PKPM课程设计要点.docx
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PKPM课程设计要点
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）
摘要
此设计是位于成都市的大学学生宿舍楼，建筑总长为43.44
，总宽为16.24
，标高为18.6
，总建筑面积为3585.3
建筑层数为五层。
在建筑设计上，宿舍楼每层平面各功能房间布置符合规范。
在结构设计上，取一榀框架作为计算单元，在考虑了风荷载和地震作用的不利影响后,进行内力计算和内力组合。
根据内力的最不利组合对梁、柱进行配筋计算且对板、楼梯和基础等结构进行了配筋计算。
关键词：
结构设计内力计算配筋计算
ABSTRACT
ThisdesignislocatedinChengduofabuilding,constructionchieffor43.44meters,thetotalwidthofm16.24meters,19.1metreselevationforatotalconstructionareaofsquare3585.3meters,thenumberoflayersforthefive-storybuilding.
Inarchitecturaldesign,thebuildingofthefunctionroomsoneachfloorflatlayoutcompliance.
Instructuraldesign,theframeworkforthecalculationofaPinunit,inconsideringthewindloadsandseismiceffectsofadverseeffects,acombinationofinternalforcesandinternalforcescalculated.Accordingtothemostunfavorablecombinationofinternalforcesofthebeams,columnsandareinforcedcalculatedonboard,suchasstairsandbasicstructureofthereinforcementcalculation.
Keywords:
designinternalforces
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
成都市的大学学生宿舍楼，结构形式为现浇钢筋混凝土框架结构，层数为5层，位于四川省成都市，场地类别为Ⅱ类，首层层高为3.9m，其余楼层均为3.3m，每层均为学校宿舍1∽5层每层设卫生间2个，总共有两部楼梯﹙都可用于消防疏散﹚，室内外高差为±0.3m，基础顶面至室外地面的高差为0.6m，开间为3.6m，7.2m*5，3.6m。
共3跨，进深尺寸为6m＋2m＋6m。
门窗：
外窗采用中空塑钢门窗，内门均为实木门；楼地面为彩色水磨石；顶棚采用10㎜的混合砂浆；非承重隔墙采用加气混凝土砖砌筑，规格为600㎜×300㎜×180㎜。
屋面做法如下：
屋面﹙不上人屋面﹚
1保护层：
40厚C20钢筋混凝土随捣随抹
2隔离层：
油毡一层
3保温层：
泡沫混凝土
4防水层：
1.5厚SBS改性沥青防水卷材
5找平层：
20厚1:
3水泥砂浆
6结构层：
现浇钢筋混凝土屋面板
墙面做法如下：
外墙
内墙
118厚水泥砂浆分层找平
1.25厚1∶1∶6水泥石灰砂浆分层抹平
210厚1∶2水泥砂浆粘结层
220厚水泥砂浆抹平
3200×300浅色瓷砖面层
建筑的平面图、立面图及剖面图如图1~4，现结合该工程进行建模操作。
该工程地质资料：
第一层为黏性土，天然重度γ2＝19KN/m³，空隙比e＝0.75，天然含水量w＝26.2％，塑限Wp＝23.2％，液限WL＝35.2％，厚度h3＝2.2m；第二层为砂质粘性土，厚度不可测，以第一层土为持力层。
根据«建筑抗震设计规范»（GB50011-2010）的规定，场地设防烈度为7度，设计地震分组为第二组，抗震等级为三级，根据场地分析，估算该土层等效剪切波速为235.56米每秒，场地覆盖层厚度大于3米，拟建场地类别为
类。
根据«建筑结构设计规范»（GB50009-2012）的规定，该地区地面粗糙类别为C类。
根据«混凝土结构设计规范»（GB50010-2010）的规定，板的钢筋保护层厚度为20毫米。
2.截面尺寸初步估算
2.1框架柱截面确定
框架柱截面尺寸可通过轴压比进行初步估算，轴压比的限值可以查《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）第6•3•6条，本工程抗震设防烈度为7度，框架抗震等级为三级，轴压比限值[μc]＝0.85,合理取值范围为μc＝0.4~0.65.。
中柱承受的受荷面积：
7.2m×﹙3＋1﹚＝28.8㎡
对于框架结构，各层由恒载和活载引起的单位面积重力为12~14KN/㎡,近似取13KN/㎡。
混凝土选用C30，fc＝14.3N/㎜²,则有：
A≥N/μcfc＝1.25×28.8×13×10³×5／14.3×0.6＝272727.2727﹙㎜²﹚
取柱截面为正方形，则可求出柱截面高度和宽度均为522.233，再综合考虑其他因素，本设计各层截面尺寸取值见表1—1。
2.2框架梁、板截面确定
根据工程实践经验，可选取框架梁截面高度h＝﹙1/8~1/14﹚L，L为梁跨度，则可求得梁截面尺寸。
对应3个结构标准层，将各层结构件截面尺寸汇总见表2-2.
主梁：
h＝l/15~l/10b＝﹙1/3﹣1/2﹚h
纵向框架梁，最大跨度为7.2m
h＝7200/15~7200/10＝480~720取h＝650
b＝650/3~650/2＝217~325取b＝300
横向框架梁，最大跨度为6m
h=6000/15~6000/10＝400~600取h＝600
b＝600/3~600/2＝200~300取b＝300
次梁：
h＝l/18~l/12b＝﹙1/3﹣1/2﹚
横向次梁，最大跨度为6m
h＝6000/18~6000/12＝333~500取h＝500
b＝500/3~500/2＝166~250取b＝200
标准层
构件类别
截面尺寸/㎜
强度等级
1
柱
600×600（外墙柱）、550×550（内墙柱）
梁
300×650﹙纵梁﹚、300×600﹙横梁﹚、500×200（次梁）
C30
2
柱
550×550（外墙柱）500×500（内墙柱）
梁
300×600﹙纵梁﹚、300×550﹙横梁）、450×200（次梁﹚
C30
3
柱
550×550
梁
300×600﹙纵梁﹚、300×550﹙横梁）、450×200（次梁﹚
C30
3.荷载计算
3.1恒载
⑴标准层（2~5层﹚楼面永久荷载计算
输入的荷载按实际计算并取标准值，具体如下。
水磨石地面﹙20厚水泥砂浆，10厚水磨石面层﹚0.65KN/㎡
板底抹灰17×0.01＝0.17KN/㎡
合计：
0.82KN/㎡
⑵屋面永久荷载标准值
油毡防水层0.05KN/㎡
20厚1:
3水泥砂浆找平层20KN/m³×0.02＝0.40KN/㎡
80厚1:
6水泥焦渣找坡13KN/m³×0.08=1.04KN/㎡
隔离层、油毡一层重量忽略不计
20厚1:
3水泥砂浆找平层20KN/m³×0.02＝0.40KN/㎡
板底抹灰17KN/m³×0.01＝0.17KN/㎡
合计：
2.31KN/㎡
⑶女儿墙自重﹙高1.5m，厚240㎜﹚
总计：
2.7KN/m
⑷填充墙自重
加气混凝土砖，规格为600㎜×300㎜×180㎜（容重7.5KN/m³）
外纵墙
20KN/m³×﹙0.018＋0.01﹚×﹙3.3－0.60﹚＋0.5KN/㎡×﹙3.3－0.60﹚＋0.34KN/m³×﹙3.3－0.60﹚×0.025＋20KN/m³×﹙3.3－0.60﹚×0.02＋7.5KN/m³×0.24×﹙3.3－0.60﹚＝8.73KN/m
外横墙
20KN/m³×﹙0.018＋0.01﹚×﹙3.3－0.55﹚＋0.5KN/㎡×﹙3.3－0.55﹚＋0.34KN/m³×﹙3.3－0.55﹚×0.025＋20KN/m³×﹙3.3－0.55﹚×0.02＋7.5KN/m³×0.24×﹙3.3－0.55﹚＝8.99KN/m
内横墙：
次梁上的120厚横墙
[0.34KN/m³×0.025×﹙3.3－0.45﹚＋20KN/m³×0.02×﹙3.3－0.45﹚]×2＋7.5KN/m³×0.12×﹙3.3－0.45﹚＝4.89KN/m
主梁上的120厚横墙
[0.34KN/m³×0.025×﹙3.3－0.55﹚＋20KN/m³×0.02×﹙3.3－0.55﹚]×2＋7.5KN/m³×0.12×﹙3.3－0.55﹚＝4.72KN/m
主梁上的240厚横墙
[0.34KN/m³×0.025×﹙3.3－0.55﹚＋20KN/m³×0.02×﹙3.3－0.55﹚]×2＋7.5KN/m³×0.24×﹙3.3－0.55﹚＝7.20KN/m
内纵墙
[0.34KN/m³×0.025×﹙3.3－0.6﹚＋20KN/m³×0.02×﹙3.3－0.6﹚]×2＋7.5KN/m³×0.24×﹙3.3－0.60﹚＝7.07KN/m
横荷载取值
序号
类别
恒荷载
1
屋面恒荷载﹙不上人﹚/﹙KN/㎡﹚
3.37
2
标准层楼面恒载/﹙KN/㎡﹚
3.32
3
外纵墙自重/﹙KN/m﹚
8.73
4
外横墙自重/﹙KN/m﹚
8.99
5
内横隔墙自重/﹙KN/m﹚
7.20/4.89/4.72
6
内纵隔墙自重/﹙KN/m﹚
7.07
7
女儿墙自重/﹙KN/m﹚
2.7
活荷载取值
序号
类别
活荷载
1
屋面活载（不上人）
0.5
2
宿舍
2.0
3
走廊、门厅、卫生间房间活载
2.5
4
消防楼梯活载
3.5
注：
本地区五十年内的基本风压为0.30，一百年内的基本风压为0.35，本次设计为70年的设计使用年限，用线性内插得基本风压值为0.325。
其他荷载取值
序号
类别
活荷载﹙70年﹚
1
基本风压
0.325
2
基本雪压
0.125
参考文献
[1]中华人民共和国建设部.混凝土结构设计规范（GB50010-2010）[S].北京：
中国建筑工业出版社，2011.05
[2]李碧雄.建筑结构设计[M].中国电力出版社，2008.12
[3]中华人民共和国建设部.建筑结构荷载规范（GB50009-2012）[S].
北京：
中国建筑工业出版社，2012
[4]中国建筑标准设计研究院.11G101-1[S].北京：
中国计划出版社，2011.08
[5]中国建筑标准设计研究院.11G101-3[S].北京：
中国计划出版社
结语
首先，通过这次设计，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，在这次毕业设计的过程中暴露了，我们自身的许多缺点、犯了很多错误。
在今后的学习和工作中一定注意改正。
此外我还要感谢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，培养了我们独立思考和对待做事要细心的态度。
摘要
Abstract
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
附录A结构设计信息
|
|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:
设计人:
|
|工程代号:
校核人:
日期:
2013/6/13|
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
总信息..............................................
结构材料信息:
钢砼结构
混凝土容重（kN/m3）:
Gc=26.50
钢材容重（kN/m3）:
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（kN/m2）:
WO=0.32
风荷载作用下舒适度验算风压（kN/m2）:
WOC=0.32
地面粗糙程度:
C类
结构X向基本周期（秒）:
Tx=0.70
结构Y向基本周期（秒）:
Ty=0.73
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=5
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=15
地震烈度:
NAF=7.00
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=0.08
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=0.50
框架的抗震等级:
NF=2
剪力墙的抗震等级:
NW=3
钢框架的抗震等级:
NS=3
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=0.70
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5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1.05
------------柱，墙，基础活荷载折减系数-------------
计算截面以上的层数---------------折减系数
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（N/mm2）:
JB=300
柱箍筋强度（N/mm2）:
JC=300
墙水平分布筋强度（N/mm2）:
FYH=300
墙竖向分布筋强度（N/mm2）:
FYW=300
边缘构件箍筋强度（N/mm2）:
JWB=270
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=200.00
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:
RWV1=0.60
梁抗剪配筋采用交叉斜筋时
箍筋与对角斜筋的配筋强度比:
RGX=1.00
设计信息........................................
结构重要性系数:
RWO=1.00
柱计算长度计算原则:
有侧移
梁端在梁柱重叠部分简化:
不作为刚域
柱端在梁柱重叠部分简化:
不作为刚域
是否考虑P-Delt效应：
否
柱配筋计算原则:
按单偏压计算
按高规或高钢规进行构件设计:
否
钢构件截面净毛面积比:
RN=0.85
梁保护层厚度（mm）:
BCB=20.00
柱保护层厚度（mm）:
ACA=20.00
剪力墙构造边缘构件的设计执行高规7.2.16-4:
是
框架梁端配筋考虑受压钢筋:
是
结构中的框架部分轴压比限值按纯框架结构的规定采用:
否
当边缘构件轴压比小于抗规6.4.5条规定的限值时一律设置构造边缘构件:
是
是否按混凝土规范B.0.4考虑柱二阶效应:
否
荷载组合信息........................................
恒载分项系数:
CDEAD=1.20
活载分项系数:
CLIVE=1.40
风荷载分项系数:
CWIND=1.40
水平地震力分项系数:
CEA_H=1.30
竖向地震力分项系数:
CEA_V=0.50
温度荷载分项系数:
CTEMP=1.40
吊车荷载分项系数:
CCRAN=1.40
特殊风荷载分项系数:
CSPW=1.40
活荷载的组合值系数:
CD_L=0.70
风荷载的组合值系数:
CD_W=0.60
重力荷载代表值效应的活荷组合值系数:
CEA_L=0.50
重力荷载代表值效应的吊车荷载组合值系数:
CEA_C=0.50
吊车荷载组合值系数:
CD_C=0.70
温度作用的组合值系数:
仅考虑恒载、活载参与组合:
CD_TDL=0.60
考虑风荷载参与组合:
CD_TW=0.00
考虑地震作用参与组合:
CD_TE=0.00
砼构件温度效应折
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