1、課程教案課程名稱：結構設計在土木工程中的應用任課教師：匡舢舢所屬院部：建筑工程與藝術設計學院土木 1501-06 班教學班級：教學時間：2017 2018 學年第 2 學期湖 南工學 院課程基本信息課程名稱結構設計在土木工程中的應用課程代碼D0249034總計： 32 學時講課： 學時實驗： 學時上機： 32 學時課程設計： 周學分2類別必修課（ ） 選修課（ ） 理論課（ ） 實驗課（ ）任課教師匡舢舢助教授課對象專業班級： 土木 1301-06 班共 6個班課程簡介（不超過 1000字）結構設計 在土木工程中的應用是土木工程專業高級綜合技能訓練課程之一。本課程主要講授建筑工程專業計算機輔助

2、設計的內容，介紹了 PKPM在我木建筑工程中的應用現狀和發展方向，CAD 系統的硬件和系統的及其發展以及使用和設計實例。并根據 PKPM講授建筑結構施工圖的繪制。通過本課程的教學，學生了解我木建筑工程中的結構CAD 技術應用現狀和發展方向；掌握以 PKPM系統為例的硬件和系統的及其發展；熟悉PKPM 的基本操作技巧，學會使用 PKPM 繪制二維平面建筑和結構圖形；掌握PKPM 應用中的PMCAD、 PK、等基本模塊的常用使用方法。基本和主要參考資料廖平平.PKPM作及案例實戰 化學工業，2016 PKPM2010 版說明書系列第 01 章 PKPM 建筑結構設計入門（一）PKPM 的啟動與操作

3、界面結構設計前準備知識結構設計總流程一、本次課主要內容在簡要介紹PKPM 操作界面的基礎上，講授結構設計總流程及 PKPM 的基本工作方式。二、教學目的與要求了解結構設計前應該具備哪些相關資料；理解結構設計的總流程及建模的步驟；掌握PKPM 的一些基本工作方式。三、教學重點難點1、建模的步驟；2、PKPM 的基本工作方式及常用快捷鍵。四、教學方法和課堂講授、演示、操作、。五、作業與習題布置1.2 結構設計前準備知識結構設計就是對建筑物的結構構造進行設計，首先就要看懂建筑施工圖，了解建筑師的設計意圖及建筑各部分的功能及做法。建模的基本步驟如下：建立軸網、定柱截面及布置柱子、定梁截面及主次梁的布置

4、、布置完成后就要輸入基本參數，必須嚴格按規范執行、最后完成三維線框架，加入荷載及各種參數。進行計算出的受力圖、內力圖、彎矩圖等對結果進行分析，并調整，反復至驗算結果滿意為止。最后生成施工圖，根據現行制圖標準進行修改。1.1 PKPM 的啟動與操作界面1.3 結構設計總流程PKPM 是一套集建筑設計、結構設計、設備設計、節能設計及概件于一體的大型建筑工程綜合CAD 系統。、施工軟本系統建筑設計（APM）研制開發的二維、三維圖型支撐系統（CFG）下工作，技術先進，操作簡便。用人機交互方式輸入三維建筑形體，直接對模型進行渲染及制作動畫。APM 可完成平面、立面、剖面及詳圖的施工圖設計，還可生成二維渲

5、染圖。備有常用圖庫及紋理材料庫，其成圖具有較高的自動化程度和較強的適應性。建筑設計系列設計模塊。還有裝修、園林、日照、中國古代建筑、規劃、場地等PKPM 系統裝有先進的結構如平面桿系、矩形及異形樓板、包，容納了國內最流行的各種計算方法，三維殼元及薄壁桿系、梁板樓梯及異形樓梯、各類基礎、砌體及底框抗震、鋼結構、預應力混凝土結構分析等等。全部結構計算模塊均按新的設計規范編制。全面反映了范要求的荷載效應組合，設計表達式，抗震設計新概念的各項要求。建筑彈塑性動力、靜力時程結構計算，操作簡便，成熟實用。 PKPM 系統有豐富和成接力結構建模和結構施工圖輔助設計功能，接力結構計算結果，可完成框架、排架、連

6、梁、結構平面、樓板配筋、節點大樣、各類基礎、樓梯、剪力墻等施工圖繪制。在自動選配鋼筋，按全樓或層、跨剖面歸并，布置圖紙版面，人機交互干予等方面獨具特色。PKPM 系統適應多種結構類型。砌體結構模塊包括普通磚混結構，底層框架結構、混凝土空心砌塊結構，配筋砌體結構等。鋼結構模塊包括架、框架、工業廠房框排架、桁架、支架、農業溫室結構等。還提供預應力結構、復雜樓板、筒倉、煙囪等設計模塊。結構PKPM 系列包括有：結構平面計算機輔助設計PMCAD鋼筋混凝土排架及連續梁結構計算與施工圖繪制PK多、建筑結構三維-D建筑結構動力時程多、結構空間有限元SATWEFEQ高精度平面有限元框支剪力墻計算及配筋樓梯計算

7、機輔助設計LTCAD剪力墻計算機輔助設計JLQGJ鋼筋混凝土基本構件設計計算基礎 CAD（獨基、JCCAD、樁基、筏基）箱形基礎計算機輔助設計BOX鋼結構 CADSTS預應力混凝土結構設計PREC混凝土小型空心砌塊 CADPKPM 常用快捷鍵QIK以下是PKPM 中常用的功能熱鍵，用于快速查詢輸入。鼠標左鍵：鍵盤Enter，用于確認、輸入等。鼠標中鍵：鍵盤Tab，用于功能轉換，在繪圖時為輸入參考點。鼠標右鍵：鍵盤Esc，用于否定、放棄、返回菜單等。以下提及Enter、Tab和Del，Esc時，也即表示鼠標的左鍵、中鍵和右鍵，而不再單獨說明鼠標鍵。 F1：幫助熱鍵，提供必要的幫助信息。 F2：坐

8、標顯示開關，交替控制光標的坐標值是否顯示。 Ctrl+F2：點網顯示開關，交替控制點網是否在屏幕背景上顯示。 F3：點網捕捉開關，交替控制點網捕捉方式是否打開。 Ctrl+F3：節點捕捉開關，交替控制節點捕捉方式是否打開。F4：角度捕捉開關，交替控制角度捕捉方式是否打開。Ctrl+F4：準線顯示開關，可以打開或關閉準線。F5：重新顯示當前圖、刷新修改結果。F6：顯示全圖，從縮放狀態回到全圖。 F7：放大一倍顯示。F8：縮小一倍顯示。 Ctrl+W：提示用戶選窗口放大圖形。Ctrl+R：將當前視圖設為全圖。F9：設置點網捕捉值。Ctrl+F9：修改常用角度和距離數據。Ctrl+；顯示的圖形。Ct

9、rl+：右移顯示的圖形。Ctrl+：上移顯示的圖形。Ctrl+：下移顯示的圖形。PageUp：增加鍵盤移動光標時的步長。PageDown：減少鍵盤移動光標時的步長。O：在繪圖時，令當前光標位置為點網轉動基點。S：在繪圖時，選擇節點捕捉方式。Ctrl+A：當重顯過程較慢時，中斷重顯過程。Ctrl+P：打印或繪出當前屏幕上的圖形。U：在繪圖時，后退一步操作。Ins：在繪圖時，由鍵盤鍵入光標的（x,y,z）坐標值。教學后記：第 01 章 PKPM 建筑結構設計入門（二）1.5 PKPM 的主要設計步驟（一）一、本次課主要內容以一個建筑結構例題演示操作全過程中的建立模型和計算分析。二、教學目的與要求了

10、解PKPM的操作流程；理解結構設計電算化。三、教學重點難點1、模型的建立；2、計算分析。四、教學方法和課堂講授、演示、操作、。五、作業與習題布置P34，課后練-21.5 PKPM 的主要設計步驟（一）1.5.1 建立模型以工程實例演示操作過程，本例題不以真的工程設計為目標，簡化構件的布置和樓層的設定，不拘泥于細節處理，把注意力放在使用和操作上。某工程為四層框架結構，各樓層層高為 3.3m，頂層為四坡屋頂，屋脊高度為2.4m。平面各網格尺寸均為 3600mm3600mm，柱截面尺寸為 300mm400mm，梁截面為 300mm600mm，基礎為柱下獨立基礎。1、啟動PKPM2、新建文件夾3、選擇

11、PMCAD 中建筑模型與荷載輸入，進入建立模型狀態。4、啟動建模程序5、軸線輸入6、執行樓層定義，柱、梁布置，樓板生成7、荷載輸入8、樓層組裝1.5.2 計算分析完成PMCAD 部分后，進入SATWE 計算分析部分：1、接PM 生成SATWE 數據，進入計算分析狀態；2、分析與設計參數補充定義，設置參數(例題取程序初始值)3、特殊構件補充定義，定義邊角柱；4、生成SATWE 數據文件及數據檢查5、結構內力、配筋計算6、分析結果圖形和文本顯示教學后記：第 01 章 PKPM 建筑結構設計入門（三）1.5 PKPM 的主要設計步驟（二）一、本次課主要內容以一個建筑結構例題演示操作全過程中的繪制施工

12、圖和基礎設計。二、教學目的與要求了解PKPM的操作流程；理解結構設計電算化。三、教學重點難點1、繪制施工圖；2、基礎設計。四、教學方法和課堂講授、演示、操作、。五、作業與習題布置P34，課后練習 31.5 PKPM 的主要設計步驟（一）1.5.3 繪施工圖完成SATWE 部分后，開始繪制施工圖，包括和板1、選擇法施工圖，定義鋼筋層；2、設置鋼筋層后，程序自動繪制梁的平法施工圖，執行次令。3、同樣方法繪制其余層的梁施工圖；筋、箍筋開關命4、繪制施工圖；5、自動計算樓板鋼筋6、生成鋼筋表1.5.4 基礎設計完成施工圖的繪制后，接下來進行基礎的設計。1、選擇JCCAD，進入柱下獨基的設計繪制；2、執

13、行荷載輸入中荷載命令，將荷載數據加載到基礎上；3、自動生成柱下獨基；4、選擇JCCAD 中基礎施工圖，進行施工圖的繪制，即可進行編輯。教學后記：第 02 章 結構平面計算機輔助設計PMCAD（四）PKCAD 的基本功能建筑模型與荷載輸入(一）一、本次課主要內容主要介紹 PMCAD 的功能、應用范圍、組成模塊以及使用 PMCAD 建立模型的基本步驟。二、教學目的與要求掌握屏幕交互式進行數據輸入；熟悉 PMCAD 的基本功能及應用范圍，熟悉建筑模型與荷載輸入的菜單與邏輯順序。三、教學重點難點1、PMCAD 的基本功能；2、建筑模型與荷載輸入。四、教學方法和課堂講授、演示、操作、。五、作業與習題布置

14、P60，課后練習 32.1 PMCAD 的基本功能人機交互建立全樓結構模型 自動導算荷載建立恒活荷載庫(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)為各種計算模型提供所需的數據文件為上部結構各繪圖CAD 模塊提供結構構件的精確尺寸現澆鋼筋混凝土樓板結構計算與配筋設計砌體結構輔助設計功能統計結構工程量2.2 建筑模型與荷載輸入（一）2.2.1 軸線輸入利用作圖工具繪制建筑物整體的平面定位軸線。這些軸線可以是與墻、的線段，也可以是一整條建筑軸線。可為各標準層定義不同的軸線，即各層可有不同的軸線網格，拷貝某一標準層后，其軸線和構件布置同時被拷貝，用戶可對某層軸線單獨修改2.2.2 網格生成程序自動將繪制

15、的定位軸線分割為網格和節點。凡是軸線相交處都會產生一個節點，軸線線段的起止點也做為節點。這里用戶可對程序自動分割所產生的網格和節點進行進一步的修改、審核和測試。網格確定后即可以給軸線命名。在樓層定義文件夾下進行構件定義2.2.3 樓層定義依照從下至上的次序進行各個結構標準層平面布置。凡是結構布置相同的相鄰樓層都應視為同一標準層，只需輸入一次。由于定位軸線和網點業已形成，布置構件時只需簡單地哪些節點放置哪些柱；哪條網格上放置哪個墻、梁或洞口。2.2.4 荷載輸入依照從下至上的次序定義荷載標準層。凡是樓面均樓層都應視為同一荷載標準層，只需輸入一次。和活載都相同的相鄰教學后記：第 02 章 結構平面

16、計算機輔助設計PMCAD（五）建筑模型與荷載輸入(二）平面荷載顯示校核畫結構平面圖一、本次課主要內容主要介紹使用PMCAD 建立模型的基本步驟。二、教學目的與要求了解解本課程的工程實例建筑概貌。熟悉實際工程設計與手算電算的差距與聯系。三、教學重點難點1、參數的設計；2、畫結構平面圖。四、教學方法和課堂講授、演示、操作、。五、作業與習題布置P60，課后練習 32.2 建筑模型與荷載輸入（二）2.2.5 設計參數進行結構豎向布置。每一個實際樓層都要確定其屬于哪一個結構標準層、屬于哪一個荷載標準層，其層高為多少。從而完成樓層的豎向布置。在輸入一些必要的繪圖和抗震計算信息后便完成了一個結構物的整體描述

17、。2.2.6 樓層組裝為每個標準層制定層底標高后布置到建筑整體的某一部位，從而搭建出完整的建筑模型。平面荷載顯示校核畫結構平面圖檢查各層輸入的樓面荷載、梁間荷載、節點荷載是否有誤，以便后期進 SATWE的操作。模型未進行 SATWE 檢查和檢查校核，此處的畫結構平面圖僅僅作為講解步驟，并不是最后的結構平面圖成圖。根據工程實際情況修改配筋計算參數、鋼筋級配等參數。對鋼筋進行選擇，方便以后繪制鋼筋表。對樓板進行計算，樓板鋼筋進行布置。邊界條件的變化，注意進行修改，對教學后記：第 03 章 建筑結構有限元分析 SATWE（六）SATWE 簡介SATWE 前處理(一)一、本次課主要內容PMCAD 部分

18、完成后，進行建筑結構有限元分析，即 SATWE 部分，講解 SATWE的基本功能、適用范圍、操作步驟和部分SATWE 前處理的參數設定。二、教學目的與要求了解 SATWE 的特點、基本功能和使用范圍，掌握其基本步驟，熟悉前處理的參數定義。三、教學重點難點1、SATWE 的基本步驟；2、SATWE 前處理。四、教學方法和課堂講授、演示、操作、。五、作業與習題布置P91，課后練習 33.1 SATWE 簡介就是解決剪力墻和樓板的模型化問題，盡可能減小其模型化誤差。SATWE提高分析精度，使分析結構能夠更好的反映出結構的真是受力狀態。3.1.2 SATWE 特點1、精度高2、前后處理功能強3、專業功

19、能豐富4、實用性好3.1.2 SATWE 的基本功能1、SATWE 采用空間桿單元模擬及支撐等桿件2、對于樓板，SATWE 給出了四種簡化假定，即樓板整體平面內無限剛、分塊無限剛、分塊無限剛加彈性連接板帶和彈性樓板3、SATWE 適用于和多層鋼筋混凝土框架、框架-剪力墻、剪力墻結構、高層鋼結構或鋼-混凝土混合結構，以及復雜體型的樓板局部開洞等特殊結構型式。4、SATWE 可完成荷載效應組合計算，截面配筋計算建筑、多塔、錯層、轉換層及5、進行上部結構和室聯合工作分析6、SATWE 簡化了用戶操作7、可繪制施工圖，并可為各類基礎設計提供設計荷載8、可完成組合計算，不利荷載布置計算，整體分析計算9、

20、可進行耦聯抗震分析和動力時程分析3.1.3 SATWE 的適用范圍3.2 SATWE 前處理（一）分析與設計參數補充定義3.2.1執行SATWE 主菜單 1“接PM 生成SATWE 數據”，彈出“補充輸入及 SATWE 數據生成”和“圖形檢查”子菜單：單擊菜單 1“接 PM 生成 SATWE”數據，選擇“分析與設計參數補充定義”后點擊 “應用”。一、總信息1.水平力與整體坐標的夾角：作用、風力作用方向與結構整體坐標的夾角，逆時針為正。初算時可先填“0”，由程序自動計算出“作用的最大方向”，在 WZQ.OUT 中查取后回代重算即可。2.砼容重：按荷規，砼容重為 25KN/m3，但考慮到裝修層的自

21、重，故填入數字不應小于 27KN/m3。3.裙房層數：大底盤多塔樓結構屬復雜建筑結構。對于大底盤多塔樓結構，裙房及室是上部結構的底盤，程序要求在此填入裙房的層數。4.室層數：PMCAD 中與上部結構整體建模按實際情況填寫，當無室結構把基礎錄入時，可將室層數設為“1”層，即將基礎室無風荷載作用。設為室層。5.墻元細分最大控制長度：墻元細分長度是在墻元細分時的參數，對于尺寸較大的剪力墻，在作墻元細形成一系列小殼元時，為確保分析精度，要求小殼元的邊長不得大于給定的墻元細分最大控制長度值。一般工程可取 Dmax=2m；對框支剪力墻結構可取 Dmax=1.0m 或1.5m。6.對所有樓層采用剛性樓板假定

22、：計算位移與層剛度比時選是，見高規5.1.5 條；計算內力與配筋及其它內容時選否7.墻元側向節點信息：剪力墻少時取出口，剪力墻多時取手冊，出口精度高于，參見SATWE8.9.10.結構材料信息：按主體結構材料填寫結構體系：按結構體系填寫恒荷載計算信息：多層取加載；取上部設計模擬施工加載 1，高規5.1.9 條，基礎設計宜取模擬施工加載 2風荷載計算信息：11.計算X，Y 兩個方向的風荷載，選擇。12.作用計算信息：計算 X,Y 兩個方向的二、風荷載信息力. 選計算水平力，抗規5.1.1 條（強條） 。1、地面粗糙程度類別（決定風壓高度變化系數）：地面粗糙程度分A、B、C、D 四類A 類：近海海

23、面和海島、海岸、湖岸及沙漠地區；B 類：田野、鄉村、叢林、丘陵以及房屋比較稀疏的鄉鎮和城市郊區；C 類：有密集建筑群的城市市區；D 類：有密集建筑群且房屋較高的城市市區（慎用）見荷規7.2.1 條；高規3.2.3 條2、 修正后的基本風壓：取值應0.3 kN/m2，一般取 50 年一遇，荷規7.1.2（強條），附錄 D.4 附表D.43.、 結構的基本周期：其值是計算風荷載脈動增大系數的依據。初算時可填寫0，由程序自動計算后輸入在 WZQ.OUT 中，采用回填重算。其值計算見荷規附錄 E。高規3.2.5條。4、體型系數：不大于 4 的矩形、方形、形平面取 1.3 。見荷規7.3 節。高規3.2

24、.5 條。三、信息1、 結構規則性信息：根據結構布置是否規則填寫（包括平面、豎向的規則性）見抗規3.4 節；高規4.3，4.4 節之規定。2、設計分組（代替舊規范的近、遠震）：根據工程場地情況填寫。抗規3.2.4 條，附錄A 3、設防烈度：根據工程場地情況填寫。抗規1.0.4 條，1.0.5 條，3.2.4 條，附錄A 4、場地類別：根據工程場地情況填寫，抗規4.1.6 條表 4.1.6（強條）；見地勘 5、框架、剪力墻抗震等級：按結構體系，結構高度填寫，抗規6.1.2 條表 6.1.2（強條），高規4.8.1 條（強條）6.計算振型個數：耦聯取 3 的倍數，且3 倍層數，非耦聯取層數，參與計

25、算振型的 “有效質量系數”應90% ，抗規5.2.2 條 2 款，5.2.3 條 2 款 ，高規5.1.13 條 2 款7、活荷載折減系數：雪荷載及一般民用建筑樓面等效均布活荷載取 0.5;見抗規5.1.3（強條）組合值系數。高規3.3.6 條。8、周期折減系數：框架 磚填充墻多 0.6-0.7，磚填充墻少 0.7-0.8 。框剪 磚填充墻多 0.7-0.8，磚填充墻少 0.8-0.9 。剪力墻 1.0；高規3.3.16 條（強條），3.3.179、結構的阻尼比：條表 5.1.3砼結構一般取 0.05；抗規5.1.5 條 1 款；高規3.3.8 條10、特征周期：II 類場地一、二、三組分別取

26、 0.35s、0.40s、0.45s抗規3.2.3 條，5.1.4 條表 5.1.4-2（強條）高規3.3.7。11、斜交抗側力構件方向的附加無斜交構件時取 0 ；數 :抗規5.1.1 條 2 款（強條），斜交角度150 應考慮 ；高規3.3.2 條 1 款（強條）。教學后記：第 03 章 建筑結構有限元分析 SATWE（七）3.2 SATWE 前處理(二)3.5 分析結果及文本顯示一、本次課主要內容部分 SATWE 前處理的參數設定，并對結果進行分析，看結果是否符合規范要求。二、教學目的與要求熟悉 SATWE 前處理的參數定義、并熟悉對結果分析的幾個方面，對結果正確與否有判別方法。三、教學重

27、點難點1、SATWE 的基本步驟；2、結果分析。四、教學方法和課堂講授、演示、操作、。五、作業與習題布置P91，課后練習 33.2 SATWE 前處理（二）四、活載信息1、墻柱設計時活荷載PMCAD 選不折減時，此處宜選折減，荷規4.1.2 條（強條）2、傳給基礎的活荷載PMCAD 選不折減時，此處宜選折減，荷規4.1.2 條（強條）3、活荷載不利布置多層應取全部樓層 ；宜取全部樓層，高規5.1.8 條5、墻、柱、基礎活荷載折減系數荷規4.1.2 條表 4.1.2（強條）五、調整信息1、負彎矩調幅系數現澆框架梁 0.8-0.9；裝配整體式框架梁 0.7-0.8；高規5.2.3 條2、連梁剛度折

28、減系數一般工程取 0.7，位移由風載控制時取0.8；抗規6.2.13 條 2 款，高規5.2.1條3、梁設計彎矩放大系數放大梁跨中彎矩，取值 1.0-1.3；已考慮活荷載不利布置時，宜取 1.0 ；4、中梁剛度放大系數高規5.2.2 條；裝配式樓板取 1.0；現澆樓板取值 1.3-2.0，一般取 2.0 5、梁扭矩折減系數現澆樓板（剛性假定）取值 0.4-1.0，一般取 0.4 ；現澆樓板（彈性樓板）取 1.0；高規5.2.4 條6、剪力墻加強區起算層號抗規6.1.10 條；高規7.1.9 條 ；按抗震規范（5.2.5）7、調整各樓層內力，用于調整剪重比，抗規5.2.5 條(強條)8、九度結構

29、及一級框架取 1.15，抗規6.2.4 條超配筋系數9、指定的薄弱層個數強制指定時選用，否則填 0;抗規5.5.2 條 ; 高規4.6.4 條10、作用調整1）全樓作用放大系數用于調整抗震安全度，取值 0.85-1.50，一般取 1.0 2）0.2Q0 調整起始層號用于框-剪結構（抗震設計時），純框填 0；抗規6.2.13 條 1 款；高規8.1.4 條3）頂塔樓作用放大層號按突出屋面部分最低層號填寫，無頂塔樓填 0計算振型數為 9-15 及以上時，宜取 1.0（不調整）計算振型數為 3 時，取 1.5六、設計信息1、考慮P效應（重力二階效應）一般不考慮；砼規5.2.2 條 3 款，7.3.1

30、2 條抗規3.6.3 條；高規5.4.1 條，5.4.2 條概念：重力二階效應一般稱為 P-DELT 效應，在建筑結構分析中指的是豎向荷載的側移效應。當結構發生水平位移時,豎向荷載就會出現垂直于變形后的結構豎向軸線的分量，這個分量將加大水平位移量，同時也會加大相應的內力，這在本質上是一種幾何非線性效應。程序實現：在、SATWE 和PMSAP 程序中都提供了計算P-DELT 效應的開關,用戶可以根據需要選擇考慮或者不考慮 P-DELT 效應。具體實現時，程序計算豎向荷載引起的整個結構的幾何剛度，以此修改原有結構總剛，從而實現 P-DELT效應的計算。新版本程序 P-DELT 效應的實現方法具有一

31、般性，它既適用于采用剛性樓板假定的結構，也適用于存在獨立彈性節點的結構，解除了老版本程序的局限性。在調試過程中，PKPM 曾經與ETABS 程序作了對比，發現二者吻合得非常之好，這也從一個側面驗證了PKPM 的方法2、結構重要性系數安全等級二級，設計使用年限 50 年，取 1.0。砼規3.2.2 條，3.2.1 條（強條）3、一般不選擇高規5.3.4 條4、梁保護層厚度室內正常環境，砼強度C20 時取25mm砼規9.2.1 條表 9.2.1環境類別見 3.4.1 條表 3.4.1 5、柱保護層厚度室內正常環境取30mm砼規9.2.1 條表 9.2.1環境類別見 3.4.1 條表 3.4.16、

32、按高規或高鋼規進行構件設計部分簡化為剛域若結構屬范疇，則選擇。選擇，則程序按高規進行荷載組合計算，并按高鋼規進行構件設計計算，否則，按多層結構進行。7、砼柱的計算長度系數計算執行混規7.3.11-3 條一般工程選否，詳見砼規7.3.11 條 3 款水平力設計彎矩占總設計彎矩 75以上時選 是 8、柱配筋計算原則：宜按單偏壓計算；角柱、異形柱按雙偏壓驗算可按特殊構件定義角柱，程序自動按雙偏壓計算角柱僅在柱截面的兩個方向具有框架梁聯系的柱執行3.2.2特殊構件補充定義1、換標準層：點擊后，在右側菜單區顯示各層列表，可用光標點選需要定義的標準層。2、特殊梁：不調幅梁指在配筋計算時不作彎矩調幅的梁。程

33、序對全樓所有梁自動進行判斷，將兩端都沒有支座或僅一端有支座的梁（例如次梁、懸臂梁）隱含定義為不調幅表色顯示。鉸接梁SAWTE 程序中考慮了梁有一端鉸接或兩端鉸接的情況、鉸接含定義，需要設計者自定義。剛性梁指梁兩端都在柱范圍內的梁。程序自動將其定義為剛性梁，該梁的剛度無窮大且無自重。剛性3、特殊柱：紅色顯示。角柱僅在柱截面的兩個方向有框架梁相連的柱。程序中的角柱需設計者自定義。角柱與一般柱不同在于其配筋率、箍筋加密范圍、計算方法不同（雙向偏壓）。4、材料強度和抗震等級：SAWTE 除繼承PMCAD 中所定義的構件材料強度和抗震等級外，允許在此修改單根構件的材料強度和抗震等級。此外，SATWE 程

34、序還具有自動提高某些結構類型的構件抗震等級的功能。3.5 分析結果及文本顯示整體結構的科學性和合理性是范特別強調內容。范用于控制結構整體性的主要指標主要有：周期比、位移比、剛度比、層間受剪承載力之比、剛重比、剪重比等。(1) 周期比是控制結構扭轉效應的重要指標它的目的是使抗側力的構件的平面布置更有效更合理，使結構不至出現過大的扭轉。也就是說，周期比不是要求結構足夠結實，求結構承載布局合理。高規第 4.3.5 條對結構扭轉為主的第一自振周期Tt 與平動為主的第一自振周期T1 之比的要求給出了規定。如果周期比不滿足規范的要求，說明該結構的扭轉效應明顯，設計需要增加結構周邊構件的剛度，降低結構中間構

35、件的剛度，以增大結構的整體抗扭剛度。(2)位移比（層間位移比）是控制結構平面不規則性的重要指標其限值在抗規和高規中均有明確的規定，不再贅述。需要的是，范中規定的位移比限值是按剛性板假定作出的，如果在結構模型中設定了彈性板，則必須在參數設置時選擇“對所有樓層強制采用剛性樓板假定”，以便計算出正確的位移比。在位移比滿足要求后，再去掉“對所有樓層強制采用剛性樓板假定的選擇，以彈性樓板設定進行后續配筋計算。(3)剛度比是控制結構豎向不規則的重要指標根據抗規和高規的要求，提供了三種剛度比的計算方式，分別是剪切剛度，剪彎剛度和力與相應的層間位移比。正確認識這三種剛度比的計算方法和適用范圍是剛度比計算的關鍵

36、：1）剪切剛度主要用于底部大空間為一層的轉室嵌固條件的判定；2）剪彎剛度主要用于底部大空間為多層的轉換力與層間位移比是執行抗規第 3.4.2 條和高規4.3.5 條的相關換結構及對結構；3）規定，通常絕大多數工程都可以用此法計算剛度比，這也是的缺省方式。(4)(5)(6)層間受剪承載力之比也是控制結構豎向不規則的重要指標剛重比是結構剛度與重力荷載之比剪重比是抗震設計中非常重要的參數教學后記：第 04 章 墻施工圖設計（八）4.24.3梁施工圖柱施工圖一、本次課主要內容了解墻施工圖的表示方法，操作施工圖的繪制方法。二、教學目的與要求了解墻施工圖的表示方法，掌握梁施工圖和柱施工圖的繪制方法。三、教

37、學重點難點1、梁施工圖；2、柱施工圖。四、教學方法和課堂講授、演示、操作、。五、作業與習題布置P119，課后練習 34.2 梁施工圖4.2.1 連續梁的生成與歸并1、劃分鋼筋標準層2、根據建模時布置的梁位置生成連續梁3、在同一個標準層內對幾何條件相同的連續梁歸類4、在組內所有連續梁的計算配筋面積中取最大，配出實配鋼筋4.2.2筋參數設置1、根據裂縫選筋，如果選擇是，則要在允許裂縫寬度處輸入數值2、梁名稱前綴，前綴不能為空3、支座寬度對裂縫的影響，如果選擇考慮，程序自動考慮此影響，對支座處彎矩加以折減4、歸并系數，是控制歸并過程的重要參數。歸并系數越大，歸并處的連梁種類數越少4.2.3 連梁定義

38、如果對系統自動生成的連續梁結果不滿意，可以進行手工的連續梁拆分和合并。4.3 柱施工圖柱施工圖模塊注意以下幾個方面：1、合并柱全樓歸并和施工圖繪制模塊，實在一個界面下一次完成。2、增加鋼筋標準層的設置，明確概念。3、不同地區，不同施工圖的繪制畫法4、對已經生成的柱施工圖可反復打開繼續畫圖5、可以繪制PMCAD 中建模生成的各種截面柱6、增加柱三維線框圖和渲染圖7、增加了柱鋼筋的計算鋼筋面積和實配鋼筋面積的顯示，便于校核。教學后記：第 04 章 墻施工圖設計（九）4.4 墻施工圖一、本次課主要內容本次課的主要內容是講解剪力墻的計算操作方法。二、教學目的與要求熟悉剪力墻施工圖的繪制方法。三、教學重

39、點難點1、剪力墻施工圖四、教學方法和課堂講授、演示、操作、。五、作業與習題布置P119，課后練習 34.4 墻施工圖一、剪力墻結構施工圖有兩種表達方式1、以剪力墻結構平面圖、節點大樣圖與墻梁鋼筋表的方式表示。2、剪力墻截面注寫施工圖，參考平法圖集方式表示。二、剪力墻施工圖每一張圖可完成位于同一軸線上的一片剪力墻施工圖，該剪力墻可以是這一軸線的局部，也可以是這一軸線的全部。一片剪力墻施工圖由墻立面圖、橫剖面圖、豎剖面圖三部分組成。橫、豎剖面的剖切位置和數量程序自動分析得出，在程序自動布圖的基礎上，再經使用者編輯、標注、調整后生成最終的施工圖。1、參數輸入點取該項菜單，程序會彈出控制畫圖的參數框供

40、用戶修改。在畫橫、豎剖面圖時，在軸線、豎向方向可以采用與墻厚方向不一樣的比例，如在立面圖參數中將墻厚比例尺改為 1:20，可使軸線長不變，層高不變，但節點處更清晰。采用這種畫圖比例時要注意距離節點比較近的洞口是否有異常。與鋼筋統計有關的參數僅影響“畫鋼筋表”功能項中的統計結果。鋼筋長度尾數：各段鋼筋的長度按此值向上取整。默認為 10mm。例：某段鋼筋長度計算值為 432mm。此項“尾數”設為 5mm 時，統計中此段鋼筋按 435mm 考慮；如設為 1mm或 0mm 則仍按 432mm 計。2、選擇軸線屏幕上顯示結構第一層的平面布置。用戶可用光標點取需畫墻體的起始節點和終止節點。選取完畢后，屏幕

41、上出現該墻圖的圖名，程序隱含取值為“JQ 軸線號.T”，該名稱可由用戶修改。如果用戶想分幾次畫出同一軸線上的剪力墻，則需要修改圖名以避免先畫的立面圖被覆蓋。此后屏幕上出現所選墻的立面圖及橫、豎剖面圖。立面和橫、豎剖面都是互相獨立的圖塊，在后面進行的編輯操作應遵照圖塊操作的規律。編輯完畢圖塊并布圖后可再點取“選擇軸線”菜單，此時程序提示用戶拖動圖框到合適位置，結束當前的墻的繪圖過程，并開始畫另一道軸上的墻。3、編輯圖塊1）點擊“圖塊編輯”，右側菜單列出各圖塊名，橫剖面圖以“H:”開頭，豎剖面圖四、布置圖面以圖框作參照，用光標移動各圖塊到合適位置。五、畫鋼筋表教學后記：第 05 章 JCCAD 基

42、礎設計（十）JCCAD 簡介及規范規定地質資料輸入基礎人機交互輸入一、本次課主要內容本次課的主要內容是講解與基礎設計相關的操作方法。二、教學目的與要求了解范版本JCCAD 的主要改動，掌握地質資料的輸入，基礎人機交互輸入。三、教學重點難點1、地質資料的輸入2、基礎人機交互輸入四、教學方法和課堂講授、演示、操作、。五、作業與習題布置P146，課后練習 35.1 JCCAD 簡介及規范規定5.1.2 規范規定1、荷載組合：基本組合，標準組合，準2、地基沉降計算；按標準組合設計3、基礎沉降計算4、基礎配筋和配筋率的調整、插筋長度5、沖切計算和局部承壓計算組合5.2 地質資料輸入地質資料的內容：每個勘

43、探孔柱狀圖的土層分布及各土層的物理力學參數， 物理力學參數包括土的重度 Gv(用于沉降計算)、相應壓力狀態下的壓縮模量 Es(用于沉降計算)、摩擦角 (用于沉降及支護結構計算)、內聚力(用于支護結構計算)及計算樁基承載力的狀態參數(對于各種土有不同的含義)。地質資料的處理方式：(1)所有孔點在任意坐標系下的位置坐標，在樁基設計時可通過平移與旋轉將勘探孔平面坐標轉成建筑底層平面的坐標。(2)以勘探孔點作為節點順序，將節點連線劃分成多個不相的三角形單元，并將三角形單元。程序將以這種三角形單元為控制網格，利用形函數插值的方法得到控制網格和附近的地質土層分布有下述情況之一必須輸入地質資料：計算基礎沉降

44、、有樁基礎、用有限元法計算筏板內力并且基床反力系數按沉降值計算3. 孔點輸入5.3 基礎人機交互輸入1、此前建立的基礎數據和上部結構數據仍然有效2、地質條件用于地質資料與實際基礎的對位。可通過“平移”、“旋轉”命令達到勘察孔點與基礎進行平面對齊的目的。點擊 “參數輸入”，選擇相應的基礎類型進行基礎參數定義。建筑地礎設計規范GB5007-2002 中關于基礎寬度和深度修正系數的規定：第 5.2.4 條：當基礎寬度大于 3m 或埋置深度大于 0.5m 時，從載荷試驗或其它原位測試、經驗值等方法確定的地基承載力特征值，按下式修正：計算地基變形時，傳至基礎底面上的荷載效應應按正常使用極限狀態下荷載效應

45、的準組合，不應計入風荷載和作用。相應的限值應為地基變形允許值。在確定基礎或樁臺高度、確定配筋和驗算材料強度時，上部結構傳來的荷載效應組合和相應的基底反力，應按承載能力承限狀態下荷載效應的基本組合，采用相應的分項系數。5、基礎布置建筑地礎設計規范GB5007-2002 中規定：第 8.2.2 條：擴展基礎的構造，應符合下列要求：錐形基礎的邊緣高度，不宜小于 200mm；階梯形基礎的每階高度， 宜為 300500mm；墊層厚度不宜小于 70mm；墊層砼強度等級應為 C10；擴展基礎底板受力鋼筋的最小直徑不宜小于 10mm；間距不宜大于 200mm，也不宜小于 100mm。當有墊層時鋼筋保護的厚度不

46、小于 40mm；無墊層時不小于 70mm；砼強度等級不宜小于C20；教學后記：第 05 章 JCCAD 基礎設計（十一）樁基承臺及獨基沉降計算基礎施工圖一、本次課主要內容本次課的主要內容是講解與基礎設計相關的操作方法。二、教學目的與要求熟悉樁基承臺和獨基沉降計算的操作方法，掌握基礎施工圖繪制的方法。三、教學重點難點1、樁基承臺和獨基沉降計算的操作方法2、基礎施工圖繪制四、教學方法和課堂講授、演示、操作、。五、作業與習題布置P146，課后練習 35.4 樁基承臺及獨基沉降計算5.4.1 概述1、計算參數：沉降計算考慮筏板的影響；相互影響的距離；沉降計算調整系數；鋼筋級別、保護層厚度。2、鋼筋級配

47、3、承臺計算4、結果顯示和單個驗算5.4.2 獨基沉降計算5.5 基礎施工圖5.5.1 概述1、參數設置將基礎平面圖參數和基礎2、繪制新圖3、編輯舊圖法施工圖參數整合在同一框中4、標注5、基準標高和修改標注6、地梁改筋5.5.2 基礎平面圖1、參數設置2、標注構件3、標注和軸線5.5.3 基礎詳圖1、繪圖參數設置2、詳圖3、鋼筋表和圖框教學后記：補 LTCAD-樓梯計算機輔助設計（十二）一、本次課主要內容本次課的主要內容是講解與樓梯計算設計相關的操作方法。二、教學目的與要求了解 LTCAD 設計的模塊，掌握一個常用的 LTCAD 實例計算。三、教學重點難點1、LTCAD 中樓梯設計的操作方法四

48、、教學方法和課堂講授、演示、操作、。五、作業與習題布置補.1 樓梯設計程序說明及適用范圍1、進入 LTCAD 程序主菜單，主菜單內容共 9 項。2、程序說明程序主菜單第 15 項為一般樓梯（單跑、二跑、三跑等或板式樓梯）設計程序，對樓梯設計，需首先執行主菜單第l、2 項，形成描述樓梯結構的數據及完成了結構計算后，以下第 35 各項主菜單方可執行；主菜單第 6 項為獨立的螺旋樓梯設計程序；主菜單第 7 項為獨立的組合螺旋樓梯設計程序；主菜單第 8 項為獨立的懸挑樓梯設計程序。3、程序的適用范圍LTCAD 樓梯結構設計程序，適用于單跑、二跑、三跑等或板式樓梯及螺旋樓梯、懸挑樓梯各種異型樓梯的設計。

49、通過人機交互方式輸入各層樓梯布置，形成各種樓梯形式，可完成樓梯的內力分析與配筋計算，并繪制樓梯施工圖。LTCAD 可從PMCAD 或 APM數據，也可獨立輸入各層樓梯間的軸線以及、墻等，之后再輸入各層樓梯布置。補.2 一般樓梯設計立樓梯設計文件建立文檔、從整體模型中挑選樓梯間進入已建立的 PMCAD 第一結構標準層平面圖，選擇需進行樓梯設計的樓梯間，然后進入樓梯輸入 LTSR 主菜單，進行樓梯平面交互式輸入。選擇樓梯間時應注意以下幾點：（1）只能對一個房間生成，可把房間中原有的結構梁刪除，用樓梯梁替代；在樓梯布置過程中，不能在已形成的房間中增加布置結構梁或墻。（2）對于單跑、雙跑樓梯（包括兩邊

50、上中間合和中間上兩邊分的類型），樓梯間必須有兩條平行邊。（3）對三跑樓梯，樓梯間除應有兩條平行邊外，還必須有另一邊與平行邊垂直；對四跑樓梯必須為矩形房間；任意形狀的樓梯，樓梯間也可為任意形狀。二、樓梯交互式數據輸入LTCAD 的數據分為兩部分：一是樓梯間數據，包括樓梯間的軸線尺寸、其周邊及門窗洞口的布置、總層數、層高等；二是樓梯布置數據，包括樓梯板、的墻樓梯梁和樓梯基礎等信息。當以新建文件進入 LTSR 主菜單時，需進行樓梯間的第一部分樓梯數據輸入。首先進入“軸線輸入”；再進入“建筑布置”，輸入其周邊的墻、及門窗洞口的布置、總層數、層高等。然后，進入樓梯布置。1、主信息（1）踏步是否等分MAV

51、ER：踏步是否等分信息。MAVER0 時，踏步數踏步板高相對高度，MAVER1 或-1 時，可對踏步的第一步或最后一步作調整，最終使踏步數踏步板高踏步調整高度高度。MAVER=1 時，對踏步最后一步作調整，MAVER-1 時，對第一步作調整；如在標準樓梯參數中輸入第一步或最后一步高度，則以該數據為準作調整，MAVER 不再對該樓梯板起作用。（2）X 向尺寸線標注位置 MXD：樓梯平面圖中，X 向各跨軸線與總尺寸線標注位置（1 在下、2 在上）。（3）Y 向尺寸線標注位置 MYD：樓梯平面圖中，Y 向各跨軸線與總尺寸線標注位置（1 在左、2 在右）。總尺寸線留寬BLKD：總尺寸線在建筑平面圖上應

52、留的寬度。樓梯板裝修荷載 QZX：樓梯板粉刷層及裝飾荷載標準值（kN/m2）。樓梯板活載 QHZ：樓梯活荷載標準值（kN/m2）。 2、樓梯布置點擊“樓梯布置”，進入樓梯布置輸入。樓梯布置有兩種方式：框輸入方式和直接布置方式。可任選其一。（1）框輸入方式。由菜單“輸入”進入，它把每層的樓梯布置通過參數框引導輸入。改變某一參數數據，樓梯布置相應修改，框輸入方式只限于布置比較規則的樓梯形式。點擊“輸入”，屏幕彈出“樓梯類型”選擇框，選擇圖中任意一種樓梯選擇框，程序進入“參數化輸入”框。參數化輸入框提示輸入各項數據。在樓梯類型選擇框中，如選擇平行跑樓梯，根據所選樓梯類型，參數化輸入框提示輸入各項數據

53、。參數化輸入框右側圖形顯示已輸入的樓梯間周圍的網格線號和節點號。需先輸入定位起始節點號，它是第一跑樓梯所在網格起始方向的節點。樓梯板布置時，從定位起始節點號開始，選擇按順時針或逆時針方向布置樓梯。起始位置為樓梯第一（起始）步距與樓梯平行的下方軸線的距離。點擊“梁信息”，進入“梁信息”框。梁是指某一樓梯板上方支承的梁，每一塊樓梯板上方可布置一或二根梁；也可以不布置，而讓樓梯板直接支承在房間周邊的梁或墻上。梁的標高自動取與其相連樓梯上方的高度。點擊“樓梯基礎信息”， “普通樓梯基礎參數輸入”，進行樓梯基礎參數輸入。（2）直接布置方式。直接布置方式需要分別定義樓梯板、樓梯礎等，再用光標或其他方式直接

54、布置構件在網格上。1)點擊“樓梯”，進入樓梯梯段定義及布置菜單。臺板、基“樓梯定義”在布置樓梯之前必須預先定義樓梯。樓梯是按單跑（即樓梯板）定義，所定義的樓梯可用于任意標準層，樓梯定義采用框方式。“梯間布置”之前必須先進行“樓梯定義”。第一步：選擇一個梯間類型，程序提供了 13 種常見類型。第二步：確定上樓方向第一跑的起始參考節點。第三步：按照上樓方向的順序，依次選擇各跑梯段的類型和它所處的邊網格線，并輸入其上樓方向起始踏步距離（即寬度）。“單跑布置”用于已布置樓梯間的某一樓梯板布置的修改。樓梯布置按網格線定位的，每道網格線上都可以布置樓梯，每道網格線布置的樓梯數不限，布置結果只對當前標準層有效。第一步：選擇一已定義的樓梯。第二步：輸入樓梯的 5 個定位數據。具體如下：樓梯起始踏步距離：表示上樓方向起始踏步距網格節點的距離（即寬度）。樓梯標高：指樓梯起始踏步相對于本層地面處的距離（如第一跑為 0）。樓梯挑出方向：輸入正（負）1，以偏軸向上（左）為正。上樓方向：沿網格從左至右（從下至上）為 1，從右至左（從上至下）為-1。類型：可為指定的任何一種類型（如雙跑樓梯為 3）。第三步：用 4 種網格選擇（光標方式、沿軸線方式、窗口方式、圍欄方式）之一進行布置。2）點擊“梯梁”，進入梯梁定義及布置。梯梁是指布置于樓