建筑结构CAD:PKPM应用与设计案例

第1章 PKPM系列软件简介 1

第2章 PMCAD——结构平面计算机辅助设计 4

2.1 PMCAD的基本功能 4

2.2 建筑模型与荷载输入 4

2.2.1 工程概况 4

2.2.2 建立新工程 5

2.2.3 轴线输入 8

2.2.4 网格生成 12

2.2.5 楼层定义 13

2.2.6 荷载输入 29

2.2.7 设计参数 37

2.2.8 楼层组装 40

2.2.9 保存与退出 43

2.3 平面荷载显示校核 43

2.4 画结构平面图 47

2.4.1 绘新图 47

2.4.2 绘图参数 48

2.4.3 楼板计算 48

2.4.4 预制楼板 53

2.4.5 楼板钢筋 53

第3章 SATWE——多高层建筑结构有限元分析 56

3.1 SATWE简介 56

3.1.1 SATWE的特点 57

3.1.2 SATWE的基本功能 57

3.1.3 SATWE的适用范围 58

3.1.4 SATWE的基本操作步骤 58

3.1.5 SATWE与TAT的区别 58

3.2 SATWE前处理——接PM生成SATWE数据 59

3.2.1 分析与设计参数补充定义 59

3.2.2 生成SATWE数据文件及数据检查 96

3.2.3 特殊构件补充定义 98

3.2.4 温度荷载定义 99

3.2.5 特殊风荷载定义 100

3.2.6 多塔结构补充定义 102

3.2.7 修改构件计算长度系数 103

3.2.8 水平风荷载查询/修改 103

3.2.9 图形检查 104

3.3 SATWE结构内力和配筋计算 105

3.3.1 计算控制参数 105

3.3.2 启动计算分析过程 108

3.4 PM次梁内力与配筋计算 108

3.5 分析结果图形和文本显示 109

3.5.1 图形文件输出 109

3.5.2 文本文件输出 114

3.5.3 计算控制参数的分析与调整 115

3.6 结构设计计算书的内容 121

第4章 墙梁柱施工图设计 123

4.1 概述 123

4.2 梁施工图 124

4.2.1 连续梁的生成与归并 124

4.2.2 梁配筋参数设置 126

4.2.3 连梁定义 127

4.2.4 查改钢筋 128

4.2.5 钢筋标注 129

4.2.6 立面改筋 129

4.2.7 立剖面图 130

4.2.8 三维图 131

4.2.9 梁挠度图 132

4.2.10 梁裂缝图 132

4.2.11 配筋面积查询 133

4.3 柱施工图 134

4.3.1 柱施工图参数设置 135

4.3.2 柱归并 137

4.3.3 施工图表示方法 137

4.3.4 柱施工图编辑 141

4.4 剪力墙施工图 141

4.4.1 概述 141

4.4.2 工程设置 142

4.4.3 绘新图 146

4.4.4 读取剪力墙钢筋 146

4.4.5 编辑剪力墙钢筋 147

4.4.6 剪力墙平面图 147

第5章 JCCAD——基础设计 149

5.1 规范规定及JCCAD简介 149

5.1.1 规范规定 149

5.1.2 JCCAD简介 150

5.1.3 工程实例的地质资料 152

5.2 地质资料输入 152

5.2.1 概述 152

5.2.2 菜单功能介绍 153

5.3 基础人机交互输入 157

5.3.1 概述 157

5.3.2 地质资料 159

5.3.3 参数输入 159

5.3.4 网格节点 164

5.3.5 荷载输入 165

5.3.6 上部构件 169

5.3.7 柱下独基 171

5.3.8 局部承压 176

5.3.9 图形管理 177

5.3.10 其他菜单介绍 178

5.4 桩基承台及独基沉降计算 183

5.4.1 概述 183

5.4.2 独基沉降计算 183

5.5 基础施工图 185

5.5.1 概述 185

5.5.2 基础平面图 186

5.5.3 基础详图 188

第6章 建筑结构概念设计及其案例分析 192

6.1 建筑结构概念设计 192

6.1.1 概念设计的意义 192

6.1.2 概念设计的内容 192

6.2 概念设计在工程案例中的运用 195

6.2.1 印象海南岛剧场 195

6.2.2 海口某滨海酒店 197

6.2.3 海口某商住楼 199

6.2.4 北京万达广场一期西区地下室结构设计 202

6.2.5 北京中关村软件园“光盘”结构的优化设计 205

6.2.6 某砌体结构旅馆的加固设计 209

6.2.7 北京饭店二期改扩建工程商业部分结构设计 210

6.2.8 北京财富中心一期工程办公楼混合结构设计 213

6.2.9 安贞医院外科综合楼 217

6.2.10 北京饭店二期豪华公寓结构设计 221

附录1 框架结构设计实例1 226

附录2 框架结构设计实例2 235

一、工程概况 235

二、模型建立 235

三、SATWE参数设置 235

四、部分计算结果 235

五、施工图 235

参考文献 254

PKPM设计软件是一套集建筑、结构、设备设计于一体的集成化CAD系统，它在国内建筑设计行业占有绝对优势，市场占有率达90%以上，现已成为国内应用最为普遍的CAD系统。随着部分最新版结构设计规范、规程的出台，PKPM软件也相应地进行了升级换代，为了让读者及时了解最新版PKPM软件的使用，编著者根据最新2011规范版本的PKPM结构设计软件编写了本书。在编写过程中，依据现行的建筑结构规范、规程，结合具体工程实例的操作，突出重点，详细介绍了PMCAD模型建立、SATWE分析计算和JCCAD基础设计三大核心模块的使用方法。

本书共分为6章，第1章概述了PKPM系列软件中结构设计部分各模块的主要功能；第2章介绍了PMCAD模块的操作步骤，包括结构模型的建立、荷载输入以及结构平面图的绘制等；第3章介绍了SATWE模块的操作步骤，包括SATWE数据的生成、结构内力和配筋计算以及分析结果的图形和文本显示等，并且从“规范规定”、“参数含义”、“参数取值”和“注意事项”四个方面对SATWE计算和控制参数的设置进行了详尽阐述；第4章介绍了墙梁柱施工图后处理模块的操作步骤，包括梁、柱和剪力墙施工图的绘制等；第5章介绍了JCCAD基础设计模块的操作步骤，包括基础的人机交互输入、沉降计算和施工图的绘制等。此外，在传统的土木工程专业教学中，由于通常只重视单独构件和孤立的结构分体系的力学概念讲解，忽略对整体结构体系概念的强调，因此学生在进行毕业设计的计算机辅助设计时，往往缺乏对整体结构概念的认识，只会盲目照搬规范和规程的条文限值，过分依赖计算机分析结果而出现结构计算模型与实际建筑物的较大差别；或由于对软件的基本理论假定、应用范围和限制条件认识不清而导致错误的计算结果，这种情况在年轻的结构工程师中也屡有出现。鉴于此，编著者专门编写了第6章内容，阐述了概念设计的主要内容，并通过丰富的工程实例，从概念设计的角度探讨这些工程的结构方案和结构设计要点，旨在强调概念设计思想在结构计算机辅助设计中的应用及其重要性。

本书第1、2、4章由肖天崟编著，第3、6章由赵菲编著，第5章由高洪波编著。全书由陈超核和赵菲负责主编、修改和定稿工作。

本书的编著要感谢中国中元国际工程公司的肖自强高工、李基波高工和海南省建筑设计院的任学斌高工，他们为本书提供了丰富的工程案例。

海南省教育厅（项目编号：Hjkj200723）和海南大学（项目编号：hd09xm76）为本书的出版提供了资助。

本书适合高等院校土木工程专业学生、建筑结构设计人员及PKPM软件的初学者使用。

限于编著者水平，书中难免有疏漏、错误之处，恳请读者批评指正。

编著者

2011年7月2100433B

《建筑结构CAD:PKPM应用与设计案例》为高等学校土建类专业“十二五”规划教材之一。

《建筑结构CAD（PKPM软件应用）》介绍了：中国建筑科学研究院PKPM CAD工程部系列软件PMCAD、PK、TAT等的使用。分篇编写，以便根据教学需要选用。《建筑结构CAD（PKPM软件应用）》主要内容包括：PMCAD的概述，建筑结构模型的初步建立，建筑结构模型的补充、修改，画结构平面施工图，砌体结构辅助设计，图形编辑、打印及转换，PK计算数据输入，PK结构计算，PK施工图设计，TAT前处理-数据准备，内力分析和配筋计算，接PK绘制梁柱施工图等。2100433B

本书以最新V4.1版本的PKPM结构设计软件为蓝本，紧密结合现行建筑结构规范，突出重点，辅以工程实例，详细介绍了结构建模、SATWE分析计算和JCCAD——基础设计三大核心模块以及混凝土结构施工图后处理模块的使用方法，并通过丰富的工程实例，阐述了概念设计思想在结构计算机辅助设计中的应用。

本书适合高等院校土木工程专业师生教学使用，也可供建筑结构设计人员及PKPM软件的初学者使用。

本书共分为6章，第1章概述了PKPM系列软件中结构设计部分各模块的主要功能；第2章介绍了结构建模的操作步骤，包括轴网建立、构件布置、荷载布置以及楼层组装等；第3章介绍了SATWE 模块的操作步骤，包括平面荷载校核、设计模型前处理、分析模型和计算以及计算结果的图形和文本显示等，并且从“规范规定”“参数含义”“参数取值”和“注意事项”四个方面对SATWE计算和控制参数的设置进行了详尽阐述；第4章介绍了混凝土结构施工图的操作步骤，包括板、梁、柱和剪力墙施工图的绘制等；第5章介绍了JCCAD——基础设计模块的操作步骤，包括地质模型、基础模型、桩承台和独基计算、沉降计算以及施工图的绘制等；第6章内容同第一版，阐述了概念设计的主要内容，并通过丰富的工程实例，从概念设计的角度探讨这些工程的结构方案和结构设计要点，旨在强调概念设计思想在结构计算机辅助设计中的应用及其重要性。

第1章　建筑结构CAD概述

1.1　建筑结构CAD应用概况及发展

1.2 PKPM结构软件的组成与功能

第2章　PMCAD建立模型

2.1　建模概述

2.2　轴线输入

2.3　构件布置

2.4　荷载输入

2.5　楼层组装

第3章　SATWE计算分析

3.1　计算前处理参数设置

3.2　特殊构件与特殊荷载设置

3.3　结构内力与配筋计算

3.4　计算结果分析与调整

第4章　施工图绘制

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