建筑pkpm课程设计.docx

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1、建筑结构CAD课程设计课程名称：建筑结构CAD任课教师：丁红星专 业：09级建筑工程技术姓 名： 谭鹏学 号： 1301090405地质科学与工程学部目录第一章.设计基本资料31.1工程概况31.2结构选型3第二章.结构布置及计算简图32.1结构布置及梁,柱截面尺寸初选32.2结构布置51 .结构楼面布置信息。见图1: 52 . PMCAD人机交互建模。见图2 6第三章.荷载计算153.1恒荷载计算153.2活荷载计算16第四章.总结与体会18参考资料19第一章.设计基本资料1.1工程概况本建筑为5层框架结构，抗震设防烈度7度，二类场地，框架等级为3级， 周期折减系数取0.7,按一组计算。基本

2、风压为0.4KN/m2,场地类别为C类，梁 板柱混凝土均取C30，梁柱主筋选筋HRB400，板筋选HPB235。框架弯矩调幅系 数为0.85，结构重要性为1。各层建筑平面图、门窗表如附录2所示，一至五层 结构层高分别为5.5m （从基础顶面算起，包括地下部分1m）、3.0m、3.0m、3.0m、 3.0m。各层梁柱布置及尺寸见结构平面图，各层采用现浇楼板，板厚取100mm。 建筑图及结构平面布置图见课本附录2.本地区地区基本雪压S =0.45kN/m2,基本风压3 =0.40kN/m2,地面粗糙度为 B类。地势较平坦，地表下土层分布较不均匀，分为四层：第一层0.8m杂填土； 第二层0.8-1.

3、8m粉土层，地基承载力160kPa；第三层1.8-4.3m粘土层，地基 承载力210kPa；第四层为淤泥质黏土，地基承载力特征值为95 kPa。冬季室外 平均最低气温-5C，全年主导风向为东南风。地下静止水位距室外地面8.0m， 水质对建筑物无腐蚀作用，冬季土壤冰冻深度为2m。墙采用普通空心砖砌筑， 用M5混合砂浆。0.000以下地面墙体采用普通烧结煤矸石砖，M7.5水泥砂浆 砌筑。内粉刷为混合沙浆底，纸筋灰面，厚20mm。外粉刷为1： 3水泥沙浆底， 厚20mm，涂刷白色丙烯酸涂料。楼面做法:楼板顶面为20mm厚水泥沙浆找平，5mm厚1：2水泥沙浆加罩面； 楼板底面为15mm厚纸筋面石灰抹底

4、，涂刷乳胶漆。屋面做法：采用屋面找坡法，在屋面采用膨胀珍珠岩粉与水泥砂浆以一定 比例参合形成3%坡度，然后上铺膨胀珍珠岩保温板，最后1：2水泥砂浆找平20mm, 三毡四油防水层，撒绿豆沙保护。门窗做法：门为木门，窗为铝合金窗。1.2结构选型本工程采用框架结构，结构采用横向承重体系。楼面采用现浇混凝土楼面， 板厚度为100mm,按双向板布置。第二章.结构布置及计算简图2.1结构布置及梁，柱截面尺寸初选楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚度取100mm。梁截面高度按 跨度的1/121/8估算，由此估算的梁截面尺寸分别为：框架梁尺寸为300mmX 600mm。柱的截面尺寸按轴压比限值公式进行估

5、算，确定一至五层柱截面尺寸为 500mmX500mm。一至五层的混凝土等级为C30。楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚度取100mm。梁截面高度按 梁跨度的1/121/8估算，宽度取截面高度的1/31/2，各层梁截面尺寸及混凝 土强度等级见表 3-1。C30 混凝土(fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2)。表2-1各层梁截面尺寸及混凝土强度等级单位：(mmXmm)层次混凝土等级边跨梁(bXh)中跨梁(bXh)25C 30300X600250X6001层C 30300X600250X60030柱截面尺寸的估算:柱截面尺寸可根据柱子的轴压比限值竺确定10 ofAcA = N，

6、N = BFg n(2-1) fc(R)E式(2-1)中N为轴压比设计值，B为考虑地震作用时柱轴力增大系数，边柱 取1.3,不等跨柱取1.25，等跨柱取1.2, F为按支剪状态计算的柱子的负载面 积。gE为折算在单位面积上的重力荷载代表值(1215kN/mm2)。n为验算截面以上 的楼层层数，Ac为柱子的截面面积，fc为混凝土轴心抗压设计值。因柱选用C30 混凝土，故f=14.3N/mm。柱子的轴压比限值，一、二、三级分别为0.7、0.8、 c0.9。查得本建筑的抗震等级为四级，保守起见，取柱子的轴压比限值为0.9, 其中 h 400mm， b 350mm。由公式(2-1)得第一层柱截面面积为

7、：边柱：Ac31.3X 1/2X7.2X3900X 15X5：14.3：0.9=106363mm2中柱：Ac31.3X 1/2X(7.2+2.1)X3900X 15X5：14.3：0.9=126818mm221222324:=:SI=,S,一SISII=_!_!:=:Igl=_l:=:SI=_S=宙Doo 1600)16:=:ISII-=ISI001600】1?127:=:ISII-=IIWO01600】18DO 01600)19:=:ISII-=II 001600】20130:=:sI-=11_l:=:lgl=.sl-12121SISII=_!1314SISII=_!1534_ JsIsaD

8、ooi&oo)Dooi&oo)14=_ Ml=_!:=:|Ml=_!_lslglsl云一D00I600)108_IJMI5I云一9:=:lMI-= 121=55= SJ=55= SJ_搭1三:=:_搭1三:=:_搭1三4_l:=:lgl:=:l匹6:=:_搭1三6WO95607670JBOO7670曜好勰 (KLM.T)图2-1框架计算简图如取柱截面为正方形，则边柱和中柱截面298mm和344mm。据上述计算结果 并综合考虑其他因素，本设计柱截面尺寸取值如下：1-5 层：500mm X 500mm顶层柱的形心作为框架柱的轴线；梁轴线取至板底，25层柱高度为层高， 即3.0m；底层柱高从基础地面

9、至一层板底，即5.5m。2.2结构布置1.结构楼面布置信息。见图1：图1结构楼面布置图2. PMCAD人机交互建模。见图2图2 PMCAD人机交互建模3.楼面荷载传导计算.见图324232221131:1_I:=:II=.SI一20_ISI月 _J.SI一198 _CM 一-S-H=_18127_S_I=.S.1762 -_|:=:|月=_!16(3 0 01600 )(3 0 01600 )4_|:=:|1=_!15_ 121月 _J.SI一(3 00 KOO)141312I2C一 _ 121月 _J.SI一11(3 0 01600 )(SUOKOO)(3 0 01600 )_:=:月_:=

10、:出_:=:H:=:.S_:=:月_:=:出 51 = 0 519 一 =|昌=凸(3001600)(3(10160(1)(3001600 )(3 (101600)(3001600 )框欢丽 (KLM.T)图3楼面荷载传导计算4 .结构平面施工图。见图4DM文件 绘图 端辑 文字 标注 图层 查询 显示 设置 帮助昌si龈|警河/ H3碟汉君o器中。&g c |尽香口产-y厂|也萍绞 |敌火印 口 IL 1W 410 钢筋，口白色11v|K 也 |拷贝它图 楼极剖面 插入图框 回主菜单 存图退出二PMCAD绘制结构平面图-kj图4结构平面施工图5 .结构三维线框透视图。见图5图5结构三维线框透

11、视图6 .形成PK数据文件。见图6图6形成PK数据文件7 .数据交互输入和数检。见图7打开Q）取消文件名但）：文件类型！）：黛模形成的HB框架丈DSOUlaaasa1FK-4.SJ44. TH4. J1YB4.KLM4. LOH图7数据交互输入和数检8 .PK二维结构计算。见图8图8 PK二维结构计算9 .PK绘制框架施工图。见图9图9 PK绘制框架施工图10 .连续梁计算及绘图。见图10图10连续梁计算及绘图11.梁柱施工图。见图11图11梁柱施工图12.柱平法施工图。见图1213.柱剖面列表画法。见图13图13柱剖面列表画法第三章.荷载计算3.1恒荷载计算1.不上人屋面框架梁线荷载标准值：

12、保温层：150厚水泥蛭石0.15 x 5 = 0.75kN/m2保护层：40厚配筋C25细石砼0.04 x 22 = 0.88kN/m2找平层：20厚1:3水泥沙浆20 x 0.02 = 0.4kN/m2防水层：SBS(3+3)改性沥青卷材0.4kN/m2找坡层：100厚1:8水泥陶粒14 x 0.10 = 1.40kN/m2结构层：100厚现浇混凝土板0.10 x 25 = 2.5kN/m2板底抹灰：10mm0.01x17 = 0.17kN/m2屋面恒荷载：6.81kN/m2边跨框架梁自重：0.3 x 0.6 x 25 = 4.50kN/m梁侧侧粉：2 x (0.6 - 0.1) x 0.0

13、2 x17 = 0.326kN/m小计：4.826kN/m中跨框架梁自重：0.3 x 0.4 x 25 = 2.5kN/m梁侧粉刷：2 x (0.4 - 0.1) x 0.02 x 17 = 0.2kN/m小计：2.70kN/m因此，作用在梁上(顶层)线荷载为：g5 AB = & 5CD =4.826kN/mgA AB = g5cD = 6.81x 3.9 = 26.559kN/mg= 3.59 x 39=14.001kN/mAB2gBc = 3.59 x 2.7=9.693kN/m2.楼面框架梁线荷载标准值：大理石面层：0.15 x 28 = 0.42kN/m225厚水泥沙浆面层：0.025

14、 x 20 = 0.50kN/m2100厚现浇混凝土板：0.10 x 25 = 2.5kN/m210厚板底抹灰：0.01x 17 = 0.17kN/m2楼面恒荷载：3.59kN/m2边框架梁及梁粉刷：4.826kN/m边跨填充墙自重：0.19 x (3.6 0.6) x 6.0 = 3.42kN/m墙面粉刷：0.02 x (3.6 - 0.6) x 2 x17 = 2.04kN/m小计：5.46kN/m中跨框架梁及其粉刷：2.7kN/m因此，作用在中间层框架梁上的线荷载为：g=10.466kN/mg = 2.7kN/mg = 3.59x3.9 = 14.001kN/mgBC = 3.59 x

15、2.7 = 9.693kN/m3.屋面框架节点集中荷载标准值：边柱连系梁自重：0.3 0.6 3.9 25 9.75kN内侧粉刷：0.02 (0.6 0.1) 3.9 17 0.398kN外贴大理石：0.3 0.6 3.9 28 1.494kN900高女儿墙自重：0.9 3.9 0.3 6.0 6.32kN内面粉刷水泥：0.9 0.02 3.9 20 1.40kN外贴大理石面层：0.9 0.025 3.9 28 2.46kN连系梁传来屋面自重：3.9 1.95 6.81/2 51.79kN顶点边节点集中荷载：G G 73.612kN中柱连系梁自重：5A5D0.3 0.4 3.9 25 9.75

16、kN粉刷：0.02 (0.4 0.1) 2 3.9 17 0.80kN连系梁传来屋面自重：(3.9 2.7 3.9) 1.35 6.81/2 46.887kN3.9 1.95 6.81/2 51.79kN顶点中节点集中荷载：G5B G5C 109.227kN4.楼面框架节点集中荷载标准值：边柱连系梁自重：9.75kN内粉刷外大理石：1.892kN钢窗自重：0.45 2.1 2.7 2.55kN窗下墙体自重：0.29 0.9 (3.9 0.45) 6.0 7.45kN内粉刷：0.9 (3.9 0.45) 0.02 17 1.06kN外大理石：0.9 (3.9 0.45) 0.025 28 2.1

17、7kN窗边墙体自重：0.7 2.1 0.29 6.0 3.53kN内粉刷：0.7 2.1 0.02 17 0.50kN外大理石：0.7 2.1 0.025 28 1.03kN连系梁传来楼面自重：3.9 1.95 3.59/2 20.902kN中间层边节点集中荷载：G G 57.234kN中柱连系梁自重：9.75kN粉刷：0.80kN内纵墙自重：3.45 (3.6 0.6) 0.19 6.0 12.24kN粉刷：3.45 (3.6 0.6) 2 0.02 17 7.04kN扣除门洞重加上门重：2.1 1.0 (1.88 0.2)3.53kN连系梁传来楼面自重：(3.9 1.2) 1.35 3.5

18、9/2 18.759kN3.9 1.95 3.59/2 20.902kN中间层中节点集中荷载：GB GC 65.961kN3.2活荷载计算1.屋面活荷载取活荷与雪荷中的较大值：q q 0.5 3.9 1.95kN/m5%就 对0.5 2.7 1.35kN/mP5A P5D 2 3.9 1.95 0.5 2 3.851kNP5B 匕 2 (3.9 1.2) 1.35 0.5 3.851 7.245kN2.楼面活荷标准值:取2.0kN/m，走道取2.5kN/mq = q = 2.0 x 3.9 = 7.8kN/mABq 胃.5 x 2.7 = 6.75kN/m1-PA = PD = x 3.9 x

19、 1.95 x 2.0 = 15.21kN1PB = Pc=亏 x (3.9 +1.2) x 1.35 x 2.5 +15.21 = 36.225kN将上面计算的数据导入pkpm中，确定导荷方式：恒荷载如图3-1，活荷载 如图3-2。3.53.53. 53.53.53. 53.53. 53. 53.53. 53.53. 53. 53.5 3. 53.53. 53.53.53.53.5 3.53. 53. 50.00. 0图3-1第一层恒荷载分布图图3-2第一层活荷载分布图第四章.总结与体会经过这次建筑结构pkpm软件的应用学习，通过丁老师给我手把手的帮助， 我学到了很多东西。首先，通过这次设计

20、，对框架结构设计知识有了更进一步的理解。本次设计 对已有建筑施工图基础上完成结构设计，通过楼板次梁设计计算、框架的设计计 算、楼梯等构件的设计，对所学的专业知识进行了全面的再学习，并对其加以综 合运用，收获实在很大。经过这次设计熟悉了建筑结构的设计步骤和过程，基本 掌握了结构设计规范和常用pkpm操作。同时通过本次设计我认识到利用相关的计算机工程软件带来的极大方便，大 大提高了我对工程软件的学习兴趣。最后，在这次设计的过程中暴露了我自身的许多缺点、犯了很多错误。在今 后的学习和工作中一定注意改正。也感谢丁红星老师细致耐心的授课，同时我也 很庆幸选了此门专业选修使我熟悉相关的软件操作和设计规范，培养了我的综合 能力，其中画图需耐心，培养了我独立思考和对待做事要细心的态度。参考资料1 .建筑结构CAD樊 江，重庆大学出版社，2002年.2 .PKPM CAD软件使用手册中国建筑科学研究院编印.3 .土木工程CAD尚守平，武汉工业大学出版社，2000.