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1、CAD讲稿(PMCAD菜单一)一建筑模型与荷载输入 人机交互方式输入本章执行PMCAD的主菜单1 建筑模型与荷载输入，用人机交互方式输入各层平面数据 操作时应特别注意针对每个工程建立一工作目录，如图中D:CAD2008ZXJ，以便于文件管理。每次课结束时请将该目录中所有文件打包拷贝。请不要在C盘下工作。否则输入的数据在突然死机时(经常出现)将全部失去。第一次输入时，屏幕出现如下对话框，选确定。图形文件名要简明易记，后生成一系列（图形文件名.*）文件以及（*.PM）文件，这些文件是整个整个结构设计中最重要的原始文件。对于新建文件，用户应执行各菜单项；对于旧文件，用户可根据需要直接进入某项菜单。1
2、. 特 点本程序采用屏幕交互式进行数据输入，具有直观、易学，不易出错和修改方便等特点。PMCAD系统的数据主要有是数字信息，本程序大量采用提供常用参考值隐含列表方式，允许用户进行选择、修改，使数值输入的效率大大提高。对于各种信息的输入结果可以随意修改、增删，并立即以图形方式显现出来。使用户不必填写一个字符的数据文件，为用户提供了一个十分友好的界面。由于该程序具有下拉菜单、弹出菜单等目前最流行的界面风格，图形快捷清晰、色彩鲜明悦目、中文提示一目了然、支持各类显示屏。PMCAD 是PKPM系列软件的核心模块,是建筑与结构连接的接口软件,也是结构平面设计软件,在这个模块中建立的结构模型应力求准确,能
3、够反应结构的实际情况。2. 如何开始交互输入数据 在运行程序之前应进行下列准备工作：(1) 熟知各功能键的定义F1帮助热键；F4角度捕捉开关；F6充满显示；F7放大一倍显示；F8缩小一倍显示；打开ScrollLock时，、使图形上下左右移动。(应多使用此功能键，可大大提高工作效率)(2) 从PMCAD主菜单进入交互式数据输入程序，程序将显示出下列菜单： 左图中各命今可随意执行，并没有先后顺序， 但任一工程都是从轴线输入开始的，当然执行其它 命令后仍可补充或修改轴线。(3) 程序所输的尺寸单位全部为毫米（mm）。 3. 各结构标准层的描述过程 本程序对于建筑物的描述是通过建立其定位轴线，相互交织
4、形成网格和节点，再在网格和节点上布置构件形成标准层的平面布局，各标准层配以不同的层高、荷载形成建筑物的竖向结构布局，完成建筑结构的整体描述。轴线输入 是利用作图工具绘制建筑物整体的平面定位轴线。这些轴线可以是与墙、梁等长的线段，也可以是一整条建筑轴线。常用方法有1.平行直线适用于绘制一组平行的直轴线；2.两点直线适用于绘制零散的直轴线；3.正交轴网成批输入正交直轴线。下表中数剧即为正交轴网输入。第一标准层网格输入网格生成 是程序自动将绘制的定位轴线分割为网格和节点。凡是轴线相交处都会产生一个节点，轴线线段的起止点也做为节点。这里用户可对程序自动分割所产生的网格和节点进行进一步的修改、审核和测试
5、。网格确定后即可以给轴线命名。网点编辑 “删除节点”和“删除网格”是在形成网点图后对网格和节点进行删除菜单，节点的删除将导致与之联系的网格也被删除。这时不应选用删除图素的菜单。“恢复节点”和“恢复网格”是将被删除的网格和节点进行恢复的菜单。每一标准层编辑完后，可使用清理网点来删除多余的节点(未布置柱)和网格(未布置梁)，这样可加快运算速度。PKPM有四种选择方法：光标是对选中的某一目标进行编辑；轴线是对X向或Y向点取轴线上所有目标进行编辑；窗口则是对选中的矩形窗口内目标进行编辑；围栏是选中的任意形状内目标进行编辑。按TAB键切换出你希望出现的编辑方式。轴线命名 是在网点生成之后为轴线命名的菜单
6、。在输入轴线中，凡在同一条直线上的线段不论其是否贯通都视为同一弧轴线。在执行本菜单时可以逐一点取每根网格，为其所在的轴线命名。也可按Tab键进行成批的命名，这时程序要求首先点取相互平行的起始轴线，然后点中其中一些不希望命名的轴线，最后输入第一个字母(A)或数字(1)。程序自动顺序地为轴线编号。轴线命名完成后，应该用F5刷新屏幕。注意：同一位置上在施工图中出现的轴线名称，取决于这个工程中最上一层（或最靠近顶层）中命名的名称，所以当想修改轴线名称时，应重新命名的为靠近顶层的层）。构件定义 是用于定义全楼所用到的全部柱、梁、墙、墙上洞口及斜杆支撑的截面尺寸，以备下一步骤使用。柱截面定义：柱截面类型
7、柱截面尺寸 选中合适的柱，如图中500500，点布置，选轴线布置方式，选中A轴线和D轴线。用同样的方法在C轴线上布置500600的柱。本工程柱均没有偏心。沿轴偏心指柱中点至轴线在X向距离，右偏为正；偏轴偏心指柱中点至轴线在Y向距离，上偏为正。如下图示。梁截面定义同柱。设计过程中，梁只能直观的看到其宽度，通过主菜单楼层定义截面显示主梁显示，出现如下图示对话框。点选显示截面尺寸梁布置时应尽可能显示截面尺寸，这样可以直观地看出梁截面尽寸的选择是否合理。偏心对齐由于房屋外墙、走道墙体及楼电梯间等处墙体经常是与柱边对齐，支承这些墙体的梁自然也要与柱边对齐。我们可以在布置梁时直接输入梁定位有错 用偏心对齐
8、-梁与柱齐调整梁柱偏心对齐也可通过主菜单楼层定义偏心对齐梁与柱齐，按屏幕命令行中提示操作。此时宜按轴线方式选择构件。梁截面尽寸的选择要注意：1.框架梁高一般取(1/101/15)梁的计算跨度，常用l/10。且不宜大于1/4梁的净跨；2.框架梁宽不宜小于200mm，且不小于其上隔墙厚度，高宽比不宜大于4；框架梁宽可选为250mm、300mm(不小于其上隔墙厚度)。3.梁柱中心线宜重合，若有偏心，偏心距不宜大于1/4柱宽。4.主梁截面高度比次梁截面高度一般至少大50m（若主梁下部钢筋为双排配置时，应大于100mm）；主次梁相交5.外墙门窗过梁往往由框架梁兼，要注意与建筑图协调。6. 次梁梁高一般取
9、(1/121/15)梁的计算跨度；悬臂梁梁高一般取(1/51/6)梁的计算跨度。7. 当梁的跨度大于或等于9m时,梁高应乘以系数1.2。柱截面尺寸的选择要注意：1. 是否有合适的配筋；2.轴压比(N/fcbh) 是否满足要求。抗震规范6.3.7 柱轴压比不宜超过表6.3.7的规定(0.9)。注：1 轴压比指柱组合的轴压力设计值与柱的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比值；可不进行地震作用计算的结构，取无地震作用组合的轴力设计值；框架柱受荷范围3.矩形截面框架柱截面边长不宜小于300mm；圆柱截面直径不宜小于350mm；4.柱剪跨比宜大于2，柱截面高宽比不宜大于3；5.柱截面尺寸的选择要
10、满足框架弹性侧移限制值。楼层定义是依照从下至上的次序进行各个结构标准层平面布置。凡是结构布置相同且荷载相同的楼层都应视为同一标准层，只需输入一次。本设计中的标高7.500和标高11.100处可看成同一标准层。本层信息本层信息如下：上表中板厚为大部分板的厚度，局部有变化可单独修改。连续双向板板厚度约取短跨跨度/40。上表中本标准层层高对第一标准层应从基础顶开始算起。本工程取3900mm+1000mm=4900。合理选择钢筋和混凝土强度等级：1、在严寒和寒冷地区，钢筋混凝土基础与无侵蚀性的水或土壤直接接触，由于会发生冻融循环，其环境类别属二b类，混凝土规范规定其混凝土强度等级不应低于C30, 工程
11、经验时，也可采用C25。 2、室外露天环境下的构件，如雨篷、遮阳板等，受大气及雨雪的交替作用，在非严寒非寒冷地区，其环境类别属二a类；在严寒和寒冷地区，其环境类别属二b类，应根据混凝土规范第342条的规定，选用其混凝土强度等级。3、楼(屋)面板是长、宽两个方向尺寸很大、厚度方向尺寸相对较小、主要承受垂直于板面的荷载(永久荷载和活荷载)、以受弯为主的板类构件。为了保证板类构件安全可靠地工作，混凝土规范GB50010既规定了板的最低混凝土强度等级为C2 O，也规定了其纵向受力钢筋的最小配筋率为pmin=0.45/且不小于0.20。由于现浇楼(屋)面板通常与墙、梁相连并整浇，当混凝土收缩和温度变化时
12、，其约束拉应力可能超过混凝土的抗拉强度而发生裂缝，因而其混凝土强度等级也不宜过高。混凝土强度等级的提高，对常用厚度的板类构件受弯承载力的提高贡献很小，故对这类构件的混凝土强度等级不宜选得过高。从规范对板类构件的最小配筋率规定可知，配筋率随混凝土强度等级的提高而增大，随钢筋强度等级的提高而降低，详见表1.2.2-1。表122-1板类受弯构件受拉钢筋的最小配筋率()混凝土 强度等级 C20C25C30C35钢筋1.101.271.431.57HPB235级2100.240.270.310.34HRB335级3000.20.200.210.24HRB400级3600.20.200.200.20适宜的
13、混凝土强度等级为C20C 30，不宜超过C35。过高的混凝土强度等级，会增加楼板因温度变化和收引起裂缝的能性，此外，当板类构件的配筋为最小配筋率时，会使配筋量增加，不合理也不经济，特别是采用HPB235级钢筋时更为明显。关于钢筋的选用，衡量其经济性的不是钢筋的实际价格，而是它的强度价格比，即每元钱可购得的单位钢筋的强度。常用钢筋的强度价格比见表1.2.2-2。由此表可见在设计中宜采用HRB400级钢筋。表122-2各种钢筋的强度价格比 钢筋种类强度标准值（Mpa）强度设计值（Mpa）钢筋价格（Mpa）设计强度价格比（Mpa kg/元）热轧钢筋HPB235级（A）2352103020元/t210
14、/3.020=70HRB335级（B）3353002980元/t300/2.98=101HRB400级（C）4003603100元/t360/3.10=116强度价格比高的钢筋经济性较好，不仅可以减少配筋率，从而减少配筋量，方便施工，而且还减少了钢筋在加工、运输和施工等方面的各项附加费用。所以，就钢筋的强度价格比(经济性)而言，板类构件的受力钢筋，不宜采用HPB235级钢筋，宜采用HRB335级钢筋或HRB400级钢筋。这两类钢筋除强度高外，延性及锚固性能也很好，不必象HPB235级钢筋那样锚固时末端还要加弯钩。当然，采用这两种钢筋做板的受力钢筋时，对大跨度板应保证正常使用状态下最大裂缝宽度及
15、挠度符合要求。凡是结构布置相同且荷载布置也相同的楼层都可视为同一标准层，只需输入一次。应当注意的是:凡是结构布置形式及构件尺寸和荷载不同的结构层均应描述为不同的结构标准层。本工程应有四个标准层：第一标准层标高为3.900；第二标准层标高为7.500和11.100，该标准层与第一标准层主要变化为雨篷处梁板的栅除及层间梁标高的变化(标高为5.700,梁顶标高输入-1800)；第三标准层标高为14.700，该层与第二标准层主要变化为楼梯间处集中力取消；第四标准层为屋面，该层内部的次梁和梁上荷载均应栅除，重新布置檐口板(见下图)传来均布力。可复制第一标准层加以修改，故第一标准层应反复检查截面尺寸是否合
16、理、梁柱偏心是否正确、本层信息是否修改，确认基本正确后再复制二层。柱（梁）布置时，柱（梁）需要布置到节点（网格）上，每节点上只能布置一根柱，每一网格上可布置多根不同标高的梁。如果在已布置了柱（梁）的节点（网格）上再布置柱（梁），后布置的柱（梁）将覆盖掉已有的柱（梁）。若在无柱（梁）处布置了柱（梁），不要用删除图素，而应选择楼层定义构件修改删除柱（梁）。友情提醒：第一标准层应反复检查，在确定其正确后，再复制第一标准层修改形成其它标准层，否则会大大增加修改工作量。毕业设计时还可仅用第一标准层进行竖向布置，并用TAT、SATWE进行初步运算，以确认整个结构方案是否合理-有没有超筋、配筋率是否在经济合
17、理的范围内、变形条件是否满足等等(此部分内容后叙)后，再进行下一步操作。楼层定义楼板生成楼层定义楼板生成楼板错层阳台处错层为板面下降20雨逢处错层为板面下降280，此处板底与梁底平楼层定义楼板生成板洞布置下图为第一标准层梁柱布置，应特别注意的是：结构布置并没有唯一解，应根据各人对规范的理解及经验等，使结构布置尽量合理，这是进行结构设计非常关键的一步。第一标准层主次梁全貌第二标准层主次梁全貌第三标准层主次梁全貌第四标准层主次梁全貌第四标准层周边应设置悬臂板,楼层定义楼板定义布悬臂板荷载定义是定义荷载标准层。凡是楼面均布恒载和活载都相同的楼层都应视为同一荷载标准层，只需输入一次。此时应特别注意窗口
18、左上部的提示“是否计算活载”如果不勾选，即便是定义了活荷载，计算时程序也不读取活荷载。若在恒载标准值中已包含板自重，不能选择“自动计算现浇楼板自重”。若选择了计算板自重的功能，此时楼面均布恒载应扣除楼板自重。 选择设置活荷载折减建筑结构荷载规范4.1.2 设计楼面梁、墙、柱及基础时，表4.1.1 中的楼面活荷载标准值在下列情况下应乘以规定的折减系数。1 设计楼面梁时的折减系数：1) 第1(1)项当楼面梁从属面积超过25 时，应取0.9；2)第1(2)7 项当楼面梁从属面积超过50 时应取0.9；3)第8 项对单向板楼盖的次梁和槽形板的纵肋应取0.8；对单向板楼盖的主梁应取0.6；对双向板楼盖的
19、梁应取0.8；4)第912 项应采用与所属房屋类别相同的折减系数。注:楼面梁的从属面积应按梁两侧各延伸二分之一梁间距的范围内的实际面积确定。荷载输入注意事项：1、所有荷载均输入标准值，而非设计值。2、楼面均布恒载和活载必须分开输入。4、梁、柱、墙自重程序自动计算，不须输入，但框架填充墙需折算梁间均布线载输入。3、全房间楼板开洞和厚度赋0的区别：平面导荷时时，洞口处的荷载将被扣除，赋0处不扣除。赋0处楼板不配筋。荷载输入-梁间荷载梁荷定义和定义梁柱一样，也要定义梁荷的类型、大小等参数。设计参数对应规范，输入一些必要的绘图和抗震计算信息，便完成了一个结构物的整体描述。可参考下列各表中参数。在总信息中,各参数均由混凝土结构的基本知识来确定。在材料信息中，主要是修改梁柱箍筋类别地震信息的修改主要由建筑抗震设计规范中各参数确定。可先按下图修改，总练习时再分析如何填写正确的参数。风荷载信息由荷载规范确定 “楼层组装”是进行结构竖向布置。每一个实际楼层都要确定其属于哪一个结构标准层，其层高为多少，如下表。填表时应正确填写柱底标高，如下表中的-1.000。完成了楼层竖向布置，就可以退出了。注意，要选择存盘退出。平面荷载显示校核37