利用PKPM进行多层框架结构设计的主要步骤(精)

一、执行PMCAD主菜单1，输入结构的整体模型 （一）依据建筑平、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）依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）限制柱的轴压比 ——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，删除不须要的梁、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）依据建筑方案，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定等于几何层数。 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” 3、 对个别房间板厚发生改变的，依据设计实际作局部修改，“修改板厚” 4、 对有悬挑板的梁上布置悬挑板，“设悬挑板” 5、 第1层布置好后，下一层的布置尽量利用“拷贝前层”避开重复工作，拷贝前层时可依据实际状况须要，确定是否拷贝前层的楼板开洞、修改板厚、设悬挑板、次梁布置等信息。 三、执行PMCAD主菜单3，输入荷载信息 1、“楼面荷载”对个别房间进行楼面荷载修改，如：板厚有改变的房间的楼面恒载、厕所的楼面恒载及门厅、走道、楼梯间的楼面活荷载等。 2、“梁间荷载”对梁承受的非板传来的荷载（如填充墙等）进行输入，留意，对梁承受填充墙荷载的需考虑窗洞、楼梯间全房间开洞的须依据实际状况计算梯段传至楼层梯梁的均布恒（活）载、梯段及休息平台经平台梯梁（、梯柱）传至下层框架梁的集中恒（活）载 3、“节点荷载” 梯段及休息平台经平台梯梁（、梯柱）传至框架柱的集中恒（活）载 4、 程序能对梁的自重、板的导荷进行自动计算，这些荷载都不能在此处重复计算，荷载的输入是指程序不能计算和导算的外加荷载，肯定要依据实际状况进行计算输入，不得多输，更不能漏掉荷载。切记，楼梯间的荷载往往简单漏掉！ 5、 第1层布置好后，下一层的布置尽量利用“层间拷贝”避开重复工作，可依据实际状况选择前面已经布置好的随意一层作荷载拷贝，还可依据实际状况选择是否拷贝楼面荷载、梁间荷载、节点荷载等信息。 四、执行PMCAD主菜单C ，平面荷载显示校核 1、 显示各层输入的楼面荷载、梁间荷载、节点荷载，以供校核 2、 如要保留各荷载文件，必需为每个文件另取文件名，“指定图名” 3、 荷载文件格式为*.T，可用主菜单9“图形编辑、打印及转换”打开文件，或转换为DWG文件用CAD打开。 摘 要：随着经济的发展人民生活水平的不断提高，同时，建筑业也得到了突飞猛进的发展，结构设计是整个建筑工程中非常重要的一个环结，文章结合某工程实例，对结构设计中的相 关问题进行了简要分析，一供参考. 关键词：结构设计；问题； 1．关于超长结构： 混凝土结构设计规范第9.1.1条中规定钢筋混凝土框架结构伸缩缝最大间距为55m，而7.1.2条则规定当实行后浇带分段施工，特地的预加应力措施或实行能减小混凝土温度改变或收缩的措施且有充分依据的，伸缩缝间距可适当增大。这两条使我们在实际设计过程中较难把握。工程实例中超过55m 就设置伸缩缝，这明显是很难保证的，但实行后浇带分段施工后原委应限制房屋长度多少而不至于产生裂缝等不良现象呢？笔者认为这取决于各地区的温差及混凝土不同的收缩应力。按本人在（广东省）南海地区所做的工程实例的阅历，多层房屋长度超过55m在75m以内时，实行设置施工后浇带及相应的构造加强措施后，不设置伸缩缝是可行的，这在笔者长期的工程实践中也已得到证明，多个工程（比如有40mx72m的四层厂房，10mx72m的六层教学楼，10mx80m的四层宿舍，30mx80m的单层厂房，还有长达近100m 的三层商业建筑等）均未产生严峻的裂缝。但在结构设计中必需对梁柱配筋进行概念上的调整。首先是长向板钢筋应双层设置，并适当加强后浇带处的梁板配筋；而两端梁柱，特殊是边跨的柱配筋必需加强，以反抗温度应力带来的推力；另外，超长结构在角部简单产生扭转效应，我们在设计中也必需对角部结构进行加强。当框架结构超过75m时，笔者认为必需实行特殊的措施才能不设置伸缩缝，譬如说采纳预加应力，掺入抗裂外加剂等等，而且作为超过75m 的结构，必需对温度及收缩裂缝实行定量的分析，并相应施加预应力，这在很多工程实例中应用的效果也是众目共睹的。假如对超长结构，不能有效的分析清晰受力状况，本人建议还是应按规范要求设置伸缩缝，终归建筑上缝只要处理得当还是不影响观瞻的。 2．地基与基础设计： 地基与基础设计始终是结构工程师比较重视的方面，不仅仅由于该阶段设计过程的好与坏将干脆影响后期设计工作的进行，同时，也是因为地基基础也是整个工程造价的确定性因素，因此，在这一阶段，所出现的问题也有可能更加严峻甚至造成无法估量的损失。 在地基基础设计中要留意地方性规范的重要性问题。由于我国占地面积较广，地质条件相当困难，作为国家标准，仅仅一本《地基基础设计规范》无法对全国各地的地基基础都进行具体的描述和规定，因此，作为建立在国家标准之下的地方标准。地方性的“地基基础设计规范”能够将各地方的地基基础类型和设计处理方法等一些成熟的阅历描述和规定得更为具体和精确，所以，在进行地基基础设计时，肯定要对地方规范进行深化地