5层办公楼PKPM建模步骤.doc

5层办公楼PKPM建模步骤

5层办公楼pkpm分析
<建筑模型与荷载输入>
（一） 建模
注意区分建模模型和和结构平面图。PKPM可以直接根据建立的模型生成结构平面图。有时候可以先用探索者在建筑平面图的基础上绘制结构平面图，然后以此为依据在PKPM中建模。
1工程概况：5层办公楼，钢筋混凝土框架结构，开间4.8米，进深6.0米，内走廊宽2.4米，首层层高4.0米（自基础顶面算起），2-5层层高3.3米。内、外填充墙采用蒸压粉煤灰砖砌筑，墙厚均为200mm。场地内别为2类，抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.15g，场地基本风压为0.5KN/M2。柱截面尺寸可初选450*450，主梁截面尺寸初选250*500，房间内设置一道次梁，截面尺寸初选200*300，板厚100mm。
框架结构平面图（略）
2 保存文件内的子文件含义：
1） axisrect.axr 建立的轴网
2） BWS 标准层
3 柱的布置方法：在结构设计中，框架梁、柱截面尺寸应根据承载力、刚度及延性等要求确定。初步设计时，通常由经验或估算来选定截面尺寸，然后进行承载力、变形等验算，校核所选尺寸是否合适。
主截面尺寸可以直接凭借经验确定，也可以根据其所受轴力按轴压比（u=N/fcA）。N为柱轴压力设计值，可近似让N=1.25Nk计算，Nk为轴压力标准值，可按柱承载面积每层15-18KN/m2(经验值)考虑。
本例中一根柱子的承载面积取柱子四周四个矩形面积的各1/4。抗震等级为三级，由抗震规范表6.3.6查的柱轴压比限制为0.85；另外按照混凝土结构规范，框架柱的截面宽度和高度均不宜小于400mm，柱截面高宽比不宜大于2等，这些要求必须在选取柱截面尺寸时加以考虑。
4 主梁的布置：梁截面尺寸的初步选择，框架结构中框架梁的跨度一般为5-8m,截面高度h可按h=(1/15-1/10)l确定，其中l为梁的计算跨度。为了防止梁发生脆性剪切破坏，h不宜大于1/4梁净跨。框架梁截面高度可取b=(1/3-1/2)h，且不宜小于200mm.。为了保证梁的侧向稳定性，梁截面的高度比（h/b不宜大于4.次梁跨度一般为4-6m,梁高为跨度的1/18-1/12。
本例截面尺寸梁的最大跨度为6m,梁高h取跨度的1/12为500m,梁宽取梁高的1/2为250mm。关于梁截面的校核，如果梁显示配筋超筋、变形过大。
5 楼板生成：混凝土规范现浇混凝土板的尺寸宜符合下列规定，单向板和双向板，跨厚比单向板不大于30双向板不大于40；双向板的最小厚度为80mm,双向板板厚比单向板小。通常飞称重构件在整体建模时不用输入，只需考虑其荷载即可。
【注】：以楼梯为例，其分析可以用LTCAD楼梯设计程序完成，楼梯间的荷载在整体建模中由两种考虑方法，法一：设置楼梯间板厚为0，即房间没有楼板，但仍可以设置楼梯面荷载及导荷方式，以此近似替代楼梯间的荷载。法二，用楼板生成、全房间洞命令将楼梯间开洞，该房间不能输入楼板荷载，可以将楼梯间荷载直接输入到房间周边相应的构件上。一般用第一种方法！
程序给出的楼梯计算模型主要考虑楼梯对结构整体的影响，对于楼梯构件本身的设计，用户应使用专门的楼梯设计软件LTCAD完成。
6 次梁的布置：布置次梁不需要网格线，而是选取与之首、尾两端相交的主梁或墙，连续次梁也可以跨越若干跨一次布置。次梁的布置也可按照主梁方式进行布置，需依附于网格，两种方法各有所长。
其他构件的布置：如墙，洞口，斜杆。
1） 布置的墙体一般为受力构件，及剪力墙或承重墙，对于不承重的填充墙不需要布置，应该将墙重转化为梁间荷载。
2） 洞口必须为矩形（其他形状的洞口近似用矩形代替），只能布置在网格线上，可在一段网格线上布置多个洞口，但程序会在两个洞口之间自动增加节点，如洞口跨越节点布置，则该洞口会被节点截成两个标准洞口。
7 本层信息、材料强度：

几个重要的工具：齐齐如柱与梁齐，层编辑，用于对已建的结构标准层进行编辑、删除、复制等操作，也可以插入新的标准层，或者将其他工程中创建的标准层复制添加到当前工程的结构标准层中。层间编辑用于建立统一的块，层间复制用的更多。
（四） 荷载输入
分清哪些荷载时程序自动生成并导入，哪些荷载需要手动输入
8 荷载输入：楼面恒活荷载（记得设置导荷方式）
非楼面传来的梁间荷载、次梁荷载、墙间荷载、节点荷载，
人防荷载
吊车荷载，施工荷载
布置的次梁不承担楼板传来的荷载，只承担上部墙体的荷载。所有荷载均输入标准值，荷载设计值和荷载组合值由程序自动完成。荷载方向：竖向荷载向下为正，节点荷载弯矩的正方向按右手螺旋法则确定。
1） 恒活设置（楼板荷载）：根据荷载规范，表5.1.1办公室的楼面活荷载标准值为2.0KN/m2，走廊和楼梯间为2.5KN/m2，表5.3.1查的不上人屋面的均布活荷载标准值为0.5KN/m2。
本例楼板荷载的计算：
50厚细石混凝土面层：20*0.05
板自重（板厚100mm）：25*0.10
20厚板底抹灰：17*0.02
考虑二次专修：0.5
合计：1+2.5+0.34+0.5=4.34
【一般设计时可在混凝土板自重的基础上加2.0-2.5来简化计算。】
楼面恒活整体布置，楼面恒载楼面活载用于局部修改。
2） 梁间荷载：填充墙荷载的计算
查荷载规范：蒸压粉煤灰砖墙重度15KN/m3，水泥砂浆重度20KN/m3，墙厚200mm，每侧抹灰厚20mm，墙高2.8m(墙高3.3m-梁高0.5m)，则墙体线荷载为15*0.2*2.8+20*0.02*2*2.8=10.64KN/m。
外墙上有窗时，应扣除窗洞墙体荷载再加上窗本身的荷载。
假设窗大小为1.8*1.5，则窗洞墙体荷载（转换成线荷载）：（15*1.8*1.5*0.2+20*1.8*1.5*0.02*2）/4.8
窗自重荷载：略 0.25
有窗外墙下梁间荷载：10.64-2.14+0.25=8.75KN/m
内墙荷载取10.64KN/m。
3） 柱间荷载：
竖向偏心集中力
水平均布荷载
水平集中力
柱间荷载一般用于工业厂房柱，对于普通框架结构柱，程序会根据用户要求自动计算风荷载或地震作用，并将荷载传递到柱上，无需用户单独输入柱间荷载。
4） 人防荷载：人防荷载只能用于布置地下室楼层，根据人民防空地下室设计规范而定。

5） 吊车荷载：
（四） 设计参数
注意事项：在建模过程中，必须执行【设计参数】菜单，即使不改变其中任何参数，也要打开并点击<确定>，否则会因为缺少工程信息在后续的数据检查中出错。
参数内容包括结构分析所需的建筑物总体信息、材料信息、地震信息、风荷载信息和钢筋信息。

（四）楼层组装

<平面荷载显示校核>
（五） 平面荷载显示校核
荷载类型按作用的位置分为主梁、次梁、墙、柱、节点、和房间楼板；按荷载工况分为恒载、活载、及其他工况；按获得的荷载方法分为交互输入、楼板导荷、自重；按荷载作用构件位置分为横向和竖向；按荷载作用面分布密度分为分布荷载（均布荷载、三角形荷载、梯形荷载）、集中荷载。
荷载选择工具栏用于选择荷载类型、荷载工况、和显示方式等。
<画结构平面图>
（六） 画结构平面图
PM1.T表示第一自然层的楼板施工图，也叫T图，可以由T图另存为结构平面图DWG格式，文件自动保存在施工图中。
1） 绘新图：
删除所有信息重新绘图：指将内力计算结果，已经布置过的钢筋，以及修改过的边界条件等全部删除，当前层需要重新生成边界条件，内里需要重新计算。
保留钢筋修改结果后重新绘图：指保留内力计算结果及生成的边界条件，仅仅将已经布置的钢筋施工图删除，重新布置钢筋。

2） 计算参数（板的配筋参数）
主要用于设置楼板配筋参数，前面没有设置。放在这一步很重要。
3） 绘图参数
4） 楼板计算：进入楼板计算后，程序自动由施工图状态（双线图）切换为计算简图（单线图）。
5） 预制楼板
6） 楼板钢筋