本書是在第1版《PKPM2010結(jié)構(gòu)CAD軟件應(yīng)用與結(jié)構(gòu)設(shè)計實例》的基礎(chǔ)上,以PMCAD建立模型和SATWE結(jié)構(gòu)計算這兩個常用的軟件為主線,以全新的PKPMV3.2版軟件為基礎(chǔ),從體系正確選擇、結(jié)構(gòu)模型建立、參數(shù)合理選取、計算結(jié)果分析、施工圖繪制五個方面,結(jié)合工程實例,對框架結(jié)構(gòu)、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架核心筒結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)設(shè)計深入淺出地闡述了工程從結(jié)構(gòu)方案確定、建模計算到施工圖繪制的全過程,對結(jié)構(gòu)方案確定和優(yōu)化、模型計算和調(diào)整中一些疑難問題進行了適當(dāng)分析并同時給出一些合理化建議,以幫助設(shè)計人員縮短調(diào)整建模時間,避免做大量的無用功,把主要精力用于施工圖繪制上。從而使結(jié)構(gòu)設(shè)計人員不但能在短期內(nèi)快速掌握PMCAD軟件的使用,而且能又快又好地做出結(jié)構(gòu)設(shè)計。本書可供建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員、施工圖審查人員閱讀使用,亦可作為土木建筑專業(yè)的高等院校師生作為結(jié)構(gòu)設(shè)計的參考用書。
本書不僅僅是一本普通PKPM的入門書,更體現(xiàn)了如下的鮮明特色:
1.采用PKPM新規(guī)范版本V3.2建模計算
2.選取實例具有很強的實用性和代表性
3.結(jié)合規(guī)范條文分析設(shè)計中要點和難點
4.概念設(shè)計內(nèi)容貫穿于每個實例章節(jié)中
5.引導(dǎo)初學(xué)者一步步提高結(jié)構(gòu)設(shè)計水平
6.把復(fù)雜工程做到經(jīng)濟合理,簡單工程做到富有創(chuàng)意
隨著近十年來我國城市化進程的飛速發(fā)展和對外開放, 國外許多建筑大師紛紛涌入中國建筑市場,打破了國內(nèi)原有較為單一的建筑設(shè)計格局, 各類新奇特建筑可以說是層出不窮, 這不僅給結(jié)構(gòu)設(shè)計人員帶來了巨大挑戰(zhàn), 同時也給結(jié)構(gòu)軟件行業(yè)提出了更高的要求。PKPM 結(jié)構(gòu)CAD 軟件作為國內(nèi)結(jié)構(gòu)工程師的主要設(shè)計工具之一, 為了適應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)的更新, 及時滿足用戶在應(yīng)用過程中提出的大量新的需求, 同時也為了更好地與國際接軌, 歷經(jīng)五年精心打造于2017 年正式推出了全新的版本———PKPMV3.2 版。
2010 新規(guī)范版本設(shè)計軟件PKPM V3.2 版自正式發(fā)行以來, 受到了結(jié)構(gòu)設(shè)計人員的普遍好評, 應(yīng)該說其分析功能更加強大、模塊內(nèi)容更加豐富、運算速度更穩(wěn)更快、參數(shù)選取更加開放、軟件接口更加靈活、計算結(jié)果更加詳盡。但由于采用了全新的Ribbon 界面替代了經(jīng)典的菜單欄和下拉菜單, 許多設(shè)計人員覺得無法適應(yīng)。為了能快速入門, 及時熟練地掌握新版PKPM 結(jié)構(gòu)CAD 系列軟件, 應(yīng)出版社要求, 特對原《PKPM2010 結(jié)構(gòu)CAD 軟件應(yīng)用與結(jié)構(gòu)設(shè)計實例》一書進行了全面修訂, 所有實例全部采用PKPM V3.2 版軟件進行實例操作和講解, 設(shè)計人員可自己動手參照本書所講的內(nèi)容, 一步一步完成常見的現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系的結(jié)構(gòu)建模和分析計算, 并最終完成施工圖繪制工作。
本書選取實際工程中常見的不同結(jié)構(gòu)體系的范例結(jié)合規(guī)范條文從體系正確選擇、結(jié)構(gòu)模型建立、參數(shù)合理選取、計算結(jié)果分析、施工圖樣繪制五個方面深入細(xì)致地闡述了工程項目從結(jié)構(gòu)方案確定、建模分析計算到施工圖繪制的全過程, 并同時對結(jié)構(gòu)方案確定和構(gòu)件優(yōu)化、模型計算和調(diào)整中一些常見疑難問題進行了適當(dāng)分析并同時給出了一些合理化建議, 幫助設(shè)計人員縮短調(diào)整建模時間, 避免做大量的無用功, 把主要精力用在施工圖繪制上。
1.體系正確選擇結(jié)構(gòu)體系與布置應(yīng)滿足使用功能要求, 盡可能地與建筑相一致, 平面和立面形式規(guī)則、傳力直接,有足夠承載力、剛度和延性, 施工簡便, 經(jīng)濟合理。
2.結(jié)構(gòu)模型建立結(jié)構(gòu)模型相當(dāng)于一個人的骨架, 也是結(jié)構(gòu)設(shè)計最重要的部分, 結(jié)構(gòu)模型的建立、必要的簡化計算與處理, 應(yīng)符合建筑的實際工作狀況。
3.參數(shù)合理選取SATWE 結(jié)構(gòu)模型計算與分析, 參數(shù)的設(shè)定是關(guān)鍵, 設(shè)計人員如果不明白這些參數(shù)的含義而隨意選取或取軟件默認(rèn)值, 其計算結(jié)果有可能嚴(yán)重失真, 導(dǎo)致工程存在重大安全隱患。
4.計算結(jié)果分析結(jié)構(gòu)設(shè)計必須強調(diào)對計算結(jié)果進行合理性、正確性的分析和判斷, 保證整體計算指標(biāo)符合規(guī)范要求, 構(gòu)件計算無超筋現(xiàn)象, 才能最終作為施工圖繪制的依據(jù)。
5.施工圖繪制施工圖是結(jié)構(gòu)工程師的“語言冶, 是設(shè)計者設(shè)計意圖的體現(xiàn), 同時也是工程施工的重要依據(jù)。另一方面, 施工圖樣簽字蓋章后將具有法律效力, 設(shè)計人員對圖樣設(shè)計質(zhì)量要終身負(fù)責(zé)。因此, 出正式施工圖前一定要仔細(xì)再仔細(xì), 認(rèn)真再認(rèn)真。
目前, 為了順應(yīng)國家規(guī)范對建筑的不同要求, PKPM CAD 系列軟件已發(fā)展成為一種多專業(yè)、多用途的綜合性軟件系統(tǒng), 本書介紹的只是其中的很少一部分內(nèi)容, 主要側(cè)重于不同結(jié)構(gòu)形式建模分析計算和對計算參數(shù)的理解掌握, 但設(shè)計人員只要認(rèn)真通過本書的學(xué)習(xí), 對于軟件的其他功能模塊可以做到觸類旁通, 并對后續(xù)PKPM CAD 其他模塊的學(xué)習(xí)和結(jié)構(gòu)設(shè)計水平的提高相信會有極大幫助。
特別需要指出的是, 中國建筑科學(xué)研究院北京構(gòu)力科技有限公司對該軟件擁有最終解釋權(quán)。軟件的版本是不斷更新的, 本書所采用的軟件是以2017 年發(fā)布的PKPM V3.2 版為準(zhǔn), 軟件升級后相關(guān)參數(shù)和內(nèi)容與本書不符部分, 以PKPM 官方網(wǎng)站的解釋為準(zhǔn)。
本書所有計算范例均取自《實用高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計》一書, 這些范例都具有很強的實用性和可操作性, 由參編人員根據(jù)范例提供的數(shù)據(jù)建立結(jié)構(gòu)計算分析模型, 并對原范例中一些不合新規(guī)范要求的內(nèi)容進行了調(diào)整。這里要特別感謝機械工業(yè)出版社的編輯薛俊高先生在本書修編過程中幫助策劃、定稿、鼓勵和鞭策, 感謝日照市建設(shè)工程施工圖審查中心的領(lǐng)導(dǎo)及同事對本人在寫書過程中的大力支持和幫助, 感謝我的女兒李佳男利用暑假幫助編輯整理了本書中所有的插圖。限于編著者的水平有限,加上PKPM V3.2 新版軟件發(fā)行時間不長, 編寫時間倉促, 書中錯誤在所難免, 懇請專家同行批評指正。
2017 年8 月1 日
前言
第1 章建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計步驟及繪圖流程 1
1.1建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計步驟及內(nèi)容 1
1.2PKPM CAD 結(jié)構(gòu)施工圖繪制流程 3
1.3建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計目標(biāo)及基本原則 4
1.4結(jié)構(gòu)體系分類及選型原則 6
1.5結(jié)構(gòu)專業(yè)與建筑、設(shè)備專業(yè)配合 10
1.6結(jié)構(gòu)方案規(guī)則性及超限判定 11
第2 章結(jié)構(gòu)建模參數(shù)詳解 15
2.1結(jié)構(gòu)建模之設(shè)計參數(shù) 15
2.2SATWE 的基本功能 19
2.3分析與設(shè)計參數(shù)補充定義 20
2.4結(jié)構(gòu)整體性能控制 58
第3 章鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計 62
3.1框架結(jié)構(gòu)設(shè)計要點 62
3.2框架結(jié)構(gòu)布置原則 62
3.3框架結(jié)構(gòu)設(shè)計步驟 63
3.4規(guī)范有關(guān)規(guī)定 63
3.5現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架設(shè)計范例 64
3.6建立結(jié)構(gòu)計算模型 66
3.7設(shè)計參數(shù)的選取 67
3.8SATWE 分析設(shè)計 72
3.9框架結(jié)構(gòu)方案評議 94
3.10框架結(jié)構(gòu)施工圖 94
3.11框架設(shè)計必記數(shù)據(jù)總結(jié) 98
第4 章框架—剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計 103
4.1框架—剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計要點 103
4.2剪力墻布置原則 103
4.3框架—剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計范例 105
4.4結(jié)構(gòu)模型建立 107
4.5設(shè)計參數(shù)選取 109
4.6SATWE 分析設(shè)計 111
4.7框架—剪力墻結(jié)構(gòu)方案評議 136
4.8框架—剪力墻結(jié)構(gòu)施工圖繪制 137
第5 章剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計 139
5.1剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計要點 139
5.2剪力墻布置原則及截面初估 139
5.3剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計范例 141
5.4結(jié)構(gòu)模型建立 143
5.5設(shè)計參數(shù)選取 144
5.6SATWE 分析設(shè)計 146
5.7剪力墻結(jié)構(gòu)方案評議 167
5.8剪力墻結(jié)構(gòu)施工圖 168
第6 章框架—核心筒結(jié)構(gòu)設(shè)計 170
6.1框架—核心筒結(jié)構(gòu)設(shè)計要點 170
6.2框架—核心筒平面布置及構(gòu)造要求 170
6.3框架—核心筒結(jié)構(gòu)設(shè)計范例 172
6.4結(jié)構(gòu)模型建立 174
6.5設(shè)計參數(shù)選取 175
6.6SATWE 分析設(shè)計 178
6.7框架—核心筒結(jié)構(gòu)方案評議 203
6.8框架—核心筒結(jié)構(gòu)施工圖 203
第7 章框筒結(jié)構(gòu)設(shè)計 206
7.1框筒結(jié)構(gòu)設(shè)計要點 206
7.2框筒結(jié)構(gòu)設(shè)計范例 207
7.3結(jié)構(gòu)模型建立 209
7.4設(shè)計參數(shù)選取 210
7.5SATWE 分析設(shè)計 212
7.6框筒結(jié)構(gòu)方案評議 231
7.7框筒結(jié)構(gòu)施工圖 232
后記 234
參考文獻 235