第一章 PKPM系列軟件簡介
PKPM系列CAD系統軟件是目前國內建筑工程界應用最廣、用戶最多的一套計算機輔助設計系統。它是一套集建筑設計、結構設計、設備設計、工程量統計、概預算及施工軟件等于一體的大型建筑工程綜合CAD系統。針對2002年建筑結構各項新規范的誕生,PKPM系列軟件也進行了較大的改版。在操作菜單和界面上,尤其是在核心計算上,都結合新規范作了較大的改進。本章對PKPM系列軟件的特點、組成及基本工作方式等進行介紹,使讀者對PKPM系列軟件有一個整體認識。
第一節 PKPM系列軟件的發展
在PKPM系列CAD軟件開發之初,我國的建筑工程設計領域計算機應用水平相對較落后,計算機僅用于結構分析,CAD技術應用還很少,其主要原因是缺乏適合我國國情的CAD軟件。國外的一些較好的軟件,如阿波羅、Intergraph等都是在工作站上實現的,不僅引進成本高,且應用效果也很不理想,能在國內普及率較高的PC機上運行的軟件幾乎是空白。因此,開發一套微機建筑工程CAD軟件,對提高工程設計質量和效率,提高計算機應用水平是極為迫切的。
針對上述情況,中國建筑科學研究院經過幾年的努力研制開發了PKPM系列CAD軟件。該軟件自1987年推廣以來,歷經了多次更新改版,目前已經發展成為一個集建筑、結構、設備、管理為一體的集成系統。迄今在全國用戶已超過10000家,這些用戶分布在各省市的大中小型各類設計院,在省部級以上設計院的普及率達到90%以上。引入該軟件的單位,應用軟件的水平和范圍也逐年提高,設計質量及效益明顯提高。PKPM系列CAD軟件是目前國內建筑結構設計中應用最廣泛的一套CAD系統。
伴隨著國內市場的成功,從1995年起,PKPMCAD工程部開始著手國際市場的開拓工作,并根據國際市場的需求,相應地開發了四種英文界面的海外版PKPM系列CAD軟件,這些版本包括英國規范版、新加坡規范版、香港規范版以及中國規范的英文版本。在國際CAD軟件市場競爭激烈的情況下,拓展了在新加坡、馬來西亞、越南、韓國、香港等東南亞國家和地區的市場。
PKPM系列CAD軟件,以其雄厚的開發實力和技術優勢,將越來越受到國內外建筑工程設計人員的青睞,為我國的國民經濟建設帶來巨大的經濟和社會效益。
第二節 PKPM系列軟件的特點
PKPM系列CAD軟件,歷經多年的推廣應用,目前已經發展成為一個集建筑、結構、設備、概預算及施工為一體的集成系統。在結構設計中又包括了多層和高層、工業廠房和民用建筑,上部結構和各類基礎在內的綜合CAD系統,并正在向集成化和初級智能化方向發展。概括起來,它有以下幾個主要的技術特點。
1、數據共享的集成化系統。建筑設計過程一般分為方案、初步設計、施工圖三個階段。常規配合的專業有結構、設備(包括水、電、暖通等)。各階段之中和之間往往有大大小小的改動和調整,各專業的配合需要互相提供資料。在手工制圖時,各階段和各專業間的不同設計成果只能分別重復制作。而利用PKPM系列CAD軟件數據共享的特點,無論先進行哪個專業的設計工作所形成的建筑物整體數據都可為其他專業所共享,避免重復輸入數據。此外,結構專業中各個設計模塊之間的數據共享,即各種模型原理的上部結構分析、繪圖模塊和各類基礎設計模塊共享結構布置、荷載及計算分析結果信息。這樣可最大限度地利用數據資源,大大提高了工作效率。
2、直觀明了的人機交互方式。該系統采用獨特的人機交互輸入方式,避免了填寫繁瑣的數據文件。輸入時用鼠標或鍵盤在屏幕上勾畫出整個建筑物。軟件有詳細的中文菜單指導用戶操作,并提供了豐富的圖形輸入功能,有效地幫助輸入。實踐證明,這種方式設計人員容易掌握,而且比傳統的方法可提高效率數十倍。
3、計算數據自動生成技術。PKPMCAD系統具有自動傳導荷載功能,實現了恒、活、風荷的自動計算和傳導,并可自動提取結構幾何信息,自動完成結構單元劃分,特別是可把剪力墻自動劃分成殼單元,從而使復雜計算模式實用化。在此基礎上可自動生成平面框架、高層三維分析、磚混及底框磚房等多種計算方法的數據。上部結構的平面布置信息及荷載數據,可自動傳遞給各類基礎,接力完成基礎的計算和設計。在設備設計中實現從建筑模型中自動提取各種信息,完成負荷計算和線路計算。
4、基于新方法、新規范的結構計算軟件包。利用中國建筑科學研究院是規范主編單位的優勢,PKPMCAD系統能夠緊緊跟蹤規范的更新而改進軟件,全部結構計算及豐富成熟的施工圖輔助設計完全按照國家設計規范編制,全面反映了現行規范所要求的荷載效應組合,計算表達式,計算參數取值、抗震設計新概念所要求的強柱弱梁、強剪弱彎、節點核心區、罕遇地震以及考慮扭轉效應的振動耦連計算方面的內容,使其能夠及時滿足國內設計需要。
在計算方法方面,采用了國內外最流行的各種計算方法,如:平面桿系、矩形及異形樓板、薄壁桿系、高層空間有限元、高精度平面有限元、高層結構動力時程分析、梁板樓梯及異形樓梯、各類基礎、磚混及底框抗震分析等,有些計算方法達到國際先進水平。
5、智能化的施工圖設計。利用PKPM軟件,可在結構計算完畢后,進行智能化的選擇鋼筋,確定構造措施及節點大樣,使之滿足現行規范及不同設計習慣,全面地人工干預修改手段,鋼筋截面歸并整理,自動布圖等一系列操作,使施工圖設計過程自動化。設置好施工圖設計方式后,系統可自動完成框架、排架、連續梁、結構平面、樓板計算配筋、節點大樣、各類基礎、樓梯、剪力墻等施工圖繪制。并可及時提供圖形編輯功能,包括標注、說明、移動、刪除、修改、縮放及圖層、圖塊管理等。
PKPM系列CAD軟件是根據我國國情和特點自主開發的建筑工程設計輔助軟件系統,它在上述方面的技術特點,使它比國內外同類軟件更具有優勢,在系統圖形及圖像處理技術、功能集成化等方面正在向國際領先水平看齊。
第三節 PKPM系列軟件的組成
新版本的PKPM系列軟件包含了結構、特種結構、建筑、設備、概預算及鋼結構等6個主要專業模塊,如圖1-1所示。
圖1-1PKPM 主要專業模塊
每個專業模塊下,又包含了各自相關的若干軟件。各專業模塊包含軟件名稱及基本功能見表1-1。
本書重點對結構專業各軟件的主要功能及其特點加以介紹。
1、三維建筑設計軟件APM是一個建筑方案設計及建筑平面、立面、剖面、透視施工圖設計的CAD軟件,是PKPM系列CAD系統中的建筑軟件。
建筑設計的全部數據均可傳給結構設計、設備設計及概預算,可大大簡化數據的輸入。首先,建筑的柱網、軸線及柱、墻、門窗布置可形成結構布置的各層構架,另外,建筑設計提供的材料、作法、填充墻等信息又可生成結構分析所需的荷載信息。建筑設計的數據還可傳給設備設計用于生成條件圖和進行各種設備的計算。該預算工程量統計的數據也可由 APM 軟件中讀取.這一點特別方便了設計單位中各個專業的密切配合。
2、結構平面計算機輔助設計軟件PMCAD。PMCAD是整個結構CAD的核心,是剪力墻、高層空間三維分析和各類基礎CAD的必備接口軟件,也是建筑CAD與結構的必要接口。該程序通過人機交互方式輸入各層平面布置和外加荷載信息后,可自動計算結構自重并形成整棟建筑的荷載數據庫,由此數據可自動給框架、空間桿系薄壁柱、磚混計算提供數據文件,也可為連續次梁和樓板計算提供數據。PMCAD也可作磚混結構及底框上磚房結構的抗震分析驗算,計算現澆樓板的內力和配筋并畫出板配筋圖,繪制出框架、框剪、剪力墻及磚混結構的結構平面圖,以及磚混結構的圈梁、構造柱節點大樣圖。
3、鋼筋混凝土框排架及連續梁結構計算與施工圖繪制軟件PK。該軟件采用二維內力計算模型,可進行平面框架、排架及框排架結構的內力分析和配筋計算(包括抗震驗算及梁裂縫寬度計算),并完成施工圖輔助設計工作。接力多高層三維分析軟件TAT,SATWE,PMSAP計算結果及磚混底框、框支梁計算結果,為用戶提供四種方式繪制梁、柱施工圖。能根據規范及構造手冊要求自動進行構造鋼筋配置。該軟件計算所需的數據文件可由PMCAD自動生成,也可通過交互方式直接輸入。
4、多高層建筑結構三維分析軟件TAT。TAT程序采用三維空間薄壁桿系模型,計算速度快,硬盤要求小,適用于分析、設計結構豎向質量和剛度變化不大,剪力墻平面和豎向變化不復雜,荷載基本均勻的框架、框剪、剪力墻及筒體結構(事實上大多數實際
表1-1 PKPM系列CAD軟件各模塊名稱及功能
專業 | 模塊 | 包含軟件 | 功能 |
結構 | S-1 | PMCAD | 結構平面計算機輔助設計 |
PK | 鋼筋混凝土框排架及連續梁結構計算與施工圖繪制 | ||
TAT-8 | 8層及8層以下建筑結構三維分析程序 | ||
SATWE-8 | 8層及8層以下建筑結構空間有限元分析軟件 | ||
S-2 | TAT | 高層建筑結構三維分析程序 | |
TAT-D | 高層建筑結構動力時程分析 | ||
FEQ | 高精度平面有限元框支剪力墻計算及配筋 | ||
S-3 | SATWE | 高層建筑結構空間有限元分析軟件 | |
TAT-D | 高層建筑結構動力時程分析 | ||
FEQ | 高精度平面有限元框支剪力墻計算及配筋 | ||
S-4 | LTCAD | 樓梯是計算機輔助設計的 | |
JLQ | 剪力墻計算機輔助設計 | ||
GJ | 鋼筋混凝土基本構件設計計算 | ||
S-5 | JCCAD | 獨基、條基、樁基、筏基以及上述多種基礎組合起來的大型混合基礎設計 | |
PREC | 預應力混凝土結構設計軟件 | ||
QIK | 混凝土小型空心砌塊CAD軟件 | ||
BOX | 箱形基礎計算機輔助設計 | ||
EPDA | 多層及高層建筑結構彈塑性動力時程分析軟件 | ||
PMSAP | 特殊多、高層建筑結構分析軟件 | ||
STS | 鋼結構CAD軟件 | ||
建筑 | APM | 三維建筑設計軟件 | |
裝修 | DEC | 三維建筑造型及裝修設計軟件 | |
設備 | WPM | 給水排水設計軟件 | |
HPM | 建筑采暖設計軟件和采暖能耗計算軟件 | ||
CPM | 建筑通風空調設計軟件 | ||
EPM | 建筑電氣設計軟件 | ||
WNET | 室外給排水設計軟件 | ||
HNET | 室外熱網設計軟件 | ||
CHEC | 夏熱冬冷地區居住建筑節能分析軟件 | ||
概預算 | STAT1-3 | 建筑工程概預算圖形計算量與鋼筋翻樣軟件 | |
STAT4 | 建筑工程概預算套價報表軟件施工 | ||
施工 | SG-1 | 建筑施工管理軟件 | |
SG-2 | 建筑施工技術軟件 |
工程都在此范圍內),它不但可以計算多種結構形式的鋼筋混凝土高層建筑,還可以計算鋼結構以及鋼-混凝土混合結構。
TAT可與動力時程分析程序TAT-D接力運行進行動力時程分析,并可以按時程分析的結果計算結構的內力和配筋;對于框支剪力墻結構或轉換層結構,可以自動與FEQ接力運行,其數據可以自動生成,也可以人工填表,并可指定截面配筋。TAT所需的幾何信息和荷載信息都從PMCAD建立的建筑模型中自動提取生成,TAT計算完成后,可經全樓歸并接力PK繪制梁、柱施工圖,接JLQ繪制剪力墻施工圖,并可為各類基礎設計軟件提供設計荷載。
5、多高層建筑結構空間有限元分析軟件SATWE。SATWE采用空間桿單元模擬梁、柱及支撐等桿件,采用在殼元基礎上凝聚而成的墻元模擬剪力墻。對樓板則給出了多種簡化方式,可根據結構的具體形式高效準確地考慮樓板剛度的影響。它可用于各種結構形式的分析、設計。但當結構布置較規則時,TAT甚至PK即能滿足工程精度要求,因此采用相對簡單的軟件效率更高。但對結構的荷載分布有較大不均勻、存在框支剪力墻、剪力墻布置變化較大、剪力墻墻肢間連接復雜、有較多長而短矮的剪力墻段、樓板局部開大洞及特殊樓板等各種復雜的結構則應選用SATWE進行結構分析才能得到滿意的結果。SATWE所需的幾何信息和荷載信息都從PMCAD建立的建筑模型中自動提取生成,SATWE計算完成后,可經全樓歸并接力PK繪制梁、柱施工圖,接力JLQ繪制剪力墻施工圖,并可為各類基礎設計軟件提供設計荷載。
6、樓梯計算機輔助設計軟件LTCAD。LTCAD采用交互方式布置樓梯或直接與APM或PMCAD接口讀入數據,適用于一跑、二跑、多跑等各種類型樓梯的輔助設計,完成樓梯內力與配筋計算及施工圖設計,對異形樓梯還有圖形編輯下拉菜單。
7、剪力墻結構計算機輔助設計軟件JLQ。JLQ可進行剪力墻平面模板尺寸,墻分布筋,邊框柱、端柱、暗柱、墻梁配筋等內容的設計,并提供兩種圖紙表達方式供選用,第一種是剪力墻結構平面圖、節點大樣圖與墻梁鋼筋表達方式;第二種是剪力墻立面圖和剖面大樣圖方式。
8、基礎(獨立基礎、條基、樁基、筏基)CAD軟件JCCAD。JCCAD包括了老版本中的JCCAD,EF,ZJ三個軟件,可完成柱下獨立基礎,磚混結構墻下條形基礎,正交、非正交及弧形彈性地基梁式、梁板式、墻下筏板式、柱下平板式和梁式與梁板式混合形基礎及與樁有關的各種基礎的結構計算和施工圖設計。
9、梁柱施工圖軟件,可以接PK、TAT、SATWE的計算結果繪制施工圖。繪圖前可以進行重新歸并,修改原有配筋數據。軟件提供了以下幾種繪圖方法:梁立、剖面施工圖畫法和梁平法施工圖;柱立、剖面施工圖畫法,柱平法施工圖畫法和柱剖面列表畫法;整榀框架施工圖畫法。
第四節 PKPM的基本工作方式
一、PKPM的工作界面
啟動相應軟件后,程序將屏幕劃分為右側的菜單區,上側的下拉菜單區,下側的命令提示區,中部的圖形顯示區和工具欄圖標五個區域。如圖1-2所示是啟動PM軟件后的工作界面。
圖1-2 PKPM工作界面
1、下拉菜單。當啟動不同的軟件,PKPM的下拉菜單的組成內容也略有不同,但都是由文件、顯示、工作狀態管理及圖素編輯等工具組成。這些菜單是由名為WORK.DGM的文件支持的,這個文件一般安裝在PM目錄中,如果進入程序后下拉菜單無法激活,應把該文件拷入用戶當前的工作目錄中。單擊任一主菜單,便可以得到它的一系列的子菜單。
2、右側菜單。右側菜單區是快捷菜單,可以提供對某些命令的快速執行。右側菜單區是由名為WORK.MNU的菜單文件支持的,這個文件一般安裝在PM目錄中,如果進入程序后右側菜單區空白,應把該文件拷入用戶當前的工作目錄中。
3、命令提示區。在屏幕下側是命令提示區,一些數據、選擇和命令可以由鍵盤在此輸入,如果用戶熟悉命令名,可以在“輸入命令”的提示下直接敲入一個命令而不必使用菜單。所有菜單內容均有與之對應的命令名,這些命令名是由名為WORK.ALI的文件支持的,這個文件一般安裝在PM目錄中,用戶可把該文件拷入用戶當前的工作目錄中自行編輯以自定義簡化命令。
在“命令”提示下鍵入“Alias”,再按Enter鍵確認,或“Command”,再按Enter鍵確認,可查閱所有命令,并可選擇執行。
4、圖形顯示區。PKPM界面上最大的空白窗口便是繪圖區,是用來建模和操作的地方。可以利用圖形顯示及觀察命令,對視圖在繪圖區內進行移動和縮放等操作。
5、工具欄圖標。PKPM界面上也有與AutoCAD中相似的工具欄圖標,它主要包括一些常用的圖形編輯、顯示等命令,可以方便視圖的編輯和觀察操作。
二、PKPM的坐標輸入方式
為方便坐標輸入,PKPM也提供了多種坐標輸入方式,如絕對、相對、直角或極坐標方式,各方式輸入形式如下。
絕對直角坐標輸入:!X,Y,Z或!X,Y
相對直角坐標輸入:X,Y,Z或X,Y
直角坐標過濾輸入以XYZ字母加數字表示,如:X100表示只輸入X坐標100,Y和Z坐標不變。XY10O,200表示只輸入X坐標100,Y坐標200,Z坐標不變。只輸入XYZ不加數字表示XYZ坐標均取上次輸入值。
絕對極坐標輸入:!R∠A
相對極坐標輸入:R∠A
絕對柱坐標輸入:!R∠A,Z
相對柱坐標輸入:R∠A,Z
絕對球坐標輸入:!R∠A∠A
相對球坐標輸入:R∠A∠A
提示:極坐標、柱坐標和球坐標不能過濾輸入。
輸入坐標時,幾種方式最好配合使用。例如,欲輸入一條直線,第一點由絕對坐標(100,200)確定,在“輸入第一點”的提示下在提示區鍵入“!100,200",并按Enter鍵確認。第二點坐標希望用相對極坐標輸入,該點位于第一點300方向,距離第一點1000。這時屏幕上出現的是要求輸入第二點的絕對坐標,我們輸入“1000∠30”,并按Enter鍵確認,即完成第二點輸入。
三、PKPM常用快捷鍵
以下是PKPM中常用的功能熱鍵,用于快速查詢輸入。
鼠標左鍵:鍵盤[Enter],用于確認、輸入等。
鼠標中鍵:鍵盤[Tab],用于功能轉換,在繪圖時為輸入參考點。
鼠標右鍵:鍵盤[Esc],用于否定、放棄、返回菜單等。
以下提及[Enter]、[Tab]和[Del],[Esc]時,也即表示鼠標的左鍵、中鍵和右鍵,而不再單獨說明鼠標鍵。
[F1]:幫助熱鍵,提供必要的幫助信息。
[F2]:坐標顯示開關,交替控制光標的坐標值是否顯示。
[Ctrl]+[F2]:點網顯示開關,交替控制點網是否在屏幕背景上顯示。
[F3]:點網捕捉開關,交替控制點網捕捉方式是否打開。
[Ctrl]+[F3]:節點捕捉開關,交替控制節點捕捉方式是否打開。
[F4]:角度捕捉開關,交替控制角度捕捉方式是否打開。
[Ctrl]+[F4]:十字準線顯示開關,可以打開或關閉十字準線。
[F5]:重新顯示當前圖、刷新修改結果。
[F6]:顯示全圖,從縮放狀態回到全圖。
[F7]:放大一倍顯示。
[F8]:縮小一倍顯示。
[Ctrl]+W:提示用戶選窗口放大圖形。
[Ctrl]+R:將當前視圖設為全圖。
[F9]:設置點網捕捉值。
[Ctrl]+[F9]:修改常用角度和距離數據。
[Ctrl]+[←];左移顯示的圖形。
[Ctrl]+[→]:右移顯示的圖形。
[Ctrl]+[↑]:上移顯示的圖形。
[Ctrl]+[↓]:下移顯示的圖形。
[PageUp]:增加鍵盤移動光標時的步長。
[PageDown]:減少鍵盤移動光標時的步長。
[O]:在繪圖時,令當前光標位置為點網轉動基點。
[S]:在繪圖時,選擇節點捕捉方式。
[Ctrl]+A:當重顯過程較慢時,中斷重顯過程。
[Ctrl]+P:打印或繪出當前屏幕上的圖形。
[U]:在繪圖時,后退一步操作。
[Ins]:在繪圖時,由鍵盤鍵入光標的(x,y,z)坐標值。
第二章 APM-三維建筑設計軟件
本章以一個簡單工程(如圖2-l所示)為例,介紹APM建模和渲染以及繪制建筑施工圖的主要步驟。
圖2-1 工程實例簡圖
第一節 建筑模型輸入
一、建立工程子目錄
對于一個新工程,用戶可以建立工程子目錄(如新建文件夾),并在這個目錄下完成所有工作。
在Windows操作系統下,用戶可直接雙擊桌面上的PKPM快捷方式圖標
,在彈出的PKPM程序選擇菜單中(如圖2-2所示),通過點擊“改變目錄”按鈕確定或修改工作目錄。
圖2-2 PKPM程序選擇菜單 圖2-3 輸入文件名對話框
二、進入建筑模型輸入界面
對一個新工程,用戶應該從APM程序選擇菜單的第一項“建筑模型輸入”開始工作。移動鼠標單擊PKPM程序選擇菜單中的“建筑”項,出現APM選擇菜單,再點擊“建筑模型輸入”項,然后按“應用(A)”按鈕,或按[Enter]鍵確認,也可直接雙擊“建筑模型輸入”項,彈出“請輸入”對話框(如圖2-3所示),該對話框提示“請輸入圖形文件名”,用戶可直接輸入工程文件名(如辦公樓)后按“確定”按鈕,也可按“瀏覽”按鈕定位到所需文件并按“確定”按鈕,進入如圖2-4所示的程序界面。
圖2-4 模型輸入主界面
窗口中間的大部分區域為圖形區,圖形區可設為四個圖形窗口,分別是平面、透視、立面和側面窗口,建筑模型一般應在平面窗口內輸入,因此可按[Ctrl]+[E]鍵使單一窗口充滿全屏。圖形區域下側為提示欄,用戶應經常注意此欄的提示,并根據提示進行操作。
三、建立軸網
新工程一般應從建立軸網開始,點取右側屏幕菜單中的[軸線網格]菜單(如圖2-5所示),從中選擇所需菜單命令,即可繪制各種軸線網格。范例中的工程為正交軸網,因此可以使用[直軸網]菜單命令來生成。點取[直軸網]菜單命令后,屏幕將彈出“直線軸網輸入”對話框(如圖2-6所示)。
1、定義開間。
用光標點擊“上開間”右側的輸入框,即可直接在框內輸入開間值。有幾跨就輸入幾個值,中間用逗號分開。也可直接雙擊右上方的“常用值”進行選擇。“下開間”的定義同上開間。
2、定義進深
方法同開間的定義。輸入過程中左上側預覽窗格將根據設置顯示相應的軸網圖形。如果要定義軸網的出頭,可直接在出頭控制框中輸入相應的數值。如圖2-7所示設置各項參數。
圖2-5 軸線網格菜單 圖2-6 直線軸網輸入對話框
圖2-7 參數輸入對話框 圖2-8 軸網圖
至此完成各開間和進深的定義,按“確定”按鈕關閉該對話框。隨后在屏幕上移動光標選擇軸網的插入位置,確定后左擊鼠標即可。
3、軸線命名
點取[軸線命名]菜單命令,提示欄提示“軸線名輸入:請用光標選擇軸線([Tab]成批輸入)”,對于平行軸線名稱連續遞增的情況,用戶可按[Tab]鍵進入成批輸入狀態,此時將提示“移光標點取起始軸線”,用戶可移動鼠標點取最左側的豎軸線,此時屏幕上的六條豎軸線變為黃色,提示欄提示“移光標去掉不標的軸線([Esc]沒有)”,假設沒有不參與排序的軸線,按[Esc]鍵,提示欄提示“輸入起始軸線名:”,輸入“1”并按[Enter]鍵,則幾條軸線自動被依次定義為軸線l,2,3,4,5,6。同樣,移動光標點取最下端水平軸線,再按[Esc]跳過“移光標去不標的軸線”提示,在提示“輸入起始軸線名:A按[Enter]鍵,則幾條水平軸線自動定義為A、B、C、D(如圖2-8所示)。
軸線定義完畢后,點擊[軸線顯示]菜單命令,則以藍色顯示出軸線,否則軸線不顯示。
四、輸入墻
軸網繪制完成后,點取右側[屏幕菜單]項關閉[軸線網格]菜單,然后點取[本層布置]屏幕菜單(如圖2-9所示)。
進入布置構件狀態,點取[墻體布置]菜單命令,進入墻體布置狀態。
1、墻體定義
在彈出的墻體定義對話框中(如圖2-10所示),首先點取“墻體類型”右側的按鈕,彈出選擇墻類型的圖形菜單(如圖2-11所示)。
圖2-9 本層布置菜單 圖2-10 墻體定義對話框 圖2-11 墻類型選擇菜單
在圖2-11中移動光標點“普通墻”類型,返回墻體定義對話框,移動光標點取“墻體寬度(mm)”項,在下拉列表中選擇“370”作為墻厚值。假設此類墻的高度與層高相同,用戶可以跳過“墻體高度”項,用光標點取第三項“材料類別(1-99)”,選擇“1:磚”(如圖2-10所示),再點取“確定”按鈕結束第一類墻的定義。
2、墻體布置
墻定義好后,將出現“構件類型選擇”對話框(如圖2-12所示)。如果還需要定義一種24墻,操作方法同前。
圖2-12 構件類型(墻體)選擇對話框
首先布置37墻,點取列表中37墻,分別設置“偏軸距離”墻底標高。布置好外墻(37墻)后,用光標選擇列表中的24墻,輸入偏軸距離和標高:使用與布置外墻相同的方法布置內墻。布置完成后按[ESC]退出墻體布置,效果如圖2-13所示
圖2-13 墻體布置效果 圖2-14 門窗定義對話框
五、布置門窗
1、門窗定義
點取[門窗布置]菜單命令,進入門窗布置狀態,彈出“門窗定義”對話框(如圖2-14所示)。
同定義墻一樣定義一個2000×2000的矩形窗和一個1200×2100的矩形門,可點擊“門窗類型”按鈕,在彈出的“選擇門窗類型”對話框(如圖2-15所示)為選擇要布置的門窗類型。
圖2-15 門窗類型選擇對話框 圖2-16 構件類型(門窗)選擇對話框
在定義門窗參數時,材料可選擇“玻璃(7)”或“木質(4)”,立面塊號可忽略,窗和門的名稱可分別輸入C-1和M-l(如圖2-16所示)。
2、門窗布置
門窗布置的方法同墻。首先選擇要布置的窗或門,在對話框中勾選“是否定位”選項,輸入定位距離、底標高、偏軸距離和布置的門窗數量,然后移動光標選擇要布置窗的紅色網格線,即可完成門窗的布置。在布置A軸第三跨上的門時可采用居中方式(按“M”鍵),布置完成后按[Esc]鍵返回,并輸入中間兩條水平軸線上門布置的參數,其中偏于網格左側的幾個門可輸入500,偏于網格右側的門可輸入-500,完成布置。效果如圖2-17所示。
圖2-17 門窗布置效果 圖2-18 陽臺定義對話框
六、布置陽臺
1、陽臺定義
點取[陽臺布置]菜單命令,可進行陽臺布置,方法同布置門窗,用戶可參考圖2-18定義陽臺(如果要封陽臺,應勾選“封陽臺”選項,在該實例中不勾選此項)。
2、陽臺布置
完成各參數設置后,按“確定”按鈕將彈出如圖2-19所示的對話框。參照圖2-20布置各陽臺。
圖2-19 陽臺布置對話框 圖2-20 陽臺布置效果圖
七、布置檐口
1、檐口定義
點取[檐口布置]菜單命令,可進行檐口布置。檐口的定義方法與陽臺相同,用戶可參考圖2-21定義檐口,其中長度輸入“0”表示此類挑檐的長度將自動根據網格線的長度而改變。
2、檐口布置
檐口的布置方法與陽臺相同,用戶可將檐口布置在A軸中跨的網格上,方向向下(如圖2-22所示)。
圖2-21 檐口定義對話框 圖2-22 檐口布置效果圖
八、布置樓梯
1、樓梯定義
首先點取[本層布置]屏幕菜單下的[樓梯布置]菜單命令,在彈出的樓梯布置非模式對話框中(如圖2-23所示)定義標準跑。
圖2-23 樓梯定義對話框 圖2-24 樓梯布置對話框
2、單跑樓梯布置
樓梯各項參數定義完畢后點取“確定”按鈕,彈出如圖2-24所示的對話框。
如果定義了不只一種的樓梯,應首先選定要布置的樓梯種類,確定起始距離、起始標高、挑出距離和方向,以及上樓方向等各項參數,然后在屏幕上移動光標,確定樓梯布置的位置,左擊鼠標完成布置。
3、梯間布置
對于有梯間的建筑,也可用布置梯間的方式來生成樓梯。在這里我們就用這種方式。點取[梯間布置]菜單命令,將提示“請用光標順序選擇樓梯間的四個角節點:([ESC〕完成)”。用光標分別點取如圖2-25所示的a、b、c、d四個節點。
圖2-25 梯間位置示意圖 圖2-26 樓梯布置類型選擇對話框
此時提示“請確定布置方式,智能/交互?(Y[Ent]/N[Esc])”。一般應選擇智能方式,確定后則會彈出如圖2-26所示的樓梯布置類型選擇框。
在這里我們選擇第一行的第三個類型“2跑”。用鼠標左鍵點取后將彈出如圖2-27所示的對話框。
圖2-27 平行雙跑樓梯智能布置對話框 圖2-28 樓梯布置效果圖
確定各參數后,點取“確定”按鈕,兩跑樓梯布置完成(如圖2-28所示)。
九、布置樓板
1、樓板定義
點取[樓板布置]菜單命令,進入樓板布置狀態。在彈出的樓板參數對話框中,定義120厚的混凝土板(如圖2-29所示)。
圖2-29 樓板定義對話框 圖2-30 樓板布置非模式對話框
2、樓板布置
點擊“確定”后,彈出樓板布置非模式對話框(如圖2-30所示),選擇已定義的l號樓板,并點取“環墻布置”按鈕,開始布置樓板。注意光標應點取靠左上位置的墻,程序會自動算出建筑外輪廓的墻并用粗紅線表示,確認后即完成樓板的布置。
十、換標準層
點擊標準工具欄中的“標準層選擇欄”,從下拉表框(如圖2-31所示)內選擇“添加新標準層”項,彈出添加標準層對話框,如圖2-32所示。
在列表中選擇“添加新標準層”項,并在右側勾選“全部復制”項,表示第二標準層與第一標準層的布置完全相同,點取“確定”按鈕,則進入第2標準層的布置狀態。
十一、修改構件
點取[門窗布置]菜單命令,選擇名為C-1的窗,分別輸入偏軸距離和底標高為“O”和“900",按“M”鍵捕捉中點,點取A軸線中跨的網格(原門位置),由于此網格上已布置了一個門,因此下邊提示“可能與這個構件重疊!替換/疊加/放棄?([Ent]/[Tab]/[Esc])",按[Enter]鍵替換此門,則此處門換為窗。點取檐口,再單擊鼠標右鍵,從彈出的右鍵快捷菜單中選擇“屋檐刪除”命令,刪除布置的檐口。
十二、定義頂層
用與第十步相同的方法,使用“換標準層”功能定義第3標準層作為頂層,用戶可采用全部復制的方式將第二標準層的布置全部復制到第三標準層。用鼠標左鍵選取樓層內的樓梯,利用右鍵菜單刪除此標準層中的樓梯,再用[檐口布置]菜單命令中的“環墻布置”功能布置挑檐,方法是首先選擇挑檐類型,再輸入底部標高O(表示挑檐在層高位置),下邊提示“用光標選擇目標(外環選左上墻,內環選右下墻,[Esc]返回)",用戶可用光標點取本工程靠左上角的墻(如C點或C點周邊的兩個墻),此時程序會自動搜索最外圈的墻,并用紅色粗線顯示,用戶按[Enter〕鍵確認,則環墻挑檐布置完成,用戶點[F5]鍵刷新圖面,會看到挑檐轉角處程序自動將其接好(圖2-33)。至此完成各標準層的布置工作。
圖2-32 添加標準層對話框 圖2-33 頂層布置圖
十三、形成全樓數據
假設本工程共6層樓,其中首層是第一標準層,2~5層是第二標準層,6層是第三標準層。用戶可使用[樓層布置]屏幕菜單中的[樓層布置]菜單命令完成此項操作。點取[樓層布置]菜單命令后,屏幕將彈出如圖2-34所示的“樓層組裝”對話框
圖2-34 樓層組裝對話框
在對話框左側第一列“復制層數”項下的列表中選1,第二列“標準層”項下的列表中選“標準層1”,第三列“層高”項中輸入“3300”,再點擊“添加”按鈕,右側的“組裝結果”列表中就會增加一項“Nol:FL1,H=3300”,表示第一樓層已定義好,它是第一標準層,層高3300。
在對話框左側第一列“復制層數”項下的列表中選4,第二列“標準層”項下的列表中選“標準層2”,第三列“層高”項中已是“3300”,不用再輸入,點擊“添加”按鈕,右側的“組裝結果”列表中就會增加四項“No2:FL2,H=3300”、“No3:FL2,H=3300”、“No4:FL2,H=3300”“No5:FL2,H=3300”,表示第2層到第5層已定義好,它們都是第二標準層,層高3300。
在對話框左側第一列“復制層數”項下的列表中選1,第二列“標準層”項下的列表中選“標準層3”,第三列“層高”項中已是“3300”,不用再輸入,點擊“添加”按鈕,右側的“組裝結果”列表中就會增加一項“No6:FL3,H=3300”。表示第六層已定義好,它是第三標準層,層高3300。
最后點擊“確定”按鈕結束樓層定義,至此整棟建筑的模型數據輸入已完成。如果點擊“退出程序”命令,則可以進行APM其它各項程序的工作,如繪效果圖,繪平面施工圖,或與結構軟件接口傳輸數據等。如果用戶此時想修改各標準層的軸線或布置,也可點前面的各菜單進行修改。其中右側的“組裝結果”列表,表示此工程定義的全樓數據。
十四、全樓組裝
如果用戶想看到整棟建筑物的三維圖形,可以點[全樓組裝]屏幕菜單。首先可以設置室外地坪,點[室外地坪]菜單命令,將彈出確認信息框,詢問“是否設置室外地坪?”。按“設置”按鈕確定后,出現“室外地坪”對話框,如圖2-35所示。
圖2-35 室外地坪對話框 圖2-36 顏色對話框
輸入地坪標高為“O",接著輸入地坪顏色,點擊
按鈕,彈出“顏色”對話框(如圖2-36所示)。
用戶可點取綠色作為地面顏色,接下來要確定地面的反光系數,這些系數都是后面制作建筑渲染圖時需要的,點擊
按鈕,彈出如圖2-37所示的對話框。
圖2-37 反光系數輸入對話框 圖2-38 全樓組裝對話框
確定三項系數后(可用缺省設置),點取“確認”按鈕。返回“室外地坪”對話框后按“確定”按鈕,然后點取[全樓組裝]菜單命令,形成三維模型,屏幕將彈出組裝方式選項(如圖2-38所示)。
其中“不簡化組裝”表示要將本標準層的全部構件都組裝進全樓模型;“交互簡化組裝”表示只將本標準層中的一部分選取出來參與組裝全樓模型,例如只選擇外墻等;“按上次組裝方案重新組裝”表示以前已進行過全樓組裝,這次程序自動按上次的簡化記錄再組裝一次。其中“交互簡化組裝”的結果將會自動傳到后面的渲染圖制作和動畫制作中,但不會影響建筑施工圖的繪制。
選擇“交互簡化組裝”,按“確定”按鈕后會提示“任意編輯選擇/圍墻選擇/選擇完畢?([Ent]/[Tab]/[Esc])”,其中“任意編輯選擇”方式可由用戶用光標選擇要參與組裝全樓的構件,“圍墻選擇”方式類似于前面的“挑檐環墻”方式,由用戶點左上角的墻,程序自動搜索外墻。我們采用圍墻選擇方式(按Tab鍵),用光標點取C點周圍的墻,外圈墻自動變紅,按[Esc]結束,再次按[Esc]鍵選擇完畢。
程序自動進入第二標準層,可按上面相同步驟簡化組裝,并用圍墻方式選擇外圍墻線,第三標準層也相同簡化。全部組裝完成后將生成整個建筑物的外墻三維圖形,用戶可打開四窗口觀察。全樓組裝完畢后的效果如圖2-39所示。
圖2-39 全樓組裝效果圖
第二節 建筑平面施工圖繪制
選擇APM主菜單第三項“建筑平面圖”程序自動進入第一標準層建筑平面施工圖的繪制,并彈出如圖2-40所示對話框,提示用戶輸入繪圖比例尺。建筑平面施工圖一般采用1:100的比例尺。建筑平面圖的主菜單如圖2-41所示,可以進行軸線標注、平面布置、構件編輯、尺寸名稱、文字、符號、房間面積等編輯。
圖2-40 比例尺輸入對話框 圖2-41 建筑平面圖主菜單 圖2-42 軸線標注子菜單
一、軸線標注
[軸線標注]功能可用于繪制窗口上的各種軸線標注,軸線標注子菜單如圖2-42所示,利用此菜單可完成平行軸線、扇形軸線、弧軸線的繪制,并可進行軸線換名和軸線拷貝操作。相關功能說明如下:
1、平行軸線
[自動標注]:只適用于正交的建筑平面圖,程序自動將尺寸線、軸線號繪制于建筑的上、下、左、右四邊,并將繪制出貫通的軸網。
[交互標注]:可繪制出一批平行軸線。根據提示,指定此批軸線的起始軸線和終止軸線,其間的軸線將自動顯示在屏幕上,可根據需要把不必要的軸線去掉,然后按鼠標右鍵,此時彈出如圖2-43所示的“標注軸線參數”對話框,可在此選擇總尺寸、軸線號和外包尺寸的標注方式,按“確定”按鈕后,這組平行軸線就會自動繪制在窗口上。
圖2-43 軸線標注參數對話框 圖2-44 軸線拷貝對話框
[逐根點取]:需要逐一點取要標注的軸線,其它操作同交互標注,在拖拽標注時,按[C]可切換為逐根點取方式。
[軸線更新]用戶在平面圖部分進行網格編輯,修改了房間的開間和進深尺寸后,使用該功能可以自動將使用各個軸線標注命令標注的軸線進行更新,而無須用戶的干預。使用本命令需要注意:只對使用軸線標注命令標注的軸線有效,使用舊版本(不帶有該命令的版本)標注的軸線將被刪除,需要使用新版本重新進行標注,目前不能夠對扇形和弧軸線進行更新,執行該命令后,標注的扇形和弧軸線將會被刪除。
2、扇形軸線和弧軸線
對扇形和弧軸線,程序提供了標注弧長,標注半徑,標注角度,弧長角度,半徑角度等多種標注方法,可根據需要,使用其中的一種標注方式。注意:點取軸線應該按逆時針方向點取,其他操作同平行軸線。
標注同心弧形軸線可使用[弧軸間距]一項,操作方式同扇形軸線。按[Tab]鍵可逐根點取要標注的軸線。
[軸線換名]當需要修改某根軸線的名稱時,點擊此菜單,使用光標點取要換名的軸線,窗口會顯示出此軸線的原名稱,輸入新名稱后,即可改變此軸線名。
[軸線拷貝]當繪制某一標準層軸線時,可將其他標準層已繪制完成的軸線復制過來,此功能可簡化標注軸線的工作。當點取此菜單后,會出現如圖2-44所示對話框。
[軸圈拖動]繪制完成的軸線軸圈有可能間距很小,用此功能可將軸圈及軸線號拖開。方法是用光標點取軸圈或軸線號,移動光標到要放置軸圈的新位置,然后按 [Enter]確定。也可按[Tab]鍵在屏幕上拖曳出一個邊框為黃色的窗口,此窗口內的軸圈可同窗口一起被拖動。拖動過程中可按[F4]鍵控制拖動的角度和距離。
二、尺寸名稱
尺寸名稱子菜單如圖2-45所示。可以進行墻尺寸、柱尺寸、柱名稱、梁尺寸、門窗尺寸、標高、門窗名稱的標注,詳細說明如下。
1、墻尺寸
移動光標,點取要標注尺寸的墻,則窗口上自動標出該墻的厚度及與軸的相對位置,重復以上操作可標注其它墻。也可按[Tab]鍵拉直線進行墻尺寸的標注,直線所經過的墻可同時標出尺寸,這些墻尺寸均位于所拉出的直線上,此方法可使墻尺寸顯得整齊。
2、柱尺寸
操作方法同標注墻尺寸,但應注意,尺寸標注的位置取決于光標點與柱所在節點的相對位置。
3、梁尺寸
操作方法同標注墻尺寸。
4、門窗尺寸
移動光標,選出要標注尺寸的門窗所在的墻,選定后按[Esc]結束,此時光標處自動出現要標注的門窗尺寸,用光標定出尺寸標注的位置及引線尾端的位置,即可標出門窗的寬度及與相鄰軸線的距離。可一次選取方向相同的多個墻一次標注,也可按 [Tab]鍵把整條軸線上的門窗一次全部標出。
圖2-45 尺寸名稱子菜單 圖2-46 提示輸入標高對話框
5、標高
可在樓面位置上標注標準層的標高值,當點取此菜單后,在光標處將自動出現標高值,按 [Tab]鍵后,會彈出如圖2-46所示對話框,可對標高值進行修改,然后在窗口上單擊光標左鍵,確定這些標高所在的位置,可一次輸入在多個位置上。
6、墻、柱、門窗名稱
在墻、柱、門窗上標注名稱。在點取這些菜單后,會分別彈出如圖2-47、2-48和2-49所示的三個對話框,標注墻、柱時需輸入字符內容,再點取標注該字符的構件。點取時,點取位置偏向哪一邊,字符即被標在哪一邊的位置。標注門窗名可采用自動標注,也可采用逐一點取標注。
圖2-47 墻名稱對話框 圖2-48 柱名稱對話框 圖2-49 門窗名稱標注方法選擇框
三、文字
[文字]子菜單如圖2-50所示,可以進行房間名稱、編輯詞庫、常用字庫、文件行、文件塊、圖名等編輯。其功能如下。
圖2-50 文字子菜單 圖2-51 房間名稱選擇框
1、房間名稱
點取此菜單后,彈出如圖2-51所示的對話框,選擇房間名稱并確定后,在十字光標處會自動出現一紅色矩形框,點擊鼠標左鍵確定要標注的房間位置。
2、文件行、文件塊
[文件行]可預先寫好一說明文件(*.TXT文本文件),在“打開文本文件”對話框(如圖2-52所示)中選擇該文件,然后在左下側的選擇文件預覽窗口內用鼠標左鍵選擇要應用的文字,選定的文字將出現在右側的預覽窗口內,然后點擊“打開”按鈕,在屏幕上左擊,將文字行標到圖形中。
[文件塊]可將事先寫好的說明文件整個調出,布置在窗口上,標注前可以在下側預覽窗口內對標注內容進行編輯(如圖2-52所示),其他操作同文件行。
圖2-52 打開文本文件對話框 圖2-53 常用詞庫對話框
3、常用詞庫
點取此菜單后,屏幕彈出如圖2-53所示的對話框,可以從中選擇常用詞句標在圖中。
4、編輯詞庫
可對房間名稱和常用詞庫進行修改、補充等編輯工作,注意:修改時,若增減一項要同時修改前面的項數。
5、圖名
自動標出平面圖的名稱,可移動光標拖動紅色線框到合適位置,點擊鼠標左鍵,或者按[Enter]鍵,圖紙名即自動標在窗口上。
說明:文字標注的其它功能,比如設置字體、標注中文等功能己經歸并到了主菜單[文字]中,請參考相關章節的說明。
四、符號
[符號]子菜單如圖2-54所示,可以進行指北針、對稱符號、箭頭、詳圖索引、剖切索引、詳圖符號、電梯間、樓梯走向、扶手連接、剖面符號、斷面符號、折斷線等編輯。其功能如下。
1、指北針
單擊“指北針”,在命令行中輸入正北方向與窗口水平方向的夾角,在窗口上左擊確定指北針的位置,可繪制出指北針。
圖2-54 符號子菜單 圖2-55 索引參數輸入對話框
2、對稱符號
用光標點取對稱符號的兩個端點,程序會自動繪制出一個對稱符號。
3、箭頭
在窗口上左擊確定箭頭的端點,然后移動光標確定箭頭尾線的長度和方向,連續左擊可繪制折線,右擊結束尾線的繪制。
4、詳圖索引
首先由用戶在窗口上左擊鼠標,指定索引點、引出線轉折點、索引號的位置,然后在對話框內輸入索引編號及大樣所在圖的名稱(如圖2-55所示),即可繪制出詳圖索引。
5、剖切索引
在窗口上左擊鼠標,指定剖切線、索引線、引出線轉折點、索引號的位置,然后輸入索引編號及所在圖的名稱,繪制出剖切索引符號,彈出的對話框同詳圖索引。
6、詳圖符號
首先在對話框內填寫詳圖編號(如圖2-56所示),然后在窗口上左擊鼠標確定詳圖符號的位置,詳圖符號自動標出。
圖2-56 詳圖符號對話框 圖2-57 樓梯走向標注選擇框
7、電梯間
用光標點取要繪制電梯間符號的矩形房間,程序會自動繪制出電梯間符號。
8、樓梯走向
移動光標依次點取樓梯走向線的各個轉折點,最后以[Esc]結束,在對話框確定“上”或“下”,再點擊鼠標左鍵確定樓梯“上”或“下”字符的標注位置,可繪制樓梯走向線(如圖2-57所示)。對圓弧樓梯可按[Tab]鍵繪制圓弧線。操作過程中可按[F4]鍵使直線取常用角度(如0度30度、90度等)。
9、扶手連接
平面圖中的樓梯扶手如果沒有自動連接,“連接扶手”子菜單可完成扶手的連接。用光標點出要連接的樓梯扶手兩端的位置,根據提示欄輸入相應的字母或移動光標定出扶手轉角的位置,扶手即可繪制出。確定第一點后,按[Esc]鍵,也可繪制出一端延長扶手。
10、剖面符號
點取此菜單后,彈出如圖2-58所示的對話框。如果選擇不拷貝,則應移動光標依次點取剖斷線起點、轉折點、終點位置(總點應為2或4), 按[Esc]鍵后,在剖斷線的一側指出視向,并在以下對話框填寫剖斷線號(如圖2-59所示),可繪制一剖斷線。操作過程中可按[F4]鍵使剖斷線方向取常用角度(如0度、30度、90度等)。做出的剖斷線將用于剖面圖設計。
圖2-58 是否拷貝選擇框 圖2-59 剖斷線號輸入對話框
11、斷面符號
點取兩個端點,確定視向和剖斷線號,程序會自動繪制出兩條橫線和編號表示斷面位置,彈出的對話框同上圖的剖面符號對話框(如圖2-59)。
12、折斷線
點取折斷線的首尾兩點位置,程序會自動繪制一折斷線。
五、房間面積
[房間面積]子菜單如圖2-60所示,可用于自動計算、標注平面施工圖上房間的使用面積、建筑面積和總面積。
1、面積比例
設定房間面積計算的兩個初始參數。對話框如圖2-61所示。
2、使用面積
自動標注房間的使用面積。
3、逐間標注
逐間標注房間的使用面積。
4、建筑面積
自動標注房間的建筑面積。
5、逐間標注
逐間標注房間的建筑面積(如圖2-62所示)。
圖2-60 房間面積子菜單 圖2-61 房間面積計算參數對話框
6、總面積
可統計出當前標準層的總房間數,總使用面積和總建筑面積,在彈出的說明框上點擊“確定”按鈕后,在窗口上用光標確定標注位置,總面積即可標示在窗口上(如圖2-62所示)。
圖2-62 建筑平面施工圖
第三節 建筑立面施工圖繪制
在建筑方案布置完成后,才可繪制立面、剖面施工圖。
立面、剖面施工圖繪制的操作過程基本相同,大致可分為四步,即:①三維立面、剖面的生成,②平行投影消隱,③窗口布置,④二維立面、剖面施工圖編輯。下面介紹立面施工圖的繪制過程,剖面施工圖的繪制過程在第四節介紹。
2004年以后新界面版本增加了自動適應窗跨層布置的情況,例如樓梯間。在立面、剖面圖、三維線框透視圖和三維模型渲染中,都進行了自動處理,不需要用戶以后手工修改。用戶在以后對錯層的操作中,比如標注帶有錯層門窗的尺寸和標高時,不需要進行手工處理,此功能免去了以往處理窗跨層時需用手工操作的繁瑣工作。
一、三維立面生成
在PKPM程序選擇菜單中點取[建筑立面圖]選項后,程序界面顯示立面圖屏幕菜單(如圖2-63所示)和[立面圖]工具欄(如圖2-64所示)。
上述正、右側、背、左側、任意立面的圖文件名均由程序自動確定,分別為VA.T、VB.T、VC.T、VD.T和VE.T。在選擇某一立面后,若該立面施工圖己存在,程序將進入選擇下一步操作對話框,如圖2-65所示。
圖2-63 立面圖菜單 圖2-64 立面圖工具欄 圖2-65 選擇框 圖2-66 立面圖生成選項框
選擇[退出選擇],可以返回上級界面,重新選擇要繪制的立面圖。
選擇[構件更新]或者從工具欄、菜單中選擇[構件更新]功能,其操作方式同[繪制新圖],請參考繪制新圖過程中交互生成立面圖的操作過程。
選擇[續畫舊圖]選項后,程序直接進入立面施工圖編輯主界面,可以對以前生成的該立面圖進行編輯。
選擇[繪制新圖]選項,繪制新的立面圖。此時將彈出如圖2-66所示的對話框.
用戶分別選擇是否繪制三維模型輸入中插入的三維圖塊、繪制三維CAD中繪制的各種建筑配景。注意如果選擇是(繪制),將延長立面圖的生成時間。用戶選擇立面圖生成方式,選擇自動,將自動生成,無須用戶干預,但立面圖生成因為計算量較大,速度相對較慢。如果選擇交互將彈出(如圖2-67所示)提示對話框。
圖2-67 提示對話框 圖2-68 繪制閉合折線后的提示信息
按“確定”按鈕,程序要求繪制出閉合折線來選擇要生成立面的區域,應把對繪制立面施工圖有作用的構件圍起來。這步操作的目的是為了盡可能減少對無用構件的計算,以便提高下面將要介紹的消隱計算速度,縮短立面生成時間。
繪閉合折線的要求和有關注意事項如下:
(1)閉合折線的節點總數不應超過200;
(2)閉合折線的最后一條邊可不必輸入,程序將自動繪制;
(3)程序判斷一個構件是否在閉合折線內的原則為:
①對于按網格定位的構件,如梁、墻、門窗、陽臺等,取其中點作為判斷的參考點。也就是說,若其中點在閉合折線內,則認為該構件就在閉合折線內;
②對于按節點定位的構件,如柱,取其定位點作為判斷的參考點;
③對于按網格、節點兩種方式定位的構件,如樓板,輸入時其周邊每一個節點都作為判斷的參考點,即只要其周邊有一個節點在閉合折線內,則認為該板就在閉合折線內。
采用交互生成立面(剖面)的方式比較靈活,可方便地作出局部(或某幾層)的立面、剖面施工圖。對于多塔、有溫度縫或平面布置較復雜的建筑,宜采用交互方式生成立面,否則有丟失構件的可能。圖2-68所示為繪制閉合折線后的提示信息。
在繪制帶有地下室結構的立面施工圖時,建議用戶采用交互生成立面方式,有選擇地生成立面。
二、平行投影消隱
平行投影消隱計算分三步自動完成,即:門窗消隱、面消隱和線段歸并。
1、門窗消隱的目的是為了從精確三維立面模型中提取立面施工圖中的可見門窗信息(如寬、高及基點座標等),供二維立面施工圖編輯時使用。
2、面消隱是指通過分析三維立面模型中的面、線空間位置關系,把不可見的面、線去掉,形成二維立面線框圖。為進一步提高計算速度,程序采用分塊消隱法,從下向上數,每五層為一塊,消隱計算過程中,屏幕提示當前立面的總塊數、正在處理的塊號、塊的面數和已處理完的面數百分比,各塊之間有一條水平線未去掉,需手工刪除。
3、線段歸并是把消隱后形成的二維立面線框圖中相同顏色的線段連結起來,以便減少立面施工圖中的圖素數量,提高圖形編輯速度。平行投影消隱速度很快,對于一般的建筑,只需幾分鐘程序即可自動完成一個立面的消隱計算工作。
三、施工圖編輯
在“請選擇”對話框中如果選擇[續畫舊圖],或者立面消隱計算完成后,程序將切換到二維立面線框圖編輯主界面,如圖2-69所示。
施工圖編輯菜單包括主菜單和右側屏幕菜單,下面分別介紹這兩部分菜單中需要強調的功能,對于與其它施工圖相同的功能,這里不再贅述,請參考相關章節的介紹。
1、軸線編輯
軸線編輯主要由增加軸線、刪除軸線、軸線換名、標注軸線四部分組成。
[標注軸線]用光標拖曳軸線及軸線間的尺寸線到合適位置,即可自動標出軸線間的尺寸。
2、標注標高
點取此菜單,便出現標注標高的子菜單如圖2-70所示,可在各樓層左側或右側標注錯層信息、樓層門窗標高、樓層標高、門窗標高、單個門窗標高及任意點、線的標高。
(1)錯層信息
在消隱計算中未記錄建筑的錯層信息,所以若建筑有錯層時,需執行本項菜單,補充錯層信息。需補充的內容包括建筑的首層起始標高及建筑的左、右側層高。勾選“錯層信息”項,點取“確定”按鈕后,將彈出“層高數據編輯”對話框(如圖2-71所示),可以輸入左右側標高及層高信息。如果修改層高信息,輸入或者選擇數據后點取“修改層高”按鈕,層高數據即可更新。如果選擇不保存退出,本次的修改操作將不被保存。
圖2-69 二維立面線框圖編輯主界面
圖2-70 標注標高的子菜單 圖2-71 層高數據編輯對話框 圖2-72 起始和終止樓層號框
(2)樓層門窗標高
可在窗口左側或右側標注樓層和門窗標高。點取這項菜單后,要求輸入需連續標注標高的起始樓層號和終止樓層號(如圖2-72所示) , 然后移動光標拖曳標高符號到合適位置。
(3)樓層標高
可在窗口左側或右側標注樓層標高,操作方法同上。
(4)門窗標高
可標注窗口上任意門窗的標高。點取這項菜單后,用光標指定需標注標高的門窗,然后移動光標拖曳標高符號到合適位置。
(5)任意標高
可標注窗口上任意點、線的標高,包括“輸數標注”和“點取標注”兩種。“輸數標注”是由用戶輸入標高值,再指定標注位置。“點取標注”是由用戶在圖中選取要標注標高的點、線,程序自動算出標高值,再指定標注位置。在指定位置時可按[Tab]鍵轉換標注方向。
3、標注尺寸
可在各樓層左側或右側標注錯層信息、樓層門窗尺寸、樓層尺寸、門窗尺寸及總尺寸,點取此菜單后,其子菜單如圖2-72所示。
(1)錯層信息
這項菜單的功能及操作方法與[標注標高]中的[錯層信息]一致。當建筑有錯層時,這兩項菜單僅需執行一個即可,我們在此重復列出這項菜單的目的是為了增強軟件的靈活性,即可先標注標高,也可先標注尺寸,無次序要求。
(2)樓層門窗尺寸
可在窗口左側或右側標注樓層和門窗尺寸,操作方法同[標注標高]。
(3)樓層尺寸
可在窗口左側或右側標注樓層尺寸,操作方法同[標注標高]。
(4)門窗尺寸
可標注窗口上任意門窗的豎向尺寸,操作方法同[標注標高]。
(5)總尺寸
可在窗口左側或右側標注建筑立面總尺寸線,操作方法同上。
圖2-72 標注尺寸子菜單 圖2-73 窗套定義對話框 圖2-74 窗臺定義對話框
4、門窗編輯
這項菜單的功能包括:門窗插入、門窗替換、左右翻轉、畫窗臺、畫窗套。
(1)門窗插入
當前立面上的門窗只繪制了外框,若要繪制完整的門窗,需執行本項菜單。點取這項菜單后,程序用紅色圓點標出各門窗的基點,要求用光標在要繪制門窗的窗基點上逐個選取,或按[Tab]鍵改為窗口方式選取,程序將繪制出各指定門窗的式樣。應注意:門窗式樣的選取是事先在APM程序選擇菜單[建筑模型輸入]項目中的[門窗定義]中完成的。
(2)門窗替換
點取菜單后,在窗口上直接選取替換源門窗,或按[Esc]鍵從圖庫中選取源門窗,然后點取要替換的目標門窗處的紅色基點,則目標門窗替換為源門窗。
(3)左右翻轉
對于左右不對稱的門窗圖塊,當插入方向不對時,可用此功能將圖塊翻轉,點取此菜單后,再點取要翻轉的門窗即可。
(4)畫窗套
點取此菜單后,彈出如圖2-73所示的對話框,確定各項參數后,點取要繪制窗套的窗戶,則自動繪制出窗套。
(5)畫窗臺
點取此菜單后,彈出如圖2-74所示的對話框,確定各項參數后,點取要繪制窗臺的窗戶,則自動繪制出窗臺。
5、圖案填充
程序提供了將一種圖案填充到封閉區域中的功能,點取“填充”對話框中的“選擇填充圖案”按鈕(如圖2-75所示),從圖案庫中挑選所需的填充圖案(如圖2-76所示) , 并通過點取封閉區域中一點、順序點取封閉折線頂點或點取矩形的方式確定填充區域,然后點擊“執行填充操作”按鈕,完成填充圖案。還可隨時調整圖案的大小和顏色。既可使用PKPM系統提供的圖案庫,也可使用AutoCAD軟件提供的圖案庫。[圖案填充]新的圖案庫OTHER1.PAT包含了磚、石材、混凝土、板材等多種建筑設計中常用的圖案,還可將AutoCAD圖案庫(*.PAT文件)拷入CFG所在目錄,直接使用。[圖案填充]功能中的[圖像填充]功能,可將一幅彩色圖像填充到圖形中。圖像格式可以是TIF、JPG、BMP、PCX等格式,填充的圖像可以修改大小,通過平移功能可改變其初始位置,還可以設置透明度。用此功能還可以將彩色圖像插在本單位的標題欄中(BTLT)。應注意:填充區域的洞口數暫時不能超過10個,圖像分辨率大或填充區域復雜時速度會較慢,某些低型號打印機或繪圖儀打印不出半透明貼圖的效果。
圖2-75 填充對話框 圖2-76 填充圖案選擇框
6、畫落水管
該子菜單在主菜單[符號]下,點取這項菜單后,彈出如圖2-77所示的對話框,輸入落水管上端高度、下端高度和管徑三個數值,確定后可用鼠標拖動落水管在水平方向移動,在合適位置左擊,即可完成落水管的布置操作。
最后完成的正立面圖如圖2-78所示,其余立面繪制方法與繪制正立面圖相同,不再詳述。
圖2-77 落水管參數對話框 圖2-78 正立面施工圖
第四節 建筑剖面施工圖繪制
剖面施工圖的操作與立面施工圖十分相近,可參照立面施工圖的操作過程繪制剖面施工圖。這里僅簡要介紹繪制剖面施工圖時的一些注意事項。
一、剖面定義
在繪制剖面施工圖前,要在首層平面施工圖上定義剖面或利用[補充剖面]功能定義剖面,各剖面按定義的先后次序排列,相應的剖面圖名分別為SA.T、SB.T、SC.T…。要特別強調指出的是,在首層平面施工圖上標注剖面符號時,一定要先用F10功能鍵設定好角度,并按[F4]鍵打開角度捕捉開關。否則,作剖切計算時會有誤差。
在剖面圖補充剖面時,需要先選擇“補充剖面”項目,并按“確定”按鈕(如圖
圖2-79 剖面圖選擇對話框 圖2-80 剖面圖生成選項框
2-79所示),才能夠繪制剖面線,剖面定義完畢后,需要點擊“退出補充”命令退出定義剖面編輯狀態。
二、三維剖面模型
對己經定義的剖面選擇[繪制新圖]或者[構件更新]功能,將彈出(如圖2-80所示)對話框。
其各項含義和立面圖生成選項對話框一樣。如果剖面圖生成方式選擇交互方式后繪制新圖,需點擊[繪制圍欄]命令,繪制閉合折線,圈定有效剖面范圍。點擊[繪制圍欄]命令后,在屏幕上繪制一條紅色粗實線,該線為剖切線(如圖2-81所示)。剖切線旁有一紅色箭頭,該箭頭所指方向為視向。樓梯休息平臺板由程序自動繪制,在布板時可不必考慮樓梯休息平臺。
圖2-81 剖切線示意圖 圖2-82 自動生成的剖面線
三、剖面線
墻、梁、樓板、樓梯等構件與剖切線的交線(剖面線)由程序自動以粗實線繪制,剖面線為正常線寬的兩倍(如圖2-82所示)。
四、圖案填充
剖面施工圖圖案填充與立面施工圖一樣,有材料符號填充功能,如磚墻、鋼筋混凝土符號等。建筑剖面圖程序中增加了自動填充墻體、樓板、梁截面的功能。
五、細節繪制
圖2-83 細節繪制子菜單 圖2-84 預制樓板設計對話框
細節繪制的子菜單如圖2-83所示。
1、踢腳墻裙
可在樓板上繪制踢腳墻裙。用光標在樓板上分別點擊踢腳墻裙的起始和終止點,程序即可自動繪制踢腳墻裙線,并可將踢腳線在墻線剖切位置自動打斷,以及自動繪制出踢腳剖斷面。
2、加保溫層
由用戶點擊要繪制保溫層的墻面的起始和終止兩點,并指出繪制方向和保溫墻的厚度,程序可自動在墻面一側繪制出保溫層,并可自動在樓板處截斷。
3、繪預制板
可選擇不同形式的預制板,按各種角度插入圖中,選擇預制板時還可修改單塊板寬、塊數或總寬度,并可改變插入基點(如圖2-84所示)。
4、樓板加梁
先選擇一增加梁的參考點,然后輸入梁左側、梁右側、梁底邊距參考點的距離,程序將自動繪制出梁截面,并將樓板截斷。
5、陽臺加梁首先在陽臺梁參數對話框(如圖2-85所示)中選擇一種梁樣式,確定各種參數后,再用光標選擇一個要加梁的陽臺截面的最外側輪廓線,程序會自動繪制出陽臺梁,并可同時繪制出陽臺扶手和陽臺欄板截面。
圖2-85 陽臺梁參數設置對話框 圖2-86 剖面檐口設計對話框
6、剖面檐口
可選擇一種檐口的截面形式,并可修改各部分尺寸和插入點,然后在窗口上點擊確定檐口位置(如圖2-86所示),即可將它插入到窗口中。
繪制完成的剖面效果圖如圖2-87所示。
圖2-87 剖面效果圖
思考題:
1、APM是關于什么的軟件?
2、APM的基本功能是什么?
習題:
應用APM程序設計一棟簡單的框架剪力墻結構的辦公樓,并完成建筑施工圖。
第三章 PMCAD-結構平面計算機輔助設計軟件
PMCAD是PKPM系列CAD軟件的基本組成模塊之一,它采用人機交互方式,引導用戶逐層地布置各層平面和各層樓面,并具有較強的荷載統計和傳導計算功能,可方便地建立整棟建筑的數據結構。
由于PMCAD建立了整棟建筑的數據結構,使得PMCAD成為PKPM系列結構設計軟件的核心,為功能設計提供數據接口。PMCAD是三維建筑設計軟件APM與結構設計CAD相連接的必要接口。因此,它在整個系統中起到承前啟后的重要作用。
第一節 PMCAD的基本功能
1、人機交互建立全樓結構模型
人機交互方式引導用戶在屏幕上逐層布置柱、梁、墻、洞口、樓板等結構構件,快速搭起全樓的結構構架。
2、自動導算荷載建立恒活荷載庫
①引導用戶人機交互地輸入或修改各房間樓面荷載、主梁荷載、次梁荷載、墻間荷載、節點荷載及柱間荷載,并方便用戶使用復制、拷貝、反復修改等功能;
②可分類詳細輸出各類荷載,也可綜合疊加輸出各類荷載;
③計算次梁、主梁及承重墻的自重;
④對于用戶給出的樓面恒、活荷載,程序自動進行樓板到次梁、次梁到框架梁或承重墻的分析計算,所有次梁傳到主梁的支座反力、各梁到梁、各梁到節點、各梁到柱傳遞的力均通過平面交叉梁系計算求得。
3、為各種計算模型提供計算所需數據文件
①形成PK按平面桿系或連續梁計算所需的數據文件;
②為三維空間桿系薄壁柱程序TAT提供計算數據文件接口;
③為空間有限元殼元計算程序SATWE提供數據文件接口;
④為基礎設計CAD模塊提供底層結構布置與軸線網格布置,還提供上部結構傳下的恒、活荷載。
4、為上部結構各繪圖CAD模塊提供結構構件的精確尺寸
如梁柱總圖的截面、跨度、挑梁、次梁、軸線號、偏心等,剪力墻的平面與立面模板尺寸,樓梯間布置等。
5、現澆鋼筋混凝土樓板結構計算與配筋設計及結構平面施工圖輔助設計
①樓板配筋畫圖;
②自動繪制梁、柱、墻和門窗洞口,柱可為十多種異形柱;
③標注軸線,包括弧軸線;
④標注尺寸,可對截面尺寸自動標注;
⑤標注字符;
⑥寫中文說明;
⑦畫預制樓板;
⑧對圖面不同內容的圖層管理,可對任意圖層作開閉和刪除操作;
⑨繪制各種線型圖素,任意標注字符;
⑩圖形的編輯、縮放、修改,如刪除、拖動、復制等。
6、砌體結構輔助設計功能
可進行砌體結構和底框上磚房結構的抗震計算及受壓、高厚比、局部承壓計算,并可自動生成圈梁及構造柱大樣并進行分類歸并。
7、統計結構工程量
統計工程量,并可以表格形式輸出。
第二節 PMCAD的適用范圍
PMCAD適用于任意平面形式結構模型的創建。平面網格可以正交,也可斜交成復雜體型平面,并可處理弧墻、弧梁、圓柱、各類偏心、轉角等。適用條件如下:
1、層數不大于99。
2、結構標準層和荷載標準層各不大于99。
3、正交網格時,橫向網格、縱向網格各不大于100,斜交網格時,網格線條數不大于200。
4、網格節點總數不大于5000。
5、標準柱截面不大于100,標準梁截面不大于40,標準洞口不大于100。
6、每層柱根數不大于1500。每層梁根數(不包括次梁)、墻數各不大于1800,每層房間總數不大于900,每層次梁總根數不大于600,每個房間周圍最多可以容納的梁墻數小于150,每個節點周圍不重疊的梁墻根數不大于6。
提示:
兩節點之間最多安置一個洞口。需安置兩個時,應在兩洞口間增設一網格線與節點。
結構平面上房間數量的編號是由軟件自動作出的,軟件將由墻或梁圍成的一個個平面閉合體自動編成房間,房間用來作為輸入樓面上的次梁、預制板、洞口和導荷載、畫圖的一個基本單元。
次梁是指在房間內布置且在執行PMCAD主菜單2的“次梁輸入”時輸入的梁,不論在矩形房間或非矩形房間均可輸入次梁。若房間內的梁在執行主菜單1時輸入,程序將該梁當作主梁處理。一般來說用戶在操作時應該把一般的次梁在主萊單2時輸入,否則會有過多的無柱節點將主梁分隔過細,或造成梁根數和節點個數過多而超界,或造成每層房間數量超過900而程序無法運行。當工程規模較大而節點、桿件或房間數超界時,把主梁當作次梁輸入可有效地大幅度減少節點桿件房間的數量。對于弧形梁,因主菜單2無法輸入弧形次梁,可把它作為主梁輸入。
PMCAD中輸入的墻應是結構承重墻或抗側力墻,框架填充墻不應當作墻輸入,它的重量可作為外加荷載輸入,否則將不能形成框架荷載。
平面布置時,應避免大房間內套小房間的布置,否則會在荷載導算或統計材料時重疊計算,可在大小房間之間用虛梁(截面為100mmx100mm的梁)連接,將大房間切割。
第三節 PMCAD基本工作方式
在正式學習使用PMCAD之前,首先要了解PMCAD的基本工作方式。本節將對PMCAD的操作過程、PMCAD文件管理等基本工作方式進行介紹。
一、PMCAD的操作過程
雙擊PKPM快捷方式,進入PKPM主菜單后,選擇“結構”模塊,并選中菜單左側的“PMCAD”,使其變成藍色,菜單右側此時將顯示PMCAD主菜單,如圖3-1所示。
提示:
在上述各菜單項中,各主萊單可以移動光標單擊,也可鍵入萊單前數字或字符單擊。其中,主菜單1~3項是輸入各類數據,4~9項和A、B、C項是完成各項功能,用戶需運行哪一項功能,只要鍵入該功能提示前的數字或字符后單擊“應用”即可。進行任一項工程設計,均應建立該項工程專用的工作子目錄,子目錄名稱可根據用戶需要任意設定,進入該子目錄后,首先應順序執行主菜單1、2、3項,這樣可建立該項工程的整體數據結構,以后則可按任意順序執行主菜單的其他項。本章以一個工程實例的操作介紹其具體操作過程。
圖3-1 PMCAD主菜單 圖3-2 改變目錄對話框
二、PMCAD的文件管理
1、PMCAD的文件創建與打開
PMCAD軟件的文件創建與打開方式與AutoCAD有所不同。具體操作方法如下:
(1)設置好工作目錄,并啟動PMCAD。
(2)在屏幕顯示:“請輸入文件名”下,此時,輸入要建立的新文件或要打開的舊文件的名稱,如輸入“辦公樓”然后按Enter鍵確認。
(3)屏幕接著顯示“舊文件/新文件(1/O):",此時若輸入“1",表示打開已存在的文件,輸入“O",則PMCAD開始創建新文件。
提示:
在PKPM軟件的使用中,有一點必須要注意,那就是每個工程必須存放在獨立的工作目錄下。否則,最新建模生成的某些文件就會將先前工程建模時所產生的同名文件覆蓋掉。因此,建模之前,我們首先要指定工程的工作目錄。可直接在當前工作目錄框中輸入,也可通過單擊右下角“改變目錄”按鈕進行選擇,如圖3-2所示。
2、PMCAD的文件組成
一個工程的數據結構,是由若干帶后輟.PM的有格式或無格式文件組成。
在主菜單1建筑模型與荷載輸入項執行后,形成該項工程名稱加后輟的若干文件。
在主菜單2、3等執行完畢后,形成若干*.PM文件,如主菜單2將生成LAYDATN.PM,TAT-DA1.PM,主菜單3將生成DAT?.PM文件。若把上述文件拷出再拷入另一機器的工作子目錄,就可在另一機器上恢復原有工程的數據結構。
提示:
使用PKPM主菜單左下角處的[文件存取管理]按鈕,可實現自動數據打包功能。即根據用戶挑選的要保存的文件類型自動挑選出該類型的文件,經用戶確認后按WinZip格式壓縮打包,壓縮文件也保存在當前工作目錄下。用戶可方便地將其拷貝、保存到其他地方。
主菜單l~3執行完后,若修改了數據文件,應再從主菜單1起重新順序執行,當結構布置與樓面布置作了局部改動時,主菜單2的內容仍可保留,按非第一次輸入操作。
第四節 建筑模型與荷載輸入
一、創建或打開文件
設置好工作目錄后,選擇圖3-1所示PMCAD主菜單右側的第1項:建筑模型與荷載輸入,使其變成藍色,再單擊“應用”按鈕,屏幕彈出PMCAD交互式數據輸入啟動界面。
程序提示“請輸入文件名”。此時,輸入“辦公樓”,然后按Enter鍵確認。在“舊文件/新文件(1/0)”提示下,輸人“0”,表示PMCAD開始創建新文件。
模型輸入的主菜單如圖3-3所示。
二、軸線輸入
[軸線輸入]的子菜單如圖3-4所示,其操作過程與APM中軸線輸入、軸線命名相同,在此不再詳述。輸入如圖3-5所示的軸網。
圖3-4 軸線輸入的子菜單 圖3-5 軸網圖
三、網格生成
[網格生成]是程序自動將繪制的定位軸線分割為網格和節點。[網格生成]的子菜單如圖3-6所示,選擇[形成網點],則在軸線交點處形成節點,用戶可以對形成的節點進行編輯。
四、樓層定義
[樓層定義]的子菜單如圖3-7所示。
1、柱布置
圖3-6 網格生成子菜單 圖3-7 樓層定義子菜單 圖3-8 柱截面列表對話框
選擇[樓層定義]下[柱布置],屏幕彈出如圖3-8所示“柱截面列表”對話框。可以進行柱的截面定義、修改、布置等操作。
(1)柱截面定義
單擊“新建”按鈕,彈出如圖3-9“標準柱參數”對話框。可以單擊“截面類型”按鈕,彈出“截面類型選擇”對話框,如圖3-10所示,用戶可以選擇需要的截面類型。本例定義邊長為450mm的方形柱和直徑為400mm的圓形柱。
圖3-9 標準柱參數對話框 圖3-10 截面類型選擇對話框
(2)柱布置
選中一種柱(變為藍色)后,單擊“布置”按鈕,彈出如圖3-11所示對話框,可以輸入偏心信息和布置方式。本例采用無偏心,窗口布置方式。
2、主梁布置
選擇[樓層定義]下[主梁布置],屏幕彈出如圖3-12所示“梁截面列表”對話框。可以進行梁的截面定義、修改、布置等操作。
(1)梁截面定義
單擊“新建”按鈕,彈出如圖3-13 “標準梁參數”對話框。可以單擊“截面類型”按鈕,彈出“截面類型選擇”對話框,如圖3-10所示,用戶可以選擇需要的截面類型。本例定義截面為200mm×400mm和300mm×600mm的兩種矩形梁。
圖3-12 柱截面列表對話框 圖3-13 標準柱參數對話框 圖3-14 梁布置對話框
(2)主梁布置
選中一種梁(變為藍色)后,單擊“布置”按鈕,彈出如圖3-14所示對話框,可以輸入偏軸信息、梁頂標高和布置方式。本例采用無偏軸,軸線和光標相結合的布置方式。
3、墻體布置
PMCAD中只布置承重墻和抗側力墻,框架填充墻不布置,作為荷載輸入。墻體布置方式和梁、柱的布置相同。本例全為填充墻,所以不布置墻體。
4、次梁布置
PMCAD中次梁一般在第二項菜單中布置。因結構不大,所有梁均按主梁布置,所以本例無次梁,。
5、布層間梁
選擇[樓層定義]下[主梁布置],屏幕彈出如圖3-12所示“梁截面列表”對話框。選中200mm×400mm的梁(變為藍色)后,單擊“布置”按鈕,命令行提示輸入層間梁的相對標高(低于樓面為正),本例輸入1800mm。命令行提示輸入層間梁荷載(KN/m),根據樓梯間荷載輸入,本例輸入10。然后依次輸入兩個點,層間梁布置完畢。
6、本層信息
選擇“本層信息”菜單,在彈出的“本層信息”對話框中,修改梁、板、柱混凝土強度等級為C25,層高為3600,如圖3-15所示。選擇“確定”按鈕返回到右側菜單。
7、換標準層
第1標準層定義好后,選擇“換標準層”菜單,屏幕彈出如圖3-16所示對話框。用鼠標單擊對話框左側的“添加新標準層”按鈕,使其變成藍色,這時右側“新增標準層方式”選項框亮顯,在此選擇“全部復制”方式,單擊確定,生成第2結構標準層。
第2標準層定義好后,選擇“換標準層”菜單,屏幕彈出如圖3-16所示對話框。用鼠標單擊對話框左側的“添加新標準層”按鈕,使其變成藍色,這時右側“新增標準層方式”選項框亮顯,在此選擇“局部復制”方式,單擊確定,生成第3結構標準層。程序會提示“用光標選擇目標([Tab]轉換方式,[ Esc]返回)”,選取⑤~⑩號軸線的所有梁、柱,選擇完畢后單擊鼠標右鍵,程序就自動新建了一個標準層“第3標準層”,并且將選擇的構件及全部網格復制到了新建的“第3標準層”上,通過“網格生成”下“網點編輯”菜單將多余的梁及網格刪除,布置完畢后,按“確定”按鈕后,屏幕繪圖區即切換到“第3結構標準層”。可通過圖層工具欄,在各標準層間切換。在本層信息中將第2、3結構標準層的層高改為3300mm。
圖3-15 標準層信息對話框 圖3-16 添加標準層對話框
五、荷載輸入
1、樓面荷載
結構標準層定義完畢后,選擇“回前菜單”返回。單擊“樓面恒載”菜單,進入定義荷載標準層。彈出如圖3-17所示對話框。在“是否計算活載”前勾選,在“自動計算現澆樓板”前勾選,則程序在后續計算中自動計算活荷載和現澆樓板自重。單擊“添加”按鈕,輸入恒載和活載。本例定義兩個荷載標準層:恒2.5+活2和恒4+活2。
圖3-17 荷載定義對話框 圖3-18 標準層組裝對話框
2、梁間荷載
返回主菜單,單擊“荷載輸入”菜單,進入“荷載輸入”子菜單,如圖3-19所示。單擊梁間荷載,進入“梁間荷載”子菜單,如圖3-20所示。
(1)梁荷定義
單擊“梁荷定義”,彈出如圖3-21所示對話框。單擊“添加”按鈕,彈出如圖3-22所示對話框。本例中將隔墻自重按均布荷載布置于梁上。選擇均布荷載,彈出如圖3-23所示對話框,輸入墻體自重10(一般樓層)。用同樣的方法定義數值為3.5的均布荷載(頂層女兒墻自重)。
(2)梁荷布置
單擊“恒載輸入”,彈出如圖3-21所示對話框。選擇第一種荷載(變為藍色),單擊“布置”按鈕,用光標點取需要布置荷載的梁段即可完成。第二種荷載布置方法相同。
圖3-20 梁間荷載子菜單 圖3-21 荷載定義對話框
圖3-22 荷載類型選擇框 圖3-23 荷載參數對話框
六、樓層組裝
定義一個6層結構。第1層是“第1結構標準層”和“第1荷載標準層”,層高3600;第2~5層是“第2結構標準層”和“第1荷載標準層”,層高 3300;第6層是“第3結構標準層”和“第2荷載標準層”,層高3300。
如圖3-18所示,在對話框左側“復制層數”下選1,在“標準層”下選標準層1,在“荷載標準層”下選第1荷載標準層,層高指定3600,然后按“添加”按鈕。這時,在“組裝結果”下出現第1層的布置。接下來,在“復制層數”下選4,在“標準層”下選標準層2,在“荷載標準層”下選第1荷載標準層,層高指定3300,然后按“添加”按鈕。這時,在“組裝結果”下出現第2~5層的布置。然后,在“復制層數”下選1,在“標準層”下選標準層3,在“荷載標準層”下選第2荷載標準層,層高指定3300,然后按“添加”按鈕。這時,在“組裝結果”下出現第6層的布置。組裝完畢后整樓模型如圖3-24所示。選擇“確定”按鈕,退出樓層組裝菜單。此時,就把已經做好的結構標準層和荷載標準層組裝成一棟實際的建筑物。
圖3-24 整樓模型 圖3-25 總信息選項卡
圖3-26 材料信息選項卡 圖3-27 地震信息選項卡
七、設計參數
組裝好后,選擇主菜單中“設計參數”菜單項,彈出如圖3-25、3-26、3-27、3-28、3-29所示設計參數選項卡。用戶根據工程需要相應修改,按“確定”按鈕。
八、退出
選擇主菜單中“退出”,彈出如圖3-30所示選擇框。選擇“存盤退出”按鈕,彈出如圖3-31所示對話框。選擇“退出并自動更新PM主菜單2的數據和主菜單3的數據”按鈕,程序自動運行PM主菜單2和主菜單3,并最后彈出如圖3-32所示對話框。一般選擇“生成各層荷載傳到基礎的數據”和“考慮活荷載折減”并可以設置折減系數,進行人工干預。按“確定”按鈕,程序自動計算傳到基礎的數據。
圖3-28 風荷載信息選項卡 圖3-29 繪圖參數選項卡
圖3-30 是否退出提示框 圖3-31 退出方式選擇框 圖3-32 荷載導算選擇框
第五節 輸入次梁樓板和荷載傳導計算
一、輸入次梁樓板
執行圖3-1中的“ 2結構樓面布置信息”菜單,將彈出如圖3-33所示菜單,選擇“保留以前本菜單輸入的所有樓面布置信息”。進入主菜單,如圖3-34所示,并提示選擇結構標準層,如圖3-35所示。選擇第一層,進入第一結構標準層樓面布置信息。可以進行樓板開洞、預制樓板、懸挑樓板、強度等級、磚混圈梁等編輯。
圖3-33 是否保留數據提示框 圖3-34 主菜單 圖3-35 荷載導算選擇框
1、樓板開洞
[樓板開洞]是按房間輸入樓板洞口,有洞口布置、洞口復制、洞口刪除、全房間洞等操作。本例中只布置樓梯間的洞口,采用“全房間洞”,單擊“全房間洞”,然后用鼠標單擊要開洞的房間即可完成。
2、懸挑樓板
[懸挑樓板]用于在結構外圍的梁或墻上布置現澆懸臂板。本例在樓入口處布置懸挑板。單擊[懸挑樓板]下“布懸挑板”,用鼠標單擊需要布置懸挑板的梁段,確定后,彈出如圖3-36所示對話框。輸入懸挑板的外挑長度和板厚度,板上恒、活荷載,確定后用光標選擇挑出方向即可完成。
本例無預制樓板和磚混圈梁,且樓層信息采用模型輸入中的數據。選擇“退出本層”,程序再次彈出圖3-35所示對話框,提示進入下一個結構標準層。本例在第2、3結構標準層中,只布置全房間洞,不再布置懸挑板。
圖3-36 懸挑板信息對話框 圖3-37 是否第一次輸入選擇框 圖3-38 荷載輸入主菜單
二、荷載傳導計算
執行圖3-1中的“3樓面荷載傳導計算”菜單,將彈出如圖3-37所示菜單,選擇“保留原荷載”。確定后程序提示“選擇需要輸入荷載的層號”,輸入1后回車,進入第1荷載標準層的荷載輸入,主菜單如圖3-38所示。可以修改模型輸入時定義的樓面荷載和次梁荷載。本例不進行修改,采用模型輸入時的數據。
第六節 畫結構平面施工圖
執行圖3-1中的“5畫結構平面圖”,進入程序后,彈出如圖3-39所示輸入框,輸入要畫的層號“1”,進入第一層結構平面圖的繪制,主菜單如圖3-40所示。
圖3-39 樓層號輸入框 圖3-40 畫平面圖主菜單 圖3-41 參數定義子菜單
一、參數定義
選擇[參數定義],其子菜單如圖3-41所示。可以進行配筋、繪圖、人防等級、人防荷載等參數的定義。
1、配筋參數
選擇[配筋參數],彈出如圖3-42、3-43所示對話框,用戶可以根據工程需要修改其中的參數,修改后按“確定”按鈕,否則修改無效。本例采用默認值。
圖3-42 配筋計算參數 圖3-43 鋼筋等級表
2、繪圖參數
選擇[繪圖參數],彈出如圖3-44所示對話框,用戶可以根據工程需要修改其中的參數,修改后按“確定”按鈕,否則修改無效。本例要求繪出鋼筋表,其余參數采用默認值。
圖3-44 繪圖參數 圖3-45 人防等級選擇框 圖3-46 人防荷載輸入
3、人防等級
選擇[人防等級],彈出如圖3-45所示對話框,用戶可以根據工程需要選擇人防等級,本例不考慮,選0。
4、人防荷載
選擇[人防荷載],彈出如圖3-46所示對話框,用戶可以根據工程需要輸入人防荷載,本例不考慮人防所以輸入0。若不考慮人防則不必運行[人防等級]和[人防荷載]兩個菜單。
二、樓板計算
選擇[樓板計算],其子菜單如圖3-47所示。可以進行邊界條件的修改、連板參數輸入和計算、房間編號、各房間的內力圖、生成板的計算書等操作。
1、自動計算
單擊[自動計算],程序將對該層所有房間計算配筋。
2、連板參數
單擊[連板參數],程序彈出如圖3-48所示對話框。用戶可以根據工程需要修改其中的參數,修改后按“確定”按鈕,否則修改無效。本例采用默認值。
3、連板計算
單擊[連板計算],程序將所有板按連板計算,并顯示彎矩圖,如圖3-49所示。
圖3-47 梁板計算子菜單 圖3-48 連板參數輸入框
圖3-49 第一層板的彎矩圖
4、計算書
單擊[計算書],用鼠標選擇需要生成計算書的房間,回車后程序自動生成該房間的計算書,如圖4-50所示。
圖3-50 樓板計算書
三、繪制平面圖
單擊[進入繪圖],進入繪圖程序,其子菜單如圖3-51所示。可以進行尺寸、字符、軸線等標注、插入鋼筋表、畫樓板剖面等操作。
尺寸標注、標注字符、軸線標注等操作與APM中畫[平面圖]的操作相同,不再詳述。
1、樓板鋼筋
單擊[樓板鋼筋],進入其子菜單,如圖3-52所示。本例選擇[逐間布筋],單擊布筋的房間即可完成。樓板配筋圖如圖3-53所示。
圖3-51 繪圖子菜單 圖3-52 樓板鋼筋菜單
圖3-53 樓板配筋圖
2、畫鋼筋表
單擊[畫鋼筋表],程序自動生成鋼筋表,如圖3-54所示。
圖3-54 樓板鋼筋表
3、插入圖框
單擊[插入圖框],程序自動生成圖框,用戶根據圖面布置選擇適當的位置單擊鼠標左鍵即可。
其余樓層板的配筋圖繪制過程相同,不再詳述。
思考題:
1、PMCAD是關于什么的軟件?
2、PMCAD的基本功能是什么?
3、怎樣建立一個新的專用工作文件夾?
4、怎樣使用節點捕捉?
5、怎樣使用角度和距離捕捉?
6、軸線輸入時選用“平行直線”與“兩點直線”有什么不同?繪制軸線還有哪些方法?
7、“形成網點”的作用是什么?何時程序自動執行“形成網點”命令?
8、梁、柱布置的基本原則是什么?其布置的方法有哪幾種?
9、“偏心對齊”的作用是什么?
10、“層間編輯”的作用是什么?
11、“桿件查改”的作用是什么?
12、“荷載定義”輸入的恒載、活載數值將作用在什么地方?
13、“樓層組裝”時確定結構首層層高應注意什么?
習題:
接第二章的辦公樓設計,完成其結構建模,并繪制樓板結構施工圖。
第四章 PK-平面結構計算與施工圖繪制
PK模塊可用于鋼筋混凝土框排架及連續梁結構的計算及其施工圖的繪制。本章通過對PK部分的概括介紹,使讀者了解PK模塊的基本使用方法。
第一節 PK的基本功能
PK軟件主要用于平面桿系結構的計算及施工圖繪制,其主要的基本功能如下:
1、適用于20層、20跨以內的工業與民用建筑中各種規則和復雜類型的框架結構、框排架結構、排架結構、剪力墻簡化成的壁式框架結構及連續梁的結構計算與施工圖繪制。
可處理梁柱正交或斜交、梁錯層、抽梁抽柱、底層柱不等高、鉸接屋面梁等各種情況;可在任意位置設置挑梁、牛腿和次梁;可繪制十幾種截面形式的梁,如折梁、加腋梁、變截面梁、矩形和工字形梁等。還可繪制圓形柱或排架柱,柱的箍筋可以采用多種形式。
2、按新規范要求作強柱弱梁、強剪弱彎、節點核心區、柱軸壓比、柱體積配箍率的計算與驗算,還可進行罕遇地震下薄弱層的彈塑性位移計算、豎向地震力計算和框架梁裂縫寬度計算。
3、可按照梁柱整體畫、梁柱分開畫、梁柱鋼筋平面圖表示法和廣東地區梁表柱表四種方式繪制施工圖。
4、按新規范和構造手冊自動完成構造鋼筋的配置。
5、具有很強的自動選筋、層跨剖面歸并、自動布圖等功能,同時又給設計人員提供多種方式干預選鋼筋、布圖、構造筋等施工圖繪制結果。
6、在中文菜單提示下,提供豐富的計算簡圖及結果圖形,提供模板圖及鋼筋材料表。
7、可與“PMCAD”軟件聯接,自動導荷并生成結構計算所需的數據文件。
8、可與三維分析軟件TAT、SATWE和PMSAP接口,繪制100層以下高層建筑的梁柱圖。
第二節 PK的基本操作
選擇主菜單中PK選項,顯示圖4-1所示PK主菜單。由圖4-1可知,PK各項主菜單的操作可概括為3個部分:一是計算模型輸入,二是結構計算,三是做施工圖設計。下面對三個部分實現的基本功能進行簡單介紹:
1、計算模型輸入
執行PK時,首先要輸入結構的計算模型。在PKPM軟件中,有2種方式形成PK的計算模型文件。
一種是通過PK主菜單l數據交互輸入和數檢來實現結構模型的人機交互輸入。進行模型輸入時,可采用直接輸入數據文件形式,也可采用人機交互輸入方式。一般采用人機交互方式,由用戶直接在屏幕上勾畫框架、連梁的外形尺寸,布置相應的截面和荷載,填寫相關計算參數后完成。人機交互建模后也生成描述該結構的文本式數據文件。
另一種是利用PMCAD軟件,從已建立的整體空間模型直接生成任一軸線框架或任
圖4-1 PK主菜單
一連續梁結構的結構計算數據文件,從而省略人工準備框架計算數據的大量工作。PMCAD生成數據文件后,還要利用PK主菜單1進一步補充繪圖數據文件的內容,主要有柱對軸線的偏心、柱軸線號、框架梁上的次梁布置信息和連續梁的支座狀況等信息。這時的繪圖補充數據文件最好也采用人機交互方式生成。用這種方式可使用戶操作大大簡化。
PMCAD還可生成底框上磚房結構中底層框架的計算數據文件,該文件中包含上部各層磚房傳來的恒活荷載和整棟結構抗震分析后傳遞分配到該底框的水平地震力和垂直地震力。由PK再接力完成該底框的結構計算和繪圖。
2、結構計算
計算模型輸入完畢后,運行[計算],程序自動進行一般框架、排架、連續梁的結構計算。或者當計算剪力墻簡化成的壁式框架結構或桿件節點較多時執行主菜單A壁式框架計算。
3、施工圖設計
根據主菜單1的計算結果,就可以進行施工圖繪制了,即施工圖設計部分。在PK軟件中,提供了多種方式來進行施工圖設計,主要有:①PK主菜單2實現框架梁柱整體施工圖繪制;②PK主菜單3實現排架柱施工圖繪制;③PK主菜單4實現連續梁施工圖繪制;④PK主菜單5、6適用于框架的梁和柱分開繪圖情況;⑤PK主菜單7、8適用于按梁柱表畫圖方式。
第三節 由PMCAD主菜單4形成PK文件
對較規則的框架結構,其框架和連續梁的配筋計算及施工圖繪制可用PK軟件來完成,而PK計算所需的數據文件可直接通過PMCAD主菜單4生成。執行PMCAD主菜單4形成PK文件,如圖4-2所示。選擇“應用”后屏幕彈出圖4-3所示“形成PK文件”啟動界面。
圖4-2 PMCAD形成PK文件 圖4-3 形成PK文件
程序提供了三種由PMCAD形成PK數據文件的方式。
1、框架生成
如選擇“框架生成”,屏幕首先顯示PMCAD建模生成的結構布置圖,如圖4-4為接第三章算例形成PK文件時的底層結構平面圖。
圖4-4 底層結構平面圖 圖4-5 風荷載信息對話框
右側對應有“風荷載”和“文件名稱”兩個選項。
選擇“風荷載”項,將彈出圖4-5所示風荷載信息對話框,用于輸入風荷載的有關信息,將風荷載計算標志設置為1后,圖4-4中風荷載下的“紅×”將變為“紅√”。
選擇“文件名稱”項,可以輸入指定的文件名稱,缺省生成的數據文件名稱為PK*,*表示軸線號。
在程序“輸入要計算框架的軸線號”提示下,輸入要生成框架所在的軸線號,如此處要生成第3號軸線框架的數據文件,輸入“3",程序自動返回圖4-3所示菜單,單擊結束按鈕,屏幕上就會依次出現3號軸線框架的立面和恒、活荷載簡圖。也可按Tab鍵轉換為節點方式選擇要轉換的框架。可連續生成多榀框架,全部生成完后,選擇“結束”退出,進入PK數據檢查。
實例4-1用PMCAD軟件形成圖4-4中3號軸線框架的PK計算數據文件。
①執行PMCAD主菜單4形成PK文件。
②在彈出的啟動界面上,選擇“框架生成”。
③在“輸入要計算的軸線號”提示下,輸入“3”后確認。
④按Esc鍵返回啟動界面,選擇“結束”,即形成了3號軸線的框架數據文件,名稱為PK-3.SJ。
2、磚混底框
要生成上部磚房的底層框架數據,必須先執行PMCAD主菜單8,進行磚混結構抗震計算。在底層框架中若有剪力墻,可以選擇將荷載不傳給墻而加載到框架梁上,參加框架計算。若在“人機交互輸入PM數據”時抗震等級取值為五級,則生成的PK數據中不再包括地震力作用信息,僅含有上層磚房對框架的垂直力作用。
3、連梁生成
如選擇“連梁生成”,程序首先提示輸入要計算連續梁所在的層號(當工程僅為一層時不提示),輸入層號并確認后,屏幕顯示PMCAD建模生成的結構布置圖(圖4-6),同時右側顯示“抗震等級”、“當前層號”、“已選組數”等項。
選擇“抗震等級”可以設定連續梁箍筋加密區和梁上角筋連通是否需要,抗震等級取為五級時不設加密區及角筋連通。
選擇“已選組數”,可以輸入連續梁數據文件的名稱,默認文件名為:LL-生成連梁數據的順序號,顯示在其下方。
一個連梁數據文件中可以包含多根連續梁:用光標選擇一根連續梁,輸入該連梁的名稱,再點下一根,點前還可切換層號選擇,這些包含在一個數據文件中的連續梁一起計算,一起繪圖。
選擇一根連續梁后,程序自動判斷生成支座(紅色為支座,藍色為連通點),判斷的原則是:次梁與主梁的連節點必為支座點;次梁與次梁交點及主梁與主梁交點,當支撐梁高大于連梁高5Omm以上時為支座點;墻柱支撐一定為支座點。用戶可根據需要重新定義支座情況,然后按Esc鍵退出。
生成連梁數據文件的梁一般應是次梁或非框架平面內的主梁,它們繪圖時的縱筋錨固長度將按非抗震梁取。
圖4-6 底層結構平面圖 圖4-7 PK主菜單1啟動界面
第四節 PK數據交互式輸入和計算
一、PK程序的啟動
執行主菜單第1項,彈出如圖4-7所示啟動界面。進入PK前首先要選擇啟動方式,PK提供了新建文件、打開已有交互文件和打開已有數據文件三種方式。
1、新建文件
從零開始創建一個框、排架或連續梁結構模型,用戶可以用鼠標和鍵盤采用和PMCAD繪制平面圖相同的方式,在屏幕上繪制出框排架立面圖,再在立面網格上布置柱、梁截面,最后布置恒載、活載、風荷載等。
2、打開已有交互文件
在一個已有交互式文件的基礎上,進行補充創建新文件的交互式文件。進入后屏幕上顯示已有結構的立面圖。
3、打開已有數據文件
如果是從PMCAD主菜單4生成框架、連續梁或底框的數據文件,或以前用手工填寫的結構計算數據文件,選用此種打開方式。
無論采用哪種方式,屏幕都將彈出如圖4-8所示的操作界面。本例采用“打開已有數據文件”。
圖4-8 PK主菜單1的操作界面 圖4-9 柱布置子菜單
二、PK數據交互輸入
1、網格生成
利用[網格生成]菜單可以采用與PMCAD交互輸入相同的方式繪制出框、排架的立面網格線,此處網格線為柱的軸線和梁的頂面。
2、柱布置
選擇[柱布置],其子菜單如圖4-9所示。其操作與PMCAD中相同,此處不再詳述。本例數據文件是由PMCAD主菜單第4項生成的,不需要布置柱。
3、梁布置
梁布置與柱布置操作相同。
4、恒載輸入
選擇[恒載輸入],其子菜單如圖4-10所示。屏幕顯示原有的恒載圖,如圖4-11所示。可以進行節點、梁間、柱間恒載的輸入、刪除和修改。本例不再修改。
圖4-10 恒載輸入子菜單 圖4-11 恒荷載圖
5、活載輸入
[活載輸入]與[恒載輸入]基本相同,如圖4-12所示為活荷載圖。本菜單中有[互斥活載]用于對互斥荷載的編輯。本例中不考慮。
圖4-12 活荷載圖 圖4-13 左風輸入子菜單
6、左風輸入
選擇[左風輸入],其子菜單如圖4-13所示。本例采用自動布置,彈出如圖4-14所示對話框,用戶根據工程需要輸入參數之后,按“確定”按鈕,屏幕顯示左風荷載圖,如圖4-15所示。
[右風輸入]與[左風輸入]基本相同,如圖4-16所示為右風荷載圖。
圖4-14 風荷載參數對話框 圖4-15 左風荷載圖
圖4-16 右風荷載圖 圖4-17 框架立面簡圖(KLM.T)
7、計算簡圖
應用該菜單可以顯示框架立面計算簡圖和各種荷載作用下的計算簡圖,如圖4-17、4-18、4-19、4-20、4-21所示。本例無吊車荷載。
8、參數輸入
應用該菜單可以進行各種參數交互輸入,如圖4-22、4-23、4-24、4-25、4-26所示。本例采用程序默認值。
9、補充數據
[補充數據]下有[附加重量]和[基礎參數]等相關選項,其中[附加重量]是未參加結構恒載、活載分析的重量,但應該在統計各振動質點重量時計入該重量。 [基礎參數]用于輸入設計柱下基礎的參數,如圖4-27所示。[底框數據]用于輸入底框每一節點處的地震力和梁軸向力。
圖4-18 恒載簡圖(D-L.T) 圖4-19 活載簡圖(L-L.T)
圖4-20 左風簡圖(L-W.T) 圖4-21 右風簡圖(R-W.T)
圖4-22 總信息參數 圖4-23 地震計算參數
圖4-24 結構類型參數 圖4-25 分項組合系數
圖4-26 補充參數 圖4-27 基礎計算參數
圖4-28 文件名輸入框 圖4-29 配筋包絡圖(mm2)
三、計算
選擇[計算],彈出如圖4-28所示對話框,要求輸入文件名。單擊“OK”按鈕后進入結構計算子菜單。在此用戶可以查看各種荷載作用下的內力圖和配筋圖,或用記事本打開計算文件。屏幕最初顯示的是配筋包絡圖,如圖4-29所示,其余內力圖如圖4-30、4-31、4-32、4-33、4-34、4-35、4-36、4-37、4-38、4-39、4-40、4-41、4-42所示。
圖4-30 彎矩包絡圖(KNm) 圖4-31 軸力包絡圖(KN)
圖4-32 剪力包絡圖(KN) 圖4-33 恒載彎矩圖(KNm)
圖4-34 恒載軸力圖(KN) 圖4-35 恒載剪力圖(KN)
圖4-36 活載彎矩圖(KNm) 圖4-37 活載軸力圖(KN)
圖4-38 活載剪力圖(KN) 圖4-39 左風彎矩圖(KNm)
圖4-40 右風彎矩圖(KNm) 圖4-41 左地震彎矩圖(KNm)
圖4-42 右地震彎矩圖(KNm) 圖4-43 框架繪圖主菜單
第五節 框架繪圖
執行主菜單第2項“框架繪圖”進行整體框架繪圖。框架繪圖的主菜單如圖4-43所示。可以進行修改參數、查該梁柱及節點的縱筋和箍筋、裂縫和撓度計算、繪制施工圖等操作。
一、參數修改
單擊[參數修改],其子菜單如圖4-44所示,可以執行參數輸入、定義鋼筋庫、修改梁頂標高、柱箍筋等數據。
1、參數輸入
用于輸入歸并放大系數、繪圖參數、鋼筋信息、補充輸入等操作,各項參數輸入對話框如圖4-45、4-46、4-47、4-48所示。本例采用默認值。
圖4-44 參數修改子菜單 圖4-45 歸并放大系數
圖4-46 繪圖參數 圖4-47 鋼筋信息
圖4-48 補充輸入 圖4-49 縱筋直徑庫
2、鋼筋庫
單擊[鋼筋庫],彈出如圖4-49所示對話框,用戶根據工程需要勾選鋼筋直徑,供程序選筋時使用。
二、鋼筋的查看與修改
以柱縱筋和梁上配筋為例簡要介紹其操作功能。
1、柱縱筋
選擇主菜單中[柱縱筋],其子菜單如圖4-50所示,屏幕顯示所選框架的柱縱筋配筋圖,如圖4-51所示,圖示中軸線左側為鋼筋根數,右側為相應的鋼筋直徑,圖中一層右側柱的配筋為2根直徑為20的HRB335鋼筋(鋼筋等級在圖4-22所示的總信息中輸入)和1根直徑為16的HRB335鋼筋。用戶可以根據工程需要和經驗進行修改,干預程序進行配筋,修改時用戶單擊[修改鋼筋]后命令行提示選擇需要修改的柱,然后輸入鋼筋根數和直徑即可。
2、梁上配筋
選擇主菜單中[梁上配筋],其子菜單如圖4-52所示,屏幕顯示所選框架的梁上部配筋(負彎筋)圖,如圖4-53所示,圖示中軸線上側為鋼筋根數,下側為相應的鋼筋直徑,圖中頂層邊跨兩端的配筋為2根直徑為16的HRB335鋼筋(鋼筋等級在圖4-22所示的總信息中輸入),跨中按構造要求配筋,中間跨兩端、跨中均為2根直徑為16的HRB335鋼筋。用戶可以根據工程需要和經驗進行修改,干預程序進行配筋。
圖4-50 柱縱筋子菜單 圖4-51 柱縱筋配筋圖
圖4-52 梁上配筋子菜單 圖4-53 梁上部縱筋配筋圖
三、變形驗算
1、裂縫計算
運行[裂縫計算]程序自動繪出框架的裂縫圖,如圖4-54所示,其中超過允許裂縫寬度的以紅色顯示,以示警告,便于用戶修改,限制裂縫寬度。為避免此類現象的發生,在[參數輸入]中的[補充輸入](圖4-48所示)時勾選“是否根據裂縫寬度自動選筋”即可。
2、撓度計算
運行[撓度計算]程序彈出如圖4-55所示對話框,提示用戶輸入活荷載的準永久系數,輸入后按“OK”按鈕,程序自動繪出框架的撓度圖,如圖4-56所示,其中超過允許撓度的以紅色顯示,以示警告,便于用戶修改。
圖4-55 裂縫寬度(mm) 圖4-55 活載準永久系數輸入框 圖4-56 梁的撓度(mm)
四、施工圖繪制
運行[施工圖],其子菜單如圖4-57所示,屏幕彈出如圖4-58所示對話框,提示用戶是否將相同的層歸并。選擇:“歸并”時,如果計算的配筋中兩層(或多層)的配筋結構相同,只畫一層,而標兩個(或多個)標高值;選擇“不歸并”時,無論各層配筋如何,程序都將給出所有層的配筋圖。本例選擇“歸并”。彈出對話框要求輸入框架名稱,本例輸入KL6。
圖4-57 施工圖子菜單 圖4-58 是否歸并選擇框
單擊[畫施工圖],程序自動繪出框架配筋圖(并繪出圖框),如圖4-59所示,有截面圖、整榀框架圖、鋼筋表。用戶可以對生成的圖塊、標注進行移動等操作。
圖4-59 框架結構施工圖
第六節 排架、連梁施工圖
一、排架柱繪圖
1、執行主菜單第3項:排架柱繪圖,進入排架柱繪圖。給出繪圖數據文件名,其文件名即排架柱配筋圖的圖名。進入菜單后,程序讀取最后一次計算的“結構計算結果”,進入交互式輸入繪圖數據。
2、屏幕提示“作排架柱的吊裝計算嗎?”,可按需要選擇排架的吊裝計算。若計算根據提示輸入吊裝時的混凝土強度等級,指定吊點位置(用光標點取),程序進行排架柱作翻身單點起吊的吊裝驗算;柱的最后配筋考慮結構計算與吊裝計算截面配筋結果的較大值。
3、牛腿信息選項。進入此選項可修改牛腿設計的各種信息。牛腿信息對話框如圖4-60所示。
圖4-60 牛腿信息對話框
(1)頂面與節點的高差:牛腿頂面與柱上吊車布置節點的高差,向上為正。
(2)伸出長度:牛腿從柱邊挑出長度。
(3)根部截面高度:牛腿截面高度。
(4)外端截面高度:牛腿端部高度。
(5)豎向荷載設計值:作用于牛腿頂部的豎向力設計值。
(6)豎向力的作用位置:豎向力離柱邊的距離。
(7)水平設計荷載:作用于牛腿頂部的水平力設計值。
(8)吊車梁截面高度:牛腿上吊車梁高。
4、改柱縱向鋼筋及牛腿鋼筋:可修改柱截面和牛腿縱向鋼筋。
5、布置施工圖圖面。按菜單提示操作,根據需要調整圖面。用[F8]鍵縮小畫面,可看到圖面外的圖塊。
6、生成排架柱施工圖。生成排架柱的施工圖,圖名為繪圖數據文件名.T,可進行圖形編輯。也可轉換為AutoCAD文件,用AutoCAD修改。
二、連續梁繪圖
1、執行主菜單第4項:連續梁繪圖,進行連續梁繪圖。給出繪圖數據文件名,程序進入菜單后,讀取最后一次計算的“結構計算結果”,進入交互式輸入繪圖數據。
2、同框架整體繪圖,進行交互輸入。
3、程序提示選擇連續梁組,選擇后進入連續梁繪圖。
4、生成連續梁施工圖。生成連續梁的施工圖,可進行圖形編輯。也可轉換為AutoCAD文件,用AutoCAD修改。
思考題:
1、形成的PK文件中,梁荷載是否含自重部分?風荷載自動計算是如何考慮迎風面面積的?
2、風荷載計算中考慮了哪些修正系數?
3、框架平面外的柱荷載、節點荷載對框架是否有影響?
4、形成的PK數據文件名稱的規則?
5、生成PK框架數據時對沒有命名軸線號的框架如何點取?
習題:
接第三章的辦公樓設計,應用PK軟件完成結構計算,并繪制梁柱結構施工圖。
第五章 TAT-空間桿系結構分析與設計
TAT采用空間桿系計算柱梁等桿件,采用薄壁柱計算模型計算剪力墻。它可計算各種規則或復雜體型的鋼筋混凝土框架、框剪、剪力墻、筒體結構。除此,TAT還針對高層鋼結構的特點,對水平支撐、垂直支撐、斜柱等均作了考慮,因此,也可用于分析計算多高層鋼結構。本章通過對TAT高級版的系統介紹,使讀者了解TAT軟件的基本功能及使用方法。
第一節 TAT的基本功能及有關說明
一、TAT的基本功能介紹
TAT是專門用于復雜體型的多、高層建筑三維分析的軟件,具有如下基本功能及特點。
1、采用三維空間模型,對剪力墻采用薄壁柱單元,對梁柱采用空間桿系,使程序可用于分析復雜體型結構,更真實地反映結構的受力性能。
2、與軟件PMCAD有完善的數據接口,建筑物各層結構數據與荷載數據均通過讀取PMCAD主菜單1、2、3項已經產生的結果并按TAT格式自動寫成,因此,整個工程計算不必再填寫數據文件。
3、自動導算統計風荷載。
4、具備較強的數據檢查與容錯功能,程序歸納總結用戶多年使用中經常出現的各種誤操作,及時給出提示,幫助用戶改正,使計算可順利進行。對原始數據及計算結果配備圖形檢查輸出功能,對各種圖形的操作及打印方法均與PKPM系列軟件相同。
5、對復雜體型結構可進行地震作用下的平動和扭轉藕聯分析,可考慮豎向荷載、風荷載和地震荷載在不同工況下的內力組合,可對框架結構進行罕遇地震作用下薄弱層的彈塑性位移計算,找出薄弱層。可模擬施工過程,進行豎向荷載作用下的施工模擬計算,解決一般程序中一次性加載時對柱子軸向變形估計過大而引起的誤差問題,可更真實地反映結構受力性能。
6、可以考慮活荷載不利分布對梁的影響,對于多層結構或大活荷載結構,設計更安全、更可靠。
7、可改變水平力作用的方向,程序自動按轉角進行坐標轉換,以考慮任意方向的風和地震作用。
8、對柱墻上、下端有偏心的結構,程序自動處理偏心剛域。
9、可以計算層間梁、錯層梁和斜梁,并有斜柱、斜支撐單元以及異形截面柱、弧梁的計算功能。
10、可以計算多塔、錯層等特殊結構形式,并可考慮梁柱偏心的效應。
11、可計算各層梁的活荷載不利布置,TAT可將恒載和活載分開計算,并按每根梁單獨加活荷載的反復循環計算,精確地得出每根梁在活荷載作用下的最大正彎矩和最大負彎矩包絡圖。
12、對結構配筋計算結果作全樓的歸并計算,根據歸并后的結果進行選筋和繪施工圖。程序還配有圓柱單元,可作圓柱配筋計算以及矩形柱的雙偏壓、拉計算。
13、TAT的計算結果與PKPM系列軟件接力運行,完成梁柱、剪力墻、各層結構平面及樓板配筋、樓梯及各類基礎的施工圖輔助設計,共同組成一個多高層建筑結構從計算到施工圖的較完整的CAD系統。其接力運行過程如下:
(1)與PMCAD連接。由PMCAD生成TAT的幾何數據和荷載數據,完成樓板和次梁的計算、配筋及施工圖輔助設計,繪制出各層的結構平面圖。
(2)與PK連接。由TAT計算完配筋后,可接力PK作梁、柱的施工圖,可做的層數達到70層,并考慮了高層建筑的構造要求和措施。
(3)與JLQ連接。JLQ是繪制剪力墻施工圖軟件,它從PMCAD中生成模板尺寸,再從TAT中讀出剪力墻的各種配筋計算結果后,畫出墻的邊框柱、邊緣構件、墻梁鋼筋構造及墻分布鋼筋的施工圖,考慮了梁柱與剪力墻銜接部位的構造處理,并提供兩種圖紙表達方式,第一種是剪力墻平面圖、節點大樣圖與墻梁鋼筋表結合的表達方式;第二種是剪力墻豎向立面圖、剖面大樣圖表達方式。
(4)與基礎軟件JCCAD及BOX連接。本系統提供了四類基礎軟件:
①獨立基礎,條形基礎設計軟件;
②鋼筋混凝土交叉彈性地基梁、筏板基礎設計軟件;
③樁基設計軟件;
④箱基設計軟件。
這幾個基礎軟件均從PMCAD中建立底層柱網軸線和平面布置,并可讀取TAT生成的柱底組合內力作為基礎設計的荷載,并傳給基礎上部結構剛度,從而使基礎設計中原始數據的準備大大簡化。
(5)與LTCAD連接。樓梯CAD軟件LTCAD可設計100層以內的單跑、雙跑、四跑板式(或梁式)樓梯以及螺旋、懸挑等各種形式的樓梯。
總之,TAT與PKPM系統各功能模塊一起形成了一整套多、高層建筑結構設計和施工圖輔助設計系統。
二、TAT的適用范圍
TAT軟件適用于各種體型的框架、框剪、剪力墻、筒體結構,以及帶有斜柱、鋼支撐的鋼結構或混合結構的多高層建筑。由于采用了動態申請內存技術,解題能力不再受限。
三、TAT的基本假定
1、TAT軟件在計算過程中采用了如下一些基本假定。
(1)假定樓板在平面內為無限剛性的,平面外剛度為零;
(2)對空曠結構可以定義彈性節點,不考慮樓板的作用;
(3)對剪力墻引進薄壁桿件的基本假定;
(4)選用國際單位制:kN,m制;
(5)輸入數據中柱、梁箍筋和剪力墻水平分布筋間距的單位為mm;在輸出配筋文件中,鋼筋面積的單位為mm2;在配筋簡圖上,鋼筋面積的單位為cm2。
(6)采用右手坐標系,z軸向上,各層的結構平面坐標系和原點與PMCAD建模時的坐標系一致。
(7)柱局部坐標的x,y方向分別為PMCAD建模時柱寬B的布置方向和柱高H的布置方向。
(8)樓層劃分按一般設計習慣,從下向上劃分,最底層為第1層(從柱腳到樓板頂面),向上分別為第2、第3層等,依次類推。
2、TAT軟件中采用了一些專用名詞,現說明如下。
(1)標準層。指具有相同幾何、物理參數的連續層,不論連續層的層數是多少,均稱為一個標準層;在TAT中標準層是從頂層開始算起為第1標準層,依次從上至下檢查如幾何、物理性質有變化則為第2標準層,如此直至第1層。
(2)薄壁柱。由一肢或多肢剪力墻形成的豎向受力結構,亦可稱為剪力墻。
(3)連梁。兩端與剪力墻相連的梁稱為連梁,亦可稱為連系梁。
(4)無柱節點。有兩根或兩根以上梁的支點,此交點下面沒有柱。
(5)工況。一種荷載(如風、地震等)作用下,稱為結構受一種工況荷載。多種荷載組成一種荷載(如風+地震)作用下,也稱為結構受一種工況荷載。
四、TAT的文件管理
TAT軟件要求不同的工程在不同的子目錄內進行運行計算,以避免數據文件沖突。TAT的數據文件主要有幾類,現分別說明如下。
1、工程原始數據文件。這里所說的原始數據文件是指PMCAD主菜單1,2,3生成的數據文件,若工程數據文件名為AAA,則工程原始數據文件包括AAA.*和*.PM。
2、TAT基本輸入文件。進入TAT后,用于由PM轉換到TAT的文件,分別是:
幾何數據文件:DATA.TAT;
荷載數據文件:LOAD.TAT;
多塔數據文件:D-T.TAT;
錯層數據文件:S-C.TAT;
特殊梁柱數據文件:B-C.TAT。
后三個文件稱為附加文件,不一定每個結構都有。
3、計算過程的中間文件。計算過程的中間文件對硬盤的占用量比較大,其文件內容為:
DATA.BIN:數檢后的幾何和荷載(用二進制表示);
SHKK.MID:結構的總剛;
SHID.MID:單位力作用下的位移;
SHFD.MID:結構各工況下的位移。
其中DATA.BIN是在前處理的數據檢查時生成的,其余的中間數據文件都是在結構整體分析時生成的,程序沒有自動刪除掉這些中間數據文件,其目的是為了便于分步進行計算,以減少不必要的重復計算工作。計算完成后,若想留出更多的硬盤空間給其他工程使用,可刪掉這些中間數據工作文件。
如果在同一子目錄作不同的工程,則必須把*.TAT、DATA、BIN文件刪除。
4、主要輸出結果文件。TAT軟件的輸出結果文件分兩部分,一部分是以文本格式輸出的文件(*.OUT),另一部分為圖形方式輸出的圖形文件(*.T)。
(1)文本輸出文件。這類文件主要有:
TAT-C.OUT:數檢報告;
TAT-C.ERR:出錯報告;
DXDY.OUT:各層柱墻水平剛域文件;
TAT-M.OUT:質量、質心坐標、風荷載和層剛度文件;
TAT-4.OUT:周期、地震力和位移文件;
TAT-K.OUT:薄弱層驗算結果文件;
V02Q.OUT:0.2 Q0調整的調整系數文件;
NL-*.OUT:各層內力標準值文件(*代表層號);
PJ-*.OUT:各層配筋、驗算文件(*代表層號);
DCNL.OUT:底層柱、墻底最大組合內力文件;
DYNAMAX.OUT:動力時程分析最大值文件。
(2)圖形輸出文件。這類文件主要有:
FP*.T:各層平面圖(*代表層號);
FL*.T:各層荷載圖(*代表層號);
PJ*.T:各層配筋簡圖(*代表層號);
PS*.T:各層梁、柱、墻、支撐標準內力圖(*代表層號);
PB*.T:各層梁、柱、墻、支撐內力配筋包絡圖(*代表層號);
PD*.T:各層梁撓度、框架節點驗算和墻邊緣構件圖(*代表層號);
DCNL*.T:底層柱、墻底最大組合內力圖;
MODE*.T:振型圖;
地震波名.T:地震波圖。
另接PK所繪的施工圖,圖名由用戶自定義。
5、前后接口文件。這類文件主要有:
TOJLQ.TAT:由PM轉到TAT的接口文件;
TATNLPJ.TAT:傳TAT各層內力配筋文件;
TATJC.TAT:把TAT內力傳給基礎文件;
TATFDK.TAT:把TAT上部剛度傳給基礎文件。
第二節 接PMCAD生成TAT數據
啟動PKPM主菜單,選擇TAT程序,屏幕出現如圖5-1所示的窗口。選擇接PM生成TAT數據,出現如圖5-2所示的對話框。
圖5-1 TAT主菜單 圖5-2 接PM生成TAT數據
選擇“確認”按鈕,進入“顯示各層構件編號簡圖”,第一標準層構件編號簡圖如圖5-3所示,查看各層標準層桿件編號后退出。
圖5-3 第一標準層構件編號簡圖
第三節 數據檢查和圖形檢查
選擇TAT主菜單的第二項“數據檢查和圖形檢查”,屏幕上出現如圖5-4所示的對話框。
一、數據檢查
首先選擇“數據檢查”,出現如圖5-5所示的對話框,選擇默認值,執行數據檢查。一般模型建立沒有問題,數據檢查都會順利通過,如果出現問題,那么查看提示信息,則應回到PMCAD檢查模型,修改后再生成TAT數據,直到數檢通過。
圖5-4 TAT前處理菜單 圖5-5 TAT數據檢查計算選項
二、多塔和錯層定義
完成“數據檢查”后,定義“多塔和錯層參數”,本例無多塔和錯層不需要定義。
三、參數修正
執行TAT前處理菜單第三項“參數修正”,出現如圖5-6所示對話框。
1、總信息。選擇“總信息”標簽,打開如圖5-6所示的選項卡。
(1)結構類型:框架結構。
(2)結構材料及特征:多層混凝土結構。
(3)地震力計算信息:計算水平地震;8度、9度大跨和長懸臂及9度的高層,選“計算水平和豎向地震力”。
(4)混凝土柱長度系數按混凝土規范7.3.11-3計算:否。
(5)豎向力計算信息:模擬施工加載1,多層選擇“一次性加載”,高層選擇“模擬施工加載1”,高層框剪結構基礎計算宜選擇“模擬施工加載2”。
(6)設計規范選擇:中國國家規范;上海地區則要選擇“上海地區規程”。
(7)風荷載計算信息:計算。
(8)是否考慮P-△效應:不考慮。
(9)是否考慮梁柱重疊的影響:不考慮;異型柱結構選擇“考慮為梁端剛域”。
(10)水平力與整體坐標夾角:ARF=0.00,一般取0度,地震力、風力作用方向,反時針為正。當結構分析所得的“地震作用最大的方向”>15度時,宜將其角度輸入進行驗算。
2、地震信息。選擇“地震信息”標簽,出現如圖5-7所示的選項卡。
圖5-6 總信息 圖5-7 地震信息
(1)是否考慮扭轉藕聯:考慮。
(2)設計地震分組:第一組。
(3)周期折減系數:TC=0.65,框架結構磚填充墻多0.6~0.7,磚填充墻少0.7~0.8。框剪結構:磚填充墻多0.7~0.8,磚填充墻少0.8~0.9,剪力墻結構磚填充墻多0.9~1.0,磚填充墻少1.0。
(4)雙向水平地震作用扭轉效應:考慮。5%偶然偏心:考慮。
(5)計算振型個數:12個,“藕聯”取3的倍數且≤3倍層數,“非藕聯”≤層數;且參與計算振型的[有效質量系數]應≥90%。
(6)地震設防烈度:7(0.1g)。
(7)場地類別:2類。
(8)框架抗震等級:2級。
(9)結構阻尼比:0.05,高層鋼結構(層數≥12)取0.02;高層鋼結構(層數<12)取0.035,組合結構取0.04。
(10)特征周期:0.35,根據場地土類別和設計地震分組確定。
(11)附加地震方向數:0;如果結構不存在斜交抗側力構件,或者交角<15度時填0,當結構存在>15度的斜交的抗側力構件時,應按實際角度輸入。比如填入3,并在相應角度項中填入20,30,60。
3、調整信息。選擇“調整信息”標簽,出現如圖5-8所示的選項卡。
圖5-8 調整信息 圖5-9 材料信息
(1)0.2(0.25)Q0調整:起始層號:1;終止層號:11。
(2)梁剛度放大系數:對于現澆樓板,中梁為2.0,邊梁為1.5;對于預制樓板,中梁和邊梁為1.0;對于裝配整體式樓板,中梁為1.5,邊梁為1.2。
(3)梁端負彎矩調整系數:0.85,現澆框架梁0.8~0.9;裝配整體式框架梁0.7~0.8。
(4)梁彎矩放大系數:1.0,取值范圍為1.0~1.3,當考慮活荷載不利布置時,宜取1.0。
(5)連梁剛度折減系數:0.7,通常取0.55~1.0之間的數值。
(6)梁扭轉折減系數:0.4。
(7)頂塔樓內力放大:起算層號為0,按突出屋面部分最低層層號填寫,無頂塔樓填O。
(8)放大系數:RTL=1.00,計算振型數為9~15及以上時,宜取1.0(不調整);計算振型數為3時,取1.5。頂塔樓宜每層作為一個質點參與計算。其余參數選擇默認值即可。
4、材料信息。選擇“材料信息”標簽,出現如圖5-9所示的選項卡。本選項卡中需要注意的是,“梁、柱箍筋間距”選項應填入加密區的間距,并滿足規范要求,“墻水平筋間距”選項應填入加強區的間距,并滿足規范要求。根據實際采用的鋼筋級別來調整材料參數,本例選擇默認值。
5、設計信息。選擇“設計信息”標簽,出現如圖5-10所示的選項卡。
(1)結構重要性系數:1.0。
(2)柱墻活荷載折減:按規范折減,可根據結構的用途設置。
其余參數可選擇默認值。
6、風荷信息。選擇“風荷信息”標簽,出現如圖5-11所示的選項卡。
(1)結構基本自振周期:T1=1.38,宜取程序默認值;待程序計算出結構的基本周期后,宜代回重新計算。各段最高層號:NSTi=11,按各分段內各層的最高層層號填寫。
圖5-10 設計信息 圖5-11 風荷信息
(2)各段體形系數:Usi=1.30,高寬比不大于4的矩形、方形、十字形平面取1.3。
(3)是否重算風荷載:重算,修改周期后,應選擇重算,下次計算時可選擇不重算。其余選擇默認值。選擇確定后完成參數設置。
四、特殊梁柱支撐節點定義
完成“參數設置”后,回到TAT前處理菜單選擇第4項“特殊梁柱支撐節點定義” ,出現如圖5-12所示的窗口。特殊梁指的是不調幅梁、鉸接梁、連梁、托柱梁等;特殊柱指的是角柱、框支柱和鉸接柱;特殊節點指的是躍層部分的節點。本例定義角柱,各層均需要定義,定義完成后以紫色顯示,如圖5-12所示。
圖5-12 角柱定義 圖5-13 計算選擇框
五、特殊荷載定義
完成“特殊梁柱支撐節點定義”后,回到TAT前處理菜單選擇“特殊荷載定義”,主要定義吊車荷載、吊車合作、磚混底框、支座位移、溫度應力等計算功能,本例不執行該項。
六、檢查和修改各層柱計算長度系數
回到TAT前處理菜單選擇“檢查和修改各層柱計算長度系數”,本例不執行本菜單。
第7~10項一般不必查看。回到TAT前處理菜單選擇“退出”,TAT前處理結束。
第四節 結構、次梁的內力和配筋計算
一、結構內力和配筋計算
在TAT主菜選擇第三項“結構內力和配筋計算”,出現如圖5-13所示的對話框。
1、算法選擇:總剛,如果沒有定義彈性節點,可選擇側剛,相當于剛性樓板假定。
2、梁活載不利布置計算:計算。12層以下框架薄弱層計算:計算。
3、層剛度計算選擇:平均剪力/平均位移。
4、剪切層剛度:應用于多層(砌體、磚混底框)結構,對于底層大空間轉換層,計算轉換層上下剛度比,計算地下室和上部結構層剛度比(判斷地下室頂板是否可以作上部結構的嵌固端)。
5、彎剪層剛度:應用于帶斜撐的鋼結構,當轉換層在3~5層時,計算轉換層上下剛度比。
6、平均剪力/平均位移:一般的結構,比其他兩種方法更易通過剛度比驗算。
其余參數選擇默認值。選擇確定后進行結構內力和配筋計算。
二、PM次梁計算
一般在PM建模中,如果容量允許,一般都把次梁作為主梁輸入,因此不必執行此項,如果有次梁,則完成此項計算,同PK中的連續梁計算,只是TAT一次算出全部次梁的內力和配筋。本例不執行此項。
第五節 分析結果圖形和文本顯示
完成“結構內力和配筋計算”后,在TAT主菜單選擇“分析結果圖形和文本顯示”,出現,彈出如圖5-14所示對話框,選擇其中相應的項目即可進行TAT后處理。
圖5-14 TAT輸出菜單 圖5-15 鋼筋混凝土柱實配鋼筋圖
一、改柱配筋并按雙偏壓驗算
在TAT輸出菜單選擇第一項“改柱配筋并按雙偏壓驗算”,一般框架柱可按單偏壓計算配筋,角柱要求按單偏壓計算配筋后,按雙偏壓驗算。選擇應用,出現如圖5-15所示的窗口。
圖5-16 鋼筋驗算 圖5-17 整樓框架結構圖
選擇“鋼筋驗算”,再選擇“全部添加”,出現如圖5-16所示的對話框。選擇確認后,進行雙偏壓驗算。
二、繪樓層振型圖
選擇第二項繪樓層振型圖,屏幕顯示整樓的框架結構圖,如圖5-17所示。一般可不必查看。
三、繪各層柱、梁、墻配筋驗算圖PJ*.T
可以查看各層配筋計算結果,圖中的配筋面積是以cm2為單位,可以進行主筋開關、箍筋開關、字符避讓等操作。第一層的配筋結果如圖5-18所示,可通過選擇樓層查看其余各層配筋,超筋以紅色顯示。
圖5-18 第一層配筋及驗算簡圖(局部) 圖5-19 第一層的彎矩圖(局部)
四、繪各層柱、梁、墻標準內力圖PS*.T
可以查看梁柱在各種荷載作用下的內力圖,如圖5-19所示為第一層在活荷載2、3作用下的彎矩圖。一般可不必查看。
五、繪各層柱、梁、墻配筋包絡圖PS*.T
可以查看梁柱墻的配筋包絡圖,如圖5-20所示為第一層主筋的彎矩包絡圖。一般可不必查看。
六、梁彈性撓度、柱節點驗算和墻邊緣構件圖
選擇應用,可以查看各樓層的梁彈性撓度、柱節點驗算和墻邊緣構件,第一層如圖5-21所示。
圖5-20 第一層主筋的彎矩包絡圖(局部) 圖5-21 第一層梁的彈性撓度圖(局部)
七、繪底層柱、墻最大組合內力圖DCNL*.T
可以選擇Nmax,Nmin,Vmax,Vmin,Mmax,Mmin以及“恒+活”等工況,Nmax最大組合內力圖,如圖5-22所示。
圖5-22 Nmax最大組合內力圖 圖5-23 第一層1號梁的信息
八、繪各層柱、梁吊車預組合內力CRA*.T
本例無吊車,不查看。
九、各層桿件幾何、內力、配筋等信息查詢
選擇后應用,屏幕顯示第一層框架結構圖,選擇梁、柱、墻或支承,可以用文本方式查看構件的幾何、內力、配筋等信息,如圖5-23所示為第一層1號梁的信息。一般可不必查看。
十、文本文件查看
選擇應用,出現如圖5-24所示的對話框。
選擇相應的菜單可以查看計算結果的文本輸出。各層剛度比、剛重比、頂點在風載下的加速度在文件TAT-M.OUT中,結構自振周期、層間位移角、位移比、振型質量參與系數在文件TAT-4.OUT中,需要仔細查看。
圖5-24文本文件查看選擇框
思考題:
1、在執行TAT-8軟件之前,至少需執行PMCAD的哪幾步?
2、由PMCAD轉換TAT-8數據時是怎樣處理次梁的?
3、修改結構布置后應進行哪些操作?
4、TAT梁和柱箍筋計算的是什么部位的鋼筋?
5、配筋簡圖中混凝土梁是如何標注的,各有什么含義?
6、配筋簡圖中混凝土矩形柱是如何標注的,各有什么含義?
習題:
接第三章的辦公樓設計,應用TAT軟件完成結構計算,并繪制梁柱結構施工圖。
第六章 SATWE-空間有限元分析與設計
第一節 接PMCAD生成SATWE數據
選擇接PM生成SATWE數據,如圖6-1所示,選擇應用后出現如圖6-2所示的前處理對話框。
圖6-1 接PM 生成SATWE數據 圖6-2 分析與設計參數補充定義
一、分析與設計參數補充定義
選擇第1項“分析與設計參數補充定義(必須執行)”進行參數設置,出現如圖6-3所示的對話框。
1、SATWE總信息
選擇“總信息”,進行總信息參數設置,如圖6-3所示。
圖6-3 總信息 圖6-4 風荷載信息
(1)結構材料信息:按主體結構材料選擇“鋼筋混凝土結構”,如果是底框架結構要選擇“砌體結構”。
(2)混凝土容重(KN/m3): Gc=27.00,一般框架取26~27,剪力墻取27~28,在這里輸入的混凝土容重包含飾面材料。
(3)鋼材容重(KN/m3):Gs=78.00,當考慮飾面材料重量時,應適當增加數值。
(4)水平力的夾角(Rad):ARF=0,一般取0度,地震力、風力作用方向反時針為正。當結構分析所得的“地震作用最大的方向”>15度時,宜按照計算角度輸入進行驗算。
(5)地下室層數:MBASE=1,定義與上部結構整體分析的地下室層數,無則填0 。
(6)豎向荷載計算信息:“模擬施工加載1 ”,多層建筑選擇“一次性加載”;高層建筑選擇“模擬施工加載1 ”,高層框剪結構在進行上部結構計算時選擇“模擬施工加載1 ”,但在計算上部結構傳遞給基礎的力時應選擇“模擬施工加載2”。
提示:
模擬施工方法1加載:就是按一般的模擬施工方法加載,對高層結構,一般都采用這種方法計算。但是對于“框剪結構”,采用這種方法計算在導給基礎的內力中剪力墻下的內力特別大,使得其下面的基拙難于設計。于是就有了下一種豎向荷載加載法。
模擬施工方法2加載:這是在“模擬施工方法1”的基礎上將豎向構件(柱、墻)的剛度增大10倍的情況下再進行結構的內力計算,也就是再按“模擬施工方法1 ”加載的情況下進行計算。采用這種方法計算出的傳給基礎的力比較均勻合理,可以避免墻的軸力遠遠大于柱的軸力的不合理情況。由于豎向構件的剛度放大,使得水平梁的兩端的豎向位移差減少,從而其剪力減少,這樣就削弱了樓面荷載因剛度不均而導致的內力重分配,所以這種方法更接近手工計算。
建議:在進行上部結構計算時采用“模擬施工方法1”;在框剪結構基礎計算時,用“模擬施工方法2”,這樣得出的上部結構傳遞至基礎的力比較合理。
(7)風荷載計算信息:計算X,Y兩個方向的風荷載,選擇“計算風荷載”,此時地下室外墻不產生風荷載。
(8)地震力計算信息:計算X,Y兩個方向的地震力,抗震設計時選擇“計算水平地震力”; 8度、9度大跨和長懸臂及9度的高層建筑,應選“計算水平和豎向地震力”。
(9)特殊荷載計算信息:不計算,一般情況下不考慮。
(10)結構類別:本例為“框架結構”,其他工程按照所采用的結構體系填寫。
(11)裙房層數:MANNEX=0,定義裙房層數,無裙房時填O 。
(12)轉換層所在層號:MCHANGE=0,定義轉換層所在層號,便于內力調整,無則填0。
(13)墻元細分最大控制長度(m):Dmax=2.00,一般工程取2.0,框支剪力墻取1.5或1.0。
(14)墻元側向節點信息:內部節點,一般工程宜選擇“內部節點”, “出口節點”精度高于“內部節點”,但非常耗時。
(15)是否對全樓強制采用剛性樓板假定:是,計算位移比與層剛度比時選“是”,計算內力與配筋及其他內容時選擇“否”。
2、風荷載信息
選擇“風荷載信息”,進行風荷載參數設置,如圖6-4所示。
(1)修正后的基本風壓(kN/m2):W 0=0.35, 一般取50 年一遇(n=50 );對于對風荷載敏感的和體形復雜的結構要取100 年一遇(n=100)。
(2)地面粗糙程度:B類,建筑密集城市市區選C類,鄉鎮、市郊等選B類,海岸選擇A類,如果建筑密集城市市區且房屋較高選D類。
(3)結構基本周期(s):T1=1.73,初步計算宜取程序默認值,待程序計算出結構的基本周期后,再代回重新計算。
(3)體形變化分段數:MPART=1,定義結構體形變化分段,體形無變化填1。
(4)各段最高層號:NSTi=18 ,按各分段內各層的最高層層號填寫。
(5)各段體形系數:Usi=1.30,高寬比不大于4的矩形、方形、十字形平面取1.3。
3、地震信息
選擇“地震信息”,進行地震信息參數設置,如圖6-5所示。
(1)結構規則性信息:選擇“規則”,不規則結構選擇“不規則”
(2)扭轉藕聯信息:選擇“藕聯”,振型疊加的CQC組合為藕聯算法,SRSS組合為非藕聯算法,一般地震力計算都采用CQC方法,因此多高層建筑宜選擇“藕聯”,多層選擇“藕聯”后不必增大邊榀地震內力。
(3)計算振型數:NMODE=15, “藕聯”取3的倍數且≤3倍層數,“非藕聯”≤層數;且參與計算振型的“有效質量系數”應≥90 %。
(4)地震烈度:NAF=7 。
(5)場地類別:KD=2 。
(6)設計地震分組:“第一組”。
(7)特征周期:Tg=0.35s,II類場地設計地震分組一、二、三組分別取0.35s、0.40s、0.45s。
(8)多遇地震影響系數最大值:Rmax=0.008;罕遇地震影響系數最大值Rmax=0.50。
(9)框架的抗震等級:NF=2 ,丙類7 度H≤30m ,取3。
(10)剪力墻的抗震等級:Nw=2 ,丙類7 度框剪取2 。
(11)活荷質量折減系數:RMC=0.5,雪荷載及一般民用建筑樓面等效均布活荷載取0.5。
(12)周期折減系數:CT=0.75,框架結構填充墻較多取0.6~0.7,填充墻較少取0.7~0.8;框剪結構填充墻較多取0.7~0.8,填充墻較少取0.8~0.9,剪力墻結構填充墻較多取0.9~1.0,填充墻較少取1。
(13)結構的阻尼比(%) : DAMP=5.00,鋼筋混凝土結構一般取0.05,高層鋼結構0.02(層數多于12層)、0.035(層數不多于12 層),門式輕型鋼結構0.05,組合結構0.04。
(14)是否考慮偶然偏心:“否”,多層結構可選“否”,規則多層若同時選擇“非藕聯”,應按規范增大邊福地震內力。
(15)是否考慮雙向地震作用:“否”,多層建筑一般按單向地震計算,即不考慮“雙向地震”,高層建筑(平面或者豎向不規則)一般直接選擇“雙向地震”。
(16)斜交抗側力構件方向的附加地震數:填0,斜交角度>15度時應輸入計算。
4、活載信息
選擇“活載信息”,進行活載信息參數設置,如圖6-6所示。
(1)柱、墻活荷載是否折減:“不折減”,在PM建模不折減時,宜選“折減”。
圖6-5 地震信息 圖6-6 活荷載信息
(2)傳到基礎的活荷載是否折減:“不折減”, 在PM建模不折減時,宜選“折減”。
(3)柱、墻、基礎活荷載折減系數:參見《 荷載規范》 。
5、調整信息
選擇“調整信息”,進行調整信息參數設置,如圖6-7所示。
(1)中梁剛度增大系數:BK=2.00 ,現澆樓板取1.3~2.0,宜取2.0;裝配式樓板取1.0。
(2)梁端彎矩調幅系數:BT=0.85,現澆框架梁0.8~0.9;裝配整體式框架梁0.7~0.8。調幅后,程序按平衡條件將梁跨中彎矩相應增大。
(3)梁設計彎矩增大系數:BM=1.1,取值1.0~1.3,已考慮活荷載不利布置時,宜取1.0。連梁剛度折減系數:BLZ=0.70,一般取0.7;位移由風載控制時取≥0.8。
(4)梁扭矩折減系數:TB=0.4,現澆樓板取0.4~1.0,宜取0.4;裝配式樓板取1.0。
(5)全樓地震力放大系數:RSF=1.00,取值0.85~1.00,一般取1.00。
(6)0.2Q0調整:起始層號1,終止層號18,用于框剪(抗震設計),純框架填“0”。
(7)頂塔樓內力放大起算層號:NTL=0,按突出屋面部分最低層層號填寫,無頂塔樓填O。
(8)頂塔樓內力放大:RTL=1.0,計算振型數為9~15及以上時,宜取1.0(不調整);計算振型數為3時,取1.5。頂塔樓宜每層作為一個質點參與計算。
(9)九度結構及一級框架梁柱超配筋系數:CPCOEF91=1.15。
(10)是否按抗震規范5.2.5調整樓層地震力IAUTO525=1,用于調整剪重比,抗震設計時選擇調整。
(11)是否調整與框支柱相連的梁內力:IREGU_KZZB=O,一般“不調整”。剪力墻加強區起算層號:LEV_JLQJQ=1 ,一般取“1”。
(12)強制指定的薄弱層個數NWEAK=0, 由用戶自行指定某些薄弱層,不需指定時填“0”。
6、設計信息
圖6-7 調整信息 圖6-8 設計信息
選擇“設計信息”,進行設計信息參數設置,如圖6-8所示。
(1)結構重要性系數:R0=1.00,安全等級二級,設計使用年限50年,取1.0。
(2)柱計算長度計算原則:“有側移”,一般按“有側移”。鋼結構也屬于“有側移”結構。
(3)梁柱重疊部分簡化:“不簡化”,一般工程選擇“不簡化”,異形柱結構宜選擇“簡化作為剛域”。
(4)是否考慮P-△效應:“否”,一般不考慮。
(5)柱配筋計算原則:按單偏壓計算,整體計算選“單偏壓”,角柱、異形柱按照“雙偏壓”進行補充驗算。可按特殊構件定義角柱,程序自動按“雙偏壓”計算。
(6)鋼構件截面凈毛面積比:RN=0.85,用于鋼結構。
(7)梁保護層厚度(mm):BCB=25.00,室內正常環境,混凝土強度>C20時取≥25mm 。
(8)柱保護層厚度(mm):ACA=30.00,室內正常環境取≥30mm。
(9)是否按混凝土規范(7.3.11-3)計算混凝土柱計算長度系數:“否”,一般情況下選“否”,水平力設計彎矩占總設計彎矩75%以上時選“是”。
7、配筋信息
選擇“配筋信息”,進行配筋信息參數設置,如圖6-9所示。
(1)梁主筋強度(N/mm2):IB=300,選用的鋼筋強度設計值,HPB235取210N/mm2,HRB335取300N/mm2。
(2)柱主筋強度(N/mm2):Ic=300。墻主筋強度(N/mm2):Iw=300。梁箍筋強度(N/mm2):JB=210。柱箍筋強度(N/mm2):Jc=210。墻分布筋強度(N/mm2):JwH=300。梁箍筋最大間距(mm): SB=100.00,抗震設計時取加密區間距,一般取100。柱箍筋最大間距(mm) : SC=100.00,抗震設計時取加密區間距,一般取100。墻水平分布筋最大間距(mm) :SwH=200.00。
(3)墻豎向筋分布最小配筋率(%):Rwv=0.30,抗震設計時應≥0.25。
8、荷載組合
選擇“荷載組合”,進行荷載組合參數設置,如圖6-10所示。一般選擇程序默認值。
圖6-9 配筋信息 圖6-10 荷載組合信息
9、地下室信息
選擇“地下室信息”,進行地下室信息設置,如圖6-11所示。
(1)回填土對地下室約束相對剛度比:本例填-l(相當于上部結構嵌固于地下室頂板), 如果填3 相當于嵌固程度70%~80%,填5相當于完全嵌固。
(2)外墻分布筋保護層厚度:35,其他工程根據材料類別和所處環境類別選取。
(3)回填土容重:20,一般填土取18~20kN/m3。
(4)室外地坪標高(m):“-0.35”,以地下室頂板標高為準,高為正,低為負。回填土側壓力系數:“0.5”,參見工程地質勘察報告,宜取靜止土壓力,無試驗條件時,砂土可取0.34~0.45,黏性土可取0.5~0.7。
(5)地下水位標高(m ):“-20”,以地下室頂板標高為準,高為正,低為負。
(6)室外地面附加荷載(KN/m2):“10”,取值≥10KN/m2。
(7)人防設計等級:“0”,有人防時為4、5、6級,0為不考慮人防設計。人防地下室層數:“0”,考慮人防設計的地下室層數,與地下室層數有區別。頂板人防等效荷載:“0”,考慮人防設計時按照人防等級選擇。外墻人防等效荷載:“0”,考慮人防設計時按照人防等級選擇。
10、砌體結構
選擇“砌體結構”,進行砌體結構信息設置,本例為多層鋼筋混凝土結構,此項不填。
二、特殊構件補充定義
在前處理菜單中選擇“特殊構件補充定義”,如圖6-12所示,選擇“應用”出現如圖6-13所示的窗口。可以定義特殊梁(不調幅梁、連梁、轉換梁、一端鉸接、兩端鉸接、滑動支座、門式剛架、耗能梁、組合梁等),特殊柱(上端鉸接、下端鉸接、兩端鉸接、角柱、框支柱、門式剛柱),特殊支撐(兩端固結、上端鉸接、下端鉸接、兩端鉸接、人/ V 支撐、十/斜支撐),彈性板(彈性板6、彈性板3、彈性膜),吊車荷載,剛性板號,框架抗震等級,材料強度,剛性梁等。
本例只需要定義角柱為特殊構件,在各標準層中完成角柱定義,如果有其他特殊構件的補充定義,可以繼續進行定義和修改。
圖6-11 地下室信息 圖6-12 前處理菜單選擇
圖6-13 特殊構件(角柱)定義 圖6-14 溫度荷載定義
三、溫度荷載定義
選擇“溫度荷載定義”,出現如圖6-14所示的窗口。本例不考慮溫度荷載,一般的高層建筑不需要考慮溫度荷載。
四、彈性支座/支座位移定義
選擇“彈性支座/支座位移定義”,子菜單如圖6-15所示。本例沒有彈性支座/支座位移,其他工程如果有“彈性支座/支座位移”則在此處完成定義。
五、特殊風荷載定義
選擇“特殊風荷載定義”,子菜單如圖6-16所示。本例沒有特殊風荷載定義,其他工程如果有“特殊風荷載定義”則在此處完成定義。
六、多塔結構補充定義
選擇“多塔結構補充定義”,子菜單如圖6-17所示。本例沒有多塔,多塔對于大底盤建筑是常見的,多塔和單塔主要區別在風荷載、結構周期計算方面,具體參見《高規》。對于多塔結構,目前有離散模型和整體模型兩種計算方法。
1、離散模型。單塔1+大底盤,單塔2+大底盤,…… ,單塔N+大底盤分別計算。
2、整體模型。按結構的實際模型輸入計算。
圖6-15 彈性支座子菜單 圖6-16 特殊風荷載子菜單 圖6-17 多塔定義子菜單
提示:在計算結構的周期比時,采用離散模型,以計算單塔的周期,避免多塔藕合。在計算結構的位移比和整體內力時采用整體模型。
七、生成SATWE數據文件和數據檢查(必須執行)
完成各項定義后,選擇“生成SATWE數據文件及數據檢查”,如果出現提示錯誤,則查看數據檢查報告CHECK.OUT,完成修改后再次執行“生成SATWE數據文件及數據檢查”,數據檢查通過,則SATWE前處理完成。
第二節 結構、PM次梁的內力、配筋計算
一、結構內力、配筋計算
在SATWE主菜單選擇“結構內力、配筋計算”,屏幕彈出如圖6-18所示的對話框。
1、層剛度比計算
計算層剛度比有剪切剛度、剪彎剛度、地震剪力與地震層間位移比的三種方法。
圖6-18 計算控制參數
(1)方法1:《高規》附錄E.0.1建議的方法——剪切剛度Ki=GiAi/hi。適用于多層(砌體、磚混底框),對于底層大空間轉換層,計算轉換層上下剛度比,計算地下室和上部結構層剛度比(判斷地下室頂板是否可以作上部結構的嵌固端)。
(2)方法2:《高規》附錄E.0.2建議的方法——剪彎剛度Ki=Vi/△i。適用于帶斜撐的鋼結構,轉換層在3~5層時,計算轉換層上下剛度比。
(3)方法3:《抗震規范》的3.4.2和3.4.3條文說明及《 高規》 建議的方法——地震剪力與地震層間位移的比Ki=Vi/△ui。適用于一般的結構,比其他兩種方法更易通過剛度比驗算。選擇第3種方法計算層剛度和剛度比控制時,要采用“剛性樓板假定”的條件,對于有彈性板或者板厚為零的工程,應計算兩次,在剛性樓板假定條件下計算層剛度和找出薄弱層,然后在真實條件計算,并且檢查原找出的薄弱層是否得到確認,完成其他計算。
SATWE程序提供三種方法的選擇項,用戶可以選用其中之一。程序隱含的方法是第3種,即“地震剪力與地震層間位移的比”。這三種計算方法有差異是正常的,可以根據需要選擇,對于大多數一般的結構應選擇第3種層剛度算法。
2、地震作用分析
在選擇地震作用計算方法時,沒有彈性樓板選擇算法1“側剛分析方法”,計算量較小,有彈性樓板選擇算法2“總剛分析方法”,計算量較大。其余選擇程序默認值即可。
3、構件配筋與計算
各參數設置完成后選擇“確認”,進行整體計算分析。
二、PM次梁內力與配筋計算
一般在PM 建模中,如果容量允許,一般都把次梁作為主梁輸入,因此不必執行此項,如果有次梁,則完成此項計算,同PK 中的連續梁計算,只是SATWE一次算出全部次梁的內力和配筋。
第三節 分析結果圖形和文本顯示
完成構件配筋計算后,在SATWE主菜單選擇“分析結果圖形和文本顯示”(與TAT基本相同),屏幕彈出如圖6-19和圖6-20所示的對話框。
圖6-19 圖形文件輸出 圖6-20 文本文件輸出
一、圖形文件輸出
1、各層配筋構件編號簡圖:WPJW*.T。
2、混凝土構件配筋及鋼構件驗算簡圖:WPJ*.T。
3、各層配筋構件編號簡圖:WPJC*.T。
4、各荷載工況下標準內力簡圖:WBEM*.T。
5、梁各截面設計內力包絡圖:WBEMF*.T。
6、梁各截面設計配筋包絡圖:WBEMR*.T。
7、底層柱、墻最大組合內力簡圖:WDCNL.T。
8、水平力作用下結構各層平均側移簡圖:WDCNL.T。
9、各荷載工況下結構空間變形簡圖:3D_VIEW*.T。
10、各荷載工況下結構標準內力三維簡圖:3D_VIEW *.T。
11、結構各層質心振動簡圖:WMODE*.T。
12、結構整體空間振動簡圖:3D_VIEW*.T。
13、吊車荷載下的預組合內力簡圖:WDC*.T。
二、文本文件輸出
1、結構設計信息:WMASS.OUT。高層結構設計控制層剛度比時要查看WMASS.OUT文件,層剛度比如圖6-21所示,計算上下層剛度比時,如果有彈性樓板,要選擇所有樓板強制剛性樓板假定,查看剛度比找出薄弱層后,然后在真實樓板條件下再次進行計算。
圖6-21 WMASS.OUT 圖6-22 WZQ.OUT
2、周期振型地震力:WZQ.OUT。周期比、位移比都要求在剛性樓板假定的前提下,周期、振型、地震力文件WZQ.OUT如圖6-22所示。
3、結構位移:WDISP.OUT。結構位移文件WDISP.OUT如圖6-23所示。
4、各層內力標準值:WNL*.OUT。
5、各層配筋文件:WPJ*.OUT。
6、超配筋信息:WGCPJ.OUT。
7、底層最大組合內力:WDCNL.OUT。
8、薄弱層驗算結果:SAT-K.OUT。
9、框架柱傾覆彎矩和0.2Q0調整系數:WV02Q.OUT。
10、剪力墻邊緣構件數據:SATBMB.OUT。
11、吊車荷載預組合內力:WCRANE*.OUT。
其余的文本文件查看在這里不再詳述。
圖6-23 WDISP.OUT 圖6-24 構件配筋圖(WPJ*.T)
構件的配筋圖形如圖6-24所示,可以通過主菜單查看結構各層的配筋圖,還可通過箍筋/主筋開關調整來單獨查看主筋、箍筋,如果出現紅色顯示說明有構件超筋,如圖6-24所示,如果字符較多擁擠在一起,可以通過下拉菜單的字符選項中的文字避讓來處理。
習題:
接第三章的辦公樓設計,應用SATWE軟件完成結構計算,并繪制梁柱結構施工圖。
第七章 JLQ-剪力墻計算機輔助設計
第一節 JLQ程序簡介
一、JLQ程序的功能
JLQ是剪力墻繪圖程序。程序從PMCAD形成的數據中生成剪力墻模板幾何尺寸,從TAT、SATWE等程序計算結果中讀取剪力墻配筋數據,自動生成剪力墻各部位配筋構造,形成剪力墻結構或框架一剪力墻結構的施工圖。
二、剪力墻施工圖的表達方式
剪力墻結構施工圖有兩種表達方式
1、以剪力墻結構平面圖、節點大樣圖與墻梁鋼筋表的方式表示。
2、剪力墻立面圖和剖面大樣圖方式表示。
三、應用前準備
1、已執行PMCAD主菜單第1~3項,并生成結構布置與荷載數據信息。
2、已執行TAT、SATWE等程序計算出整個結構的配筋。
第二節 剪力墻配筋設計
雙擊“PKPM”,并選擇“結構”模塊,雙擊“JLQ”,出現“剪力墻計算機輔助設計”主菜單(見圖7-1)。
圖7-1 剪力墻計算機輔助設計的主菜單
一、生成剪力墻配筋數據
執行主菜單第1項:“剪力墻配筋設計”。程序讀取PMCAD生成的各層剪力墻平面布置數據及TAT或SATWE的剪力墻鋼筋計算結果,再根據用戶在本步驟定義的配筋參數,經分析后生成剪力墻的端柱、暗柱、翼墻和轉角墻、墻梁、墻分布筋的基本數據,包括大樣的形狀、鋼筋的根數和直徑以及各種構造作法,并進行節點大樣的歸類、合并和編號。
1、選擇計算結果
如果有TAT或SATWE的幾種計算結果,須有用戶通過圖7-2所示的對話框選擇其中的一種結果。如果選擇“僅按構造要求設置”,則不讀取計算結果文件,僅依據最小配筋率等構造要求確定墻體各構件的初始配筋及尺寸。前三種選擇中所稱的“配筋結果”已經綜合考慮了受力計算結果和構造要求。如果在PMCAD結構建模時沒有輸入剪力墻數據,則彈出剪力墻配筋參數補充輸入對話框,如圖7-3所示。
圖7-2 計算結果選擇對話框圖 圖7-3 剪力墻配筋參數補充輸入
2、劃分剪力墻鋼筋標準層
選擇計算結果后,單擊“確定”按鈕,彈出“鋼筋標準層劃分”對話框(見圖7-4)。
程序自動進行鋼筋標準層劃分,并對同一鋼筋標準層內的邊緣構件、分布鋼筋及墻梁的配筋面積進行豎向層間歸并、編號。同一標準層內的各結構層將采用同樣的構造配筋。
劃分鋼筋標準層原則:同一結構標準層內層高相同,并且歸并后配筋相同的若干連續層為一鋼筋標準層。
劃分時應注意:結構標準層轉變處(即PMCAD中各結構標準層的最高層號所在層)應單獨作為一個鋼筋標準層;考慮墻梁的不同,層高變化處應劃分一個鋼筋標準層;一個結構標準層內可劃分多個鋼筋標準層,但一個鋼筋標準層內不允許有一個以上結構標準層;應根據配筋計算結果,劃分合理的鋼筋標準層。
根據劃分鋼筋標準層原則,程序已自動劃分出鋼筋標準層,并用紅“√”表示鋼筋標準層分界,可在其基礎上作適當調整。例如,1、2、3、4層有紅“√”標記,則第1、2、3、4層各為一個鋼筋標準層。標準層少時大樣數量少,但用鋼量可能增大。
3、最小配筋設置
劃分剪力墻鋼筋標準層后,單擊“確定”按鈕,彈出 “最小配筋設置”對話框(見圖7-4)。
①配筋控制項:在配筋控制項表中列出主筋及箍筋的默認值,可根據《混凝土結構設計規范》(GBSO0l0-2002)修改。點擊“保存當前項修改”,才能使修改有效。
②鋼筋歸并:鋼筋歸并可按系數或面積差的方式歸并。選擇“按系數”為百分比計算,選擇“按面積差”計算,單位為 mm2。修改完后,點擊“完成”按鈕。
圖7-4鋼筋標準層劃分對話框圖 圖7-5 最小配筋設置對話框
二、修改配筋量和邊緣構件尺寸
如果當前工程已經有剪力墻配筋數據,再次執行主菜單1“剪力墻配筋設計”時,屏幕彈出如圖7-6所示選擇框。
如果選擇前者,則不保留原先修改的內容,進入配筋設置向導,重新生成剪力墻鋼筋布置數據。
如果選擇后者,則進入修改剪力墻配筋數據的過程,各項菜單如圖7-7所示。可人為修改剪力墻中(如邊框柱、暗柱等)的各種配筋,在繪圖時按修改的鋼筋繪制。
圖7-7 編輯剪力墻配筋菜單
第三節 畫剪力墻平面圖
雙擊主菜單第2項:“畫剪力墻平面圖”,右側菜單為:平面圖、大樣圖、墻梁表、用戶歸并、退出,如圖7-8所示。
一、剪力墻施工圖的內容
每一層剪力墻施工圖包括三部分內容:
1、剪力墻平面圖。繪制剪力墻的平面布置,并在其上標注端柱、暗柱、邊框柱節點大樣編號,標注剪力墻分布鋼筋、墻體和墻梁編號。
2、剪力墻大樣圖。繪制各端柱、暗柱、邊框柱等大樣圖。
3、墻體鋼筋表和墻梁鋼筋表。用表格加標準圖形方式繪制剪力墻墻體和門窗洞口上墻梁鋼筋施工圖。
這三項內容需分別操作完成,可將三部分圖繪制在一張施工圖上,也可以繪在多張施工圖上。生成的剪力墻平面圖圖名為JQPM-*.T,*為樓層號。
二、剪力墻平面圖
1、選擇樓層
點擊“平面圖”,彈出“請選擇樓層號”對話框(見圖7-9)。
設置層號是必須操作的一步,選擇繪圖層號。如該層已存在,則彈出“請選擇”對話框(見圖7-10),提示是否要續畫舊圖,如續畫舊圖可在原圖基礎上補充修改,否則本層圖重新繪制。
圖7-8 畫剪力墻平面圖主菜單 圖7-9 選取樓層號對話框
切割局部平面:可以用窗口或任意形狀切割出平面圖的一個局部來繪圖,多用于框剪或框筒結構畫局部筒體時。
畫平面圖參數按圖7-11所示內容修改。
2、畫模板
點擊“繼續”按鈕,進入“畫模板”。可以畫出這一層剪力墻的平面布置,按PMCAD主菜單第5項:“畫結構平面圖”的操作繪圖方式繪制,標注軸線、尺寸、字符、說明等。
程序顯示要畫的本層平面全部或局部后,右側菜單如圖7-12所示。這些菜單的操
圖7-10 請選擇對話框 圖7-11 畫平面圖參數
作與PMCAD主菜單第五項畫結構平面圖操作相同。繪制完畢,單擊“回上級菜單”,程序自動插入圖框。
3、平面標注
點擊“平面標注”,彈出“平面標注”子菜單(如圖7-13所示),可以標注每一端柱、暗柱、邊框柱大樣索引號,標注每一門窗洞口墻梁編號,以適當比例標注墻的分布筋。在續畫舊圖時如自動標注可能會出現新的標注與舊標注重疊的現象。如已用PMCAD對工程模型進行過修改,建議重畫各相關樓層平面。對三類墻柱的操作是相近的,下面以標注暗柱為例說明操作步驟。
選擇“標注暗柱”項后,出現如圖7-14所示的子菜單,同時顯示本層的此類構件在平面中的位置。
修改標注:對大樣號的圈和字的位置移動,避免與其它圖素重疊。開始修改時,只是暗柱名稱可以移動,要想圓環、索引線及字符一起移動,可按TAb鍵在“柱名稱單個移動”和“整體移動”兩種方式之間進行切換。
刪除標注:點選要刪除的對某一大樣號的標注。
顯示開關:每點取一下本菜單則顯示或隱藏本項標注內容。
參數設置:可以改圓環半徑、索引字符寬高、分布筋字符寬高、畫分布筋的最小墻厚度、長度等。
如需更換標注方式,先選擇方式,按屏幕提示選擇“修改”項并點取要修改的構件,或按Tab鍵統一變更。點選構件時,對“字環線式”和“字線”應用光標點取索引線起始點;對“字環方式”應點圓環中心,對“字符方式”應點字符中心。點中后相應圖號變色,移光標將暗柱名稱移到合適位置后,回車即可。
標注墻梁菜單:將各門窗口上墻梁按編號標注。
畫分布筋菜單:對厚度大于參數設置項中“畫分布筋的最小墻厚”值的墻的分布鋼筋自動標注于平面上(也需打開顯示開關),標注中的1或2表示分布筋為1或2排,上行表示水平分布筋,下行表示豎向分布筋。
圖7-12 畫模板圖菜單 7-13 平面標注子菜單 圖7-14 標注暗柱子菜單 圖7-15 大樣圖子菜單
其余墻上分布筋的標注可通過“標注修改”菜單進行。
大樣輪廓菜單:可對平面圖上墻端柱、暗柱的肢長部分用虛線做出輪廓標注,這是個乒乓開關,即每點取一次做標注或取消。
三、畫大樣圖
如需在平面圖的周圍,即在平面圖所在的同一張圖上繪制大樣時應點取本菜單操作。節點大樣圖可以和平面圖畫在同一張圖上,也可在“畫剪力墻平面圖”的頂層菜單點取“大樣圖”從而將大樣圖畫在單獨的T圖文件中。控制大樣圖操作的右側菜單如圖7-15所示。
1、圖形文件名起始編號
只畫大樣圖的圖命名為JQXT-*.T,缺省由1開始編號JQXT-1.T, JQXT-2.T, … 以此類推。若不想覆蓋掉以前畫好的圖,應給一個合適的值。
2、選擇“大樣范圍”
程序對已畫過的大樣有記錄,已畫過的大樣不再重畫,用戶強制指定不畫的也不再重畫,右側列表(如圖7-16)內是還沒有畫過的大樣。當“全圖布置”或“窗口布置”大樣時,程序按右側表內順序依次畫出。
一般選“畫指定層的大樣”與畫平面施工圖配合,“畫全樓的大樣”與單獨畫大樣圖配合。
若想畫己畫過的大樣,應選“清除所有已繪標志”。
若不想畫一些大樣,可按住Ctrl鍵,同時用鼠標點擊右側表內的大樣編號,最后選“不畫選擇項”。
“強制指定”:單擊“強制指定”彈出“指定范圍”對話框,如圖7-17所示,可以按范圍指定要畫或不畫的大樣編號。用戶可以根據需要,靈活選擇。
3、全圖布置或窗口布置
程序根據所選的大樣范圍,從未畫的最小大樣號開始順序畫未畫的大樣。
圖7-16 選擇要畫的大樣對話框 圖7-17 指定范圍對話框
“窗口布置”可在用戶動態開的窗口內畫大樣,并隨窗口的大小調整所畫的個數。用戶可按Tab鍵交替調整窗口的位置及大小。一般在平面圖上畫大樣時執行此項。
“全圖布置”是在整個圖面做窗口布置。一般只畫大樣圖時執行此項。
4、逐個布置
在編輯框內輸入大樣名稱或大樣編號(可在“大樣范圍”對話框內看到), 移動光標確定畫指定大樣的位置。
5、編輯
執行“移動大樣”時,可用光標點到要移動的大樣的圖號上,移動光標則大樣圖及號一起移動。按Tab鍵可在下列方式間切換:只有大樣號移動;只有大樣移動;大樣圖及號整體移動。用戶可根據需要調整。
6、結束本頁繪圖
最后執行“結束退出”項,退出本頁大樣布置,進入細部編輯,用戶可在此做加刪圖素字符或打印等操作,最后退出開始畫下一頁圖。
四、畫墻梁表
如需在平面圖所在的同一張圖上繪制墻梁表時應點擊本菜單操作。畫墻梁表的操作方式與畫大樣圖類似,進入墻梁表菜單后右側的主菜單如圖7-18所示。單獨畫出的墻梁表圖名稱為 JQLL-*.T,*為層號。
圖7-18 墻梁表主控菜單 圖7-19 選擇要畫的墻梁對話框
與“大樣圖”的操作類似,可先從對話框中(如圖7-19所示)指定要畫的墻梁的范圍。
用“全圖布置”則由程序按圖框的大小選定畫墻梁表的位置;用“窗口布置”則隨光標移動而動態確定。
五、畫墻體表
如需在平面圖所在的同一張圖上繪制墻體表時應點擊本菜單操作。點“布置”時確定墻體分布筋表在圖中的位置。表中墻號為1的行對應于與平面中標注的Q1型墻體。
一張平面圖中只可有一個墻體分布筋表。如多次使用“布置”功能則先畫出的墻表被忽略。
可用“移動墻表”調整墻體表的位置,或用“刪除墻表”取消已畫的分布筋表。
六、刪舊圖層
常用于續繪制舊圖時使用,對舊圖中已有的標注修改或重新繪制時,應用本菜單先將修改部分的那一圖層全部刪去,再點擊相關菜單重畫,下一級菜單列出可刪圖層的內容。
退出“平面圖”方式時可插入標準構造圖。如果設計中引用了標準圖集,可略過這一步,直接點“結束退出”。
第四節 畫剪力墻立面圖
本菜單采用剪力墻立面加橫、豎剖面的畫法完成剪力墻的施工圖。只要執行過主菜單第l項:“剪力墻配筋設計”即可執行本菜單。
每一張圖可完成位于同一軸線上的一片剪力墻施工圖,該剪力墻可以是這一軸線的局部,也可以是這一軸線的全部。
一片剪力墻施工圖由墻立面圖、橫剖面圖、豎剖面圖三部分組成。橫、豎剖面的剖切位置和數量程序自動分析得出,在程序自動布圖的基礎上,再經使用者編輯、標注、調整后生成最終的施工圖。
一、參數輸入
點取該項菜單,程序會彈出控制畫圖的參數對話框供用戶修改,詳見圖7-20。在畫橫、豎剖面圖時,在軸線、豎向方向可以采用與墻厚方向不一樣的比例,如在立面圖參數中將墻厚比例尺改為1:20,可使軸線長不變,層高不變,但節點處更清晰。采用這種畫圖比例時要注意審查距離節點比較近的洞口是否有異常。
與鋼筋統計有關的參數僅影響“畫鋼筋表”功能項中的統計結果。
鋼筋長度尾數:各段鋼筋的長度按此值向上取整。默認為10mm。
例:某段鋼筋長度計算值為432mm。此項“尾數”設為5mm時,統計中此段鋼筋按435mm考慮;如設為1mm或0mm則仍按432mm計。
二、選擇軸線
屏幕上顯示結構第一層的平面布置。
用戶可用光標點取需畫墻體的起始節點和終止節點。選取完畢后,屏幕上出現該墻圖的圖名,程序隱含取值為“JQ軸線號.T”,該名稱可由用戶修改。
如果用戶想分幾次畫出同一軸線上的剪力墻,則需要修改圖名以避免先畫的立面圖被覆蓋。
a.立面圖參數 b.圖紙參數 c.鋼筋統計參數
圖7-20 控制畫圖的參數對話框
此后屏幕上出現所選墻的立面圖及橫、豎剖面圖。立面和橫、豎剖面都是互相獨立的圖塊,在后面進行的編輯操作應遵照圖塊操作的規律。
編輯完畢圖塊并布圖后可再點取“選擇軸線”菜單,此時程序提示用戶拖動圖框到合適位置,結束當前的墻的繪圖過程,并開始畫另一道軸上的墻。
三、編輯圖塊
點擊“圖塊編輯”,右側菜單列出各圖塊名,橫剖面圖以“H:”開頭,豎剖面圖以“V:”開頭。點取要編輯的圖塊后,程序將該圖塊顯示于全屏幕,并自動進入該圖塊。
1、立面圖塊編輯(菜單見圖7-21)
(1)標注軸線:在立面圖下標注各軸線間距,標注位置用光標拖動即時定位。
(2)標注標高:在立面圖左或右側標注各層層高,標注位置用光標拖動即時定位。
(3)墻體開洞:在立面圖上繪制剪力墻上的小洞口(該洞口為PMCAD的數據中未輸入的洞口),因此在一開始生成的立面圖上沒有畫出。先用光標點取洞口所在的墻片,程序將以該墻片下樓面標高為參照點,輸入方洞口下皮或圓洞口中心距樓面的高度,再輸入洞左端或圓洞中心距其左端最近一個軸線的水平距離,再輸入洞口的寬、高或圓洞的直徑(直徑前加一個負號),則該洞口在立面上畫出。也可以用光標直接點取方洞的對角兩個點或圓洞的圓心和半徑。
(4)標注尺寸:標注門窗尺寸和用戶在本菜單中開出的墻上洞口尺寸。標立面圖上的門窗洞口尺寸的操作是,先點取要標注的門窗,然后點取X向標注所需的豎向參考軸線及X向尺寸標注位置,洞口豎向尺寸以本層樓板為參考點,用光標指示豎向尺寸標注位置即可。
對X向或Y向尺寸不需標注時,按Esc鍵即可。
“任意標注”子菜單可對圖面上的任何圖素之間標注尺寸,如點點距離、點線距離、線線間距、弧弧間距、標注半徑、標注直徑、標注角度。
(5)畫鋼筋:包含下列操作菜單:
①“橫分布筋”菜單:是在墻立面上繪出剪力墻的水平分布筋,用光標點取該分布筋在立面上的位置,該分布筋即自動繪出,并標注直徑和間距。
②“豎分布筋”菜單:是畫立面圖上剪力墻的豎向分布鋼筋。該鋼筋在每層樓板處搭接,上下層鋼筋一般在一個平面處搭接,也可在兩個平面處搭接,如底部加強部位。
用戶需點取各層豎向分布筋在立面上標畫的位置,每點一次程序即畫出該位置的豎分布筋,標注其根數與間距,并在它伸出樓層部位標出其搭接長度。
③“洞口加筋”菜單:是給立面上洞口寬高或直徑小于80Omm的洞口周圍每邊設2根直徑為12的加強筋,用光標點取要設加強筋的洞口。每點一個洞口就畫一個。程序對于大于800mm的洞口不設加強筋。
④“連梁鋼筋”菜單:是在立面圖上繪制門窗洞口上部剪力墻連梁部位的縱向受力鋼筋和箍筋,同時標出縱向鋼筋的錨固長度。
⑤“自動標注”方式:是把所有洞口上連梁的鋼筋全部自動畫出。
(6) UNDO:每一步的操作如想后悔刪除,可點 UNDO 菜單。
2、橫剖面圖編輯(菜單詳見圖7-22)
圖7-21 圖塊編輯子菜單 7-22 橫剖面圖編輯子菜單 7-23 縮放顯示子菜單
橫剖面圖上已把墻體和鋼筋構造大樣畫于圖上,但需人工點取菜單完成標注。
(1)標注鋼筋,內容是:畫分布筋、暗柱鋼筋、端柱鋼筋、翼墻和轉角墻筋。
標注暗柱鋼筋時,用光標點取要標的暗柱后屏幕上即出現該處的縱筋根數與直徑、箍筋直徑和間距,再移光標到圖面適當位置回車即完成一個暗柱的標注。其它鋼筋的標注方式也是這樣。
(2)標注尺寸,內容是標注墻厚、暗柱肢長、端柱肢長、翼墻、轉角墻和門窗的尺寸,用光標點取相應部位后即實現尺寸自動標注。
3、豎剖面圖標注,其使用方法請參閱以上關于橫剖面圖的說明。
四、布置圖面
以圖框作參照,用光標移動各圖塊到合適位置。
五、畫鋼筋表
可列出本軸墻體的鋼筋表供參考。
如果本工程目錄下有基礎布置數據(用PKPM之S-5軟件包中JCCAD模塊的“基礎人機交互輸入”功能生成),程序將提示“是否考慮墻插筋?”。如選“是”,統計結果中會考慮本軸墻筋在基礎部分對應的插筋,否則墻筋統計以首層地面為起點。
六、縮放
此菜單各子項為PKPM 通用的圖形縮放顯示功能,如圖7-23所示。
習題:
接第三章的辦公樓設計,應用JLQCAD軟件完成剪力墻部分的結構計算,并繪制剪力墻結構施工圖。
第八章LTCAD-樓梯計算機輔助設計
第一節 樓梯設計程序說明及適用范圍
一、程序主菜單及操作過程
主菜單名稱 LTCAD。主菜單的進入:
1、點擊PKPM圖標,進入PKPM系列程序菜單。
2、點擊“結構”選項,進入結構設計菜單。出現LTCAD等結構設計程序菜單。
3、點擊“LTCAD”后確定,進入LTCAD程序主菜單(見圖8-1),主菜單內容共9項。
圖8-1 LTCAD程序主菜單
二、程序說明程序
主菜單第1~5項為一般樓梯(單跑、二跑、三跑等梁式或板式樓梯)設計程序,對樓梯設計,需首先執行主菜單第l、2項,形成描述樓梯結構的數據及完成了結構計算后,以下第3~5各項主菜單方可執行;主菜單第6項為獨立的螺旋樓梯設計程序;主菜單第7項為獨立的組合螺旋樓梯設計程序;主菜單第8項為獨立的懸挑樓梯設計程序。
三、程序的適用范圍
LTCAD樓梯結構設計程序,適用于單跑、二跑、三跑等梁式或板式樓梯及螺旋樓梯、懸挑樓梯各種異型樓梯的設計。通過人機交互方式輸入各層樓梯布置,形成各種樓梯形式,可完成樓梯的內力分析與配筋計算,并繪制樓梯施工圖。
LTCAD可從PMCAD或APM讀取數據,也可獨立輸入各層樓梯間的軸線以及梁、柱、墻等,之后再輸入各層樓梯布置。
第二節 一般樓梯設計
一、建立樓梯設計文件
點擊主菜單第1項:“樓梯交互式數據輸入”,進入樓梯工程選擇對話框(見圖8-2)。
1、輸入樓梯文件名
點擊“輸入樓梯文件名”,出現“新建文件”對話框(見圖8-3)。可新建一樓梯文件(注意文件名后不應帶擴展名),或打開已指定目錄下的原有文件。新建文件確定后,即出現“第一標準層信息”對話框(見圖8-4),輸入樓梯板厚和本標準層層高兩個參數,然后進入樓梯輸入LTSR主菜單(見圖8-5) ,進行樓梯平面交互式輸入。
圖8-2 樓梯工程選擇對話框 圖8-3 新建文件對話框
圖8-4 第一標準層信息對話框 圖8-5 樓梯輸入主菜單
2、查找樓梯文件名
進入目錄查找樓梯文件。繼續進行交互式輸入或修改。
3、從整體模型中挑選樓梯間
進入已建立的PMCAD第一結構標準層平面圖,選擇需進行樓梯設計的樓梯間,然后進入樓梯輸入LTSR主菜單(見圖8-5) ,進行樓梯平面交互式輸入。選擇時可使用“任意編輯選擇”或“圍墻選擇”方式選擇樓梯間所在網格,“任意編輯選擇”時,按[TAB]鍵可在“光標方式、沿軸線方式、窗口方式、圍欄方式”間切換。
選擇樓梯間時應注意以下幾點:
(1)只能對一個房間生成,可把房間中原有的結構梁刪除,用樓梯梁替代;在樓梯布置過程中,不能在已形成的房間中增加布置結構梁或墻。
(2)對于單跑、雙跑樓梯(包括兩邊上中間合和中間上兩邊分的類型),樓梯間必須有兩條平行邊。
(3)對三跑樓梯,樓梯間除應有兩條平行邊外,還必須有另一邊與平行邊垂直;對四跑樓梯必須為矩形房間;任意形狀的樓梯,樓梯間也可為任意形狀。
二、樓梯交互式數據輸入
LTCAD的數據分為兩部分:一是樓梯間數據,包括樓梯間的軸線尺寸、其周邊的墻梁柱及門窗洞口的布置、總層數、層高等;二是樓梯布置數據,包括樓梯板、樓梯梁和樓梯基礎等信息。
當以新建文件進入LTSR主菜單時,需進行樓梯間的第一部分樓梯數據輸入。首先進入“軸線輸入”,輸入軸線尺寸;再進入“建筑布置”,輸入其周邊的墻、梁、柱及門窗洞口的布置、總層數、層高等。然后,進入樓梯布置。
1、主信息
點擊“主信息”菜單后,進入屏幕顯示“LTSR主信息1”選項(見圖8-6)和“LTSR 主信息2”選項(見圖8-7),“LTSR 主信息3”選項(見圖8-8)。
(1)踏步是否等分MAVER:踏步是否等分信息。MAVER=0時,踏步數×踏步板高=平臺相對高度, MAVER=1或-1時,可對踏步的第一步或最后一步作調整,最終使踏步數×踏步板高+踏步調整高度=平臺高度。MAVER=1時,對踏步最后一步作調整,MAVER=-1時,對第一步作調整;如在標準樓梯參數中輸入第一步或最后一步高度,則以該數據為準作調整, MAVER不再對該樓梯板起作用。
(2)X向尺寸線標注位置MXD:樓梯平面圖中,X向各跨軸線與總尺寸線標注位置(1在下、2在上)。
(3)Y向尺寸線標注位置MYD:樓梯平面圖中, Y向各跨軸線與總尺寸線標注位置(1在左、2在右)。
(4)總尺寸線留寬BLKD:總尺寸線在建筑平面圖上應留的寬度。
圖8-6 參數輸入主信息一 圖8-7 參數輸入主信息二 圖8-8 參數輸入主信息三
(5)樓梯板裝修荷載QZX:樓梯板粉刷層及裝飾荷載標準值(kN/m2)。
(6)樓梯板活載QHZ:樓梯活荷載標準值(kN/m2)。
2、樓梯布置
點擊“樓梯布置”,進入樓梯布置輸入。樓梯布置有兩種方式:對話框輸入方式和直接布置方式。可任選其一。
(1)對話框輸入方式。由菜單“對話輸入”進入,它把每層的樓梯布置通過參數對話框引導輸入。改變某一參數數據,樓梯布置相應修改,對話框輸入方式只限于布置比較規則的樓梯形式。
①點擊“對話輸入”,屏幕彈出“樓梯類型”選擇框(見圖8-9),選擇圖中任意一種樓梯選擇框,程序進入“參數化輸入”對話框(見圖8-10)。
圖8-9 樓梯類型選擇框 圖8-10 參數化輸入對話框
根據所選樓梯類型,參數化輸入對話框提示輸入各項數據。在樓梯類型選擇框中,如選擇平行跑樓梯,在參數化輸入對話框中,為一平行跑樓梯平面輸入數據。進入本菜單后,點擊“選擇樓梯類型”可重新選擇樓梯類型。
參數化輸入對話框右側圖形顯示已輸入的樓梯間周圍的網格線號和節點號。需先輸入定位起始節點號,它是第一跑樓梯所在網格起始方向的節點。樓梯板布置時,從定位起始節點號開始,選擇按順時針或逆時針方向布置樓梯。起始位置為樓梯第一(起始)步距與樓梯平行的下方軸線的距離。
②點擊“平臺梁信息”,進入“平臺梁信息”對話框(見圖8-11)。平臺梁是指某一樓梯板上方支承的梁,每一塊樓梯板上方可布置一或二根梁;也可以不布置,而讓樓梯板直接支承在房間周邊的梁或墻上。平臺梁的標高自動取與其相連樓梯上方的高度。
③點擊“樓梯基礎信息”,顯示“普通樓梯基礎參數輸入”對話框(見圖8-12),進行樓梯基礎參數輸入。
(2)直接布置方式。直接布置方式需要分別定義樓梯板、樓梯梁、平臺板、基礎
圖8-11 平臺梁信息對話框 圖8-12 普通樓梯基礎參數輸入
等,再用光標或其他方式直接布置構件在網格上。
1)點擊“樓梯”,進入樓梯梯段定義及布置菜單。
“樓梯定義”在布置樓梯之前必須預先定義樓梯。樓梯是按單跑(即樓梯板)定義,所定義的樓梯可用于任意標準層,樓梯定義采用對話框方式,如圖8-13所示。
“梯間布置”用于布置圖8-9所示的13種類型樓梯。“梯間布置”之前必須先進行“樓梯定義”。
第一步:選擇一個梯間類型,程序提供了13種常見類型。
第二步:確定上樓方向第一跑的起始參考節點。
第三步:按照上樓方向的順序,依次選擇各跑梯段的類型和它所處的邊網格線,并輸入其上樓方向起始踏步距離(即平臺寬度)。
“單跑布置”用于已布置樓梯間的某一樓梯板布置的修改。樓梯布置按網格線定位的,每道網格線上都可以布置樓梯,每道網格線布置的樓梯數不限,布置結果只對當前標準層有效。
第一步:選擇一已定義的樓梯。
第二步:輸入樓梯的5個定位數據。具體如下:
①樓梯起始踏步距離:表示上樓方向起始踏步距網格節點的距離(即平臺寬度)。
②樓梯標高:指樓梯起始踏步相對于本層地面處的距離(如第一跑為0)。
③樓梯挑出方向:輸入正(負)1,以偏軸向上(左)為正。
④上樓方向:沿網格從左至右(從下至上)為1,從右至左(從上至下)為-1。
⑤類型:可為圖9指定的任何一種類型(如雙跑樓梯為3)。
第三步:用4種網格選擇(光標方式、沿軸線方式、窗口方式、圍欄方式)之一進行布置。
2)點擊“梯梁”,進入梯梁定義及布置。
梯梁是指布置于樓梯間邊軸線或內部的與各梯板相連的直梁段。
“梯梁定義”在布置梯梁之前必須先定義梁,定義方式同PMCAD中的梁定義。“梯梁布置”樓梯梁布置于樓梯板兩端,每個樓梯板上可布置兩道樓梯梁,布置結果只對當前標準層有效。
第一步:選擇已定義的樓梯梁或普通梁。
第二步:選擇梯梁所屬的樓梯板(用鼠標選擇樓梯板所屬的網格線)。
第三步:用光標平面定位方式點取梯梁的兩個端點,也可用鼠標平面準確定位的各種工具。
“梯梁刪除”,梯梁刪除是梯梁布置的反操作,刪除結果只對當前標準層有效。
3)點擊“平臺板”,進入平臺板定義及布置。
“平板定義”,在布置平臺板之前必須先定義平臺板,定義的平臺板可用于所有標準層。
圖8-13 樓梯定義對話框 圖8-14 第一標準層第1跑鋼筋圖
“平板布置”,平臺板是按節點和網格線布置的,在平臺板周邊必須有網格線。布置結果只對當前標準層有效。
第一步:選擇已定義的平臺板。
第二步:選擇梯梁所屬的樓梯板(用光標選擇樓梯板所屬的網格線)。
第三步:用光標平面定位方式點取節點及網格線。
3、換標準層
在完成一個標準層布置后,新建或顯示另一標準層。
與PMCAD或APM接力使用時,此處會先顯示在PMCAD或APM建模時的已有的各標準層,但在每標準層中只包含選出的樓梯間信息。
4、豎向布置
“樓層布置”,完成樓梯豎向布置。通過標準層、層高組裝樓梯。
“插標準層”,新增標準層插入到所選標準層之前。樓梯結構計算時,要求標準層的順序與其在樓層布置時出現的順序相同。
“全樓組裝”,用于透視觀察整體效果時周邊構件的選擇,并全樓顯示。
“本層全樓”,全樓顯示與當前層顯示切換開關。
5、數據檢查
完成樓梯的整體輸入后,須進行數據檢查,方可對樓梯進行結構計算。
三、樓梯配筋校驗
點擊“樓梯配筋校驗”,程序進行結構計算分析。計算結果及選出的鋼筋顯示在屏幕上(如圖8-14所示),點取“修改鋼筋”或“列表修改”可對鋼筋進行修改。選擇“計算書”,可以生成樓梯設計的計算書;選擇“鋼筋表”可以生成鋼筋表,如圖8-15所示。
圖8-15 樓梯鋼筋表 圖8-16 樓梯施工圖對話框
四、樓梯平面圖
應用主菜單第三項“樓梯施工圖”,彈出如圖8-16所示對話框。
點擊“樓梯平面圖”,進入樓梯平面圖繪制。點取“樓梯平面圖”,首先顯示首層平面模板圖(如圖8-17所示),右側菜單顯示9項內容(如圖8-18所示)。通過右側菜單完成樓梯平面施工圖。操作方法同PMCAD繪制板的結構施工圖。
圖8-17 首層平面模板圖 圖8-18 樓梯平面子菜單
五、樓梯剖面圖
從圖8-16所示對話框中點擊“樓梯剖面圖”,首先提示輸入樓梯剖面圖的起始標高(指結構標高) ,如圖8-19所示, 然后顯示樓梯剖面圖(如圖8-20所示),右邊菜單顯示9項內容(如圖8-21所示)。通過編輯完成樓梯剖面圖。
圖8-19 剖面圖設置對話框 圖8-20 樓梯剖面圖
六、樓梯配筋圖
點擊“樓梯配筋圖”,顯示第一標準層樓梯板的配筋圖(如圖8-22所示);點擊[繼續]按鈕,逐層顯示各標準層樓梯板的配筋圖。
圖8-21 樓梯剖面子菜單 圖8-22 第一標準層樓梯板的配筋圖
七、施工圖圖面布置
點擊“圖形歸并”,屏幕顯示“請輸入樓梯施工圖圖紙規格”,輸入圖紙號,進入施工圖圖面布置,形成最后的施工圖,圖名為“LT*.T”,*代表圖紙序號。
第三節 螺旋樓梯設計
一、螺旋樓梯設計程序的適用范圍
本程序適用于混凝土螺旋樓梯設計。適用于以下三類樓梯:
1、下端鉸支、上端固結螺旋樓梯,其上端或下端可有一段直線梯段;
2、兩端鉸支的螺旋樓梯;
3、兩端固定,中間對稱軸上有一平臺段的螺旋樓梯,當平臺段夾角為0時即為兩端固定的螺旋樓梯。螺旋樓梯中心線的水平投影應為圓弧,總轉角不大于360度, 樓梯中間無支承。
二、操作步驟
1、建立樓梯計算新文件夾,通過改變目錄進入新文件夾。一個文件夾儲存一個螺旋樓梯的計算結果、內力圖形和施工圖,文件名為程序設定。
2、點擊主菜單第6項:“螺旋樓梯設計”,進入螺旋樓梯設計,屏幕彈出螺旋梯類別對話框(見圖8-23) ,螺旋梯數據1對話框(見圖8-24) ,螺旋梯數據2對話框(見圖8-25) ,基礎數據對話框(見圖8-26) 和梯梁數據對話框(見圖8-27)。選擇所設計螺旋梯的類別,并輸入對話框中各數據,點擊[確定]按鈕。屏幕顯示螺旋梯內力圖,圖中各個內力符號的意義及方向如圖8-28所示。
圖8-23 樓梯類別對話框 圖8-24 螺旋樓梯數據1對話框
圖8-25 螺旋樓梯數據2對話框 圖8-26 螺旋樓梯基礎對話框
3、點擊[繼續]按鈕,彈出樓梯配筋結果顯示修改對話框(見圖8-29)。可修改樓梯構件的配筋。
4、點擊[確定]按鈕,進入繪圖。程序自動繪制樓梯配筋圖(如圖8-30所示),通過軸線布置等完善樓梯施工圖。程序自動命名圖名為LXT2.T。
三、對話框中數據的輸入
1、螺旋梯數據1對話框(見圖8-24)
(1)螺旋段高度h (mm):不包括直線段的樓梯高度。
(2)螺旋段中心半徑R(mm):指圓心至梯板中心線的尺寸。
(3)樓梯板寬度b(mm):不包括踏步板挑出部分的尺寸。
(4)樓梯板厚度d(mm):根據撓度的要求,樓梯板厚度宜大于S/30, S為梯板中線展開長度。當不滿足時,程序將在屏幕上提示。
(5)樓梯踏步高度Hst(mm):取值范圍宜在150~250mm。
(6)螺旋段總水平夾角Fa(度):取值范圍10度<Fa≤360度。
(7)螺旋段起始角F0(度):指螺旋段踏步起始線與X軸的夾角,X軸為由左向右的水平軸,逆時針為正,順時針為負,取值范圍-180度≤F0<180度。
(8)直線段高度Sh(mm):無直線段時輸入0。
圖8-27 螺旋樓梯梯梁對話框 圖8-28 內力符號示意圖
圖8-29 樓梯配筋結果顯示修改對話框
(9)直線段水平長度Sl(mm):指直線段的水平投影長度,無直線段時輸入0;當直線段在下端時, Sl輸入負值。
2、螺旋梯數據2對話框(見圖8-25)
(1)踏步板挑出寬度Bt (mm):樓梯板踏步薄板挑出部分的寬度(一側), 不挑出時輸入O。
(2)踏步板挑出厚度Dt(mm):挑出薄板的厚度(內力和配筋計算時不考慮這一部分受力)。
(3)活荷載標準值Q(kN/m2,) :樓梯板面活荷載標準值,根據規范規定取值。
(4)平立面繪圖比例Blk:一般取20~50。
(5)剖面圖繪圖比例Blp:一般取10~30。
3、樓梯基礎及樓梯梁輸入對話框(見圖8-26、圖8-27)
各數據輸入參考一般樓梯設計中的樓梯基礎和樓梯梁的數據輸入。
圖8-30 螺旋樓梯配筋圖
第四節 組合螺旋樓梯設計
一、組合螺旋樓梯設計程序的功能
本程序適用于混凝土組合螺旋樓梯設計。組合螺旋樓梯設計程序與螺旋樓梯設計程序比較補充了以下功能:
1、可由上下兩個螺旋樓梯段構成組合樓梯,兩個螺旋樓梯段的半徑、轉角、高度、及旋轉方向可不相同,這樣就可構成各種不同造型效果的螺旋樓梯;每梯段的最大旋轉角為360度。
2、在兩個螺旋段內可分別設置一個平臺,平臺的位置可以任意設置。
3、樓梯的上下兩端可分別同時設置一段直線段。
4、在樓梯兩個螺旋段的中部或端部可設置一個柱子,程序計算柱子的內力和配筋。樓梯上下兩端的支承條件可分別設置為簡支、固端或梁支撐,并計算出支撐梁的內力和配筋。
二、操作步驟
1、建立樓梯計算新文件夾,通過改變目錄進入新文件夾。一個文件夾儲存一個螺旋樓梯的計算內力、內力圖形和施工圖,文件名為程序設定。
2、點擊主菜單第7項:“組合螺旋樓梯設計”,進入組合螺旋樓梯設計。屏幕彈出總信息對話框(見圖8-31),下旋段、直段數據對話框(見圖8-32),上旋段、柱數據對話框(見圖8-33),基礎數據對話框和梯梁數據對話框。輸入對話框中各數據,點擊[確定]按鈕。屏幕顯示螺旋樓梯內力圖,圖中各個內力的符號的意義及方向如圖8-28所示。
圖8-31總信息對話框 圖8-32下旋段、直段對話框 圖8-33上旋段、柱對話框
圖8-34 組合螺旋樓梯配筋圖
3、點擊[繼續]按鈕,彈出樓梯配筋結果顯示修改對話框(如圖8-29所示)。可修改樓梯構件的配筋。
4、點擊[確定]按鈕,進入繪圖。程序自動繪制樓梯配筋圖(如圖8-34所示),通過軸線布置等完善樓梯施工圖。程序自動命名圖名為LXT2.T。
三、對話框中數據的輸入
1、總信息(見圖8-31)
(1)兩個不同半徑或轉向螺旋段相連:選擇該項。在以后分別輸入下半段螺旋梯和上半段螺旋梯,下上段螺旋梯連續。各段可分別設置直段和旋轉平臺。
(2)中間有柱支承:選擇該項。在各段分別設置一混凝土柱。程序計算內力并配筋。柱可設置于梯段中部或末端。
2、下旋段、直段數據(見圖8-32)和上旋段、柱數據(見圖8-33)。各數據輸入參考螺旋樓梯數據1的數據輸入。
3、樓梯基礎及樓梯梁輸入,各數據輸入參考一般樓梯設計中的樓梯基礎和樓梯梁的數據輸入。
第五節 懸挑樓梯設計
本程序適用于混凝土板式懸挑樓梯設計,樓梯的轉角(包括通常U形、V形、L形等),樓梯上、下梯段的長度和高度可以不同,休息平臺可為圓形、矩形及多邊形三種,梯板兩側可以挑出薄板。
一、操作步驟
1、建立樓梯計算新文件夾,通過改變目錄進入新文件夾。一個文件夾儲存一個懸挑樓梯的計算內力、內力圖形和施工圖,文件名為程序設定。
2、點擊主菜單第8項:“懸挑樓梯設計”,進入懸挑樓梯設計,屏幕彈出懸挑樓梯數據1對話框(見圖8-35)、懸挑樓梯數據2對話框(見圖8-36)、懸挑樓梯數據3對話框(見圖8-37)和基礎數據對話框、梯梁數據對話框。輸入對話框中各數據,點擊[確定]按鈕。屏幕顯示懸挑樓梯內力圖。
圖8-35 數據1對話框 圖8-36 數據2對話框 圖8-37 數據3對話框
3、點擊[繼續]按鈕,彈出樓梯配筋結果顯示修改對話框,可修改樓梯構件的配筋。
4、點擊[確定]按鈕,進入繪圖。程序自動繪制樓梯配筋圖(如圖8-38所示),通過軸線布置等完成樓梯施工圖。程序自動命名圖名為XTLT.T。
二、對話框中數據的輸入
1、懸挑樓梯數據1對話框(見圖8-35)
(1)樓梯平臺水平轉角Fp(度):從下梯段中心線到上梯段中心線的轉角,一般取30度~180度。
(2)樓梯平臺水平半徑R(mm):一般與梯段等寬。
(3)樓梯平臺根部厚度Dpg(mm):宜取Bt/6~Bt/9,Bt為樓梯板寬度,不包括挑出薄板。
(4)樓梯平臺端部厚度 Dpd(mm):宜取70~100mm。
(5)樓梯活荷載標準值Q(kN/m2):水平投影面上均布活荷載標準值。
2、懸挑樓梯數據2對話框中數據的輸入(見圖8-36)。
(1)懸挑樓梯總高度H(mm):起始踏步至樓面的高度。
(2)休息平臺高度Hp(mm):起始踏步至平臺頂的高度。
(3)下梯段水平長度Sd(mm):起始踏步線至平臺交線的水平投影距離。
(4)上梯段水平長度Su(mm):平臺交線至最后一級踏步線的水平距離。
(5)樓梯板寬度Bt(mm):不包括挑出薄板。
(6)樓梯板厚度Dt(mm):一般應滿足大于Sd/20或Su/20。
(7)樓梯踏步高度Hst(mm):取值范圍宜在150~250mm。
(8)踏步板挑出寬度Xb(mm):挑出薄板的挑出寬度,無挑出時輸入0。
(9)踏步板挑出厚度Xd(mm):挑出薄板的厚度。
(10)起始段水平角Fs(度):下梯段中心線與水平軸線的夾角,逆時針為正,順時針為負,取值范圍-180度≤Fs≤180度,用于確定樓梯的平面位置。
3、懸挑樓梯數據3對話框中樓梯平臺類型等的選擇(見圖8-37)。
圖8-38 懸挑樓梯配筋圖
(1)平臺踏步是/否對齊:平臺是否與踏步對齊,以確定平臺的邊緣。
(2)平臺類型:平臺有三種類型,可根據建筑要求選擇。
(3)上樓方向:確定上樓方向,即確定樓梯的上下梯段。
4、樓梯基礎及樓梯梁輸入各數據輸入,參考一般樓梯設計中的樓梯基礎和樓梯梁的數據輸入。
習題:
接第三章的辦公樓設計,應用LTCAD軟件完成樓梯的結構計算和設計,并繪制樓梯結構施工圖。
第九章 JCCAD-基礎的計算與設計
從l998年下半年起,PKPM系列己將原來的“獨立基礎、條形基礎設計軟件JC-CAD”、“彈性地基梁和筏板基礎CAD軟件EF”和“樁基、樁筏設計CAD軟件ZJ”三個軟件合并為一個S-5模塊,統稱為基礎CAD設計軟件(JCCAD)。用同樣的菜單完成輸入、計算和畫圖。功能更強,操作更簡化,除保留原有三個軟件的功能外,還可順利完成混合基礎的設計。JCCAD可與PMCAD接口,讀取柱網軸線和底層結構布置數據以及讀取上部結構計算(PK、TAT、SATWE等)傳來的基礎荷載,可人機交互布置和修改基礎。
第一節 JCCAD的基本功能及特點
一、JCCAD可實現的基本功能及特點
1、柱下獨立基礎(包括倒錐型、階梯型)、現澆或預制杯口基礎、單柱和雙柱或多柱基礎的設計工作;
2、墻下條形基礎(包括磚、毛石、鋼筋混凝土條基,并可帶下臥梁)的設計工作;
3、彈性地基梁、帶肋筏板(梁肋可朝上朝下)的設計工作;
4、柱下平板、墻下筏板基礎、柱下獨立樁基承臺基礎、樁筏基礎、樁格梁基礎、單樁基礎(包括預制混凝土方樁、圓樁、鋼管樁、水下沖鉆孔樁、沉管灌注樁、干作業法樁等)的設計工作;
5、上述多種類型基礎組合起來的大型混合基礎的結構計算、沉降計算和施工圖繪制。施工圖繪制包括基礎平面圖、梁立面、剖面圖、大樣詳圖等。
在基礎結構分析中采用多種力學模型:彈性地基梁單元、四邊形中厚板單元、三角形薄板單元以及周邊支撐彈性板的邊界元方法與解析法。在基礎分析中可采用多種方式考慮上部結構剛度。沉降計算方法包括最常用的基礎底面柔性假設的沉降計算,基礎底面剛性假設的沉降計算及考慮基礎實際剛度的沉降計算。
二、JCCAD主菜單及操作過程
雙擊PKPM快捷方式,進入PKPM主菜單后,選擇“結構”模塊下左側的JCCAD軟件,使其變成藍色,菜單右側此時將顯示JCCAD主菜單,如圖9-1所示。
圖9-1 JCCAD主菜單 圖9-2 輸入地質資料
主菜單可以移動光標選擇,也可鍵入菜單前數字或字符選擇。主菜單3下又包括基礎沉降計算、彈性地基梁結構計算、彈性地基板內力配筋計算、彈性地基梁板結果查詢幾項,進行獨基條基設計須運行主菜單2、主菜單3第1項或主菜單4、6、8項,彈性地基梁板基礎設計須運行第1、2、3、6、7項主菜單,樁基樁筏基礎設計須運行第1、2、4、5、6、7、9項主菜單。
第二節 地質資料輸入
一、地質資料的輸入內容和方式
1、地質資料的內容:
地質資料是基礎設計計算的重要依據。地質資料有兩類,一種是供有樁基礎使用,另一種是供無樁基礎(彈性地基筏板)使用。兩者格式相同,不同僅在于有樁基礎對每層土要求壓縮模量、重度、狀態參數、內摩擦角、內聚力五個參數,而無樁基礎只要求壓縮模量一個參數。一個完整的地質資料應包括如下幾方面:
(1)各個勘測孔的平面坐標;
(2)豎向土層標高;
(3)各個土層的物理力學指標。
程序以勘測孔的平面位置形成平面控制網絡,將勘測孔的豎向土層標高和物理力學指標進行插值,可以得到勘測孔控制網絡內部及附近的豎向各土層的標高和物理力學指標,通過人機交互可以形象地觀測任意一點和任意豎向剖面的土層分布和力學參數。
2、地質資料的輸入方式
JCCAD軟件提供了人機交互和填寫數據文件兩種方式完成地質資料的輸入。
啟動JCCAD模塊,如圖9-1所示,在主菜單選擇“地質資料輸入”,彈出如圖9-2所示的窗口。提示指定存放地質資料的目錄及文件名。用戶可輸入一個文件名,如果這個文件在當前目錄(文件夾)下存在,不論這個文件是人工填寫的還是以前人機交互生成的,那么屏幕上將顯示地質勘探孔點的相對位置和由這些孔點組成的三角單元控制網格,用戶即可利用各子菜單觀察地質情況。如果指定文件不存在,程序將引導用戶采用人機交互方式建立這個地質資料數據文件。
二、土層布置
輸入文件名JZDL(可任意取名,擴展名為.DZ)后,進入地質資料輸入,子菜單如圖9-3所示。地質資料是計算地基承載力和地基沉降變形的必須數據,要求根據《工程地質報告》提供的孔點坐標、土層各項參數準確輸入。
對于新建文件,用戶應依次執行各菜單項。對于舊文件,用戶可根據需要直接進入某項菜單。完成后切勿忘記保存文件,否則輸入的數據將部分或全部放棄。各菜單操作如下。
1、土參數
執行“土參數”命令,屏幕彈出圖9-4所示土參數表。拖動右側滑動條,將繼續顯示其他參數。用鼠標單擊對應參數框使其變成為可編輯狀態,即可對某參數進行輸入。設置好后,選擇“OK”按鈕確認或“Cancel”取消輸入。
2、土層布置
圖9-3 地質資料輸入子菜單 圖9-4 土參數表
執行“土層布置”命令,屏幕彈出圖9-5所示“土層布置”對話框。
先輸入代表土層數,再輸入每層土的名稱。單擊下拉按鈕,將顯示所有土的名稱。單擊菜單右側“添加”按鈕,添加新的土層。單擊菜單右側“插入”按鈕,可在某土層前插入新的土層。單擊菜單右側“刪除”按鈕,可刪除某土層。
圖9-5布置的土層參數 圖9-6孔點參數修改
假設本例中工程地質條件如下:
①粘性土,土層厚0.9~1.2m。
②粉砂,土層厚0.6~2m。
③細砂,土層厚0.9~1.2m。
④粗砂,土層厚4~7m。
⑤圓礫,土層厚6~10m。
3、孔點輸入
執行“孔點輸入”命令,將會彈出下級菜單。
(1)輸入孔位。用戶可在此用光標依次輸入各孔點的相對位置(相對于屏幕左下角點),孔點的精確定位方法同PMCAD中點的輸入。
(2)修改參數。執行“修改參數”命令后,先用光標選擇要修改的孔點,程序彈出圖9-6所示對話框。在彈出的對話框中輸入平面坐標、水頭標高、孔口標高、每一土層層底標高、壓縮模量、重度及其他物理力學指標。根據《工程地質報告》提供的孔點坐標和土層布置,輸入各孔的土層參數。可以選擇下拉菜單的孔點輸入的修改項來修改各孔點的土層設置、孔口標高、孔口坐標、地下水等參數如圖9-6所示。
(3)復制。將相同的物理指標的勘測點復制到指定的位置。
4、網格修改。執行該命令,根據彈出的下級菜單進行網格修改。
5、點柱狀圖。用光標點取平面位置顯示點的土層柱狀圖,如圖9-7所示。
6、土剖面圖
7、畫等高線。利用此菜單繪制地表、任意土層或水頭的等高線分布圖。
可以在下拉菜單中畫等高線,描述土層的分布情況,如圖9-8所示。輸入完畢后,選擇“退出”按鈕。
圖9-7 土層柱狀圖 圖9-8 畫土層等高線
第三節 基礎人機交互輸入
完成地質資料輸入后,回到JCCAD主菜單,進行基礎人機交互輸入。
應用主菜單2,屏幕出現當前目錄下的工程的首層柱網及柱墻布置,并彈出圖9-9所示對話框(第一次計算時不彈出)。重新輸入基礎選擇“重新輸入基礎數據”;重復
圖9-9 基礎數據選擇 圖9-10 基礎輸入主菜單
計算選擇“存在基礎模型數據文件”;再一次計算有修改選擇“讀取已有基礎布置并更新上部結構數據”;也可選擇“選擇保留部分已有的基礎”。單擊[確定]后,在右側出現如圖9-10所示主菜單。
一、地質資料引入
選擇剛建立的地質資料數據,如圖9-11所示,選擇打開后出現如圖9-12所示的窗口,移動或旋轉地質資料的孔點和建筑物相一致。
圖9-11 地質資料數據 圖9-12 地質資料孔點布置
二、參數輸入
選擇“參數輸入”,有“基本參數”和“地梁筏板”等選項。
1、基本參數
選擇“基本參數”,如9-13、圖9-14所示。
(1)地基承載力計算參數。地基承載力特征值faK=270kPa;地基承載力寬度修正系數αmb=3;地基承載力深度修正系數αmd=4.4;基底以下土的重度(或浮重度)γ=20kN/m3;基底以上土的加權平均重度γm=20kN/m3;承載力修正用基礎埋置深度d=6m。
(2)基礎設計參數。室外自然地坪標高為零;基礎歸并系數為0.2;混凝土強度等級為C30;拉梁承擔彎矩比例為零;一層上部結構荷載作用點標高為-0.9m;柱插筋連接方式:閃光對接焊接。
2、地梁筏板
選擇“地梁筏板”彈出如圖9-15~圖9-18所示對話框。
(1)總信息
結構種類:基礎;基床反力系數:20000kPa/m;按廣義文克爾假定計算:是;彈性基礎考慮抗扭:是;人防等級:不計算;雙筋配筋計算壓區配筋百分率(%):0.15;地下水距天然地坪深度(m):0。
(2)梁參數
梁鋼筋歸并系數:0.3;梁支座鋼筋放大系數:1;梁跨中鋼筋放大系數:1.2;梁箍筋放大系數:1;梁主筋級別:2;梁箍筋級別:2;梁立面圖比例:50;梁剖面圖比例:20;梁箍筋間距:200;翼緣分布鋼筋:直徑8,間距200;梁式基礎的覆土標高(m):O;梁設彎起鋼筋:是。
圖9-13 地基承載力計算參數 圖9-14 基礎設計參數
圖9-15 筏板基礎參數——總信息 圖9-16 筏板基礎參數——梁參數
圖9-17 筏板基礎參數——板參數 圖9-18 筏板基礎參數——梁施工圖參數
(3)板參數
梁板混凝土級別:30;梁翼緣、板鋼筋級別:2;板鋼筋歸并系數:0.3;板支座鋼筋連通系數:0.5;板支座鋼筋放大系數:1;板跨中鋼筋放大系數:1.1;柱下平板配筋模式:柱下、跨中板帶分別配筋,全部連通。
(4)梁施工圖參數
梁肋方向:向上;梁圖要鋼筋表:是。
三、荷載輸入
回到主菜單選擇“荷載輸入”,子菜單如圖9-19所示。選擇“荷載參數”,出現如圖9-20所示的對話框,修改組合參數后(一般選擇默認值即可)。回到“荷載輸入”菜單,選擇“讀取荷載”,出現如圖9-21所示的窗口。選擇當前組合,如圖9-22所示,當前組合為藍色顯示,確定后選擇目標組合,如圖9-23所示,由于新規范地基承載力計算采用標準值,而當前組合為基本組合,所以選擇目標為標準組合,一般由最大軸力控制,如圖9-24所示。如果還有附加荷載,選擇附加荷載項輸入。在進行地基變形計算時目標組合應為準永久組合。
圖9-19 荷載輸入子菜單 圖9-20 荷載組合參數 圖9-21 SATWE荷載
圖9-22 當前荷載組合 圖9-23 荷載目標組合一標準組合
四、基礎布置
輸入完畢后回基礎輸入主菜單,根據具體工程選擇具體的基礎類型,本工程為筏板基礎,選擇“筏板”,其子菜單如圖9-25所示。
1、筏板定義和布置
圖9-24 荷載目標組合——標準組合——最大軸力(局部)
選擇圍區生成,彈出如圖9-26所示對話框,選擇“新建”按鈕,彈出如圖9-27所示對話框,定義筏板基礎的參數。確定后選擇“布置”,彈出如圖9-28所示對話框。“確定”后根據命令行提示,圍欄選擇需要布置筏板的位置,生成筏板基礎,如圖9-29所示。
圖9-25 筏板子菜單 圖9-26 構件選擇
圖9-27 筏板定義 圖9-28 筏板挑出長度
圖9-29 筏板布置——圍欄布板
2、筏板荷載
選擇“筏板荷載”,光標選擇修改的位置,出現如圖9-30所示的選項卡。覆土重,無則填0;覆土面荷載恒載標準值(不包括筏板自重),本例填1;覆土面荷載活載標準值(根據地下室使用功能確定),本例填5。
圖9-30 筏板荷載輸入 圖9-31 筏板沖切計算
3、沖切計算
選擇“沖切計算”,如圖9-31所示,如果沖切數值小于1,則不滿足要求,須增加板厚,本例最小值1.0,滿足要求。注意筏板沖切驗算的地基反力要用荷載基本組合。對于框剪結構的核心筒還應進行內筒沖剪計算,選擇內筒沖剪計算,圍欄選區內筒,如圖9-32所示,選擇確定后出現如圖9-33所示的窗口,數值計算結果“內筒沖剪.OUT”。本例內筒沖剪滿足要求。
圖9-32 內筒沖剪計算圖 圖9-33 內筒沖剪計算文件
4、板帶布置
沖切驗算完成后回到上一級基礎輸入主菜單,選擇“板帶”,本例為平板筏基,需要布置板帶(柱上板帶),布置板帶如圖9-34所示。
5、重心校核
回到基礎輸入主菜單,選擇“重心校核”,進行地基承載力極限狀態驗算,選擇標準荷載組,如圖9-35所示,選擇荷載后選擇“筏板重心”,出現如圖9-36所示的窗口,屏幕下面的文字為地基承載力極限狀態計算,如圖9-37所示,本例地基反力304kPa<地基土承載力377kPa。在標準組合狀態下,多選擇幾組荷載組合進行筏板重心計算和地基承載力極限狀態驗算。回到基礎輸入主菜單,選擇“結束退出”,出現如圖9-38所示的選項卡,選擇不修改,進行各組荷載組合下的驗算。計算各組荷載組合后,基礎和地基土承載力整體驗算完成。
圖9-34 板帶布置 圖9-35 筏板重心校核——選荷載組
圖9-36 筏板重心校核 圖9-37 地基承載力校核
圖9-38 梁翼緣寬度處理方式 圖9-39 有限元主菜單 圖9-40 計算模型―基礎形式
第四節 樁筏筏板四邊元有限元計算
對于交叉梁基礎和梁板式筏基、樁基礎和獨立基礎應分別執行JCCAD主菜單3“基礎梁板彈性地基梁計算”和菜單4“樁基承臺獨基沉降計算”。本例是平板筏基,直接執行JCCAD主菜單5“樁筏筏板四邊元有限元計算”,其主菜單如圖9-39所示。
選擇有限元網格劃分與荷載選擇,第一次劃分選擇“第一次網格劃分”,出現如圖9-40所示的選項卡,選擇彈性地基梁板模型、天然地基、上下部結構共同作用(取SATWE剛度SATFDK.SAT)。
一、模型參數
選擇“模型參數”,分別如圖9-41、圖9-42所示。
圖9-41 模型計算參數(1) 圖9-42 模型計算參數(2)
二、網格劃分
完成參數設置后,選擇“網格劃分”,進行有限元網格劃分,如圖9-43所示,選擇“自動劃分”,彈出如圖9-43左下角所示對話框,單擊“確定”劃分完成。
圖9-43 有限元網格劃分 圖9-44 單元生成
三、單元生成和筏板布置
選擇“單元生成”,如圖9-44所示,再選擇筏板布置,如圖9-45所示,然后選擇荷載,選擇SATWE荷載組合,如圖9-46所示。
四、沉降試算
選擇“沉降試算”,出現如圖9-47所示的對話框,選擇“基床系數”,選擇“調整結果”,出現如圖9-48所示的窗口,一般地質條件比較均勻的情況下不必調整。
五、計算
選擇“計算”程序自動進行有限元計算,計算完成后選擇“結果顯示”,出現計算結果輸出選擇界面,如圖9-49所示。選擇“板沉降圖”,可以有等值線和溫度色場兩種顯示方式,如圖9-50所示為等值線表示方式。筏板在各種荷載組合下的彎矩、剪力圖形和結果文件均可在圖9-49所示的界面中選擇輸出。至此筏板基礎計算已經完成。
圖9-45 筏板布置 圖9-46 SATWE荷載組合
圖9-47 沉降試算 圖9-48 基床系數調整結果
圖9-49 筏板計算結果輸出 圖9-50 板沉降圖——等值線
六、交互式配筋設計
有限元計算完成后,選擇“交互式配筋”,出現如圖9-51所示的選項卡,選取參數后,選擇確定,進行交互式配筋,選擇相應的矩形區域配置通長鋼筋,如圖9-52所示,交互式配筋圖如圖9-53所示。
圖9-51 交互配筋參數 圖9-52 交互配筋圖——選擇通筋位置
圖9-53 交互配筋圖
第五節 基礎平面施工圖
回到JCCAD主菜單選擇第七項“筏板基礎配筋施工圖”,主菜單如圖9-54所示。
一、設計參數
選擇“設計參數”彈出如圖9-55、9-56、9-57、9-58所示對話框。用于修改設計參數、剖面信息、鋼筋庫、計算程序等參數。本例采用默認值。
二、軸線繪制
與APM操作方法相同。
三、布筋
包括布板上筋、布板中筋、布板下筋,操作方法相同,以布板上筋為例說明。選擇“布板上筋”其子菜單如圖9-59所示。選擇“自動配筋”下的“自動配筋”,彈出如圖9-60所示對話框。選擇“自動布筋”,程序自動完成板上鋼筋的布置。
圖9-54 施工圖主菜單 圖9-55 常用參數 圖9-56 剖面圖信息
圖9-57 筏板選筋庫 圖9-58 筏板計算程序 圖9-59 板上筋子菜單
圖9-60 自動布筋 圖9-61 提示框
四、畫施工圖
選擇“畫施工圖”,彈出如圖9-61所示提示框。單擊“OK”按鈕,進入其子菜單,如圖9-62所示。
1、畫鋼筋圖
選擇“畫鋼筋圖”,彈出如圖9-63所示對話框,采用默認值,單擊“OK”按鈕,鋼筋布置完畢。
2、畫鋼筋表
選擇“畫鋼筋表”,程序自動給出鋼筋表。
3、圖框
選擇“圖框-存圖”,彈出如圖9-64所示對話框,輸入文件名、插入圖框。可以修改圖紙尺寸。單擊“確定”按鈕,程序自動插入圖框,施工圖繪制完畢,如圖9-65所示。
圖9-62 施工圖子菜單 圖9-63 匯總鋼筋的范圍 圖9-64 插入圖框對話框
圖9-65 基礎平面圖
習題:
接第六章的辦公樓設計,應用JCCAD軟件完成基礎的計算與設計,并繪制基礎結構施工圖。
第十章 梁柱施工圖
第一節 梁柱平面表示法介紹
一、柱平法施工圖的表示方法
柱平法施工圖系在柱平面布置圖上采用列表注寫方式或截面注寫方式表達。
柱平面布置圖,可采用適當比例單獨繪制,也可與剪力墻平面布置圖合并繪制。
在柱平法施工圖中,應按規定注明各結構層的樓面標高、結構層高及相應的結構層號。
1、列表注寫方式
(1)列表注寫方式
列表注寫方式,系在柱平面布置圖上,分別在同一編號的柱中選擇一個截面標注幾何參數代號:在柱集中注寫柱號、柱段起止標高、幾何尺寸與配筋的具體數值,并配以各種柱截面形狀及其箍筋類型圖的方式,來表達柱平法施工圖。
(2)柱表注寫內容
柱表注寫內容規定如下:
①注寫柱編號,柱編號由類型代號和序號組成,應符合表10-1的規定。
表10-1柱編號
柱類型 | 代 號 | XX |
框架柱 | KZ | XX |
框支柱 | KZZ | XX |
芯柱 | XZ | XX |
梁上柱 | LZ | XX |
剪力墻上柱 | QZ | XX |
②注寫各段柱的起止標高,自柱根部往上以變截面位置或截面未變但配筋改變處為界分段注寫。框架柱和框支柱的根部標高系指基礎頂面標高;芯柱的根部標高系指根據結構實際需要而定的起始位置標高;梁上柱的根部標高系指梁頂面標高;剪力墻上柱的根部標高分兩種:當柱縱筋錨固在墻頂部時,其根部標高為墻頂面標高;當柱與剪力墻重疊一層時,其根部標高為墻頂面往下一層的結構層樓面標高。
③對于矩形柱,注寫柱截面尺寸b*h及與軸線關系的幾何參數代號b1、 b2和h1、h2,需對應于各段柱分別注寫。其中b=b1+b2,h=h1+h2。當截面的某一邊收縮變化至與軸線重合或偏到軸線的另一側時,b1、b2、h1、h2中的某項為零或為負值。
對于圓柱,表中b*h一欄改用在圓柱直徑數字前加d表示。為表達簡單,圓柱截面與軸線的關系也用b1、b2和h1、h2表示,并使d=b1+b2=h1+h2。
對于芯柱,根據結構需要,可以在某些框架柱的一定高度范圍內,在其內部的中心位置設置。
芯柱截面尺寸按構造確定,并按標準構造詳圖施工,設計不注;當設計者采用與本構造詳圖不同的做法時,應另行注明,芯柱定位隨框架柱走,不需要注寫其與軸線的幾何關系。
④注寫柱縱筋,當柱縱筋直徑相同,各邊根數也相同時,將縱筋注寫在“全部縱筋”一欄中;除此之外,柱縱筋分角筋、截面b邊中部筋和h邊中部筋三項分別注寫。
⑤注寫箍筋類型號及箍筋類型欄內注寫按規定繪制柱截面形狀及其箍筋類型號。
⑥注寫柱箍筋,包括鋼筋級別、直徑與間距。
當為抗震設計時,用斜線“/”區分柱箍筋加密區與柱身非加密區長度范圍內箍筋的不同間距。施工人員須根據標準構造詳圖的規定,在規定的幾種長度值中取其最大者作為加密區長度。
當柱縱筋采用搭接連接,且為抗震設計時,在柱縱筋搭接長度范圍內的箍筋均應按≤5d及≤100的間距加密。
當為非抗震設計時,在柱縱筋搭接長度范圍內的箍筋加密,應由設計者另行注明。
(3)箍筋類型的表示
具體工程所設計的各種箍筋類型圖以及箍筋復合的具體方式,須畫在表的上部或圖中的適當位置,并在其上標注與表中相對應的b、h和編上類型號。
當為抗震設計時,確定箍筋肢數時要滿足對柱縱筋“隔一拉一”以及箍筋肢距的要求。
2、截面注寫方式
⑴截面注寫方式,系在分標準層繪制的柱平面布置圖的柱截面上,分別在同一編號的柱中選擇一個截面,以直接注寫截面尺寸和配筋具體數值的方式來表達柱平法施工圖。
⑵對除芯柱之外的所有柱截面按規定進行編號,從相同編號的柱中選擇一個截面,按另一種比例原位放大繪制柱截面配筋圖,并在各配筋圖上繼其編號后再注寫截面尺寸b*h、角筋或全部縱筋、箍筋的具體數值,以及在柱截面配筋圖上標注柱截面與軸線關系b1、b2、h1、h2的具體數值。
當縱筋采用兩種直徑時,須再注寫截面各邊中部筋的具體數值。
當在某些框架柱的一定高度范圍內,在其內部的中心位置設置芯柱時,首先按規定進行編號,繼其編號后注寫芯柱的起止標高、全部縱筋及箍筋的具體數值,芯柱截面尺寸按構造確定,并按標準構造詳圖施工,設計不注;當設計者采用與本構造詳圖不同的做法時,應另行注明。
⑶在截面注寫方式中,如柱的分段截面尺寸和配筋均相同,僅分段截面與軸線的關系不同時,可將其編為同一柱號。但此時應在未畫配筋的柱截面上注寫該柱截面與軸線關系的具體尺寸。
二、梁平法施工圖的表示方法
梁平法施工圖系在梁平面圖上采用平面注寫方式或截面注寫方法表達。
梁平面布置圖,應分別按梁的不同結構層(標準層),將全部梁和與其相關聯的柱、墻、板一起采用適當比例繪制。
在梁平法施工圖中,尚應按國家建筑標準設計圖集03G101-1第1.0.8條的規定注明各結構層的頂面標高及相應的結構層號。
對于軸線未采用居中的梁,應標注其偏心定位尺寸(貼柱邊的梁可不注)。
1、平面注寫方式
(1)平面注寫方式
平面注寫方式,系在梁平面布置圖上,分別在不同編號的梁中各選一根梁,在其上注寫截面尺寸和配筋具體數值的方式來表達梁平法施工圖。
平面注寫包括集中標注與原位標注,集中標注表達梁的通用數值,原位標注表達梁的特殊數值。當集中標注中的某項數值不適用梁的某部位時,則將該數值原位標注,施工時,原位標注取值優先。
(2)梁集中標注的內容
梁集中標注的內容,有五項必注值及一項選注值(集中標注可以從梁的任意一跨引出),規定如下:
①梁編號,見表10-2。
表10-2 梁編號
梁類型 | 代號 | 序號 | 跨數及是否帶有懸挑 |
樓層框架梁 屋面框架梁 框 支 梁 非框架梁 懸 挑 梁 井 字 梁 | KL WKL KZL L XL JZL | XX XX XX XX XX XX | (XX)、(XXA)或(XXB) (XX)、(XXA)或(XXB) (XX)、(XXA)或(XXB) (XX)、(XXA)或(XXB) (XX)、(XXA)或(XXB) |
②梁截面尺寸,該項為必注值。當為等截面梁時,用b×h表示;當有懸挑梁且根部和端部的高度不同時,用斜線分隔根部與端部的高度值,即為b×h1 /h2 。
③梁箍筋,包括鋼筋級別、直徑、加密區與非加密區間距及肢數,該項為必注值。箍筋加密區與非加密區的不同間距及肢數需用斜線“/”分隔;當梁箍筋為同一種間距及肢數時,則不需用斜線;當加密區與非加密區的箍筋肢數相同時,則將肢數注寫一次:箍筋肢數應寫在括號內。
當抗震結構中的非框架梁、懸挑梁、井字梁,及非抗震結構中的各類梁采用不同的箍筋(包括箍筋的箍數、鋼筋級別、直徑、間距與肢數),在斜線后注寫梁跨中部分的箍筋間距及肢數。
④梁上部通長筋或架立筋配置,該項為必注值。所注規格與根數應根據結構受力要求及箍筋肢數等構造要求而定。當同排縱筋中既有通長筋又有架立筋時,應用加號“+”將通長筋和架立筋相連。注寫時須將角部縱筋寫在加號的前面,架立筋寫在加號后面的括號內,以示不同直徑及通長筋的區別。當全部采用架立筋時,則將其寫在括號內。
當梁上部縱筋和下部縱筋均為通長筋,且多數跨配筋相同時,此項可加注下部縱筋的配筋值,用分號“;”將上部與下部縱筋的配筋值分隔開來。
2、梁原位標注的內容
梁原位標注的內容規定如下:
(1)梁支座上部縱筋
梁支座上部縱筋,該部位含通長筋在內的所有縱筋。
①當上部縱筋多于一排時,用斜線“/”將各排縱筋自上而下分開。
②當同排縱筋有兩種直徑時,用加號“+”將兩種直徑的縱筋相聯,注寫時將角部縱筋寫在前面。
③當梁中間支座兩邊的上部縱筋不同時,須在支座兩邊分別標注;當梁中間支座兩邊的上部縱筋相同時,可僅在支座的一邊標注配筋值,另一邊省去不注。
(2)梁下部縱筋:
①當下部縱筋多于一排時,用斜線“/”將各排縱筋自上而下分開。
②當同排縱筋有兩種直徑時,用加號“+”將兩種直徑的縱筋相聯,注寫時角筋寫在前面。
③當梁下部縱筋不全部伸入支座時,將梁支座下部縱筋減少的數量寫在括號內。
④當梁的集中標注中已按規定分別注寫了梁上部和下部均為通長的縱筋值時,則不需在梁下部重復做原位標注。
(3)附加箍筋或吊筋
將其直接畫在平面圖中的主梁上,用線引注總配筋值,當多數附加箍筋或吊筋相同時,可在梁平法施工圖上統一注明,少數與統一注明值不同時,再原位引注。
(4)說明
當在梁上集中標注的內容不適用于某跨或某懸挑部分時,則將其不同數值原位標注在該跨或該懸挑部位,施工時應按原位標注數值取用。
當在多跨梁的集中標注中已注明加腋,而該梁某跨的根部卻不需要加腋時,則應在該跨原位標注等截面的b*h,以修正集中標注中的加腋信息。
3、井字梁
井字梁通常由非框架梁構成,并以框架梁為支座。在此情況下,應明確區分井字梁與框架梁或作為井字梁支座的其他類型梁。
4、其他
在梁平法施工圖中,當局部梁的布置過密時,可將過密區用虛線框出,適當放大比例后再用平面注寫方式表示。
第二節 梁柱平法施工圖的繪制
一、梁平法施工圖的繪制
單擊“梁柱施工圖”,彈出如圖10-1所示的界面。
1、梁歸并
單擊第一項菜單“梁歸并”出現如圖10-2的對話框。提示輸入梁歸并的起始層號和終止層號,一般取默認值,即全樓歸并。鍵入[Enter],彈出如圖10-3所示的對話框。
圖10-1 梁柱施工圖主界面
圖10-2 梁歸并起止層號輸入框 圖10-3 豎向強制歸并信息表
單擊“確定”按鈕。彈出如圖10-4所示對話框,要求輸入歸并系數,一般取默認值,即0.2。
輸入[Enter]鍵,顯示各層歸并信息,如圖10-5所示為第一層的梁歸并信息。單擊“退出顯示”,回到主菜單。
2、梁立剖面施工圖
單擊第二項菜單“梁立剖面施工圖”,進入梁立、剖面施工圖的繪制。單擊“選擇樓層”,彈出如圖10-6所示的對話框。
輸入樓層號后單擊“確定”,彈出如圖10-7所示對話框,提示選擇配筋結果。我們選擇已有配筋結果,則生成如圖10-8所示的第一層梁平法配筋圖。
圖10-4 梁歸并系數輸入框
圖10-5 第一層的梁歸并信息
圖10-6 樓層選擇對話框 圖10-7 配筋結果選擇框
圖10-8 第一層梁平法配筋圖
單擊“選梁畫圖”,例如選中KL2(5)250×600,(選中后呈紅色顯示)。鍵入[Enter],彈出如圖10-9所示對話框。提示輸入繪圖參數和補充配筋信息。根據工程需要輸入。
(a)繪圖參數對話框 (b)補充配筋信息對話框
圖10-9 對話框
單擊“確定”彈出如圖10-10所示對話框,要求輸入文件名,我們輸入KL2,單擊“保存”,則出現KL2的配筋圖,如圖10-11所示,(a)為配筋圖,(b)為鋼筋表。
圖10-10 文件名輸入對話框
(a)配筋圖 (b)鋼筋表
圖10-11 KL2的配筋圖
單擊“返回平面”,單擊“退出”并進一步確認,彈出如圖10-12所示對話框。選擇“存入全樓相同歸并梁鋼筋庫”,單擊“確定”按鈕,回到主菜單。
3、梁平法施工圖
單擊“梁平法施工圖”,單擊“繪制新圖”彈出如圖10-6所示對話框,提示選擇樓層號。輸入“第一層”,單擊“確定”按鈕,彈出如圖10-7所示對話框。我們選擇已有配筋結果,則生成如圖10-8所示的第一層梁平法配筋圖。我們可以進行“鋼筋修改”、“立面該筋”、“重標鋼筋”、“標注”、“撓度圖”、“裂縫圖”、“層高表”等操作。
單擊“標注”,選擇“自動標注”,彈出如圖10-13所示對話框。選擇標注在左下兩側,單擊“確定”按鈕。則自動生成軸線。如果鋼筋標注重疊,可以選擇“移動標注”。單擊“寫圖名”可以輸入圖名。
圖10-12 存盤選項對話框 圖10-13 自動標注軸線參數設置 圖10-14 層高表
返回主菜單,單擊“層高表”,插入層高表,如圖10-14所示。
最后單擊“圖框圖例”,繪制圖框,完成梁的平法施工圖。單擊“退出”并進一步確認,彈出如圖10-12所示對話框。選擇“存入全樓相同歸并梁鋼筋庫”單擊“確定”按鈕,回到主菜單。
二、柱平法施工圖繪制
1、柱歸并
單擊第四項菜單“柱歸并”出現如圖10-15的對話框。要求輸入歸并系數,一般取默認值,即0.2。
圖10-15 柱歸并系數輸入框 圖10-16 第一層的柱歸并信息
輸入[Enter]鍵,顯示各層歸并信息,如圖10-16所示為第一層的柱歸并信息。單擊“退出顯示”,回到主菜單。
2、柱立剖面施工圖
單擊第五項菜單“柱立剖面施工圖”,進入柱立、剖面施工圖的繪制。彈出如圖10-7所示對話框,提示選擇配筋結果。我們選擇已有配筋結果。彈出如圖10-17所示對話框,要求輸入柱子選筋歸并參數。根據工程實際修改參數。我們取默認值,單擊“OK”按鈕。
圖10-17 柱選筋歸并參數對話框 圖10-18 樓層表
進入繪圖界面,單擊“選擇樓層”彈出如圖10-18所示對話框。我們選擇第一層,單擊“OK”按鈕,則生成如圖10-19所示的第一層柱平法(截面注寫方式)配筋圖。
圖10-19 第一層柱平法配筋圖
單擊“選柱畫圖”,例如選中KZ1,(選中后呈黃色顯示)。鍵入[Enter],彈出如圖10-20所示對話框。提示輸入柱立面圖繪圖參數,根據工程需要輸入。
圖10-20 柱立面繪圖參數對話框 圖10-21 圖名輸入對話框
我們取默認值,單擊“確定”彈出如圖10-21所示對話框,要求輸入文件名,我們輸入KZ1,單擊“保存”。則出現KZ1的配筋圖,如圖10-22所示,(a)為配筋圖,(b)為鋼筋表。
(a) 配筋圖 (b)鋼筋表
圖10-22 KZ1的配筋圖
單擊“返回平面”,單擊“退出”并進一步確認,彈出對話框,提示是否保存。單擊“保存”按鈕,回到主菜單。
3、柱平法施工圖
單擊第六項“柱平法施工圖”,進入柱平法施工圖的繪制。彈出如圖10-7所示對話框,提示選擇配筋結果。我們選擇已有配筋結果。彈出如圖10-17所示對話框,要求輸入柱子選筋歸并參數。根據工程實際修改參數。我們取默認值,單擊“OK”按鈕。單擊“選擇樓層”彈出如圖10-18所示對話框。我們選擇第一層。單擊“OK”按鈕。則生成如圖10-19所示的第一層柱平法配筋圖。我們可以進行“修改鋼筋”、“插入柱表”、“整體移動”、“移動標注”、“文字標注”、“插入圖框”、“層高表”等操作。
單擊“插入柱表”,彈出如圖10-23所示對話框。全選,單擊“OK”則插入柱表,如圖10-24所示。
圖10-23 柱選擇對話框 圖10-25 文字標注子菜單
圖10-24 柱表圖
單擊“文字標注”,選擇“自動標注”,彈出如圖10-25所示菜單。可以標注“樓面標高”、“柱子尺寸”、“注柱字符”“寫圖名”、“繪制梁線”、“直軸線”、“弧軸線”等操作,不再詳述。
單擊“退出”并保存回到主菜單。
三、整榀框架繪圖
其操作與PK繪制施工圖相似,不再詳述。
第三節 梁柱平法施工圖的視圖
一、梁的平法施工圖視圖
如圖10-26所示梁的平法施工圖,其含義為:
1、該梁為框架梁,其編號為3,有3跨,截面尺寸為250mm×500mm;
圖10-26 梁的平法施工圖
2、箍筋采用直徑為10mm的一級鋼筋,加密區采用4支箍間距為100mm,非加密區采用2支箍間距為200mm;
3、上部通長鋼筋采用2根直徑為20mm的二級鋼筋,下部通長鋼筋采用2根直徑為18mm和4根直徑為22mm的二級鋼筋,分兩排布置,第一批放4根,第二批放2根;
4、構造鋼筋(腰筋)采用兩根直徑為12mm的二級鋼筋;
5、受扭鋼筋采用三根直徑為12mm的二級鋼筋;
6、左右兩側上部鋼筋有兩根直徑為20mm的二級鋼筋;
7、跨中下部有一根直徑為25mm的二級鋼筋;
二、柱的平法施工圖視圖
1、截面注寫方式
如圖10-27所示柱平法施工圖為柱的平法施工圖截面注寫方式,其含義為:
圖10-27 柱的平法施工圖(截面注寫方式)
(1)該柱為框架柱,其編號為1,截面尺寸為600mm×600mm;
(2)箍筋采用直徑為8mm的一級鋼筋,加密區采用2支箍間距為100mm,非加密區采用2支箍間距為200mm;
(3)角部鋼筋采用4根直徑為22mm的二級鋼筋(每個柱角一根);
(4)該柱沿垂直軸有偏心,偏心距為100mm,沿b邊一側布置三根直徑為20mm的二級鋼筋;
(5)該柱沿水平軸無偏心,沿h邊一側布置四根直徑為20mm的二級鋼筋;
2、列表式注寫
如圖10-28所示柱平法施工圖為柱的平法施工圖列表式注寫,以KZ2為例,其含義為:
圖10-28 柱的平法施工圖(列表注寫方式)
(1)該柱為框架柱,其編號為2,一層截面尺寸為500mm×500mm;二~四層截面尺寸為450mm×450mm;
(2)箍筋采用直徑為10mm的一級鋼筋,采用的是井字箍,一層為4支箍,二~四層為3支箍,加密區間距為100mm,非加密區間距為200mm;
(3)角部鋼筋一、二層采用4根直徑為25mm的二級鋼筋,三層采用4根直徑為22mm的二級鋼筋,四層采用4根直徑為20mm的二級鋼筋(每個柱角一根);
(4)該柱一層沿垂直軸無偏心,沿b邊一側布置2根直徑為22mm和1根直徑為25mm的二級鋼筋;二層沿垂直軸有偏心,偏心距為25mm,沿b邊一側布置1根直徑為25mm的二級鋼筋;三層沿垂直軸有偏心,偏心距為25mm,沿b邊一側布置1根直徑為20mm的二級鋼筋;四層沿垂直軸有偏心,偏心距為25mm,沿b邊一側布置1根直徑為16mm的二級鋼筋;
(5)該柱一層沿水平軸無偏心,沿h邊一側布置2根直徑為16mm的二級鋼筋;二~四層沿水平軸有偏心,偏心距為25mm,沿h邊一側布置1根直徑為16mm的二級鋼筋;
習題:
接第六章的辦公樓設計,應用“梁柱施工圖”軟件繪制梁柱結構施工圖。
附錄:常用簡化命令
簡化命令 | 命令全名 | 說 明 | 簡化命令 | 命令全名 | 說 明 |
I | InsFile | 插入圖形 | DT | Text | 標注字符 |
Ins | InsFile | 插入圖形 | Num | Number | 標注數字 |
Plot | 打印繪圖 | CHN | Chinese | 標注中文 | |
Dos | DosC | DOS命令 | DIM | DimPP | 標注點點距離 |
Calc | Calculat | 計 算 器 | DPP | DimPP | 標注點點距離 |
TO | ToolBars | 工 具 條 | DPL | DimPL | 標注點線距離 |
UCS | SnapUcs | 選坐標系 | DLL | DimLL | 標注線線間距 |
MU | MoveUcs | 拖動UCS | DCC | DimCC | 標注弧弧間距 |
LA | Layer | 設線寬色 | DimL | DimLine | 標注直線 |
L | Line | 兩點直線 | DimA | DimAngle | 標注角度 |
LineP | Parallel | 平行直線 | Round | DimRound | 標注精度 |
Pol | PolyLine | 折 線 | DI | InqPP | 查詢點點距離 |
ML | DualLine | 雙 折 線 | DIST | InqPP | 查詢點點距離 |
MLINE | DualLine | 雙 折 線 | IPP | InqPP | 查詢點點距離 |
DL | DualLine | 雙 折 線 | DIPL | InqPL | 查詢點線距離 |
Rec | Rectangl | 矩 形 | IPL | InqPL | 查詢點線距離 |
C | Circle | 圓 環 | DILL | InqLL | 查詢線線間距 |
A | Arc | 圓 弧 | ILL | InqLL | 查詢線線間距 |
E | Erase | 刪除圖素 | DlCC | InqCC | 查詢弧弧間距 |
DEL | Erase | 刪除圖素 | ICC | InqCC | 查詢弧弧間距 |
U | UNDO | UNDO | IR | InqR | 查詢半徑 |
RO | Rotate | 圖素旋轉 | ID | InqD | 查詢直徑 |
MI | Mirror | 圖素鏡像 | IA | InqAngle | 查詢角度 |
O | Offset | 偏移復制 | LA | Layer | 設置圖層 |
AR | MoveCopy | 平移復制 | R | Redraw | 重新顯示 |
ARR | RotaCopy | 旋轉復制 | RA | ZoomAll | 顯示全圖 |
M | DragMove | 圖素拖動 | ZW | ZoomWin | 窗口放大 |
S | DragEndM | 端點拖動 | P | ZoomPan | 平移顯示 |
CP | DragCopy | 拖動復制 | PAN | ZoomPan | 平移顯示 |
BR | Break | 圖素截斷 | Z2X | Zoom2X | 放大一倍 |
TR | Trim | 圖素修剪 | ZX2 | ZoomX2 | 縮小一半 |
EX | Extend | 圖素延伸 | ZX | ZoomX | 比例縮放 |
X | ExPlode | 圖素分解 | ZD | ZoomPIP | 局部放大 |
SC | Transfor | 圖素變換 | ZE | ZoomExt | 充滿顯示 |
F | Fillet | 直線圓角 | ZP | ZoomPrv | 恢復顯示 |
ET | SnPEditT | 點取修改字符 | Fill | FillDsp | 填充開關 |
ST | ZFFont | 定義字體 |
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在WIN10系統里面安裝了PM軟件后,不管任何版本,打開后刀路編輯會出現不完整菜單,以至于我們無法使用PM軟件來做刀路如圖:下面功能無法顯示和選擇。
那我們如何解決這個問題呢?讓它把所有的菜單完整的顯示出來呢!
在這里我上傳個安裝包,用于更改注冊表,從而達到我們想要的效果.
步驟1:安裝方法比較簡單,首先解壓下載好的文件,安裝圖片指示文件,而另一個文件是用來恢復安裝前的狀態,相當于卸載軟件。如圖:
步驟2:安裝后,重啟電腦
步驟3:打開PM,效果如圖: