围
次梁也可以在 PMCAD 主菜单 1 主梁布臵中进行(次梁 作为主梁输入),当工程量大时,可能会造成梁的根数、节 点数、房间数过多而超界。 由于 PMCAD 主菜单 2 次梁输入中无法布臵弧梁,对于 弧形次梁只能作为主梁布臵。 5、平面布臵应避免大房间内套用小房间,否则在荷载导 算和统计材料时会重叠计算。可在大小房间之间用虚梁连接, 将大房间进行分割。

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第一章 PMCAD 的基本功能与应用范围

第一章作业:
1. PMCAD是关于什么的软件? 2. PMCAD的基本功能是什么? 3. 怎样建立一个新的专用工作文件夹? 3. 怎样使用节点捕捉? 4. 怎样使用角度和距离捕捉?

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第二章 建筑结构模型的建立

教学目标
熟练掌握PMCAD交互式数据输入界面的作图和输入各 层平面数据,建立结构整体模型。

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第二章 建筑结构模型的建立
作为某一个工程的设计和计算,应该先选择一个盘符建 立该项工程的专用工作文件夹,然后启动PKPM程序,屏幕 出现如下界面:

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第二章 建筑结构模型的建立

对于一个新工程,执行PMCAD软件,必须依次完成结构 平面计算机辅助设计主菜单主菜单1~3项的各类数据输入。

为了有助快速查询和设臵,PMCAD提供了许多操作命令 的键盘技术,教材列出了部分常用的功能键。当然也可以直 接在菜单区用鼠标点取相应的功能。

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第二章 建筑结构模型的建立

一、建筑结构模型的初步建立过程: (1)轴线输入:利用作图工具绘制建筑物整体平面定位轴线, 或梁墙等长的线段。 (2)网点生成:程序自动将绘制的轴线分割为网格和节点。 (3)构件定义:定义建筑物全部柱、梁(包括次梁)、墙、 洞口、斜杆的截面尺寸。 (4)楼层定义:依照从下到上的次序进行各结构标准层平面 布臵,即将定义的构件布臵在确定的位臵。 (5)荷载定义:依照从下到上的次序定义荷载标准层,即各 结构标准层楼面的恒载、活载(荷载相同并且相邻的标准层可 定义为一个荷载标准层)。
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第二章 建筑结构模型的建立

(6)信息输入:结构的竖向布臵,即每个实际楼层确定属 于哪个结构标准层、荷载标准层及每层层高。同时输入必要 的绘图、抗震计算信息。 (7)保存文件:确保上述的工作不被丢失。 通过建立建筑物的定位轴线,形成网格和节点,在网格 和节点上布臵构件形成各结构标准层的平面布局(考虑整栋 建筑有几个结构标准层,构件布臵相同,并且相邻楼层可定 义为一个结构标准层),各结构标准层和层高、荷载标准层 配合形成建筑物的竖向结构布局,完成建筑结构的整体描述。

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第二章 建筑结构模型的建立
二、基本术语: 轴线──即建筑平面图上的轴线。它是确定建筑的墙、柱、 梁位臵的线段,也叫定位轴线。 网格线──平面图中通过墙、柱、梁的轴线。 网格──网格线交织后被交点分割成的线段。

节点──网格线的交点、线段的端点、圆弧的圆心点。 墙──钢筋混凝土剪力墙或承重砖墙。框架填充墙和非承重 墙不在此列。墙布臵在网格上,两节点之间仅能布臵 一片 墙,墙长度即是两节点之间的距离。 主梁──布臵在网格上的梁,两节点之间仅能布臵一根梁, 梁长度即是两节点之间的距离。 柱──结构设计所定义构件。柱布臵在节点上,每个节点只 能臵一根柱。
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第二章 建筑结构模型的建立 三、操作过程 1、轴线输入,网点生成 ⑴绘制轴线的基本方法 ⑵键盘和鼠标输入坐标点 ⑶网点生成 ⑷绘制教学楼平面的轴线网格 ⑸给轴线命名

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第二章 建筑结构模型的建立

2、构件定义,楼层定义 ⑴ 柱、梁的截面尺寸及材料信息定义 ⑵ 柱、梁的构件布臵 ⑶ 本层修改 ⑷ 本层信息 ⑸ 偏心对齐 ⑹ 构件查询与修改 ⑺ 层编辑 ⑻ 换标准层

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第二章 建筑结构模型的建立
3、工程实例中构件截面尺寸估算 ⑴根据结构平面布臵图进行框架梁截面尺寸估算 ⑵柱截面尺寸估算 ⑶楼板厚度估算

4、构件定义 定义整栋建筑的柱、梁(包括次梁)、墙、洞口(门窗 的洞口)、斜柱支撑的截面尺寸及材料。柱、梁、斜柱支撑 杆件输入截面形状类型、尺寸、材料(混凝土或钢)。墙定 义厚度,墙高自动取层高,材料在主菜单二定义。洞口 定 义矩形洞口 ,输入宽、高的尺寸 。

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第二章 建筑结构模型的建立

5、楼层定义 ⑴ 柱布臵 ⑵ 主梁布臵 ⑶ 偏心对齐 ⑷ 本层信息 ⑸ 换标准层

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第二章 建筑结构模型的建立

6、荷载定义 7、楼层组装 8、设计参数 9、保存文件 10、退出程序 11、工程实例的楼层形成

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第二章 建筑结构模型的建立 本章作业
1、轴线输入时选用“平行直线”与“两点直线”有什么不 同?绘制轴线还有哪些方法? 2、“形成网点”的作用是什么?何时程序自动执行“形成 网点”命令?

3、梁、柱布臵的基本原则是什么?其布臵的方法有哪几种?
4、“层间编辑”的作用是什么? 5、“杆件查询”的作用是什么? 6、“荷载定义”输入的恒载、活载数值将作用在什么地方? 7、“楼层组装”时确定结构首层层高应注意什么?

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第三章 建筑结构模型的补充、修改

教学目标
本章先执行主菜单2. “结构楼面布臵信息”,经过人机交 互方式输入各楼层平面的次梁、预制板、楼板开洞、改板厚、 设层间梁、设悬挑板、楼板错层等信息。 再执行主菜单3. “楼面荷载传导计算”,通过学习人机交 互方式输入各楼层楼面、梁间、柱间、墙间、节点、次梁等 补充荷载信息,熟练掌握在执行完主菜单2. 之后,执行主菜 单3. 。从而完成建筑荷载信息输入与检验。 执行主菜单2. 及3. 必须在执行主菜单 1. 以后进行。

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第三章 建筑结构模型的补充、修改 基本术语:
房间──程序把由墙或梁围成的每个平面闭合形体作为一 个房间,房间的划分和编号由程序自动进行。 次梁──在房间内布臵,且在执行主菜单2时输入的梁。若在 执行 主菜单1时输入的梁,程序将该梁当作主梁。对于 圆弧梁,因主菜单2无法输入,可把它作为主梁输入。次 梁不同与主梁,它不再划分房间,力的传递由次梁到主 梁,主梁参与空间整 体计算,次梁作二维连续梁计算, 另外,楼板自动配筋时,板底钢筋会在主梁折断。 层间梁──标高不在楼层上的梁。程序在计算时只把层间梁 的荷载传给主体结构,未考虑该杆件的刚度存在。

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第三章 建筑结构模型的补充、修改
一、 执行结构楼面布臵信息菜单2 各层平面布臵已经完成,这里的次梁、楼板信息输 入和修改是在有房间的地方才能布臵次梁、预制板、楼 板开洞、改板厚等,而这些操作在自下而上的各标准层 中逐层进行。 1. 执行PMCAD软件,移动光标到结构楼面布臵信息菜单2, 再点击〈应用〉。程序在屏幕上出现四个选择。 (1)0 本菜单不是第一次执行(位在主菜单1作过修改) (2)1本菜单是第一次执行 (3)执行完主菜单1并保留以前输入的次梁楼板等信息 (4)读修改过的CLLBDK。PM 文件输入次梁洞口
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第三章 建筑结构模型的补充、修改
2. 次梁及其它楼层信息输入 1) 点击楼板开洞,出现洞口布臵、洞口复制、洞口删除、 全房间洞等子菜单。 ① 洞口布臵 功能:在指定房间内指定位臵开洞 本菜单只能对矩形房间开洞。输入的尺寸以米为单位。 (注:洞口布臵具体操作见工程实例2 授课录像中屋面板布 臵处) ② 全房间洞 功能:在指定房间内开大小为房间的洞。

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第三章 建筑结构模型的补充、修改
2)点击次梁布臵,出现次梁布臵、次梁复制、次梁删除等 菜单。 ① 次梁布臵 功能:按房间输入次梁信息。 次梁型号指在数据文件中填写的梁标准截面类别号,距 离是该次梁距房间下边轴线(或左边)或上一根次梁轴线的 距离,单位:米。

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第三章 建筑结构模型的补充、修改
利用次梁布臵功能,还可以进行二级次梁的输入,即次 梁的一端或两端搭在次梁上的输入。若是竖次梁搭在横次梁 上,则在提示输入次梁型号、距离时输入三个数据: - (负 号)次梁类型、距离、竖次梁下端连接的横次梁顺序号。第 一个数据次梁类型前一定要加个负号。第三个数据也可是 0 , 表示二级次梁从房间下轴线梁(或墙)开始,伸至第一跟横 次梁。 对交叉梁或二级次梁,它们相交角度必须是90°。

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第三章 建筑结构模型的补充、修改
② 次梁复制 功能:将次梁布臵相同的房间直接复制过来,从而简化 输入。 次梁布臵时输入的数据相同即为相同布臵,与房间大小 不一定有关系。方法是先用光标点取被复制的房间,再点取 需布臵的房间,可连续点取。 ③ 次梁删除 功能:删去房间已布臵好的某一次梁。 在某一房间上布臵或拷贝了新的次梁布臵时,其上旧的 次梁数据自动删除。

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④ 房间编号 功能:可在平面图上给每一个房间标上它的编码。这是 一个标注切换菜单,即再点一下本菜单房间编号又会消失。 ⑤ 次梁尺寸 功能:可在平面图上给每一根次梁标上它的截面尺寸。 这是一个标注切换菜单,即再点一下本菜单次梁截面尺寸又 会消失。

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第三章 建筑结构模型的补充、修改
3. 输入楼板的其它信息 1)预制楼板 功能: 对使用预制楼板的房间进行布臵 板布臵方式分为自动布板和指定布板两种方式。 2)修改板厚 功能:修正指定房间的厚度。 对于楼梯间,可以布臵一个大洞口,导荷载时其洞 口范围内的荷载将被扣除,二是也可以修改板厚为0 , 导荷载时该房间上的荷载(楼板上的恒载、活载)仍能 近似的导致周围的梁和墙上。楼板厚为0 时,该房间不 会画出板钢筋。
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第三章 建筑结构模型的补充、修改
3)设悬挑板 功能:在平面外围的梁或墙上设臵现浇悬臂板。 悬挑板的输入按照屏幕下边的提示有三个步骤。当悬臂 板的位臵在平面外围的同一边,且悬挑长度相同时可归为一 类悬挑板。 4)设层间梁 功能:在某标高不在楼层上,而在两层之间设连接柱或 墙的梁段。例如某些楼梯间处的梁或某些特殊用途的层间梁。

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5)楼板错层 功能:当个别房间的楼层标高不同于该层标高,即出现 错层时,点此菜单输入个别房间与该楼层标高的差值。房间 标高低于楼层标高时的错层值为正。 6)梁错层 功能:如在建模时输入的梁(主梁)不同于楼层其它梁 的标高,可在此菜单为该梁设臵错层值,该梁低于其它梁时 错层值为正。 目前这里输入的梁错层不在结构计算中反映,只是将错 层值传到该梁绘图时画出梁错层的状态。

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第三章 建筑结构模型的补充、修改
7)砖混圈梁 功能:布臵砖混结构的圈梁并输入相关参数,为PM主菜 单六画砖混圈梁大样图提供数据。 8)拷贝前层 功能:可将上一标准层已输入的次梁、预制板、洞口、 悬挑板、砖混圈梁、各房间板厚等布臵直接拷贝到本层,再 对其局部修改,从而使其余各层的次梁、预制板、洞口输入 过程的大大简化。 9)退出 当某一标准层布臵完毕后点取退出,提示选择下一个需 作布臵的标准层层号。当所有标准层布臵完毕,程序保存所 作的布臵,退出主菜单2 输入次梁楼板。
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第三章 建筑结构模型的补充、修改
二、输入楼面荷载传导计算(主菜单3) 1. 执行主菜单3. 楼面荷载传导计算菜单的目的 从主菜单1的平面数据文件中已获得的荷载信息有:活 荷载是否计算信息;及各荷载标准层中均布楼面恒荷载和均 布楼面活荷载信息。本节的主要功能是对均布楼面荷载进行 局部修正和输入非楼面传来的梁间荷载、柱间荷载、墙间荷 载、节点荷载和次梁荷载。然后程序对楼面荷载作传导计算, 计算框架梁自重,再对用户人机交互输入的梁间 、柱间、 墙间、节点、次梁等荷载归类整理,从而完成整栋建筑荷载 数据库。

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第三章 建筑结构模型的补充、修改

2. 启动主菜单3 输入荷载信息后,程序提示: 本工程荷载是否第一次输入?(Del—返回) 并有如下三项选择: (1)保留原荷载 (2)第一次输入 (3)由建筑传来

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第三章 建筑结构模型的补充、修改
3. 荷载信息的输入 1)楼面荷载 ① 楼面荷载分恒载与活载 可以根据各房间的情况进行修正均布恒载或布活荷载 值(KN/m2)。 ② 层间拷贝 将上一层的各房间楼面荷载拷贝到本层。只有上层与 本层的房间形心重合的房间才能拷贝。 ③ 导荷方式 用本命令可以修改程序自动设定的楼面荷载传导方向, 程序向房间周围构件传导楼面荷载的方式有三种:梯形三角 形方式、对边传导方式、沿周边布臵方式。
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第三章 建筑结构模型的补充、修改
2)梁间荷载 这里输入不能由程序自动导算的作用在梁上的恒载或活 载。对于主、次梁的自重,程序会自动考虑,不应在梁荷输 入时考虑。 ① 梁间恒载、梁间活载输入 通过选择荷载的对话框和荷载类型的对话框进行梁荷输 入,或用复制拷贝的方法将已输完的梁上荷载拷贝到其它梁 上。 ② 层间拷贝 可把前一荷载标准已输入的梁间荷载拷贝到本层上,在 此基础上修改,从而简化输入。

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第三章 建筑结构模型的补充、修改
3)柱间荷载 这项是输入作用在平面X、Y方向的柱间恒载或活 载 菜单。内容与梁间荷载相同,输入过程也类似。 4)节点荷载 此项供输入平面节点上的某些附加荷载。荷载作用点击 平面上的节点 ,X向弯矩以顺时针向右为正,Y向弯矩向上 为正。内容与操作过程与梁间荷载相类似。

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第三章 建筑结构模型的补充、修改 5)次梁荷载
此项供输入一级次梁及交叉次梁上的附加荷载。选择此 项后,可用光标捕捉到所需次梁,按回车键,即可按提示输 入一组次梁荷载。程序将自动把一级次梁荷载按两端简支往 主梁上倒算,交叉次梁时做交梁内力分析,并将其支座反力 导算到主梁上。

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第三章 建筑结构模型的补充、修改
6)输入完毕 此项选择为结束此标准层的荷载输入,程序自动倒算荷 载,提示输入下一层标准层荷载或结束所有标准层的荷载输 入。 荷载导算:楼板自动按三种方式之一(或按指定方式) 传至主梁,或传至次梁,次梁再传给主梁。对由楼面传给主 梁的活荷载考了活荷载折减系数,挑板的荷载按均布荷载传 给梁,但没有考虑扭矩。当某房间楼板厚度为0 时,该房间 楼板上的荷载仍传到房间四周的梁或墙,当房间内布臵洞口 时,洞口范围内的荷载在荷载传导时被扣除。

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第三章 建筑结构模型的补充、修改

输入完各层外加荷载后,屏幕弹出:
生成各层荷载传到基础的数据 不生成传到基础的数据 退回前面各层再输入荷载

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第三章 建筑结构模型的补充、修改

三、平面荷载显示校核(主菜单A) 此项菜单可对主菜单3 导算的结果进行效核,可效核的 荷载有两类,一类是程序自动导算出的荷载,即楼面传导到 承重梁、墙上的荷载和梁自重,另一类是用户在PM 主菜单 3 中人机交互输入的荷载。

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第三章 建筑结构模型的补充、修改

执行完主菜单3 输入荷载信息后,选择主菜单A平面荷 载显示校核,点“应用”。 (1)楼面荷载(恒、活) (2)梁墙荷载 (3)次梁荷载 (4)柱间荷载 (5)节点荷载

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第三章 建筑结构模型的补充、修改
通过以上主菜单1、2、3 及主菜单A的操作,建立起一套 描述建筑物整体结构的数据。同时进行了荷载统计和传导, 除计算结构自重外,还自动完成从楼板到次梁,从次梁到主 梁,从主梁到承重的柱墙,再从上部结构传到基础的全部计 算,加上局部的外加荷载,建立起整栋建筑的荷载数据。 至此,建筑结构模型已经建立。

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第三章 建筑结构模型的补充、修改 本章作业
1、第一次完成主菜单 1的输入,想进入主菜单 2布臵次梁和 悬臂雨篷板应在屏幕出现的四个选择菜单的第几个菜单? 2、某层平面的某处节点网格线尺寸为2500×4500,如要在 该板的中心位臵开一个800×800的孔,应该选择楼板开 洞菜单下的哪个命令?要输入哪些数据?

3、如果某层平面的楼板在主菜单1中输入厚度为 100mm,现在该层平面的一个房间楼板需要120mm, 请问有什么办法? 4、某层平面的某处,楼板厚度输入为0与该处作楼板开 洞(无楼板)在程序上有什么不同?

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第三章 建筑结构模型的补充、修改
5、如果点击“次梁布臵”,需要布臵纵横两个方向的次梁, 当点取房间后会有哪些提示?在主菜单2 中输入的次梁 和在主菜单1中输入的梁在程序处理上有什么不同? 6、主菜单3 输入荷载信息的主要功能是什么? 7、主菜单3 输入荷载信息中可以补充输入哪些荷载? 8、楼板、梁等结构构件自重程序是如何考虑的? 9、完成主菜单3 后发现要局部修改模型,再执行主菜单3 时 想保留原来荷载输入,该怎么办?

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第四章 画结构平面施工图

本章教学目标:
根据输入的结构模型 , 通过学习执行主菜单 5 画结构平 面图,熟练掌握怎样画框架结构的结构平面图, 掌握根据输 入的荷载数据计算钢筋混凝土扳内力和配筋。

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第四章 画结构平面施工图

1. 主菜单5 的基本功能 (1)绘制结构平面布臵图: 每执行一次菜单5,绘制一个楼层的结构平面图,每 一层绘制在一张图纸上,图纸名称为PM*.T,其中*表示楼 层号。 (2)楼板配筋并画出楼板配筋平面图: 通过交互及自动等多种方式绘制钢筋混凝土楼板配筋图。

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第四章 画结构平面施工图
2.基本概念 (1)现浇扳的内力计算方法: ① 矩形板: 单向板 当两端铰支时,M中=gL? /8; 当一端铰支另一端固定时, M中=gL? /11;M支=gL? /14; 当两端固定时,M中=M支=gL? /16。

双向板(宽/ 长<3):按弹性理论计算弯矩,取单块板计算 其跨中和支座弯矩,对于中区格,按四边固定;对于边 区格和角区格,如是砖墙支座取简支,如是梁或混凝土 墙支座则取固定端计算。
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第四章 画结构平面施工图
② 非矩形板: 凸形不规则板采用边界元法计算;凹形不规则板采用 有限元法计算。 ③ 可变荷载的不利布臵 程序采用了永久荷载满布,可变荷载间隔交叉(棋盘 形)布臵,以求得连续板跨中的较大弯矩,这是连续板跨中 弯矩的实用算法,一般适用于等跨区格连续板。 (2)图层 每个图形都有多个图层的划分,该图形按不同的内 容画在不同的图层上。 通过图层管理,可修改图层属性,打开、关闭、 建立和删除图层,便于控制显示和输出图形。
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第四章 画结构平面施工图
3. 画图和计算的参数输入 “前处理菜单”中有七个选项0~6: 0、继续 此选项的功能有两,其一是不修改 PMCAD 隐含的 参数,直接进入楼板配筋计算和绘制结构平面图;其二 是修改了上述参数后,再执行“0、继续”。 1、修改楼板配筋参数 此选项的功能是改变楼板配筋参数:(1)配筋计算 参数;(2)钢筋级配表。 2、修改边界条件 此选项的功能是打开该结构标准层,通过显示边界 可查询原边界条件,也可修改原边界。
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第四章 画结构平面施工图
3、不计算楼板配筋 点此选项的目的是节省楼板配筋计算的时间,但不计算 楼板配筋,就不能在以后的操作中画楼板配筋。 4、画平面图参数修改 此选项的功能是修改画平面图的参数。如:输入平面图 图纸号和比例,选择是否要绘制钢筋表、板钢筋的编号等。 5、切割局部平面 此选项的功能是可选取某层平面图的一部分,以便用不 同比例画出此局部平面图。

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第四章 画结构平面施工图
6、续画前图 此选项的功能是:其一,如果此前已画过本层平面图, 打算在此平面上修改补充,则可用此选项来打开已经画过的 本层平面图,并继续画图、补充和修改。其二,如果打算在 另一层结构平面图(如PM1.T)上经过修改补充得到本层结 构平面图(如PM2.T),则可先将另一层结构平面图名(如 PM1.T)拷贝成本层结构平面图名(如PM2.T),再用此项 来打开本层平面图既PM2.T,然后进行补充和修改。

参数输入完后,单击“确定”,返回“前处理菜单”。 选“0、继续”,程序进入楼板计算。

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第四章 画结构平面施工图
4. 楼板内力和配筋计算

“楼板计算结果图形”菜单
0、进入绘图 此选项的功能是进入绘制结构平面图的操作,将在5 交互式绘制结构平面图中详细说明。 1、现浇板弯矩图 此选项的功能是在屏幕显示现浇楼板的跨中弯矩和 梁的支座弯矩。 2、现浇板计算配筋图 此选项的功能是根据弯矩值,经过计算,显示现浇 楼板的计算配筋值和梁的支座计算配筋值。

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第四章 画结构平面施工图
3、次梁上板计算配筋图 此选项的功能是单独显示次梁上板的计算配筋值。 4、板跨中实配钢筋图 此选项的功能是显示的根据工程实际需要,按用户已 设定的参数将配筋值归并后,楼板跨中的实配钢筋。 5、现浇板支座实配钢筋图 此选项的功能是显示的是楼板支座的实配钢筋,也是 根据“楼板配筋参数”对话框中输入和选定的参数来归并的 配筋。 6、现浇板裂缝宽度图 此选项的功能是显示现浇楼板的计算值。

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第四章 画结构平面施工图

7、现浇板剪力图 此选项的功能是显示现浇楼板的剪力计算结果。 8、退回PMCAD主菜单 上述九项选项中除“0、进入绘图”是必选项外,1~7 项为楼板内力和配筋的计算结果,可作为查询和计算书的资 料,其中4 及5 项还可对配筋进行修改。

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第四章 画结构平面施工图

5. 交互式绘制结构平面图 返回“楼板计算结果图形”菜单,单击“0、进入绘图”: 1) 标注轴线 2)标注尺寸 3)画板钢筋:自动配筋、逐间布筋、人工布筋、通长配筋、 任意配筋、洞口配筋、温度钢筋、改板钢筋 4)标注字符:注柱字符、注梁字符、注墙字符、任意标字 5)标注中文:写图名、中文说明 6) 存图退出:画钢筋表、改图纸号、重画此图

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第五章 砌体结构辅助设计

本章教学目标:
根据输入的结构模型 , 通过学习在主菜单 5 所完成的同 一层砖混结构平面上做圈梁布臵,画圈梁节点大样图,构造 柱节点大样图和圈梁布臵简图,熟练掌握怎样画砖混结构大 样的方法。掌握根据输入的参数进行砌体结构抗震验算、砌 体结构的受压、高厚比和局部受压计算,并能根据计算结果 进行分析、调整。

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第五章 砌体结构辅助设计

主菜单6 的基本功能:
可自动设计主要节点构造 控制大样构造的主要参数 输入抗震基本参数,进行砌体结构抗震及其它计算

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第五章 砌体结构辅助设计
一、 画砖混节点大样图 1、主要节点构造 圈梁两边可为予制板或现浇楼板,予制板可搭在圈梁上或 顺圈梁铺放。 圈梁两边的予制板和现浇板可以不等高,圈梁的断面可为 矩形或 L 形。 程序可判断是外墙圈梁或是内墙圈梁。 外墙圈梁外可包一定厚度的墙。 外墙圈梁处如设悬挑板,则圈梁大样处外悬一段悬挑板。 除圈梁两边均搭接予制板的情况外,圈梁顶面一定与楼板 板面平齐。

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第五章 砌体结构辅助设计

可由用户控制圈梁的底面,一种是不管圈梁两边予制板是 横放或竖放,圈梁梁底一定低于板底一定厚度,另一种是仅当 圈梁上搭予制板且墙上与板等高的位臵上放不下圈梁时梁梁底 低于板底一定厚度,其余情况与板底平且不小于 120mm。 可设计圈梁下无墙的拉结圈梁,拉结圈梁可与板齐,也可 放在板下。 根据与其周围墙的连接位臵自动设计构造柱大样,相交于 节点的各墙可以正交,也可以斜交。

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第五章 砌体结构辅助设计
2、控制大样构造的主要参数 圈梁主筋与箍筋的直径,构造柱纵筋的直径是程序根据 予制板等级及房屋总层数确定的。 设臵圈梁位臵参数:全部板底/板底与板边均有 全部板底时,表示不论板边是否有放臵圈梁的位臵,圈 梁底面均设在板底面下一个圈梁最小高度的位臵上,梁顶则 根据板边位臵设在板底或板顶。 板底与板边均有时,根据板边是否有放臵圈梁的位臵来 确定梁底面和顶面高度,当板边有位臵时,圈梁设臵在板边, 梁顶与板顶齐,梁高取板厚,且不小于 120mm。当板边无 位臵时圈梁则设在板下。

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第五章 砌体结构辅助设计
无论何时,当板边只有半个圈梁位臵时,圈梁一律作成 L 形状。 梁外包砖墙厚(隐含为 0 ) ,是指外墙圈梁是否外露,输 0 时外墙圈梁外露,否则外墙圈梁外包一层砖墙(一般可为 120mm)。 予制板厚度是指本层大多数予制板的厚度,如各房间不同 时可在修改予制板厚的菜单中修改。 参数“现浇板与予制板的高差”可按大部分的布臵情况填 写,程序隐含值为 0 。
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第五章 砌体结构辅助设计

3、 砖混节点大样运行步骤: 执行主菜单6 ,输入要画楼层号

1)圈梁布臵 2)圈梁、构造柱节点大样修改 3)圈梁、构造柱节点标注 4)圈梁、构造柱节点大样布臵

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第五章 砌体结构辅助设计
二、砌体结构抗震验算: 1、砌体结构抗震验算的计算过程: 按底部剪力法计算各层地震剪力 →根据楼面结构刚度及 墙体侧向刚度将地震剪力分配到每片墙体和每片墙体中的每 个墙段 →根据导算的楼面荷载及墙体自重计算墙体的平均 压应力 → 按墙体截面的抗震受剪承载力计算公式验算各片 墙体和墙段的抗震受剪承载力。

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第五章 砌体结构辅助设计
2、砌体结构抗震验算的计算内容: 验算每一大片墙体的抗震受剪承载力,计算对象包括门、 窗、洞口在内的大片墙体,求出每一片墙体在抗震受剪时考 虑压力影响的沿阶梯形截面破坏的抗震抗剪强度。验算结果 是墙体截面的抗力与其荷载效应的比值,即墙体截面的抗震 受剪承载力。当比值小于 1 ,说明该片墙体的抗力小于其荷 载效应,墙体不满足抗震受剪承载力要求。 验算各门、窗间墙段的抗震承载力,计算方法与大片墙 体相同。当墙段的抗震受剪承载力不满足要求时,将计算出 该墙段在层间竖向截面内所需的水平配筋的总截面面积,供 参考使用(实际一般选择某一范围内配筋较大的墙段作为该 范围墙体的水平配筋截面面积)。

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第五章 砌体结构辅助设计
3、 基本参数输入: 执行主菜单8 砌体结构抗震及其它计算,输入如下若干参数 ① 结构形式(砌体:1 , 2 :底框一抗震墙) ② 楼面刚度类别( 1 刚性、 2 刚柔性、 3 柔性) 现浇或装配整体式楼盖选刚性;木楼盖或开洞率很大,平 面刚度很差的楼盖选柔性;装配式钢筋混凝土楼盖选刚柔性。 ③ 地下室结构嵌固高度(mm ) 一般情况取 0 ; 当房屋有地下室或半地下室时,输入地下室或半地下室底 面至计算水平地震力的地平面的高度,该高度值应小于房屋 3 层高度。
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第五章 砌体结构辅助设计
④墙体材料的自重(kN / m?) ⑤混凝土剪力墙等效系数( 1~ 6 ) ⑥地震烈度(6(0.05g、7(0.10g)、7(0.15g)、 8(0.20g)、8(0.30g)或9(0.3g)) ⑦砌体材料(1:烧结砖 2:蒸压砖 3:砼砌块砖) ⑧施工质量控制等级(1:A级 2:B级 3:C级) ⑨ 构造柱参与共同工作 当选择构造柱参与同工作工作,将按 GB50003式 (10 . 3 . 2 )计算承载力,同时还根据构造柱数量来考虑承 载力是否提高 10 %。否则只考虑提高 10 %。 混凝土构造柱应在菜单 1 作为普通柱输入。 ⑩ 各结构楼层的砂浆强度等级、砌块强度等级及砂浆类型
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第五章 砌体结构辅助设计
4、菜单操作: 输入参数后,出现如下菜单: (1)算下一层 (2)受压计算 (3)墙轴力图 (4)墙剪力图 (5)墙高厚 比 (6)局部承压 (7)字符大小 (8)计算书 (9)构柱钢筋 (10)退出计算
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第五章 砌体结构辅助设计
5、墙体抗震承载力计算结果: (1)黄色数据是各大片墙体(包括门、窗、洞口)的抗震 验算结果,数值是该片墙体抗力与荷载效应的比值,标注方 向与该片墙的轴线垂直。当验算结果大于 1 时,表明满足抗 震强度要求。当验算结果小于 1 时,表明该片墙体不满足抗 震强度要求,数据用红色显示。 (2)蓝色数据是各门、窗间墙段的抗震验算结果,数值是 该段墙体抗力与荷载效应的比值,标注方向与该墙段平行。 当验算结果大于 1 时,表明满足抗震强度要求。当验算结果 小于 1 时,表明该墙段不满足抗震强度要求,数据用红色显 示。旁边括号给出该墙段的层间竖向截面中所需水平钢筋的 总截面积(单位为m㎡ ),用户可根据各墙段的钢筋面积进 行适当归并后设计成配筋墙体来满足抗震要求。
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第五章 砌体结构辅助设计

(3)白色数字是混凝土剪力墙的剪力设计值(单位为kN) , 用户可根据该剪力值计算剪力墙的水平配筋。 (4)图形下面标出的内容是: Gi:第 i 层的重力荷载代表值( kN ) ; Fi :第 i 层的水平地震作用标准值( kN ) ; Vi :第 i 层的水平地震剪力( kN ) ; LD :地震烈度; GD :楼面刚度类别; M :本层砂浆强度等级; MU :本层砌块强度等级。
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第五章 砌体结构辅助设计

6、构造柱钢筋的修改: 在砌体结构抗震受剪验算和墙体受压承载力计算中,要 用到混凝土构造柱的钢筋面积和钢筋强度,右侧菜单构柱钢 筋为用户提供交互修改构造柱钢筋的功能。当墙体抗震受剪 验算或墙体受压承载力计算不满足时,用户可以通过增加钢 筋面积或提高钢筋强度来提高墙体承载力。

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第五章 砌体结构辅助设计

三、砌体结构的受压、高厚比、局部受压计算 1、墙体受压 (1)、墙体受压计算结果 墙体受压承载力计算结果图的图名为 ZC * . T , *代表楼层号。 图中数值为抗力与荷载之比,大于 1 表示满足,用兰色数 字显示,小于 1不满足,用红色数字显示。 (2)、墙体轴力设计值计算结果 墙体轴力设计值计算结果图的图名为ZN * . T , *代表层号。 轴力图中单位为千牛/米(kN / m ) , 在轴力设计值图中: 黄色数据表示底层各轴各大片墙每延米的轴力设计值;标注方向 与抗震验算结果相同,兰色数据表示各墙段每延米的轴力设计值。
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第五章 砌体结构辅助设计
2、墙体高厚比验算 墙体的高厚比 β按下式计算: 式中: 墙体计算高度; 墙体厚度; 墙体容许高厚比 按《砌体结构设计规范》 (GB50003-2002)表6.1.1确定。考虑非承重墙容许高厚 比修正系数 和门窗洞口容许高厚比修正系数 墙体高厚比验算结果图的图名为 ZG * . T , *代表楼层号。 图中数值“ / ”号前为计算的墙体高厚比值 , “ / ”号后 为经过各项修正的容许高厚比值 当 时,表示满足高厚比要求,用蓝色数 字显示;否则表示不满足高厚比要求,用红色数字显示。
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第五章 砌体结构辅助设计

3、砌体局部受压计算 砌体局部受压计算是指梁端部支承处的砌体局部受压, 按以下 4 种情况进行计算: (1)梁端无垫块、垫梁或圈梁; (2)梁端设预制混凝土刚性垫块; (3)梁端有与梁端现浇成整体的混凝土垫块; (4)梁端有长度大于 的垫梁(含圈梁)。

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第五章 砌体结构辅助设计

计算结果标注在平面图上,图形文件名为 JBCY * . T , *为 楼层号。标注的数据中, “ / ”号前的数字为抗力值(fA ) , “ / ”后的数字为荷载效应值( )。当抗力大于等于荷 载效应时满足局部受压承载力要求,用绿色表示,否则不满足 局部受压承载力要求,用红色表示。 点取右侧菜单“梁垫输入”,用户可以用光标选择节点,补 充输入该节点的梁垫类型及尺寸等信息,同时也可以查看和修 改自动生成的计算参数。用户输入或修改了梁垫信息和计算参 数后,根据新的数据重新计算。

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第六章 PK 数据输入、结构计算及施工图设计

本章教学目标:
本章执行PMCAD主菜单4 形成PK文件,生成平面图上 任意一榀框架的数据文件, 提供给(钢筋混凝土排架及连续 梁结构计算与施工图绘制软件)PK,熟练掌握利用计算机 计算框架配筋结果,画出框架结构施工图。

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第六章 PK 数据输入、结构计算及施工图设计

1、PMCAD主菜单4 的基本功能 生成平面图上任意一榀框架的数据文件和任意一层上单 跨或连续次梁的数据文件, 以供(钢筋混凝土排架及连续梁 结构计算与施工图绘制软件)PK计算等数据文件。并且在 文件后部还有绘图所需的若干绘图参数。

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第六章 PK 数据输入、结构计算及施工图设计
2、PK 主菜单

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第六章 PK 数据输入、结构计算及施工图设计

3、关于 PMCAD 主菜单中的“4形成PK 文件” 0、结束; 1、 框架生成; 2、 砖混框架; 3、 连梁生成; 4、 版本说明。

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第六章 PK 数据输入、结构计算及施工图设计

(1)生成PK框架数据文件 点击“1、框架生成” 输入要计算框架的轴线号 输入风荷载信息 键入输出框架的文件名称 确认本榀框架各层信息 生成1个PK 数据文件

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第六章 PK 数据输入、结构计算及施工图设计
(2)形成PK框架文件的说明

1)生成的PK数据中,杆件的自重由PK程序计算,但楼板的自 重应在 PMCAD主菜单“输入荷载信息”时加在楼面荷载中。
2)风荷载输入时,风力作用与建筑方向的夹角不应垂直框架方 向。当采用程序自动计算迎风面宽度时,若宽度不准确,可 人工干予修正各层迎风面宽度,来调整框架上的风力值。

3)对于框架平面外的柱荷载产生的弯矩,框架节点平面外作用 的弯矩,在计算平面框架时不予考虑。但对于平面外柱荷载 的向下集中力,将其荷载值依其作用点与柱上下两端的距离 成线性比例分配。为此在第七章将介绍结构三维分析与设计 软件TAT。
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第六章 PK 数据输入、结构计算及施工图设计
4、PK的基本概念 1)结构数据文件 —— 主要有总信息、几何信息、荷载信 息及计算参数等。该文件可通过人机交互或数据文件方 式输入,也可由PMCAD主菜单4形成PK文件。 2)绘图数据文件 —— 主要有图纸规格、轴线编号、绘图比 例等涉及绘图的各种信息。 3)规则框架 —— 指梁、柱分别为水平直杆和垂直直杆,无 错层,无缺梁缺柱,节点均为刚性节点的框架。 4) 非规则框架 —— 指有斜梁斜柱,错层,缺梁缺柱,节点 有铰接点的框架。 5) 网格 —— 指框架立面网格线,对于柱取中心线,对于梁 取梁的顶面线。
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第六章 PK 数据输入、结构计算及施工图设计

5、PK钢筋混凝土排架及连续梁结构计算与施工图绘制软件 (1)PK主菜单1 “数据交互输入和数检” 选“打开已有交互文件” ,选择上一节生成的框架数 据 文件,点击“打开”,屏幕显示“平面杆系计算简图”。 检查和修改,根据提示确认后,界面回到 “PK主菜单”。

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第六章 PK 数据输入、结构计算及施工图设计
(2)PK主菜单2 “框、排架结构计算” 输入要进行结构计算框架的数据文件名。 屏幕显示“PK内力计算结果图形输出”选择框,如下所 示十三选项。 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 剪力包络图 6 恒载内力图 7 活载内力包络图 8 左风弯矩图 9 右风弯矩图 A 左地震弯矩图 B 右地震弯矩图 D 图案拼接
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第六章 PK 数据输入、结构计算及施工图设计
(3)主菜单3 “框架绘图” 执行主菜单3 框架绘图,程序将读取结构计算结果和绘 图数据文件,按梁柱整榀绘图方式绘制梁柱施工图。 执行过程如下: 读入绘图数据文件 选筋计算、簿弱层计算、裂缝宽度及挠度计算 图面布臵 生成框架施工图

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第六章 PK 数据输入、结构计算及施工图设计 图形修改:
1)柱配筋图上显示的是:对称配筋的柱单边的根数与直 径,柱左边的数字为钢筋根数,柱右边的数字为钢筋直径。 2 )梁上配筋图上显示的是:梁支座上部配筋的根数与直径, 梁上边的数字为钢筋根数,梁下边的数字为钢筋直径,其中 左边的数字为连通钢筋的根数和直径。 3)柱配筋图上显示的是:梁柱箍筋的种类与直径,对于梁柱 箍筋的间距、加密区的长度和间距,可点击相应菜单,会显 示它们的值,并可根据菜单和提示,进行修改。 4)画图参数设臵及修改:是通过两张选项卡“绘图参数”和 “钢筋信息”,可再次进行绘图参数的修改。

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第六章 PK 数据输入、结构计算及施工图设计

5)绘制施工图,单击“0 继续”。根据右侧菜单区“形编 辑面”、“重新画图”、“修改钢筋”、“移动标注” 等,同时屏幕顶部菜单拦提供了类似于AUTOCAD绘图 环境的下拉菜单,可对图进行修改。单击“退出”,程 序自动存盘,该图形与绘图数据文件同名,直接由程序 生成的后缀为T的文件,至此完成了一榀框架的整体施工 图绘制。

退出本菜单后,返回 PK 主菜单图,开始下一榀框架 的计算和绘图。

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第六章 PK 数据输入、结构计算及施工图设计 本章作业
思考题: 1. 形成的 PK文件中,梁荷载是否含自重部分?风荷载自动 计算是如何考虑迎风面面积的? 2. 风荷载计算中考虑了哪些修正系数? 3. 框架平面外的柱荷载、节点荷载对框架是否有影响? 4. 形成的PK数据文件名称的规则? 5. 生成PK框架数据时对没有命名轴线号的框架如何点取?

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第七章 多、高层建筑结构三维分析软件TAT的使用

教学目标: 本章执行多、高层建筑结构三维分析软件TAT8 及 TAT 。掌握在接力 PMCAD 生成的数据文件 , 利 用计算机计算通过前处理和数据检查,对多层框架 进行结构空间分析,内力和配筋计算,画出结构施 工图。

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第七章 多、高层建筑结构三维分析软件TAT的使用
1. TAT的基本功能 TAT是一个三维空间分析程序,它采用空间杆系计算柱 梁等杆件,采用薄壁柱原理计算剪力墙。可用来计算高层和 多层的框架、框架-剪力墙和剪力墙结构,适用于平面和立 面体形复杂的结构形式,TAT完成结构在永久、可变、风、 地震作用下的内力计算和地震作用计算,完成荷载效应组 合,并对钢筋混凝土结构完成截面配筋计算。TAT-8是计 算最高层数为8层的三维空间分析程序,为普及版,TAT为 高级版。 TAT 计算所需的全部几何信息和荷载信息是从 PMCAD 建立的真实建筑模型中自动提取生成的,使用户的操作得到 尽可能简化。
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第七章 多、高层建筑结构三维分析软件TAT的使用
TAT主菜单如下图所示

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第七章 多、高层建筑结构三维分析软件TAT的使用
2. 基本概念 1) 数据准备 —— TAT是PKPM系列CAD软件中的一个模 块,与其它模块组成了一个集成化的软件系统。结构建模是 在PM中完成的,PM建立的是结构的实际模型,但TAT进行 空间分析计算时采用的力学模型有其特殊的假定和要求,如 将剪力墙转为薄壁柱。为此,必须先执行PMCAD主菜单1、 2、和 3,将生成的 *.PM、和工程名.* 放在当前工作目录 中。然后执行TAT主菜单的 1 项,从PMCAD已经建立的结构 模型和荷载库中直接生成TAT的几何数据文件DATA.TAT和荷 载数据文件LOAD.TAT是进行TAT计算的必要接口。

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第七章 多、高层建筑结构三维分析软件TAT的使用

2) 次梁处理 —— 次梁在PM中可当主梁输入,也可当
次梁输入。如果当主梁输入,转到TAT进行整体分 析,由于主次梁的相互作用,它们都会产生扭矩, 程序约定次梁不调幅,最小配筋率不受抗震等级控 制。如果当次梁输入,转到TAT不参与整体分析, 在TAT主菜单4“PM次梁内力与配筋计算”中按连续 梁一次性完成内力与配筋,此后对主次梁一起归并, 在TAT配筋简图上显示其配筋。

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第七章 多、高层建筑结构三维分析软件TAT的使用

3) 可变荷载的不利布臵计算 —— 这是个可选的项目,如果 选择计算,生成的梁的正、负弯矩包络数据将反映可变 荷载的不利分布,与永久、风、地震作用组合后可得出 梁的最不利内力组合与配筋。如果不考虑此项,为了弥 补梁弯矩偏小,对梁弯矩放大系数Bm,填大于1的数, 一般工程取1.2。 4) 梁柱归并 —— 为了减少梁和柱的类数,方便施工和简化 画图输出,将几何条件相同(梁跨数、梁跨度、柱高度、 截面形状和大小);钢筋等级相同;满足用户给出的钢 筋归并系数BL0的梁柱,配筋选大归并成一类。BL0取值 为0~1之间,BL0越大归并的截面数越少。一般可取0.3 左右。
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第七章 多、高层建筑结构三维分析软件TAT的使用

3. TAT主菜单1 “接PM生成TAT数据”
屏幕显示对话框,为TAT三维空间分析作数据准备。 显示各层构件编号简图:一般可不选; 生成荷载文件:一定要选; 考虑风荷载:根据需要而定; 是否保留以前的TAT计算参数:当结构改变时,如 增加或减少构件等,必须选为“不保留”。

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第七章 多、高层建筑结构三维分析软件TAT的使用
4. 主菜单2 “数据检查和图形检查” 屏幕显示“TAT前处理菜单” 共有11选项。

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第七章 多、高层建筑结构三维分析软件TAT的使用
1) 数据检查 屏幕显示“数据检查选择”选择框,可根据需要选择数 检 内容。 2) 参数修正 屏幕显示“TAT参数修正对话框” 六页参数信息,每个 参 数都显示在PM定义的值或缺省值,可根据工程实际对这些 参数作修改。 3) 检查和绘各层几何平面图 屏幕显示了杆件的编号和截面尺寸等几何信息。 4)检查和绘各层荷载作用 其余各项根据需要进行选择 计算机结构辅助设计

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第七章 多、高层建筑结构三维分析软件TAT的使用
这里重点对“参数修正”进行解释: 点取“参数修正”后,屏幕弹出六页参数选择 第一页 总信息: 地震力计算信息: 程序提供以下几种选择: (1)不计算;(2)计算水平地 震; (3)计算水平和竖向地震。 计算水平地震:表示计算 X、Y 两个方向的水平地震力,不 能单独计算某一方向的水平地震力; 计算水平和竖向地震:表示既计算 X、Y 两个方向的水平地 震力,同时又计算竖向地震力,竖向地震力不能单独计算。 风力荷载计算信息:程序提供计算和不计算两种选择。计算 即为计算两个垂直方向的风力。
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第七章 多、高层建筑结构三维分析软件TAT的使用
竖向力计算信息: 程序提供以下几种选择: (1)不计算; (2)一次性加载; (3)模拟施工加载 1 ; (2)模拟施工加载2。 当选择“一次性加载”时,程序按一次性加载的模式作 用于结构,不考虑施工的找平过程,这对于高层结构和竖向 刚度有差异的结构,计算结果与实际受力会有差异; 当选择“模拟施工加载 1 ”时,程序按模拟施工荷载的方 法 1 求竖向力作用下的结构内力,这样可以避免一次性加荷 带来的轴向变形过大的计算误差。由于一次加荷造成柱、墙 的轴向变形过大,层数较多时顶部几层的中间支座将出现 较大沉降,与其相连的梁的支座不出现负弯矩或负弯矩较小, 常常不能正确地完成梁的支座配筋。
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第七章 多、高层建筑结构三维分析软件TAT的使用

当选择模拟施工加载 2 时,程序按模拟施工荷载的方法 2 求竖向力作用下的结构内力,模拟施工方法 2 是在模拟施 工方法1的基础上,增加竖向构件轴向刚度的计算结果,该 方法可以再次调整柱、剪力墙之间的轴力、弯矩的分配,使 框剪结构中柱、墙的受力更为合理,利于基础设计。

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第七章 多、高层建筑结构三维分析软件TAT的使用
P —Δ效应选择信息:程序提供考虑和不考虑两种选择。 当选择考虑时,程序计算 P—Δ效应; 当选择不考虑时,对混凝土柱按 《 混凝土结构设计规范 》 的第 7 . 3 . 11—3 条计算柱长度系数,也可以按 7 . 3 . 11 一 2 条计算长度系数,即底层取 1.0 上层取 1.25 。 柱计算长度系数按混凝土规范第 7 . 3 . 11—3条计算选择: 程序提供打勾和不打勾两种选择。 当选择打勾时,即按 《 混凝土结构设计规范 》 第 7 . 3 . 11 —3 条计算柱长度系数; 当选择不打勾时,则按 《 混凝土结构设计规范 》 第 7 . 3 . 11—2 条计算柱长度系数,此时,底层取 1.0 ,上层取 1.25
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第七章 多、高层建筑结构三维分析软件TAT的使用
钢柱计算长度系数:程序提供有侧移和无侧移两种选择。 该参数专用于钢柱,当选择有侧移时,程序按 《 钢结构 设计规范 》 附录 4.2 的公式计算钢柱的长度系数; 是否考虑梁柱重叠处的影响:程序提供以下几种选择:(1) 不考虑;(2)考虑梁端弯矩折减;(3)考虑为梁端刚域。 当选择考虑梁端弯矩折时,程序按如下公式折减梁端弯矩:

式中:

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第七章 多、高层建筑结构三维分析软件TAT的使用
当考虑梁端刚域时,程序按下图计算梁端刚域:

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第七章 多、高层建筑结构三维分析软件TAT的使用
第二页 地震信息 是否考虑扭转耦连:程序提供两种选择:考虑和不考虑。 对大多结构来说,需要选择考虑,这样计算的地震力更 精确,当结构布臵较为对称对,可以选择不考虑藕连。

计算振型个数:与地震力计算方法有关。 当地震力计算用算法1即侧刚计算法时,选择不考虑耦连 的振型数不大于结构的层数;选择考虑耦连的振型数不大于 3 倍的层数; 当地震力计算用算法 2 即总刚计算时,此时结构应具有 较多的弹性节点,所以振型数的选择可以不受上限的控制, 一般取大于 12 的数。
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第七章 多、高层建筑结构三维分析软件TAT的使用
地震设防烈度:程序提供以下几种选择: ① 6 ( 0 . 05g ) ; ② 7 ( 0 . 10g ) ; ③ 7 ( 0 . 15g ) ; ④ 8 ( 0 . 20g ) ; ⑤ 8 ( 0 . 30g ) ; ⑥ 9 ( 0 . 40g )。 对7、8度抗震提供了两种不同的加速度,所以有 7 ( 0 . 10g ) 和 8 ( 0 . 20g )与 7 ( 0 . 15g ) 、 8 ( 0 . 30g )之 区别。

设计地震分组:程序提供三种选择:第一组、第二组、第三 组。 按抗震规范、高层建筑结构规程规定选择,程序根据不同的 地震分组,计算特征周期。
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第七章 多、高层建筑结构三维分析软件TAT的使用

场地土类型:程序提供以下几种选择: ① 1 类; ② 2 类; ③ 3 类; ④ 4 类; ⑤ 上海 4 类。 按抗震规范、高层建筑结构规程规定选择,程序根据不 同的场地类型,计算特征周期;并特别提供了上海地区的场 地类型,计算上海地区的特征周期。

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第七章 多、高层建筑结构三维分析软件TAT的使用
框架抗震等级:程序提供以下几种选择: (1)特 1 级; (2) 1 级; (3) 2 级; (4) 3 级; (5) 4 级; (6)非抗震。 按抗震规范、高层建筑结构规程规定选择。

剪力墙抗震等级:程序提供以下几种选择: (1)特 1 级; (2) 1 级; (3) 2 级; (4) 3 级; (5) 4 级; (6)非抗震。 按抗震规范、高层建筑结构规程规定选择。

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第七章 多、高层建筑结构三维分析软件TAT的使用
周期折减系数:可填人 0 . 7 一 1 . 0 之间的数。 周期折减系数主要用于框架、框架剪力墙或框架筒体结 构。由于框架有填充墙(指砖),在早期弹性阶段会有很大 的刚度,因此会吸收很大的地震力,当地震力进一步加大时, 填充墙首先破坏,则又回到计算的状态。而在 TAT 计算中, 只计算了梁、柱、墙的刚度,并由此刚度求得结构自振周期, 因此结构实际刚度远大于计算刚度,实际周期比计算周期小。 若以计算周期按规范方法计算地震力后,地震力会偏小,使 结构分析偏于不安个,因而对地震力再放大些是有必要的, 周期折减系数不改变结构的自振特性,只改变地震影响系数。 周期折减系数的取值视填充墙的多少而定,一般取0.7~1.0

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第七章 多、高层建筑结构三维分析软件TAT的使用
竖向地震作用系数:程序取规范取计算值 为默认值 楼层最小地震剪力系数:程序取规范值计算值为默认值。

双向水平地震作用扭转效应选择:程序提供考虑和不考虑两 种选择。选择双向地震组合后,地震内力会放大较多。 5%的偶然偏心选择:程序提供考虑和不考虑两种选择。按 照《 高层建筑混凝土结构技术规程 》 第 3 . 3 . 3 条规定, 计算地震作用时,应考虑偶然偏心的影响,附加偏心距可取 与地震作用方向垂直的建筑物边长的 5%
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第七章 多、高层建筑结构三维分析软件TAT的使用
结构的阻尼比:可填小于等于 0 . 05 的数。 该参数对于钢结构、混合结构需要相应地减小,如钢结构取 0.02 ,混合结构取0.03 等。该参数亦用于风荷载的计算。 水平地震影响系数最大值:隐含取规范规定值,它随地震烈 度而变化。

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第七章 多、高层建筑结构三维分析软件TAT的使用
罕遇地震影响系数最大值:隐含取规范规定值,它随地震烈 度而变化。 特征周期值:隐含取规范规定值,它随地震烈度而变化。

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第七章 多、高层建筑结构三维分析软件TAT的使用
第三页 调整信息 调整:程序要求输入:起始层号和终止 层号。 按照 《 高层建筑混凝土结构技术规程 》 第 8 . 1 . 4 条 需对框架剪力墙结构中框架部分进行地震剪力的调整,这里 需定义调整的楼层范围。 中梁和边梁刚度放大系数:可填入 1~ 2 之间的数值。 梁刚度的放大是考虑楼板对梁刚度的影响,当结构没有 楼板时,该数值应 1 。

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第七章 多、高层建筑结构三维分析软件TAT的使用
梁端负弯矩调幅系数:可填入 0.7 ~ 1 之间的数值。 该系数对竖向力起作用,在梁设计时,对结构的主梁进 行负弯矩的折减,正弯矩则相应的增大。 梁弯矩放大系数:可填入大于等于 1 的数值。 如做梁活载不利布臵,该系数应填 1 ,否则可填大于等于 1 之数,该放大系数对梁正负弯矩均起作用。

连梁刚度折减系数:可填入 0.55~1 之间的数值。

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第七章 多、高层建筑结构三维分析软件TAT的使用
梁扭转折减系数:可填入 0 ~ 1 之间的数值。 梁的扭转效应会受到楼板的影响,当结构没有楼板时, 该系数应取 1 ;对于有弧梁的结构,弧梁的扭转折减系数应 取 1 ,所以结构部分没有楼板或有弧梁时,要计算两遍,第 一遍考虑扭转的折减,参考有楼板的直梁;第二遍不考虑扭 转的折减,参考没有楼板的梁和弧梁。 顶部塔楼的内力放大:可填入大于等于 1 之数值。 对于结构顶部有小塔楼的结构,如地震的振型数取得不 够多,则由于高振型的影响,顶部小塔楼的地震力会偏小, 所以可以在这里对顶部的小塔楼的地震力进行放大。 放大起算层号:程序对该层号以上的结构构件的地震力进行 放大;顶部塔楼放大系数:可填入大于等于 1 之数值。
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第七章 多、高层建筑结构三维分析软件TAT的使用
温度应力折减系数:一般考虑 0.75 或更低。 第四页 材料信息 第五页 设计信息 分项系数和组合系数:程序按规范取值。对于有特殊要求的 结构,可以在这里修改这些参数。

活荷载重力荷载代表值系数:隐含取值 1.0 。 该参数对于楼层的质量也有影响,当该值小于 1.0 时,计算 地震力时的楼层质量也会相应的折减。

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第七章 多、高层建筑结构三维分析软件TAT的使用
柱、墙活荷载折减标志:缺省取不折减。 该参数是根据 《 建筑结构荷载规范 》 (GB50009—2002) 第 4 . 1 . 2 条活荷载按楼层数的折减系数,在柱墙设计时, 对其所承受的活荷载进行折减。当Live=1 时,需要在后面 输入活荷载折减系数,也可在此选为按规范折减或自己调整。 这里需要注意的是按照“荷载规范”,在设计中可以对柱、 墙进行活荷载折减的结构类型和用途是有限制的。 柱配筋方式选择:程序提供单偏压(拉)和双偏压(拉)两 种选择。 当选择单偏压(拉)计算配筋时,程序按两个方向各自配筋, 否则程序按双偏压(拉)配筋。对异型柱程序自动按双偏压 (拉)计算配筋,用户选择无效。
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第七章 多、高层建筑结构三维分析软件TAT的使用
第六页 风荷信息 修正后的基本风压:需根据“荷载规范”取值。 结构基本自振周期:缺省值是按高规中近似公式计算。 地面粗糙度:根据荷载规范提供: A 、 B 、 C 、 D 四种选 择。 体型分段数和分段参数:最多为 3 段,即可以有 3 段不同的 体型系数。 分段参数有两个,第一为该段最高层号,如果只分一段, 程序自动选为结构层数;第二为该段的体型系数。 如有第二、三段,则填法同上。 是否重算风荷载:控制程序是否重新生成风荷载。 在多塔结构、结构中定义了弹性节点或结构转角改变等情形, 就要选择重新生成风荷载。
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第七章 多、高层建筑结构三维分析软件TAT的使用

以上六页参数,需要设计者有一定工程设计经验,熟悉 各工程结构设计规范,根据工程实际情况认真填写。即使建 立了同样的PMCAD结构模型,但因参数不同,将导致计算 结果产生很大差异,甚至完全错误,这是应该引起重视的。

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第七章 多、高层建筑结构三维分析软件TAT的使用

5. 主菜单3 “结构内力、配筋计算” 屏幕显示“计算选择”选择框,进行结构分析和计算。

6. 主菜单4 “PM砼次梁计算” 经过计算,屏幕显示三个选项:显示所选楼层的弯矩包 络图、剪力和配筋图。

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第七章 多、高层建筑结构三维分析软件TAT的使用
7.主菜单5 “分析结果图形和文本显示” 屏幕显示“TAT输出菜单” : 菜单中2~8项是计算结果的图 形表示;9项是信息查询;10项是计算结果用文本的形式表示。

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第七章 多、高层建筑结构三维分析软件TAT的使用

下面重点介绍二项菜单: 1) 点击菜单3“绘各层柱、梁、墙配筋,验算图PJ.T” 图中用单线条显示了楼层结构各杆件的平面布臵。

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第七章 多、高层建筑结构三维分析软件TAT的使用
(1)矩形混凝土柱的说明: 以下图为例:
括号中0.46 表示该柱的轴压比,14表示B边的配筋面积 (包括角筋)cm2,16表示H边的配筋面积(包括角筋) cm2;右上角2.0表示当采用双偏压计算时,角筋面积不小于 2.0cm2,方框内的1.6表示在加密区Sc范围内的箍筋面积 cm2。

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第七章 多、高层建筑结构三维分析软件TAT的使用
(2)对混凝土梁的说明: 第一排数字表示该梁在加密区Sb范围内的箍筋面 积cm2;第二排数字表示该梁上部左支座的钢筋面积cm2、 跨中的钢筋面积cm2、右支座的钢筋面积cm2;第三排数字 表示该梁下部最大配筋cm2,该梁需要受扭纵向钢筋面积 cm2,该梁需要受扭周边箍筋的单根钢筋面积cm2。

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第七章 多、高层建筑结构三维分析软件TAT的使用
2)单击菜单9 “文本文件查看” 屏幕显示如图所示;界面左边的是文件夹名称,界面右 边的是相应文件夹中的文件名称,可以点取各文件进行查看。

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第七章 多、高层建筑结构三维分析软件TAT的使用

计算结果的正确性判断: 多、高层建筑结构布臵复杂,构件很多,计算后数据输 出量很大,如何对计算结果进行分析是非常重要的问题。我 们必须根据工程设计的经验,对“TAT输出菜单”中的计算 结果图形文件和文本文件进行分析、判断,根据其正确与否, 来判断计算模型简化是否合理,输入数据是否正确,从而决 定该结果能否作为施工图设计的依据。

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第七章 多、高层建筑结构三维分析软件TAT的使用
1、自振周期 对于比较正常的工程设计,其不考虑折减的计算自振周期大 概在下列范围内:

框架—剪力墙结构和框架—筒体结构: 剪力墙结构和筒中结构:

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第七章 多、高层建筑结构三维分析软件TAT的使用
第二及第三振型的周期近似为:

如果计算结果偏离上述数值太远,应考虑工程中截面是 否太大、太小,剪力墙数最是否合理,应适当予以调整。反 之,如果截面尺寸、结构布臵都正常,无特殊情况而偏离太 远,则应检查输入数据是否有错误。

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第七章 多、高层建筑结构三维分析软件TAT的使用
2、振型曲线: 在正常的计算下,对于比较均匀的结构,振型曲线应是 比较连续光滑的曲线,不应有大进大出,大的凹凸曲折。

第一振型无零点;第二振型在(0.7~0.8)H 处有一个零点; 第三振型分别在 ( 0.4~0.5)H及( 0.8~0.9)H 处有两个零点。
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第七章 多、高层建筑结构三维分析软件TAT的使用
3、地震力 根据目前许多工程的计算结果,截面尺寸、结构布臵都 比较正常的结构,其底部剪力大约在下述范围内:

式中, FEK为底部地震剪力标准值; G 为结构总重量。 层数多、刚度小时,偏于较小值;层数少、刚度大时, 偏于较大值。当其它烈度和场地类型时,相应调整此数值。 当计算的底部剪力小于上述数值时,宜适当加大截面、 提高刚度,适当增大地震力以保证安全;反之,地震力过大, 宜适当降低刚度以求得合适的经济技术指标。
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4、水平位移特征 水平位移满足《高层规程》的要求,是合理设计的必要 条件之一,但不是充分条件。即是说:合理的设计,水平位 移应满足限值;但是水平位移限值满足,还不一定是合理的 结构,还要考虑周期,地震力大小等综合条件。 因为,抗震设计时,地震力大小与刚度直接相关,当刚 度小,结构并不合理时,由于地震力也小,所以位移也有可 能在限值范围内,此时并不能认为结构合理,因为它的周期 长、地震力太小,并不安全。 新《高层规程》位移限值放松较多,较容易满足,所以 还应综合其它因素。

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第七章 多、高层建筑结构三维分析软件TAT的使用
其次,将各层位移连成侧移曲线,应具有以下特征:

剪力墙结构的位移曲线具有悬臂弯曲梁的特征,位移越往上增大越快, 成外弯形曲线; 框架结构具有剪切梁的特点,越向上增长越慢,成内 收形曲线。 框架—剪力墙结构和框架—筒体结构处于两者之间,为反 S 形曲线,接近于一直线。 在刚度较均匀情况下,位移曲线应连续光滑, 无突然凸凹变化和折点。

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5、内外力平衡 平衡条件程序 TAT 本身已严格检查,但为防止计算过程 中的偶然因素,必要时可检查底层的平衡条件:

Ni 为底层柱、墙在单组重力荷载下的轴力,其和应等于总 重量 G 。校核时,不应考虑分层加载。 Vi 为风荷载作用下的底层墙柱剪力,求和时应注意局部坐标 与整体坐标的方向不同, 为全部风力值。注意不要考虑 剪力调整。 对地震作用不能校核平衡条件,因为各振型采SRSS法或 CQC法进行内力组合后,不再等于总地震作用力。
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6、对称性 对称结构在对称外力作用下,对称点的内力与位移必须 对称。 TAT 程序本身已保证了计算结果对称性。如有反常 现象应检查输入数据是否正确。

7、渐变性 竖向刚度、质量变化较均匀的结构,在较均匀变化的外 力作用下,其内力、位移等计算结果自上而下也均匀变化, 不应有大正大负、大出大进等突变。

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8、合理性 设计较正常的结构,一般而言不应有太多的超限截面, 基本上应符合以下规律: (1)柱、墙的轴力设计值绝大部分为压力; (2)柱、墙大部为构造配筋; (3)梁基本上无超筋; (4)除个别墙段外,剪力墙符合截面抗剪要求; (5)梁截面抗剪不满足要求、抗扭超限截面不多。符合上 述八项要求,可以认为计算结果大体正常,可以在工程设计 中应用。

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9. 绘梁柱施工图 点取结构“梁柱施工图”,出现下图菜单:

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1. 梁归并(全楼归并) 根据提示,输入归并值,屏幕显示梁归并结果示意图。 2. 梁平面图画法 平法绘制梁施工图(平法)是“混凝土结构施工图平面 整体表示方法”的简称。 根据屏幕右侧的菜单,可进行钢筋修改、尺寸字符等的 标注、图层管理,修改和标注完毕,点击“存图退出”,按 屏幕弹出的提示来选择,对于“是否显示梁配筋图例”,并 不是每一层都要,可按需选择,存盘后返回主菜单 。
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3. “柱归并(全楼归并)” 根据提示,输入归并值,屏幕显示柱归并结果示意图点 击“退出显示”,返回主菜单。

4. 柱平面图画法 平法绘制柱施工图(平法)是“混凝土结构施工图平面 整体表示方法”的简称。

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第七章 多、高层建筑结构三维分析软件TAT的使用

5. 点取菜单8 “挑选一个框架结构” 屏幕提示输入要算的框架轴线号, 程序及进行计算

6. 点取菜单9 “画整榀框架施工图” 屏幕右边出现如图所示菜单,依次操作 后即可画出整榀框架施工图。

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第七章 多、高层建筑结构三维分析软件TAT的使用 本章作业
思考题:
1.在执行TAT-8软件之前,至少需执行PMCAD的哪几步? 2.由PMCAD转换TAT数据时是怎样处理次梁的? 3.修改结构布臵后应进行哪些操作? 4.TAT梁和柱箍筋计算的是什么部位的钢筋?

5.配筋简图中混凝土梁是如何标注的,各有什么含义?
6.配筋简图中混凝土矩形柱是如何标注的,各有什么含义? 7.设计较正常的结构,基本上应符合哪些规律?
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第八章 图形编辑、打印及转换基本功能

教学目标:
本章执行 PMCAD 主菜单 9 及梁柱施工图主菜单 A 中“图 形编辑、打印及转换”,介绍在类似于AUTCAD工作环境下 的图形绘制、编辑以及图形格式的转换等操作。

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第八章 图形编辑、打印及转换基本功能
PMCAD主菜单9:

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第八章 图形编辑、打印及转换基本功能
梁柱施工图主菜单A

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第八章 图形编辑、打印及转换基本功能
1. 图形编辑、打印及转换基本功能 绘制任意新图形;编辑和修改旧图;把几个*.T图形文件拼 接在一张图上;把*.T图形文件转换为AUTOCAD的*.DWG图 形文件;把由AUTOCAD生成*.DXF文件转换成*.T图形文件; 打印出图。 2. 绘制新图 功能: 用来绘制任意新图形,即有绘图、标注、图层管理等功能。 例如: 我们一起画一个自己的标题栏,并让它以后能拼接到施工图中。
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第八章 图形编辑、打印及转换基本功能
3. 编辑旧图 功能: 用来编辑修改已有的图形文件。 屏幕右侧的菜单与绘制新图的界面一样。 4. 图形拼接 功能: 用来把几个 *.T 图形文件拼接在一张图上。在此界面 还可编辑和修改。

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第八章 图形编辑、打印及转换基本功能
5. 图形格式的转换 PKPM的图形文件是在其有自主知识产权的图形平台 (CFG)环境下生成的,图形文件形式为“*.T”,而通用的 AUTOCAD图形文件形式为“*.DWG”,选项五和六就是为了 两个图形平台的沟通,将不同格式的图形文件进行转换。 6. 打印绘图 功能: 用来驱动打印机和绘图机输出图形。

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第八章 图形编辑、打印及转换基本功能

本章作业
思考题: 1.可用哪几种方法打开一张新图? 2.如何制作标题栏? 3.如何将多个T文件一次转换为DWG文件? 4.如何输入一些特殊字符,如二、三级钢筋、正负号、平方 号等? 5.请试一试图形拼接时的“是否炸开图块”有何作用?

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附1:工程实例1

工程实例 1 设计资料
某四层现浇框架办公楼,建筑平、立、剖面图依 次见后图,现浇楼、屋盖,1~4层的建筑层高分别
为3.9m、3.6m、3.6m和3.9m. 1~4层的结构层高分别 3.6m和3.9m.室内外高差0.45m。框架填充墙内、外

为4.9m(从基础顶面算起,地下部分1 .0m) 、3.6m、

墙体均采用200mm厚大空页岩砖,屋面女儿墙采 用200mm厚大空页岩砖。
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①—⑥立面图 1:100

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附1:工程实例1
本工程抗震信息: 抗震设防类别:丙类; 抗震设防烈度:7度,第一组; 设计基本地震加速度值为0.10g; 场地土类别为Ⅱ类; 场地特征周期:0.35s; 根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2001第6.1.2条规 定,抗震等级应为三级。 风荷载:本地区基本风压为0.40KN/m? ; 地面粗糙度类别为C类;
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附1:工程实例1
设计参数: 材料: 板:C30; 梁、柱:C30 钢筋:板受力钢筋HRB335; 梁、柱:纵向钢筋HRB400 ; 箍筋HPB235 ; 砼容重: 25KN/m? ; 钢材容重:78KN/m? 填充墙内外墙体砌筑容重< 10KN/m2 钢筋的砼保护层厚度:一类环境下 板:20mm (C20砼) 梁:25mm (C25~ C45砼) 柱:30mm (C25~ C45砼)
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附1:工程实例1
荷载计算

1、标准层楼面恒载:
板厚120mm: 板厚100mm: 板厚80mm: 雨篷板厚100mm: 卫生间板厚100mm: 4.5KN/m? 4.0KN/m? 3.5KN/m? 5.7KN/m? 6.0KN/m?

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附1:工程实例1

2、屋面恒载: 不上人屋面板厚120mm:7.0 KN/m? 不上人屋面板厚100mm:6.5 KN/m?

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附1:工程实例1

3、活荷载: 楼面:2.0 KN/m?; 不上人屋面:0.5 KN/m? 走廊、门厅、楼梯间:2.5 KN/m? ; 雨篷: 0.5 KN/m? 卫生间: 2.0 KN/m?

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附1:工程实例1

5、梁间恒载: 外墙:3.0 KN/m? 内墙:2.8 KN/m? 女儿墙(高1000mm):3.0 KN/m? 塑钢门窗:0.45 KN/m?

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附2:工程实例2

工程实例 2 设计资料
某八层现浇框架住宅,建筑平、立、剖面图依 次见后图,现浇楼、屋盖,室内外高差0.75m,基 础顶面距室外地面0.75m。框架填充墙采用 200mm厚页岩空心砖,屋面女儿墙采用240mm 厚实心页岩砖。

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附2:工程实例2
本工程抗震信息: 抗震设防类别:丙类; 抗震设防烈度:7度,第一组; 设计基本地震加速度值为0.10g; 场地土类别为Ⅱ类; 根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2001第6.1.2条规 定,抗震等级应为三级。 风荷载:本地区基本风压为0.30KN/m? ; 位于城市中心;
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附2:工程实例2
设计参数: 材料: 板:C20砼; 梁、柱:C25砼 钢筋:板HPB235; 梁、柱:纵向钢筋HRB335 ; 箍筋HPB235 ; 砼容重:25KN/m? ; 钢材容重:78KN/m? 钢筋的砼保护层厚度:一类环境下 板:20mm (C20砼) 梁:25mm (C25~ C45砼) 柱:30mm (C25~ C45砼)
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附2:工程实例2
荷载计算

1、楼面恒载: 地砖面层12mm 0.012x28=0.036 KN/m? 结合层10mm 0.01x20=0.2 找平层20mm 0.02x20=0.4 板底抹灰20mm 0.02x20=0.4 以上共计: 1.4 KN/m?

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附2:工程实例2
2、屋面恒载: 上人屋面:保温兼找坡:15x0.11=1.65 KN/m? 找平层25mm 0.025x20=0.5 防水层 0.3 结合层20mm 0.02x20=0.4 面砖10mm 0.01x21=0.21 板底抹灰20mm 0.02x20=0.4 以上共计: 3.5 KN/m?

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附1:工程实例1
不上人屋面:保温兼找坡:15x0.11=1.65 KN/m? 找平层25mm 0.025x20=0.5 防水层 0.3 板底抹灰20mm 0.02x20=0.4 以上共计: 2.85 KN/m? 3、楼梯间恒载估算:6.5 KN/m? (包括梯板自重)

4、活荷载: 楼面及上人屋面:2.0 KN/m?; 不上人屋面:0.5 KN/m? 楼梯间:2.5 KN/m? ; 阳台: 2.5 KN/m?
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附2:工程实例2
5、梁间恒载: 外墙:空心砖200mm: 2.28 KN/m? 内粉刷 0.36 面砖 0.54 以上共计: 3.2 KN/m? 3m层高:墙高2.5m 无洞口:3.2x2.5=8 KN/m 有洞口:3.2x2.5x0.6=4.8 KN/m 内墙:空心砖200mm: 2.28 KN/m? 双面粉刷 0.72 以上共计: 3.0 KN/m? 墙高2.5m 3x2.5=7.5 KN/m
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附2:工程实例2
阳台上墙: 120mm厚实心砖 1.2m高 19x0.12x1.2=2.8 KN/m 屋面女儿墙: 240mm厚实心砖 0.9m高 19x0.24x0.9=4.1 KN/m 出屋面楼梯间墙: 2.2m高 3x2.2=6.6

KN/m

楼梯间屋面女儿墙: 240mm厚实心砖 0.5m高 19x0.24x0.5=2.3 KN/m

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附3:工程实例3

工程实例 3 设计资料
某四层砖混结构住宅,各层建筑平面图依次见后图,层高 均为3m。楼板除走廊及卫生间采用现浇钢筋混凝土板外,其 余均采用预应力空心板,屋面采用现浇钢筋混凝土屋面。室 内外高差0.45m,基础顶面距室内地面1.5m。砌体采用MU10 粘土砖,M5混合砂浆砌筑。 本工程抗震设防烈度为7度。其余设计参数同工程实例1

门窗洞口尺寸为: M-1 1000×2400 C-1 1500×1800

M-2 1500×2700 C-2 1000×1800

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附3:工程实例3

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附3:工程实例3

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附3:工程实例3

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附3:工程实例3

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