PKPM结构设计软件应用实例.docx

PAGE 3 PAGE 3 PKPM 结构设计软件入门与应用实例—钢结构 目 录 第一章门式刚架 设计条件（工程实例） 4 平面建模 9 计算分析 34 设计成果判断 35 施工图绘制 49 维护结构设计 57 吊车梁设计 68 支撑设计 78 三维建模与刚架二维设计 86 第一章 门式刚架 门式刚架是目前应用较多的一种结构形式，PKPM 系列软件的 STS 模块能很好的完成该结构的分析与设计。下面就以一个具体实例，简单介绍 PKPM 软件在实际应用中的操作流程和对计算结果的判断方法。 设计条件（工程实例） 某厂房位于北京郊区，该厂房长 91.5m，宽 54.5m，檐口高度 8.1m，女儿墙高 0.6m。屋面为双坡屋面，坡度1：15，室内外高差为0.3 米。厂房为三连跨，单跨跨度18 米，每跨有 2 台吊车，柱距 7 米。厂房端部有夹层。本工程建筑图具体见图 1.1-1、图 1.1-2、图 1.1-3、图 1.1-4、图 1.1-5 和图 1.1-6。 本厂房耐火等级二级，生产类别为戊类。结构类型：门式刚架 屋面材料：采用压型钢板轻钢屋面 墙面材料：±0.000 到 1.200m 采用页岩砖，1.2m 以上采用压型钢板。主体结构钢材：采用Q345-B，焊接材料采用E50 系列。 维护结构钢材：采用Q235 冷弯薄壁型钢。结构的重要性：二类 建筑物设计使用年限：50 年 本地设防烈度：8 度，场地土类别II 类基本风压：0.45kN/m2 基本雪压：0.40 kN/m2 不上人屋面活荷载：0.5 kN/m2 夹层部分活荷载：2.0 kN/m2 楼梯间活荷载：3.5 kN/m2 本工程的刚架布置图见图 1.1-7，支撑布置图见图 1.1-8。 图 1-2 A~K 立面图 图 1-3 K~A 立面图 图 1-4 1-1 剖面图 5 5 PAGE 10 PAGE 10 图 1.1-7 刚架布置图 图 1.1-8 支撑布置图 平面建模L 编者按：门式刚架的结构分析在设计中多以平面分析为主，相应的软件模型也为平面建模为主。本书重点介绍的就是门式刚架的平面建模。 由本工程条件可知，门式刚架可分为 5 榀，现在以其典型的 6 轴线刚架为例讲述 STS 的使用。 启动门式刚架平面设计 启动PKPM 软件STS 模块后，进入用户界面，如图1.2-1 所示， 图 1.2-1 门式刚架主界面 在正式进行设计之前，需要为所分析工程建立一个独立的工作目录，存放其模型和分析 数据。这样做的优点是可以避免不同工程的数据发生冲突，发生错误。和有效利用设计成果， 实际设计时，往往需要经过几次反复和调整，才能确定最终方案。每个方案就相当于一个独 立的工程，需要为每个方案分别建立一个工作目录。这样就可以防止程序在执行调整方案后 覆盖了原方案的数据，利于方案之间的比较和提高工作效率。 建立工作目录的具体方法为：单击 按钮，打开如图 1.2-2 所示的对话框： 图 1.2-2 改变工作目录对话框本工程所建工作目录定名为“6 轴”。 接下来，就可以正式进行建模了（下面就以1.1 节所述实例具体讲解） 在选定的工作目录“6 轴”下，双击“图1.2-1”中的主菜单A 后，打开如图1.2-3 所示界面。 对于首次设计，需要点选“新建文件”按钮，程序弹出输入工程名的对话框（如图 1.2-4 所示），本工程命名为 GJ-1，输入 GJ-1 后，单击“确定按钮，进入平面建模的主界面，如图 1.2-5。 图 1.2-4 输入文件名称对话框 轴网建立 轴网是 PKPM 建模的基础，所有的构件必须以此为基础进行布置。轴网的正确与否直接关系到结构模型是否正确。 程序提供两种轴网输入方式，普通方式和快速建模方式。实际设计中多利用快速建模辅助一般建模方式的方法来完成。 快速建模的方法为：打开快速建模页面，根据需要改写其中参数即可。有三种途径可以打开。 1、单击“工具栏”中的按纽 2、“网格生成”/“快速建模”/门式刚架。 3、“快速建模”下拉菜单 图 1.2-3 门式刚架PK 交互输入界面 图 1.2-5 门式刚架平面建模主页面 本工程轴网建立步骤：单击“网格生成”\“快速建模”\“门式刚架”，弹出“图 1.2-6”所示页面： 图 1.2-6a 门式刚架快速建模 图 1.2-6b 门式刚架快速建模 总跨数：按实际情况填写，各具体参数的取值如页面所示。当修改其中的参数后，模型会动态更新。 当前跨：其余参数都是针对当前跨而言，通过改变当前跨，实现对整个模型的建立。 柱高是从檐口到基础顶面（钢柱底面）的距离，本工程的基础顶面标高为-0.100m。中柱高度根据屋面坡度和边柱高度计算得出。 梁的分段主要是考虑受力和运输要求。 由于功能需要，此工程分为 3 跨，每跨跨度 18 米，柱距 7