pkpm使用技巧及问题归纳.pdf
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1、1PKPMPKPM 技巧及问题总结技巧及问题总结2目录目录1.PKPM 中主梁与次梁的区别中主梁与次梁的区别.32.PKPM 结构设计使用心得结构设计使用心得.53.PKPM 程序学习的一些体会程序学习的一些体会.64.参加参加 pkpm 学习班的笔记学习班的笔记145.PKPM 公司论坛精华帖公司论坛精华帖.176.PK/PM6.PK/PM 问答问答.327.7.PKPM 新规范版本变化笔记新规范版本变化笔记.42428.8.运用运用 PKPMPKPM 软件进行无梁楼盖结构的设计软件进行无梁楼盖结构的设计48489.TAT 计算模型的合理简化计算模型的合理简化.4910.pkpm10.pkp
2、m 新天地三期咨询台答问摘编新天地三期咨询台答问摘编515111.11.多层框架电算结果的人工调整多层框架电算结果的人工调整545412.12.建筑结构建筑结构(SATWE)(SATWE)的总信息的总信息555513.PKPM 参数问题参数问题603一一.PKPM 中主梁与次梁的区别中主梁与次梁的区别-次梁在次梁在 PMCADPMCAD 主菜单主菜单 1 1 和主菜单和主菜单 2 2 不同输入方法的比较分析不同输入方法的比较分析次梁 可在 PMCAD 主菜单 1 中和其它主梁一起输入,程序上称为“按主梁输入的次梁”,也可在 PMCAD 主菜 2 的“次梁布置”菜单中输入,此时不论在矩形或非矩形
3、房间内均可输入次梁,但只能以房间为单元输入,输入方式不如在 PMCAD 主菜单 1 中方便。次梁在主菜单 1 输入时,梁的相交处会形成大量无柱联接节点,节点又把一跨梁分成一段段的小梁,因此整个平面的梁根数和节点数会增加很多。因为划分房间单元是按梁进行的,因此整个平面的房间碎小,数量众多。次梁在主菜单 2 输入时,次梁端点不形成节点,不切分主梁,次梁的单元是房间两支承点之间的梁段,次梁与次梁之间也不形成节点,这时可避免形成过多的无柱节点,整个平面的主梁根数和节点数大大减少,房间数量也大大减少。因此,当工程规模较大而节点,杆件或房间数量可能超出程序允许范围时,把次梁放在主菜 2 输入可有效地、大幅
4、度减少节点、杆件和房间的数量。在主菜单 1 中输入次梁(简称当主梁输)和在主菜单 2 中输入的次梁(简称当次梁输)在程序处理上有很多不同点,计算和绘图结果也会不同。1、导荷方式的不同、导荷方式的不同 作用于楼板上的恒活荷是以房间为单元传导的,次梁当主梁输时,楼板荷载直接传导到同边的梁上。当次梁输时,该房间楼板荷载被次梁分隔成若干板块,楼板荷载先传导到次梁上,该房间上次梁如有互相交叉,再对次梁作交叉梁系分析(交叉梁系仅限于本房间范围),程序假定次梁简支于房间周边,最后得出每次梁的支座反力,房间周边梁将得到由次梁围成板块传来的线荷载和次梁集中力。两种导荷方式的结构总荷载应相同,但平面局部会有差异。
5、2、结构计算模式的不同、结构计算模式的不同 在 PM 主菜单 1 中输的次梁将由 SATWE、TAT 进行空间整体计算,次梁和主梁一起完成各层平面的交叉梁系计算分析,其它要特征是次梁交在主梁的支座是弹性支座,有竖向位移。有时,主梁和次梁之间是互为支座的关系。在 PM 主菜单 2 输入的次梁按连续梁的二维计算模式计算。计算时,次梁铰接于主梁支座,其端跨一定铰支,中间跨连续。其各支座均无竖向位移。3、梁的交点连接性质的不同、梁的交点连接性质的不同 按主梁输的次梁与主梁为刚接连接,之间不仅传递竖向力,还传递弯矩和扭矩。特别是端跨处的次梁和主梁间这种固端连接的影响更大。当然用户可对这种程序隐含的连接方
6、式人工干预指定为铰接端。PM 主菜 2 输的次梁和主梁的连接方式是铰接于主梁支座,其节点只传递竖向力,不传递弯矩和扭矩。对于其端跨计算支座弯距一定为 0。4、梁支座负弯矩调幅的不同、梁支座负弯矩调幅的不同 在 SATWE、TAT 计算时对 PM 主菜单 1 中输的次梁均隐含设定为“不调幅梁”,此时4用户指定的梁支座弯矩调整系数仅对主梁起作用,对不调幅梁不起作用。如需对该梁调幅,则用户需在“特殊梁柱定义”菜单中将其改为“调幅梁”。在 PM 主菜单 2 输入的次梁按连续梁计算,均可读取用户设定的调幅系数进行调幅(次梁也有不同的调幅值,如内力系数为 1/11,1/14,1/16 等,参考砼教材及其它
7、资料)。5、绘梁施工图前对梁的相交支座的支座修改、绘梁施工图前对梁的相交支座的支座修改 (1)在)在 PM 主菜单主菜单 1 当作主梁输入的次梁当作主梁输入的次梁经过三维程序计算后,程序不一定认定他是次梁。此时程序判定次梁的过程是:对每个无柱节点需要判断为“支座”(用三角形表示)或“连通”(用园圈表示),该节点处于负弯矩区的为支座,为正弯矩区的为连通。支座时,梁本身应为次梁,支座梁则为主梁。连通时,连通节点两端的两跨梁将合并为一跨,成为主梁,节点上的另一方向梁成为次梁。支座时,施工图上的梁下部钢筋在支座锚固长度仅为 15 倍钢筋直径。因处于负弯矩区而按非受拉锚固设计。连通时,该节点两端的梁下钢
8、筋必然在节点下连通,程序不会出现锚入支座节点,因为处于受拉区。对处于端跨的次梁(支承在梁支座上),程序需将其判断为“悬挑梁”或是“端支承梁”。当端跨梁下无正弯矩,全跨均作用负弯矩时,程序判定该端跨为挑梁,在该跨端部用园圈表示。反之,程序认定该跨为端支承梁,在该跨端部用三角支座表示。对如上程序自动判定的支座状况,一般人工应做干预修改。在中间跨,把支座改为连通将合并梁跨,施工图设计偏于安全。一般不应将连通改为支座。对于交叉梁系,更应注意把有些支座改为连通,才能得到符合实际的施工图设计。(2)在)在 PM 主菜单主菜单 2 输入的次梁:输入的次梁:其跨度、跨数都已确定,与在 PM 主菜单 1 输入的
9、主梁相交处,其本身是次梁的性质不能修改,其支座处的梁肯定当作主梁处理,也就是说,对这种次梁,一般没有修改支座的问题。6、三维空间程序的活荷载不利布置计算的不同、三维空间程序的活荷载不利布置计算的不同 按主梁方式输入的次梁,将在层平面上形成大量的房间。SATWE、TAT 的活荷不利布置计算是按每个房间逐个布置活载的过程,这时可能造成活荷不利 计算过于繁琐费时。按次梁方式输入的次梁,层平面上形成的房间均为不考虑次梁划分的大房间,其活荷不利布置计算更快捷。7、楼板配筋的不同、楼板配筋的不同 由于板底钢筋的配置是以房间为单元进行的,按主梁方式输入次梁的房间可能过多过密,此时作楼板配筋施工图时,一般不应
10、采用“逐间布筋”或“自动布筋”的方式,因为这种方式的板底钢筋是细碎的小段筋。一般应采用“通长配筋”菜单将板底钢筋按不同范围拉通配置。5 二二.PKPM 结构设计使用心得结构设计使用心得 *以下为本人集多年 PKPM 使用心得所写,可能有不对之处,敬请原谅!如果你愿意把你的一些心得与大家共享,请告诉我。要想 PKPM 没有错误,很难,最好的办法就是别用她。如果做结构设计,不太可能不用 PKPM,所以,最好不做这行,做“三陪”比这行轻松。1.在 PM 中如果有定义错层梁的话,如果错层高差太大,会导致 TAT 检查出现“有多余节点,必须删除”的错误。(若 PM 中定义错层梁,错层高差不能太大)2.如
11、果斜杆高度大于层高,可能会导致 TAT 数据检查出现“有水平支撑,无法计算”的错误。(斜杆高度不能大于层高)3.如果定义的工作目录名太长,可能会导致一系列问题,例如:.T 文件无法转换为.dwg 文件。(工作目录名不能太长)4.PKPM 生成的.dwg 文件字体是两边对齐,在PKPM 的安装目录cfg中有 ET.lsp 程序,可以在 AUTOCAD 中调用,将文字改为左对齐、右对齐,居中等格式。5.在 PKPM 系统中,输入楼板厚度的唯一作用是计算楼板配筋,别无他用。对于 TAT 或SATWE,因为已经假设了楼板在平面内无限刚,平面外刚度为零,楼板厚度对于刚度计算不起作用。所以大家使用 TAT
12、 或 SATWE 时,应考虑该假定的合理性。6.在 PKPM.ini 文件中定义了斜杆竖向约束作用,如果斜杆变形或应力较大,大家应慎重取值考虑。7.关于错层,关于错层,PKPM 中,中,如果楼板相错如果楼板相错 500 以上,一般要按错层考虑。错层时,应在以上,一般要按错层考虑。错层时,应在 PM中按两个标准层进行输入,中按两个标准层进行输入,TAT 和和 SATWE 会自动形成错层数据会自动形成错层数据。如果按一层输入并考虑如果按一层输入并考虑错层影响,应该在错层影响,应该在 TAT 或或 SATWE 中,定义弹性节点等措施中,定义弹性节点等措施。8.关于节点太近,如果在 PKPM 输入时,
13、不进行轴线简化,在节点较多较密的情况下,程序会提示节点太密(小于 150)。此时应进行轴线简化调整,使上下节点尽量对齐。哪怕相近节点不在同一层,也会对后面的计算产生影响。(节点不能太密小于 150,应进行轴线简化调整)9.关于斜梁、斜杆及斜柱,PKPM 中,斜柱、支撑均按斜杆考虑,斜梁和普通梁一样,承受弯矩而无剪力。10、特殊梁、柱、支撑定义,采用异或方式,即原有属性再次定义则取消原属性。举例:一下端铰接支撑要想定义为两端铰接,应该先再次定义下端铰接,此时上下端均为刚接,然后定义两端铰接。611.TAT 输出的构件内力正负号说明:TAT 输出的构件内力,其正向的取值一般是遵循右手螺旋法则,但为
14、了读取、识别的方便和需要,TAT 在输出的内力作了如下处理:(1)梁的右端弯矩加负号,则在识别梁正负弯矩时,上表面受拉为负弯矩、下表面受拉为正弯矩;(2)柱、墙肢、支撑的下端轴力加负号,则在识别它们的正负轴力时,受拉为正轴力、受压为负轴力;(3)柱、墙肢、支撑的上端弯矩加负号,则在识别它们的正负弯矩时,右边或上边受拉正弯矩、左边或下边受拉为负弯矩。?*非常不错,使用使用 pkpmpkpm 之前,应该对结构体系进行合理的简化,并非向建科院的人说之前,应该对结构体系进行合理的简化,并非向建科院的人说得那样,完全按照实际情况输入,例如:得那样,完全按照实际情况输入,例如:目前坡屋面做的较多,斜梁如何
15、输入这个问题就目前坡屋面做的较多,斜梁如何输入这个问题就摆在面前,我的作法很简单,按照直梁输入摆在面前,我的作法很简单,按照直梁输入。这一点我在 3 月 24 号上海 pkpm 研讨班上同建科院的人讨论过,他们也同意我得看法。程序毕竟是程序,并不是万能的,我们是用软件,而不是让软件牵着我们走,看法粗浅,大家一起探讨,共同提高三三.PKPM 程序学习的一些体会程序学习的一些体会学习时间:2003.2.252003.2.27一、一、PKPMPKPM 的发展方向的发展方向一个方面就是计算,它的方向就是集成化、通用化一个方面就是计算,它的方向就是集成化、通用化。集成化大家都能感觉到,PKPM 程序都是
16、以以 PM 程序所建数据为条件,以空间计算为程序所建数据为条件,以空间计算为核心核心,基础、后期的 CAD 出图都能采用前面的数据。所有这些都构成了程序集成化的雏形。程序的通用化主要表现在计算上,PKPM 程序的计算程序由以前的平面计算(程序的计算程序由以前的平面计算(PK)-三维空间杆件(三维空间杆件(TAT)-空间有限元(空间有限元(SATWE)-整体通用有限元程序整体通用有限元程序(PMSAP)。能计算的结构类型有砖混、底框、钢筋混凝土结构、钢结构等。现在又在开发特种结构的计算程序:如高压塔架、巨型油罐等。在 PM 程序中就可以建立起这些结构的空间模型。当然现在的 PKPM 系列程序还不
17、能计算。第二个方向就是开放计算参数的开关第二个方向就是开放计算参数的开关。有很多参数以前都是放在程序的“黑匣子”里的,设计人员不能干预。程序放开这些参数有两个原因,首先就是要让设计人员真正的掌握工程的设计过程,能够尽可能的控制设计过程。其次就是要把一些关键的责任交由设计人员来负,程序只能起到设计工具的作用,不能代替设计。所以就需要我们的结构设计人员充分的理解程序的适用范围、条件和校对结果的合理性、可靠性。如高层建筑混凝土结构技术规程的 5.1.16 条要求“对结构分析软件的计算结果,应进行分析结果判断,确认其合理、有效后方可作为工程设计的依据”。二、空间计算程序部分1、PKPM 几个空间程序的
18、不同(这是我们这次学习班一个学员提的问题)现在,现在,PKPMPKPM 程序拥有的空间计算程序有三个,即程序拥有的空间计算程序有三个,即 TATTAT、SATWESATWE、PMSAPPMSAP71)、TAT-TAT-它是一个它是一个空间杆件程序空间杆件程序,对,对柱、墙、梁柱、墙、梁都是采用都是采用杆件模型杆件模型来模拟的,特殊的就是来模拟的,特殊的就是剪力墙剪力墙是采用是采用薄壁柱原理薄壁柱原理来计算的,在它的单元刚度矩阵中多了一个来计算的,在它的单元刚度矩阵中多了一个翘曲自由度翘曲自由度,相应,相应的力矩多了双力矩的力矩多了双力矩。因此,在用 TAT 程序计算框剪结构、剪力墙结构等含钢筋
19、混凝土剪力墙的结构都要对剪力墙的洞口、节点做合理的简化,有点让实际工程来适应我们的计算程序的味道。作这种简化都是因为分析手段的局限所制(资料书的 P129)。当然,在作结构方案时,对结构作这样的调整对建筑结构方案的简洁、合理有很大的好处。它的楼盖是作为平面内无限刚、平面外刚度为零的假设。在新版的 TAT 程序中,允许增设弹性节点,这种弹性节点弹性节点允许在楼层平面内有相对位移,且能承担相应的水平力楼层平面内有相对位移,且能承担相应的水平力。增加了这种弹性节点来加大 TAT 程序的适用范围,使得 TAT 程序可以计算空旷、错层结构可以计算空旷、错层结构。2)、SATWE-空间组合结构有限元程序空
20、间组合结构有限元程序,与 TAT 的区别在于墙和楼板的模型不同墙和楼板的模型不同。SATWE对剪力墙采用的是在壳元的基础上凝聚而成的墙元模型墙元模型。采用墙元模型,在我们的工程建摸中,就不需要象 TAT 程序那样做那么多的简化,只需要按实际情况输入即可。对于楼盖,SATWE 程序采用多种模式来模拟。有刚性楼板和弹性楼板两种有刚性楼板和弹性楼板两种。SATWE 程序主要是在这两个方面与 TAT 程序不同。3)、PMSAP-是一个结构分析通用程序结构分析通用程序。当然,它是偏向于建筑偏向于建筑的,但它是一个发展方向。现在的比较著名的通用计算程序有:SAP84、SAP91、SAP2000、ANSYS
21、、ETABS 等程序,这些程序各有特长。三.程序的参数及选择开关1)、PMCAD 中的参数(1)总信息)总信息:结构体系、结构主材:主要是不同的结构体系有不同的调整参数。地下室层数:必须准确填写,主要有几个原因,风荷载、地震作用效应的计算必须要用到这个参数,有了这个参数,地下室以下的风荷载、水平地震效应就没有往下传,但竖向作用效应还是往下传递。地下室侧墙的计算也要用到。底部加强区也要用到这个参数。与基础相连接的下部楼层数:要说明的是除了要说明的是除了 PM 荷载和最下层的荷载能传递到基础外,荷载和最下层的荷载能传递到基础外,其他嵌固层的基脚内力现在的程序都不能传递到基础其他嵌固层的基脚内力现在
22、的程序都不能传递到基础。(2)、材料信息、材料信息:其他与老的程序一样填法,就是钢筋采用了新规范的新符号。(3)地震信息)地震信息设计地震分组:就是老的抗震规范的近震、远震就是老的抗震规范的近震、远震。按抗震规范的附录 A 选择即可。内江的三县两区都是第一组,6 度区,设计基本地震加速度为 0.05g。场地类别:程序是“场地土类型”,按地基基础规范的 3.0.3 条的 4 款,应该是“场地类别”。建筑抗震设计规范的 3.3.2、3.3.3 条也是提的“建筑场地”,而不是“场地土”。一般的地质勘察报告要提出此参数的。计算震型个数:这个参数需要根据工程的实际情况来选择。对于一般工程,不计算震型个数
23、:这个参数需要根据工程的实际情况来选择。对于一般工程,不少于少于 9 9 个。但如果是个。但如果是 2 2 层的结构,最多也就是层的结构,最多也就是 6 6 个,因为每层只有三个自由度,两层就是个,因为每层只有三个自由度,两层就是6 6 个。对复杂、多塔、平面不规则的就要多选,一般要求个。对复杂、多塔、平面不规则的就要多选,一般要求“有效质量系数有效质量系数”大于大于 90%90%就可就可以了,证明我们的震型数取够了。这个以了,证明我们的震型数取够了。这个“有效质量系数有效质量系数”最先是美国的最先是美国的 WILSONWILSON 教授提出教授提出8来的,并且将它用于著名的来的,并且将它用于
24、著名的 ETABSETABS 程序。程序。高层建筑混凝土结构技术规程的 5.1.13-2 条要求 B 级高度的建筑和复杂的高层建筑“抗震计算时,宜考虑平扭藕连计算结构的扭转效应,振型数不应小于抗震计算时,宜考虑平扭藕连计算结构的扭转效应,振型数不应小于 1515,对多塔楼结,对多塔楼结构的振型数不应少于塔数的构的振型数不应少于塔数的 9 9 倍,且计算振型数应使振型参与质量不少于总质量的倍,且计算振型数应使振型参与质量不少于总质量的 90%”90%”周期折减系数:这个参数是根据这个参数是根据高层建筑混凝土结构技术规程高层建筑混凝土结构技术规程的的 3.3.163.3.16 条条(强条)要求,按
25、(强条)要求,按 3.3.173.3.17 条进行折减的。条进行折减的。框架:框架:0.60.70.60.7框剪:框剪:0.70.80.70.8剪力墙:剪力墙:0.91.00.91.0(4)风荷载信息:修正后基本风压:根据建筑结构荷载规范的 7.1.2 条,对与高层、高耸以及对风荷载比对与高层、高耸以及对风荷载比较敏感的其他结构,基本风压应适当提高,并应由有关的结构设计规范具体规定较敏感的其他结构,基本风压应适当提高,并应由有关的结构设计规范具体规定。按高层建筑混凝土结构技术规程的 3.2.2 条,对与特别重要或对风荷载比较敏感的高层建筑,其基本风压应按 100 年重现期的风压值采用。按规范的
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