1、课程学习概述课程学习概述课程学时安排课程学时安排：48学时（理论教学学时（理论教学16学时，上机学时，上机32学时）学时）预修课程预修课程：钢筋混凝土结构、建筑结构抗震、高层建筑结钢筋混凝土结构、建筑结构抗震、高层建筑结构、构、地基与基础工程、地基与基础工程、工程制图。工程制图。课程的性质、目的和任务课程的性质、目的和任务：PKPM结构软件及应用结构软件及应用是土木工程专业一门专业选修课程，主要是土木工程专业一门专业选修课程，主要介绍应用介绍应用PKPM进行建筑结构设计的过程，旨在培养学生综合应用所学知进行建筑结构设计的过程，旨在培养学生综合应用所学知识解决专业问题的实际能力，该课程具有较强的
2、实用性。识解决专业问题的实际能力，该课程具有较强的实用性。课程学习概述课程学习概述教学基本方式教学基本方式：理论教学以课堂讲授为主，实践教学采用上机方式。理论教学以课堂讲授为主，实践教学采用上机方式。考核方式与评分说明考核方式与评分说明：1、平时成绩以上课表现为主；成绩评定采用大作业或考试成绩与、平时成绩以上课表现为主；成绩评定采用大作业或考试成绩与平时成绩相结合的办法，平时成绩相结合的办法，大作业或考试成绩占大作业或考试成绩占80，平时成绩占，平时成绩占20。2、上课缺席、作业缺交超过学校规定者，不能参加期末考查，作、上课缺席、作业缺交超过学校规定者，不能参加期末考查，作不及格处理。不及格处
3、理。课程学习概述课程学习概述授课计划授课计划课程学习概述课程学习概述课程学习概述课程学习概述参考资料和规范参考资料和规范PMCAD用户手册及技术条件用户手册及技术条件SATWE用户手册及技术条件用户手册及技术条件JCCAD用户手册及技术条件用户手册及技术条件建筑结构荷载规范建筑结构荷载规范GB50009-2012建筑抗震设计规范建筑抗震设计规范GB50011-2010混凝土结构设计规范混凝土结构设计规范GB50010-2010高层建筑结构混凝土结构技术规程高层建筑结构混凝土结构技术规程JGJ3-2010结构施工图设计用户手册及技术条件结构施工图设计用户手册及技术条件建筑地基基础设计规范建筑地基
4、基础设计规范GB50007-2011建筑桩基设计规范建筑桩基设计规范JGJ94-2008课程学习概述课程学习概述PKPM结构软件从入门到精通结构软件从入门到精通，杨星编著，中国建筑工业出版社，杨星编著，中国建筑工业出版社 混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图（现浇混凝土框架、剪力墙、梁、板）（现浇混凝土框架、剪力墙、梁、板）11G101-1混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图（独立基础、条形基础、筏形基础及桩基承台）（独立基础、条形基础、筏形基础及桩基承台）11G10
5、1-3第二章第二章 PKPM软件简介软件简介PKPM软件的发展过程软件的发展过程PKPM2010 结构常用功能模块结构常用功能模块PKPM2010软件安装软件安装PKPM2010软件的结构软件的结构设计流程简介设计流程简介第二章第二章 PKPM软件简介软件简介PKPM软件的发展过程软件的发展过程 PKPM软件是软件是中国建筑科学研究院中国建筑科学研究院研发的集建筑、结构、研发的集建筑、结构、设备、工程量统计、概预算及节能设计等于一体的大型建筑工设备、工程量统计、概预算及节能设计等于一体的大型建筑工程综合程综合CAD系统。目前，系统。目前，PKPM在国内设计行业占有绝对优势，在国内设计行业占有绝
6、对优势，拥有用户上万家，市场占有率达拥有用户上万家，市场占有率达90%以上以上，现已成为国内应用，现已成为国内应用最为普遍的最为普遍的CAD系统。系统。20世纪世纪80年代，中国建筑科学研究院结构所开发研制了国年代，中国建筑科学研究院结构所开发研制了国内最早的混凝土框排架设计软件内最早的混凝土框排架设计软件PK，之后又推出了结构平面，之后又推出了结构平面设计设计CAD软件软件PMCAD等其他模块，等其他模块，PKPM软件名称也由此诞软件名称也由此诞生。生。第二章第二章 PKPM软件简介软件简介 随着三维结构分析软件随着三维结构分析软件TAT、基础工程计算机辅助设、基础工程计算机辅助设计软件计软
7、件JCCAD等的研发成功，使得等的研发成功，使得PKPM软件在软件在20世纪世纪90年代已成为建筑年代已成为建筑CAD行业的领军软件。行业的领军软件。后来又有结构空间有限元分析设计软件后来又有结构空间有限元分析设计软件SATWE、钢结、钢结构计算机辅助设计软件构计算机辅助设计软件STS、复杂空间结构分析与设计软件、复杂空间结构分析与设计软件PMSAP以及其他软件模块的陆续推出，使得以及其他软件模块的陆续推出，使得PKPM软件功软件功能更加完美强大。能更加完美强大。第二章第二章 PKPM软件简介软件简介 21世纪后的版本变迁：世纪后的版本变迁：PKPM2002版版 PKPM2005版版 PKPM
8、2008版版 针对新荷载规范、新抗震规范、结构和地基基础等新设计针对新荷载规范、新抗震规范、结构和地基基础等新设计规范的颁布规范的颁布，建研院对，建研院对PKPM软件进行了跨版本升级，推出了软件进行了跨版本升级，推出了PKPM2010版本。版本。第二章第二章 PKPM软件简介软件简介PKPM2010 结构常用功能模块结构常用功能模块PMCAD 结构平面计算机辅助设计模块结构平面计算机辅助设计模块SATWE、SATWE8 多高层结构空间有限元分析模块多高层结构空间有限元分析模块墙梁柱施工图墙梁柱施工图剪力墙、梁和柱施工图绘制模块剪力墙、梁和柱施工图绘制模块JCCAD基础分析、设计及施工图绘制模块
9、基础分析、设计及施工图绘制模块PMSAP、PMSAP8 复杂多高层结构分析设计模块复杂多高层结构分析设计模块第二章第二章 PKPM软件简介软件简介TAT多高层建筑结构三维分析模块多高层建筑结构三维分析模块QITI砌体结构设计模块砌体结构设计模块STS钢结构设计模块钢结构设计模块PK钢筋混凝土框排架设计模块钢筋混凝土框排架设计模块LTCAD楼梯计算机辅助设计模块楼梯计算机辅助设计模块第二章第二章 PKPM软件简介软件简介具有结构具有结构建模功能建模功能的模块：的模块：PMCADPMSAPSTSQITI具有结构分析具有结构分析与设计功能的与设计功能的模块：模块：SATWESATWE8PMSAPPM
10、SP8TATTAT-8PK墙梁柱施墙梁柱施工图绘制工图绘制基础设基础设计模块计模块JCCAD第二章第二章 PKPM软件简介软件简介PKPM2010 软件安装软件安装 PKPM2010适用于目前常用的适用于目前常用的XP、WIN7等操作系统。等操作系统。PKPM2010有有单机版（单机软件锁）和网络版（网络锁）单机版（单机软件锁）和网络版（网络锁）两种两种类型，安装方法不同。类型，安装方法不同。单机版单机版PKPM2010首先要将计算机安全软件关闭，安装过首先要将计算机安全软件关闭，安装过程大致均可分为程大致均可分为“选择单机版选择单机版”、“选定安装路径选定安装路径”、“选择选择安装模块安装模
11、块”、“安装软件安装软件”和和“安装安装USB锁软件驱动锁软件驱动”五步五步。由于驱动为破解补丁，容易被杀毒软件误判从而破坏软件正常由于驱动为破解补丁，容易被杀毒软件误判从而破坏软件正常使用，故最后需要将使用，故最后需要将PKPM2010添加到安全软件的信任白名单。添加到安全软件的信任白名单。64位位WIN7系统安装系统安装PKPM2010实例实例 先把杀毒软件和安全卫士或电脑管家退出关掉，已经安装过同款软先把杀毒软件和安全卫士或电脑管家退出关掉，已经安装过同款软件的，检查电脑的是否存在件的，检查电脑的是否存在“PKPM”这个文件夹，有的话要把这个文件夹，有的话要把“PKPM”整个文件夹删掉整
12、个文件夹删掉。将安装盘置入光盘驱动器，运行将安装盘置入光盘驱动器，运行setup.exe安装程序，程序开启安装。安装程序，程序开启安装。图图1第二章第二章 PKPM软件简介软件简介图图2图图3图图4第二章第二章 PKPM软件简介软件简介图图5第二章第二章 PKPM软件简介软件简介图图6第二章第二章 PKPM软件简介软件简介图图7第二章第二章 PKPM软件简介软件简介图图8第二章第二章 PKPM软件简介软件简介图图9图图10第二章第二章 PKPM软件简介软件简介图图11图图12第二章第二章 PKPM软件简介软件简介图图13第二章第二章 PKPM软件简介软件简介图图14图图15图图16图图17 然
13、后，将整个然后，将整个PKPM 安装文件夹添加到安全卫士或电脑管家安装文件夹添加到安全卫士或电脑管家的木马查杀信任区和杀毒软件的白名单中。的木马查杀信任区和杀毒软件的白名单中。最后，重启电脑，最后，重启电脑，插软件锁（狗）开始使用插软件锁（狗）开始使用。PKPM软件的结构设计流程简介软件的结构设计流程简介PMCAD创建设计模型：定义轴创建设计模型：定义轴网、楼层定义、荷载输入、楼梯网、楼层定义、荷载输入、楼梯处理、设计参数和楼层组装等。处理、设计参数和楼层组装等。SATWE-8分析与设计：分析分析与设计：分析与设计参数定义、内力计算与与设计参数定义、内力计算与配筋计算、分析结果评价等。配筋计算
14、、分析结果评价等。墙梁柱施工图绘制：梁平法施工墙梁柱施工图绘制：梁平法施工图、柱平法施工图、图纸审核。图、柱平法施工图、图纸审核。PMCAD绘图楼板配筋图、图纸绘图楼板配筋图、图纸审核。审核。JCCAD基础设计：基础设计：SATWE-8二二次分析、地质质料输入、基础设次分析、地质质料输入、基础设计、施工图绘制及审核。计、施工图绘制及审核。TCAD或或AutoCAD：过梁、构造：过梁、构造柱、檐口、外挑现浇等详图及楼柱、檐口、外挑现浇等详图及楼梯施工图绘制。梯施工图绘制。多层混凝土框架结构多层混凝土框架结构PMCAD创建设计模型：定义轴创建设计模型：定义轴网、楼层定义、荷载输入、楼梯网、楼层定义
15、、荷载输入、楼梯处理、设计参数和楼层组装等。处理、设计参数和楼层组装等。SATWE分析与设计：分析与设计参数分析与设计：分析与设计参数定义、内力计算与配筋计算、（弹性动定义、内力计算与配筋计算、（弹性动力时程分析、框支剪力墙分析）、分析力时程分析、框支剪力墙分析）、分析结果评价等。结果评价等。墙梁柱施工图绘制：梁平法施工墙梁柱施工图绘制：梁平法施工图、柱平法施工图、图纸审核。图、柱平法施工图、图纸审核。PMCAD绘图楼板配筋图、图纸绘图楼板配筋图、图纸审核。审核。JCCAD基础设计：基础设计：SATWE二次二次分析、地质质料输入、基础设计、分析、地质质料输入、基础设计、施工图绘制及审核。施工图
16、绘制及审核。TCAD或或AutoCAD：过梁、构造：过梁、构造柱、檐口、外挑现浇等详图及楼柱、檐口、外挑现浇等详图及楼梯施工图绘制。梯施工图绘制。高层混凝土框架结构高层混凝土框架结构第三章第三章 结构建模方法及结构建模方法及PMCAD应用应用PMCAD基本功能及使用简介基本功能及使用简介PMCAD轴网输入轴网输入PMCAD楼层定义、构件布置和层编辑楼层定义、构件布置和层编辑PMCAD荷载输入荷载输入设计参数设定设计参数设定楼层组装楼层组装第三章第三章 结构建模方法及结构建模方法及PMCAD应用应用PMCAD基本功能及使用简介基本功能及使用简介 PMCAD是是PKPM2010软件进行混凝土结构设
17、计的软件进行混凝土结构设计的核心模块核心模块，采用人机交互界面，可引导用户方便的建立整栋建筑的结构设计模采用人机交互界面，可引导用户方便的建立整栋建筑的结构设计模型（包括型（包括轴网定义、构件布置、荷载定义、楼板生成、楼层组装、轴网定义、构件布置、荷载定义、楼板生成、楼层组装、模型检查和修改等步骤模型检查和修改等步骤）。）。第三章第三章 结构建模方法及结构建模方法及PMCAD应用应用（4）为上部结构各绘图）为上部结构各绘图CAD模块提供结构构件的模块提供结构构件的精确尺寸精确尺寸；（5）为基础设计）为基础设计CAD模块提供底层结构布置与轴线网络设模块提供底层结构布置与轴线网络设 置，并置，并提
18、供上部结构传下的恒活荷载提供上部结构传下的恒活荷载；（6）现浇钢筋混凝土）现浇钢筋混凝土楼板结构计算与配筋设计楼板结构计算与配筋设计；（7）结构平面施工图结构平面施工图辅助设计。辅助设计。PMCAD基本功能：基本功能：（1）人机交互人机交互建立全楼结构模型；建立全楼结构模型；（2）自动导算荷载自动导算荷载建立恒活荷载库；建立恒活荷载库；（3）为）为PKPM各种计算模型提供计算所需各种计算模型提供计算所需数据文件数据文件；P1.PMCAD主菜单模块主菜单模块 P2.创建工作目录及工程名创建工作目录及工程名1.创建工作目录创建工作目录2.定义工程名定义工程名3.PMCAD模型文件模型文件 P3.P
19、MCAD交互式建模界面交互式建模界面1.建筑模型与荷载输入建筑模型与荷载输入第三章第三章 结构建模方法及结构建模方法及PMCAD应用应用2.Autocad平面图向建筑模型转化平面图向建筑模型转化第三章第三章 结构建模方法及结构建模方法及PMCAD应用应用轴网输入轴网输入轴线轴线网格网格轴网轴网定位系统定位系统布置梁、柱、布置梁、柱、墙等结构构件墙等结构构件传递尺寸数据传递尺寸数据绘制施工图绘制施工图提供基础构件定位数据提供基础构件定位数据第三章第三章 结构建模方法及结构建模方法及PMCAD应用应用 轴网类型只与结构布置轴网类型只与结构布置方案有关方案有关，在创建轴网前，在创建轴网前，首先要做的
20、工作是熟悉建筑首先要做的工作是熟悉建筑图，确定结构构件的布置方图，确定结构构件的布置方案（初步设计方案），案（初步设计方案），需要需要布置梁墙的位置要绘制网线，布置梁墙的位置要绘制网线，需要布置柱的位置需要形成需要布置柱的位置需要形成网点。网点。第三章第三章 结构建模方法及结构建模方法及PMCAD应用应用简单正交轴网建立简单正交轴网建立第三章第三章 结构建模方法及结构建模方法及PMCAD应用应用简单圆弧轴网建立简单圆弧轴网建立第三章第三章 结构建模方法及结构建模方法及PMCAD应用应用复杂轴网建立复杂轴网建立 建筑平面呈凹凸形、蝶形、建筑平面呈凹凸形、蝶形、Y形、形、L形等复杂形态时，可以形等
21、复杂形态时，可以把建筑平面划分成多个正交、圆弧网格的组合进行轴网创建。把建筑平面划分成多个正交、圆弧网格的组合进行轴网创建。第三章第三章 结构建模方法及结构建模方法及PMCAD应用应用轴线命名轴线命名输入轴线名将在施工图中应用输入轴线名将在施工图中应用第三章第三章 结构建模方法及结构建模方法及PMCAD应用应用细部网格输入细部网格输入方法一方法一 利用正交轴网利用正交轴网132正交轴网1：2000mm 2000mm正交轴网1：2000mm 2000mm正交轴网2：2000mm 4000mm正交轴网3：2000mm 3000mm第三章第三章 结构建模方法及结构建模方法及PMCAD应用应用方法二方
22、法二 利用两点直线或平行直线利用两点直线或平行直线123第三章第三章 结构建模方法及结构建模方法及PMCAD应用应用轴网编辑轴网编辑第三章第三章 结构建模方法及结构建模方法及PMCAD应用应用从从DWG图识别轴网图识别轴网第三章第三章 结构建模方法及结构建模方法及PMCAD应用应用第三章第三章 结构建模方法及结构建模方法及PMCAD应用应用第三章第三章 结构建模方法及结构建模方法及PMCAD应用应用第三章第三章 结构建模方法及结构建模方法及PMCAD应用应用第三章第三章 结构建模方法及结构建模方法及PMCAD应用应用第三章第三章 结构建模方法及结构建模方法及PMCAD应用应用 定义用于各结构标
23、准层的柱、梁、墙、板等构件类型和截定义用于各结构标准层的柱、梁、墙、板等构件类型和截面，在已建立的轴网上布置已定义的构件，对构件进行编辑修面，在已建立的轴网上布置已定义的构件，对构件进行编辑修改和定义楼层设计参数等。改和定义楼层设计参数等。所有所有构件布置和荷构件布置和荷载布置皆相同载布置皆相同的结构层的结构层可以划分到一个可以划分到一个结构标结构标准层准层。楼层标准层按楼层楼层标准层按楼层标高由低到高依次进行标高由低到高依次进行定义。定义。标准层添加和切换标准层添加和切换 PMCAD楼层定义及构件输入楼层定义及构件输入柱布置柱布置后布置的柱将替换同一位置上前期布置的柱后布置的柱将替换同一位置
24、上前期布置的柱主梁布置主梁布置后布置的梁将替换同一位置上前期布置的梁！后布置的梁将替换同一位置上前期布置的梁！次梁一般按主梁进行布置次梁一般按主梁进行布置！第三章第三章 结构建模方法及结构建模方法及PMCAD应用应用墙布置墙布置后布置的墙将替换同一位置上前期布置的墙！后布置的墙将替换同一位置上前期布置的墙！墙洞口布置墙洞口布置第三章第三章 结构建模方法及结构建模方法及PMCAD应用应用斜杆布置斜杆布置楼板生成楼板生成楼板错层设置楼板错层设置板厚修改板厚修改楼板洞口布置楼板洞口布置层信息输入层信息输入构件材料设置构件材料设置构件删除构件删除第三章第三章 结构建模方法及结构建模方法及PMCAD应用
25、应用层编辑层编辑删除标准层删除标准层插标准层插标准层 PMCADPMCAD荷载处理特点：荷载处理特点：风荷载、地震作用只需输入荷载参数；风荷载、地震作用只需输入荷载参数；依照用户选择，自动进行荷载折减；依照用户选择，自动进行荷载折减；恒载、可变荷载按标准值输入；恒载、可变荷载按标准值输入；自动套用荷载规范进行荷载、内力组合自动套用荷载规范进行荷载、内力组合；自动计算构件自重，只需输入直接施加在自动计算构件自重，只需输入直接施加在 构件上的荷载；构件上的荷载；自动进行荷载导算。自动进行荷载导算。PMCAD荷载输入荷载输入恒活设置和楼面荷载输入恒活设置和楼面荷载输入柱、梁、墙等构件自重自动计算；柱
26、、梁、墙等构件自重自动计算；楼面恒载包括楼板自重和楼板粉刷自重等，楼面恒载包括楼板自重和楼板粉刷自重等，其中楼板自重可选择自动计算或手算输入；其中楼板自重可选择自动计算或手算输入；楼面活荷载可考虑折减，可通过设置折减系数实现；楼面活荷载可考虑折减，可通过设置折减系数实现；建筑结构荷载规范建筑结构荷载规范GB50009-2012建筑抗震设计规范建筑抗震设计规范GB50011-2010第三章第三章 结构建模方法及结构建模方法及PMCAD应用应用定义导荷方式定义导荷方式梁间荷载输入梁间荷载输入设计参数设定设计参数设定总信息总信息材料信息材料信息地震信息地震信息风荷载信息风荷载信息钢筋信息钢筋信息总信
27、息总信息结构体系：结构体系：框架结构、框剪结构、框筒结构、框架结构、框剪结构、框筒结构、剪力墙结构、筒中筒结构剪力墙结构、筒中筒结构等等结构主材：钢筋混凝土、钢和混凝土等结构主材：钢筋混凝土、钢和混凝土等结构重要性系数：结构重要性系数：安全等级一、二和三级安全等级一、二和三级分别取分别取1.1、1.0和和0.9梁、柱、墙、板保护层厚度：梁、柱、墙、板保护层厚度：混凝土结构设计规范混凝土结构设计规范GB50010-2010第第8.2.1条条框架梁端负弯矩调整系数：框架梁端负弯矩调整系数：混凝土结构设计规范混凝土结构设计规范GB50010-2010第第5.43条条考虑使用年限的活荷载调整系数：考虑
28、使用年限的活荷载调整系数：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 JGJ3-2010第第5.6.1条条（50年取年取1.0,100年取年取1.1）材料信息材料信息混凝土容重：混凝土容重：框架结构取框架结构取25.526kN/m3、框剪结构取框剪结构取25.526kN/m3、剪力墙结构取剪力墙结构取25.526kN/m3钢筋类别：钢筋类别：混规混规4.2.3条条剪力墙分布钢筋配筋率和间距：剪力墙分布钢筋配筋率和间距：抗规抗规6.4.3条、条、6.4.4条条地震信息地震信息设计地震分组和设防地震烈度：设计地震分组和设防地震烈度：抗规抗规附录附录A给出类各省市的给出类各省市的设计地震分
29、组和设防烈度设计地震分组和设防烈度。场地类别：场地类别：抗规抗规4.1.6条，根据场地等效剪条，根据场地等效剪切波速和场地覆盖层深度确定切波速和场地覆盖层深度确定。场地等效剪切波速：场地等效剪切波速：抗规抗规附录附录4.1.4条条场地覆盖层厚度：场地覆盖层厚度：抗规抗规附录附录4.1.5条条抗震等级：抗震等级：抗规抗规6.1.2条或条或高规高规3.9.3条条3.9.6条条。抗震构造措施的抗震等级：抗震构造措施的抗震等级：抗规抗规3.3.2条或条或高规高规3.9.1条、条、3.9.2条和条和3.9.7条条。周期折减系数：周期折减系数：高规高规4.3.17条条计算振型个数：计算振型个数：抗规抗规5
30、.2.2条条文说明条条文说明一般取振型参与质量达总质量一般取振型参与质量达总质量90%的振型数的振型数风荷载信息风荷载信息修正后基本风压：修正后基本风压：荷载规范荷载规范8.1.2条和附录条和附录E.5，高规高规4.2.2条条地面粗糙类别：地面粗糙类别：荷载规范荷载规范8.2.1条，条，AD四类四类 体型系数：体型系数：荷载规范荷载规范8.3.1条由建筑体型确定条由建筑体型确定第三章第三章 结构建模方法及结构建模方法及PMCAD应用应用钢筋信息钢筋信息钢筋强度设计值：钢筋强度设计值：混范混范4.2.3条条楼层组装根据初步结构方案，输入复制层数、层高和标准层号。标准层标准层1标准层标准层2标准层标准层3第三章第三章 结构建模方法及结构建模方法及PMCAD应用应用结构整楼模型结构整楼模型谢谢大家！
