工程设计软件PKPM应用毕业论文报告书.docx

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工程设计软件PKPM应用毕业论文报告书

土木工程学院

课程设计

课程名称：

工程设计软件PKPM应用

摘要

本工程是四川眉山一办公楼。

为多层钢筋混凝土框架结构。

共六层，底层层高5.1米，其他层层高均为3.6米。

建筑物总高度为23.1米。

现浇肋梁楼盖由板、次梁、主梁组成。

实际工程中，由于楼盖整体现浇，因此楼盖中的板和梁往往形成多跨连续结构。

设计主要内容包括结构概况、建筑平面布置、板的结构设计、梁的结构设计、框架梁的结构设计、基础结构设计、结构施工图纸的绘制。

首先，本设计小组根据设计任务书和相关建筑结构设计规范，确定楼面荷载标准值、荷载效应基本组合方式，初步确定板厚、截面尺寸、材料选取、结构选型。

其次，查询相关规范后进行荷载计算。

然后，按照弹性理论进行板和连续梁设计、按照弹性理论进行框架梁的设计。

最后，依据设计成果和规范的的结构构造要求，结合甲方提供的建筑材料，绘制板、梁、框架梁和基础的结构施工图纸，完成本设计工作。

关键词：

钢筋混凝土框架材料选取结构设计荷载计算弹性理论

Abstract

Thisisabuildinginsichuanmeishan.Itisamulti-layerreinforcedconcreteframe.It-placefloorslabfloorboard,timesofbeamsandgirders.Loadoftherouteis:

plates,beams,girders,columnsorwalls.Inpracticalengineering,theoverallcast-in-placefloor,thereforeinthefloorplateandbeamoftenformmulti-spancontinuousstructure.Themaincontentofthedesignincludesthegeneralsituationofthestructure,planelayoutofthestructure,thefloorslabdesignofthestructure,theframebeamstructuredesignofthestructure,andthestructureconstructiondrawingsofthestructure.Firstofall,ourdesignteam,accordingtodesignspecificationandrelatedspecifications,determinethebasicloadstandardvaluesofthefloor,theloadeffectcombination,andpreliminarilydeterminethethicknessofthefloorslab,thespanofthefloorslab,thebeamandtheframebeamandthemeasurementofthose.Secondly,wedesignfloorslabandbeamaccordingtothetheoryofplasticity,wedesignframebeamaccordingtotheelastictheory.Finally,wepaintstructureconstructiondrawingsoffloorslab,beamsandframebeamsaccordingtothedesignsandspecificationofthestructureofdemandandthebuildingmaterialsprovidedbytheowner.wecompletethedesignworkatthismoment.

Keywords：

reinforcedconcreteframeMaterialselectionthedesignofthestructucteThecalculationofloadThetheoryofplasticity

摘要

Abstract

设计任务书-1-

1工程概况-2-

2材料选取-5-

3构件尺寸-5-

3.1板-5-

3.2梁-5-

3.3柱-5-

4荷载统计-10-

4.1屋面荷载-10-

4.2楼面荷载-10-

4.3梁间荷载-10-

参考文献-12-

结语-13-

附录A结构设计信息

附录B平面荷载校核

附录C周期、振型、地震力

附录D结构位移

附录E现浇板配筋面积图

附录F混凝土构件配筋验算简图

附录G基础配筋信息

附录H基础施工图

附录I柱施工图

附录J梁施工图

附录K板施工图

设计任务书

从实际工程中（或拟建工程建筑施工图）选择一幢多层RC框架结构，应用PMCAD输入整幢结构的几何信息和荷载信息，然后用SATWE和JCCAD进行结构计算，并用以上结果绘制一套框架结构施工图。

提交成果：

1.工程概况（200～300字）（A4）。

2.各层平面简图（A3）。

（SATWE中①接PM生成SATWE数据图形检查1.各层平面简图；）。

3.楼面及梁间恒荷载计算书，楼面活荷载选用说明（A4）。

4.各层平面荷载的校核图（A3）。

（PMCAD中的菜单2，注意关闭荷载导算，打开楼面）。

5.PMCAD中现浇板配筋面积图（A3）。

6.结构设计信息输出文件（SATWE—建筑结构的总信息WMASS.OUT）（A4）。

7.SATWE—各层混凝土构件配筋验算简图（A3）。

8.JCCAD中基础配筋结果（A4）。

9.绘制各层板、梁、柱施工图（A3），基础施工图（A3）。

（用标准图框）

1工程概况

本工程为四川省眉山市仁寿县一综合办公楼，层数6层，建筑首层层高5.1m，主要用于楼层综合服务，如：

门卫、收发、接待、休息、总务办公、会议、保洁、打印、话务、储藏等，其余楼层层高3.6m，均为办公室，1～6层各设男女卫生间一个，总共设置两部楼梯（出于消防考虑）；室内外高差0.45m，基础顶面至室外地面高差1.35m；开间3.9m，共10跨，进深尺寸为6m+2.7m+6m；建筑类型丙类，建筑总高度23.1m，结构形式为钢筋混凝土框架结构，场地类别为Ⅱ类，抗震等级为四级，地震分组为第二组；设计使用年限为50年；按6（0.05g）度抗震设防，防火等级为二级。

本地区地区基本雪压So=0.1kNm2，基本风压w0=0.3kNm2，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0.8-1.8m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95kPa。

冬季室外平均最低气温-1℃，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。

工程的建筑平面图、立面图、剖面图如下：

1～11立面图

2材料选取

墙采用普通砖砌筑，规格240×115×53，用M5混合砂浆，外墙厚240mm，内墙厚180mm。

±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。

内外粉刷为混合沙浆底，纸筋灰面，厚20mm。

外墙为贴瓷砖墙面，厚25mm。

楼面做法：

楼板顶面为20mm厚水泥沙浆找平后做水磨石地面，5mm厚1：

2水泥沙浆加罩面；楼板底面为10mm厚混合砂浆抹底，涂刷乳胶漆。

屋面做法：

采用屋面找坡法，在屋面采用100厚1:

8水泥陶粒与水泥砂浆以一定比例参合形成3%坡度，最后1：

3水泥砂浆找平20mm,三毡四油防水层，撒绿豆沙保护，40厚配筋C25细石砼形成保护层，SBS（3+3）改性沥青卷材防水，150厚水泥蛭石保温，板底10厚混合砂浆抹灰。

女儿墙高900mm，厚370mm，用水泥空心砖砌筑。

门窗做法：

门为实木门，窗为铝合金窗。

混泥土：

梁、板、柱选用C30商砼；楼板选用C25商砼。

钢筋：

抗弯抗拉选用HRB400，抗剪选用HRB335，板筋选用HPB300。

3构件尺寸

本工程采用框架结构,结构采用纵向承重体系，结构平面布置如附图。

3.1板

楼面采用现浇混凝土楼面，楼板的长宽比为3.92=1.95，应按双向板设置；楼板厚度宜小板厚度为80mm，故取值100mm；屋面构造层较厚，故取板厚120mm。

3.2梁

框架梁截面高度按梁跨度的114~18估算，次梁截面高度按梁跨度的118~112估算，宽度取截面高度的13~12，各层梁截面尺寸及混凝土强度等级见表3-1。

C30混凝土（fc=14.3Nmm2，ft=1.43Nmm2）。

表3.2-1各层梁截面尺寸及混凝土强度等级单位：

（mm×mm）

层次

混凝土等级

框架梁（b×h）

梁（b×h）

2~6

C30

300×600

250×500

1层

C30

300×600

250×500

3.3柱

框架柱截面尺寸可通过轴压比进行初步估算，轴压比的限值查《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）第6.3.6条,本工程结构类型为框架结构，框架抗震等级为四级，建筑总高度23.1m，轴压比限值[]=0.90。

柱截面尺寸根据柱子的轴压比限值得：

A≥

对于框架结构，各层有恒载和活载引起的单位面积重力为12～14KNm2，近似取值14KNm2，柱的负荷面积为：

3.9m×（6+2.7）2=16.97m2，N=（1.1～1.2）×14KNm2×负荷面积×楼层数。

=

=132911.89

框架计算简图如下：

图3.3-1框架计算简图

如取柱截面为正方形，则柱截面364.57mm。

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：

400mm×400mm

在PKPMCAD设计过程中修改为：

第一标准层KZ500mm×500mm，第二、三标准层KZ450mm×450mm

顶层柱的形心作为框架柱的轴线；梁轴线取至板底，2~6层柱高度为层高，即3.6m；底层柱高从基础地面至一层板底，即5.1m。

结构平面布置图如下：

4荷载统计

4.1屋面荷载

4.1.1屋面恒荷载

保温层：

150厚水泥蛭石

保护层：

40厚配筋C25细石砼

找平层：

20厚1:

3水泥沙浆

防水层：

SBS（3+3）改性沥青卷材

找坡层：

100厚1:

8水泥陶粒

结构层：

120厚现浇混凝土板

0.12m×25KNm3=3KNm2

板底抹灰：

10mm

屋面恒荷载：

2

4.1.2屋面活荷载0.1KNm2+0.5KNm2=0.6KNm2

4.2楼面荷载

4.2.1楼面恒荷载

水磨石地面：

0.65KNm2

25厚水泥沙浆面层：

100厚现浇混凝土板：

10厚板底抹灰：

楼面恒荷载：

3.82KNm2

4.2.2楼面活荷载2.0KNm2

4.2.3走廊活荷载2.5KNm2

4.2.4楼梯活荷载3.5KNm2

4.3梁间恒荷载

外纵墙自重（考虑洞口折减）：

18KNm3×0.24m×（3.6－0.6）m×0.6=7.78KNm

外横墙自重（考虑洞口折减）：

18KNm3×0.24m×（3.6－0.6）m×0.9=11.66KNm

内纵隔墙自重（考虑洞口折减）：

18KNm3×0.18m×（3.6－0.6）m×0.8=7.78KNm

内横隔墙自重（不考虑洞口折减）：

18KNm3×0.18m×（3.6－0.6）m×1.0=9.72KNm

女儿墙自重：

10.8KNm3×0.9m×0.37m=3.6KNm

外墙外侧瓷砖饰面自重：

0.5KNm2×（3.6－0.6）m=1.5KNm

内墙两侧粉刷自重：

17KNm3×0.02m×（3.6－0.6）m=1.02KNm

外纵墙线荷载：

7.78KNm+1.5KNm=9.28KNm

外横墙线荷载：

11.66KNm+1.5KNm=13.1KNm

内纵墙线荷载：

7.78KNm+1.02KNm=8.8KNm

内横墙线荷载：

9.72KNm+1.02KNm=10.74KNm

参考文献

[1]中华人民共和国国家标准.混凝土结构设计规范（GB50010—2010）[S].北京：

中国建筑工业出版社，2010.

[2]中华人民共和国国家标准.建筑抗震设计规范（GB50011—2010）[S].北京：

中国建筑工业出版社,2010.

[3]中华人民共和国国家标准.地基处理规范（JBJ94—2008）[S].北京：

中国建筑工业出版社，2010.

[4]顾祥林.混凝土结构基本原理[M].上海：

同济大学出版社，2011.

[5]顾祥林.建筑混凝土结构设计[M].上海：

同济大学出版社，2011.

[6]霍达，何益斌.高层建筑结构设计[M].北京：

高等教育出版社，2004.

[7]李国强，等.建筑结构抗震设计[M].3版.北京：

中国建筑工业出版社，2009.

[8]袁聚云.高层建筑基础分析与设计[M].北京：

机械工业出版社，2011.

[9]中华人民共和国建设部.建筑结构荷载规范[S].中国建筑工业出版社.2012

[10]中国建筑标准设计研究院.国家建筑标准图集[S].中国计划出版社.2012

[11]李顺明.主编.混凝土结构设计规范算例[M].中国工业建筑出版社，2003.10

[12]张方.主编.实用建筑设计手册[M].中国建筑工业出版社，1999,5

[13]R.ParkandT.Paulay,ReinforcedConcreteStructures[M],1999

[14]周青、赵晖.主编.建筑英语[M].华东理工大学出版社2008,8

[16姚谨英.主编.建筑施工技术（第四版）[M].北京：

中国建筑工业出版社，2012,8

[17]李章政、熊峰.建筑结构设计原理[M].化学工业出版社.2009

[18]李碧雄、傅昶彬.建筑结构设计[M].中国电力出版社.2008

[19]吴培明.主编.混凝土结构（上）第二版[M].武汉理工大学出版社，2003,5

[20]彭少民.主编.混凝土结构（下）第二版[M].武汉理工大学出版社，2004.4

结语

在笔者写下这一页的时候，就是说我们小组的《PKPM软件应用课程设计》已经圆满完成了，我们收获了成功、收获了喜悦、收获了感情，非常欣慰。

能在这样的团队做事，是一件快事，给力的同学与和谐的气氛让人高兴和怀念。

我们团队每位组员皆独立完成一份PMCAD的建模练习，然后挑选最好的模型进行后续设计，全体组员除了完成自己的工作以外，竭尽全力为设计服务，不分彼此，任劳任怨地合作，才有今天的成功。

我们也明白了：

一个大学本科生，当对待自己的专业、对待自己的工作，应该抱着一种求真务实的态度；当一个人独自面对专业知识上的困难时，应该着手用解决替代抱怨；当一个人成功抑或失败时，应该坦然面对；当一个人面对对手抑或陌生人时，应该去沟通和合作。

对于我们来说，这些得到都是无价的。

我想：

在这一个星期中，我们努力着，因为我们一直在努力。

为了将自己的想法一点点地在现实世界中实现，虽然我们可能回避了一些小困难、虽然我们也许考虑得还不够精细、虽然有些问题直到现在我们都还未得到很好的解决，但是没关系，因为我们很高兴我们已经是一个团队，通过一起合作，一起探索，一起思考，总会进步的，胜利属于敢干的我们和谐的团队。

对于我们来说，做课程设计并不是第一次了！

但这次我感到了一种强大的力量-----团队精神，它支撑着我们戒骄戒躁、坚持不懈、直到成功。

通过设计，我们更加熟悉了解掌握PKPM的操作过程中要谨慎的地方、PKPM的需要认真的学习和通过自己实实在在的实践来熟练掌握，为今后的学习和工作都奠定了一定基础。

笔者认为，我们除了要具备相当的知识储备和探索精神外，还需要队友之间的真诚合作，才是成功之道。

同时坚信：

在以后的工作道路上我们会做得越来越好，走得也越来越远！

虽然我们的设计还不是很成熟，还有很多不足之处，但是我们付出了自己的劳动，在每一次改进中都使我们收益颇丰。

这是我们引以自豪的地方，我们相信只有经历过的人才会明白，做设计是要真正用心去做的一件事。

由于能力有限，本设计尚有不足之处，恳请雅正。

目前取得的成功，有赖李老师教而不倦的细心讲解和指导，在此笔者代表团队致上衷心的感谢。

路漫漫其修远兮，我们将继续求索！

附录A

|公司名称:

华晨设计院|

||

|建筑结构的总信息|

|SATWE中文版|

|2012年7月20日16时15分|

|文件名:

WMASS.OUT|

||

|工程名称:

综合办公楼设计人:

舒|

|工程代号:

校核人:

邓日期:

201368|

总信息..............................................

结构材料信息:

钢砼结构

混凝土容重（kNm3）:

Gc=26.00

钢材容重（kNm3）:

Gs=78.00

水平力的夹角（Degree）ARF=0.00

地下室层数:

MBASE=0

竖向荷载计算信息:

按模拟施工3加荷计算

风荷载计算信息:

计算X,Y两个方向的风荷载

地震力计算信息:

计算X,Y两个方向的地震力

“规定水平力”计算方法:

楼层剪力差方法（规范方法）

结构类别:

框架结构

裙房层数:

MANNEX=0

转换层所在层号：

MCHANGE=0

嵌固端所在层号：

MQIANGU=1

墙元细分最大控制长度（m）DMAX=1.00

弹性板与梁变形是否协调是

墙元网格:

侧向出口结点

是否对全楼强制采用刚性楼板假定否

地下室是否强制采用刚性楼板假定:

否

墙梁跨中节点作为刚性楼板的从节点是

计算墙倾覆力矩时只考虑腹板和有效翼缘否

采用的楼层刚度算法层间剪力比层间位移算法

结构所在地区全国

风荷载信息..........................................

修正后的基本风压（kNm2）:

WO=0.30

风荷载作用下舒适度验算风压（kNm2）:

WOC=0.30

地面粗糙程度:

B类

结构X向基本周期（秒）:

Tx=1.34

结构Y向基本周期（秒）:

Ty=1.26

是否考虑顺风向风振:

是

风荷载作用下结构的阻尼比（%）:

WDAMP=5.00

风荷载作用下舒适度验算阻尼比（%）:

WDAMPC=2.00

是否计算横风向风振:

否

是否计算扭转风振:

否

承载力设计时风荷载效应放大系数:

WENL=1.00

体形变化分段数:

MPART=1

各段最高层号:

NSTi=6

各段体形系数:

USi=1.30

地震信息............................................

振型组合方法（CQC耦联;SRSS非耦联）CQC

计算振型数:

NMODE=6

地震烈度:

NAF=6.00

场地类别:

KD=II

设计地震分组:

二组

特征周期TG=0.40

地震影响系数最大值Rmax1=0.04

用于12层以下规则砼框架结构薄弱层验算的

地震影响系数最大值Rmax2=0.28

框架的抗震等级:

NF=4

剪力墙的抗震等级:

NW=2

钢框架的抗震等级:

NS=2

抗震构造措施的抗震等级:

NGZDJ=不改变

重力荷载代表值的活载组合值系数:

RMC=0.50

周期折减系数:

TC=0.75

结构的阻尼比（%）:

DAMP=5.00

中震（或大震）设计:

MID=不考虑

是否考虑偶然偏心:

是

是否考虑双向地震扭转效应:

否

按主振型确定地震内力符号:

否

斜交抗侧力构件方向的附加地震数=0

活荷载信息..........................................

考虑活荷不利布置的层数从第1到6层

柱、墙活荷载是否折减折算

传到基础的活荷载是否折减折算

考虑结构使用年限的活荷载调整系数1.00

11.00

2---30.85

4---50.70

6---80.65

9---200.60

>200.55

调整信息........................................

梁刚度放大系数是否按2010规范取值：

是

托墙梁刚度增大系数：

BK_TQL=1.00

梁端弯矩调幅系数：

BT=0.85

梁活荷载内力增大系数：

BM=1.00

连梁刚度折减系数：

BLZ=0.60

梁扭矩折减系数：

TB=0.40

全楼地震力放大系数：

RSF=1.00

0.2Vo调整分段数：

VSEG=0

0.2Vo调整上限：

KQ_L=2.00

框支柱调整上限：

KZZ_L=5.00

顶塔楼内力放大起算层号：

NTL=0

顶塔楼内力放大：

RTL=1.00

框支剪力墙结构底部加强区剪力墙抗震等级自动提高一级:

是

实配钢筋超配系数CPCOEF91=1.15

是否按抗震规范5.2.5调整楼层地震力IAUTO525=1

弱轴方向的动位移比例因子XI1=0.00

强轴方向的动位移比例因子XI2=0.00

是否调整与框支柱相连的梁内力IREGU_KZZB=0

薄弱层判断方式：

按高规和抗规从严判断

强制指定的薄弱层个数NWEAK=0

薄弱层地震内力放大系数WEAKCOEF=1.25

强制指定的加强层个数NSTREN=0

配筋信息........................................

梁箍筋强度（Nmm2）:

JB=300

柱箍筋强度（Nmm2）:

JC=300

墙水平分布筋强度（Nmm2）:

FYH=270

墙竖向分布筋强度（Nmm2）:

FYW=270

边缘构件箍筋强度（Nmm2）:

JWB=210

梁箍筋最大间距（mm）:

SB=100.00

柱箍筋最大间距（mm）:

SC=100.00

墙水平分布筋最大间距（mm）:

SWH=150.00

墙竖向分布筋配筋率（%）:

RWV=0.30

结构底部单独指定墙竖向分布筋配筋率的层数:

NSW=0

结构底部NSW层的墙竖向分布配筋率: