排架结构计算机辅助设计(ppt)

。 已 广 泛 应 用 于 机 械 制 造 、 土 木 工 程 、 电子 、 轻 工 等 众 多 行 业 ， 成 为 代 表 与 衡 量 一 个 国 家 科 技 与 工 业现 代 化 水 平 的 一 个 重 要 标 志 ， 目 前 常 用 的 排 架 结 构 CAD是 PKPM系 列 中 PKCAD， 以 下 着 重 通 过 一 实 例 介 绍 PKCAD的 实 际 应 用 。 1 结 构 形 式 和 杆 件 本 程 序 可 计 算 的 结 构 为 平 面 杆 系 的 框 架 、 复 式 框 架 、排 架 、 框 排 架 (某 几 个 跨 上 或 某 些 层 上 作 用 吊 车 荷 载 的 多 层框 架 )、 剪 力 墙 、 壁 式 框 架 、 连 续 梁 、 拱 型 结 构 、 内 框 架 、桁 架 等 。 一 般 为 钢 筋 混 凝 土 结 构 ， 也 可 求 解 局 部 或 全 部 杆件 为 其 他 材 料 的 平 面 杆 系 结 构 (如 图 3.1所 示 )。图 3.1 适 用 的 结 构 形 式 (2) 在 排 架 和 框 排 架 结 构 计 算 时 (此 时 NJJ为 负 值 )，使 用 PK11.EXE计 算 。 柱 段 总 根 数 45根 ， 有 吊 车 荷 载 的 跨 数 7跨 。 排 架 的 跨 数 9跨 ， 排 架 柱 的 柱 段 总 数 25根 (1) 对 于 规 则 框 架 ， 程 序 可 对 梁 、 柱 节 点 自 动 编 号 ，自 动 形 成 信 息 ； 对 于 非 规 则 框 架 ， 需 输 入 节 点 坐 标 ， 杆 件关 联 号 及 约 束 信 息 ， 柱 子 计 算 长 度 等 。 框 排 架 的 框 架 部 分绘 施 工 图 时 ， 柱 梁 的 总 根 数 不 再 包 括 排 架 柱 上 的 柱 段 和 与排 架 柱 铰 接 的 梁 。 (2) 程 序 可 自 动 形 成 柱 和 梁 的 自 重 ， 且 是 否 需 要 程 序形 成 柱 梁 自 重 ， 可 由 计 算 者 在 总 信 息 中 给 予 确 定 。 (3) 排 架 柱 各 段 的 计 算 长 度 取 值 ： 排 架 柱 在 有 吊 车 荷载 作 用 的 组 合 、 无 吊 车 荷 载 作 用 的 组 合 和 在 垂 直 排 架 方 向的 轴 压 验 算 时 均 取 用 不 同 的 计 算 长 度 ， 这 三 种 情 况 下 ， 计算 长 度 均 由 程 序 按 国 家 标 准 GB 50010 2002 混 凝 土 结 构设 计 规 范 中 表 7.3.11-1中 给 出 的 数 据 自 动 生 成 (用 户 给 出的 值 不 再 起 作 用 )， 生 成 计 算 长 度 时 未 考 虑 露 天 吊 车 和 栈 桥柱 。 1 活 载 的 予 组 合 和 内 力 组 合 原 则 (1) PK11程 序 采 用 每 根 梁 作 用 一 组 活 载 的 予 组 合 法 。 对 于 柱 有 四 组 活 载 予 组 合 内 力 ： 活 1： Mmax及 对 应 的 N与 V。 活 2： Mmin及 对 应 的 N与 V。 活 3： Nmax及 对 应 的 M与 V。 活 4： Nmin及 对 应 的 M与 V。 其 中 ， 符 号 M为 弯 矩 、 N为 轴 力 、 V为 剪 力 。 对 于 梁 有 如 下 四 组 予 组 合 内 力 ： 活 1： 梁 端 Mmax及 对 应 的 V。 活 2： 梁 端 Mmin及 对 应 的 V。 活 3： 使 梁 跨 中 为 正 弯 矩 的 梁 端 M。 活 4： 使 梁 跨 中 为 负 弯 矩 的 梁 端 M。 (2) 程 序 认 为 以 上 作 用 在 各 节 点 、 柱 间 、 梁 间 活 载都 是 相 容 的 ， 程 序 在 求 解 各 杆 件 最 不 利 组 合 时 ， 各 个 活荷 载 既 可 以 同 时 作 用 ， 又 可 以 分 别 作 用 。 (3) PK11程 序 还 可 以 计 算 任 意 组 互 相 排 斥 的 活 荷载 ， 这 样 的 活 荷 载 各 组 之 间 不 会 同 时 作 用 ， 程 序 自 动 从各 组 中 挑 选 出 一 组 来 作 最 不 利 布 置 组 合 。 (2) 地 震 作 用 效 应 组 合 G G K Qi Qi iK1niS C G C Q G G EK Eh kh hk EV Vk m w w kS C G C E E C W 内 力 组 合 时 应 考 虑 ： 多 跨 吊 车 竖 向 荷 载 按 最 不 利 的 最 多 两 跨 考 虑 。 吊 车 水 平 荷 载 不 论 是 单 跨 还 是 多 跨 厂 房 均 按 吊 车荷 载 中 不 利 的 一 跨 考 虑 。 有 地 震 荷 载 组 合 时 吊 车 荷 载 中 不 再 考 虑 水 平 刹 车力 内 力 组 合 时 先 进 行 吊 车 荷 载 的 予 组 合 。 (2) 排 架 柱 的 计 算 和 绘 图 限 于 矩 形 断 面 和 工 字 型 断 面 ，其 配 筋 按 对 称 配 筋 考 虑 。 (3) 根 据 国 家 规 范 GB 50009 2001第 5.2.2条 ， 多 跨吊 车 效 应 作 用 时 乘 以 折 减 系 数 ， 该 系 数 由 用 户 输 入 。 (4) 根 据 抗 震 规 范 ， 对 于 15m高 度 以 下 的 平 面 排 架 ，地 震 计 算 时 应 考 虑 空 间 和 扭 转 影 响 的 效 应 调 正 系 数 ， 该系 数 由 用 户 查 规 范 输 入 。 (5) 排 架 柱 地 震 计 算 时 应 考 虑 吊 车 桥 架 引 起 的 地 震 剪力 和 弯 矩 增 大 系 数 ， 该 系 数 由 用 户 查 规 范 输 入 。 (6) 牛 腿 计 算 时 考 虑 吊 车 水 平 荷 载 。 1 节 点 和 杆 件 编 号 1) 桁 架 和 非 规 则 框 架 允 许 节 点 任 意 编 号 (注 意 尽 量 采 用 缩 小 带 宽 的 编 号 )，杆 件 任 意 编 号 ， 柱 、 梁 杆 件 编 号 分 开 编 先 编 柱 子 后 编 梁 。 节 点 编 号 时 ， 可 参 照 规 则 框 架 的 编 号 原 则 ， 以 使 带 宽最 小 (如 图 3.2所 示 )。图 3.2 单 元 及 节 点 编 号 2) 规 则 框 架 程 序 自 动 形 成 节 点 和 杆 件 编 号 。 编 号 原 则 内 定 为 ： 当 层 数 跨 数 时 ， 采 用 沿 纵 向 Y的 节 点 编 号 系 统 如 图 3.3所 示 ； 当 层 数 跨 数 或 跨 数 大于 10时 ， 采 用 沿 横 向 X的 节 点 编 号 系 统 如 图 3.4所 示 。 任何 情 况 下 ， 柱 脚 都 最 后 编 号 。 这 样 可 保 证 规 则 框 架 在 任何 情 况 下 ， 其 总 刚 矩 阵 存 储 的 变 带 宽 最 小 ， 省 内 存 容 量和 计 算 时 间 。 节 点 和 杆 件 编 号 举 例 如 图 3.3和 图 3.4所 示 ，柱 梁 编 号 采 用 由 左 向 右 ， 自 下 而 上 的 顺 序 。 各 跨 跨 度 应以 底 层 柱 中 心 为 准 。 图 3.3 层 数 跨 数 时 编 号 系 统图 3.4 层 数 跨 数 时 编 号 系 统 3) 排 架 、 框 排 架 均 应 按 非 规 则 框 架 填 表 排 架 柱 段 编 号 应 按 自 下 向 上 ， 自 左 至 右 的 顺 序 ， 在牛 腿 顶 处 ， 变 截 面 处 均 应 设 置 节 点 。 框 排 架 计 算 柱 梁 编 号 ， 要 将 框 架 上 的 柱 梁 编 在 前 面 ，排 架 柱 上 的 柱 段 和 与 排 架 柱 相 连 的 两 端 铰 支 梁 要 编 在 后面 ， 即 ： 先 编 框 架 上 的 柱 号 ， 再 编 排 架 上 的 柱 号 ， 再 编框 架 上 梁 号 ， 最 后 编 排 架 上 梁 号 ， 这 样 ， 在 PK2绘 图 时 ，框 架 绘 图 不 再 包 含 排 架 柱 部 分 。 排 架 柱 的 绘 图 由 软 件PJZ完 成 。 2 单 位 和 逻 辑 符 号 系 统 图 3.5 坐 标 及 荷 载 3 约 束 信 息 处 理 本 程 序 对 于 虚 杆 件 及 两 端 铰 接 杆 件 在 绘 图 时 一 律 不 予 画出 ， 对 于 虚 杆 件 计 算 中 给 出 超 筋 信 息 。图 3.6 节 点 及 约 束 信 息 4 结 构 计 算 的 数 据 输 入 文 件 (1) 排 架 柱 选 筋 根 据 PK11计 算 的 钢 筋 面 积 自 动 进 行 ，在 可 能 的 情 况 下 考 虑 将 上 下 柱 段 的 钢 筋 连 通 。 钢 筋 混 凝 土 矩 形 、 工 形 截 面 柱 均 按 对 称 配 筋 计 算 ， 分别 进 行 框 架 平 面 内 的 偏 心 受 压 (如 为 偏 心 受 拉 ， 则 按 偏 心 受拉 构 件 计 算 )， 框 架 平 面 外 的 轴 心 受 压 计 算 。 对 大 偏 压 、 小偏 压 、 偏 拉 等 做 出 判 断 并 据 不 同 情 况 计 算 配 筋 。 当 平 面 外 轴 压 计 算 配 筋 大 于 平 面 内 的 偏 压 (拉 )配 筋 时 ，取 轴 压 配 筋 为 该 柱 配 筋 ， 并 在 输 出 的 配 筋 数 字 旁 提 示 ！ ！ ！记 号 。 (2) 排 架 柱 上 的 箍 筋 ， 架 立 筋 ， 腰 筋 ， 加 固 筋 ， 箍 筋加 密 的 范 围 ， 柱 的 外 形 (例 如 工 形 截 面 的 模 板 图 )等 均 按 照手 册 建 筑 结 构 设 计 手 册 (钢 筋 混 凝 土 结 构 构 造 ) 和 钢 筋 混 凝 土 结 构 构 造 手 册 (冶 金 工 业 出 版 社 出 版 )自 动给 出 ， 在 有 抗 震 设 防 时 (即 结 构 计 算 时 作 了 抗 震 计 算 )均按 抗 震 要 求 作 了 处 理 。 (3) 牛 腿 的 配 筋 尺 寸 均 由 软 件 自 动 计 算 分 析 给 出 ，只 须 给 出 牛 腿 的 挑 出 长 度 ， 牛 腿 的 其 他 细 部 尺 寸 由 软 件自 动 给 出 ， 牛 腿 纵 向 筋 的 计 算 根 据 给 出 的 外 力 按 混 凝 土结 构 设 计 规 范 GB 50010 2002第 10.8.1条 进 行 ， 作 用在 牛 腿 顶 部 的 水 平 拉 力 设 计 值 从 PK11的 Tmax/2取 得 ， 水平 箍 筋 及 弯 起 钢 筋 的 计 算 及 构 造 均 按 GB 50010 2002第10.8.1条 进 行 。 (4) 可 作 排 架 柱 在 翻 身 、 一 点 起 吊 时 的 配 筋 计 算 ，吊 装 计 算 配 筋 大 于 原 计 算 配 筋 时 ， 排 架 柱 选 筋 按 吊 装 计算 结 果 确 定 。 吊 装 点 位 置 由 人 机 交 互 指 定 ， 亦 可 随 时 修改 。 柱 自 重 均 乘 以 动 力 系 数 1.5。 1 框 排 架 绘 图 适 用 范 围 选 用 范 围 用 于 工 业 与 民 用 建 筑 中 各 种 规 则 和 复 杂 类 型的 框 架 结 构 、 框 排 架 结 构 、 排 架 结 构 ， 梁 柱 整 体 画 图 时 的规 模 在 15层 以 下 14跨 以 内 梁 柱 各 110根 以 内 。 梁 柱 分 开 画 的 规 模 在 220根 柱 ， 200根 梁 ， 20层 ， 20跨以 内 。 2 排 架 柱 绘 图 (1) 单 层 排 架 的 计 算 与 排 架 柱 的 施 工 图 绘 制 。 结 构 计算 仍 由 计 算 机 软 件 PK11完 成 ， 施 工 图 由 软 件 “ PJZ” 完 成 。 对 于 框 排 架 ， 结 构 计 算 也 由 PK11完 成 ， 框 排 架 的 框 架部 分 绘 图 由 PK2完 成 ， 框 排 架 的 排 架 柱 绘 图 由 “ PJZ” 完 成 。 用 PK11计 算 完 排 架 或 框 排 架 后 ， 只 须 填 写 一 个 简 单的 排 架 绘 图 补 充 数 据 文 件 ， 即 可 运 行 “ PJZ” ， 或 PK主菜 单 项 目 4绘 出 排 架 柱 施 工 图 。 (2) 施 工 图 纸 的 版 面 布 置 及 分 页 均 自 动 进 行 ， 每 根排 架 柱 布 置 在 一 张 图 上 ， 由 排 架 柱 的 模 板 立 面 图 ， 配 筋立 面 图 ， 柱 与 牛 腿 的 剖 面 图 ， 钢 筋 表 组 成 。 (3) 在 排 架 和 框 排 架 结 构 计 算 时 ： 柱 段 总 根 数 45根 ， 有 吊 车 荷 载 的 跨 数 7跨 。 排 架 的 跨 数 9跨 ， 排 架 柱 的 柱 段 总 数 25根 。 (4) 框 排 架 的 框 架 部 分 绘 施 工 图 时 ， 柱 梁 的 总 根 数 不再 包 括 排 架 柱 上 的 柱 段 和 与 排 架 柱 铰 接 的 梁 。 (5) 可 在 排 梁 柱 的 模 板 立 面 图 的 下 面 和 左 、 右 两 侧面 上 标 注 预 埋 件 和 胡 子 钢 筋 ， 用 户 需 作 这 些 标 注 时 ， 只需 在 排 架 柱 绘 图 补 充 数 据 文 件 的 最 后 部 分 填 写 预 埋 件 的数 据 。 如 果 用 户 不 填 写 这 些 预 埋 件 数 据 ， 原 绘 图 软 件 仍会 正 常 运 行 。 3 归 类 合 并 功 能 4 提 供 给 计 算 人 员 多 种 方 式 干 预 梁 柱 钢 筋 直 径 与 根 数 的 选 配 5 自 动 布 置 图 纸 版 面 6 可 完 成 模 板 图 的 绘 制 运 行 EDIT软 件 编 辑 建 立 一 个 数 据 文 件 ， 文 件 名 称 任 意 ，不 能 带 扩 展 名 。 数 据 按 行 写 入 。 每 行 不 超 过 80个 字 符 ， 对 数 据 的 整 型实 型 不 作 限 制 ， 数 据 之 间 用 逗 号 隔 开 ， 数 据 终 了 ， 另 起 一行 用 字 符 END表 示 数 据 结 束 ， 数 据 行 间 可 插 入 以 C开 头 的 注释 行 。 数 据 可 以 采 用 简 单 的 缩 写 形 式 ， 即 把 几 个 相 同 的 连 续的 数 据 合 在 起 书 写 ， 如 连 续 5个 4.5写 成 5(4.5)； 连 续 10个 2.3可 以 写 成 10(2.3)， 小 括 号 之 外 ， 还 可 用 中 括 号 表示 更 上 一 层 的 重 复 简 写 ， 每 一 对 括 号 皆 可 跨 行 写 。 1 总 信 息 (17个 数 ) (10) IC： 柱 子 混 凝 土 强 度 等 级 ， C20填 20， C25填 25，C30填 30， C40填 40， 以 此 类 推 。 (11) IC22： 梁 的 混 凝 土 强 度 等 级 ， 填 法 同 柱 。 (12) IG： 钢 筋 号 ， I级 钢 为 1， 级 钢 为 2， 级 钢 为3。 (13) IA： 柱 梁 自 重 计 算 信 息 ， 要 求 计 算 柱 自 重 填 1，柱 梁 自 重 都 计 算 填 2， 柱 梁 自 重 都 不 计 算 填 0。 (14) KAA； 基 础 计 算 信 息 ， 算 基 础 填 1或 2， 不 算 填 0；KAA填 2时 ， 仍 作 基 础 计 算 ， 但 在 计 算 基 础 时 不 考 虑 有 地震 作 用 的 组 合 内 力 。 (15) U1： 梁 支 座 负 弯 矩 调 幅 系 数 。 (16) U2： 梁 截 面 惯 性 矩 增 大 系 数 。 (17) MOD： 打 印 输 出 格 式 信 息 。 MOD 0： 仅 输 出 各 柱 、 梁 控 制 组 合 内 力 与 配 筋 。 MOD 1； 除 MOD 0内 容 外 ， 还 输 出 恒 、 活 、 风 ，地 震 各 单 项 荷 载 下 的 内 力 。 MOD 2： 除 MOD 0内 容 外 ， 还 输 出 柱 梁 截 面 各 种组 合 内 力 。 MOD 3： 输 出 MOD 0， MOD 1， MOD 2时 的 全部 内 容 。 当 MOD在 以 上 各 情 况 下 加 10， 取 值 10， 11， 12或 13时 ，程 序 计 算 结 果 按 幅 宽 为 80行 格 式 打 印 输 出 ， 否 则 ， 按130行 格 式 输 出 。 排 架 与 框 排 架 的 计 算 数 据 是 在 原 PK11的 计 算 数 据 上 补充 而 成 的 。 这 里 仅 强 调 ： (1) 总 信 息 中 第 一 项 节 点 总 数 NJ前 面 加 一 负 号 。 这 表示 计 算 中 将 要 输 入 吊 车 荷 载 ， NJ前 无 负 号 时 ， 排 架 绘 图 程序 无 法 执 行 。 (2) 风 荷 载 数 据 之 后 ， 地 震 荷 载 数 据 之 前 输 入 吊 车 荷载 数 据 ， 按 跨 输 入 。 从 左 至 右 每 跨 输 入 11个 数 据 ， 当 该 跨无 吊 车 荷 载 时 ， 仅 在 该 跨 输 入 一 个 0。 (3) 两 端 铰 接 梁 填 表 法 填 B(宽 )， H(高 )的 矩 形 截 面 ， 即 在 梁 宽 前 加 一负 号 ， 这 种 梁 仍 给 出 配 筋 。 对 于 两 端 铰 接 梁 程 序 无 论 在 何 时 都 不 在 施 工 图 中 画 出 。 按 虚 梁 处 理 ， 即 梁 高 为 0.05 m， 梁 宽 任 意 的 矩 形截 面 。 (4) 工 形 截 面 柱 填 法 如 下 ： 工 形 截 面 标 志 2。 宽 B (m)。 高 H (m)。 腹 板 厚 度 BI (m)。 翼 缘 根 部 厚 度 HI1 (m)。 翼 缘 端 部 厚 度 HI2 (m)。 (5) 排 架 、 框 排 架 结 构 计 算 填 表 注 意 事 项 如 下 ： 排 架 、 框 排 架 均 应 按 非 规 则 框 架 填 表 。 排 架 柱 段 编 号 应 按 自 下 而 上 ， 自 左 而 右 的 顺 序 ， 在 牛腿 顶 处 ， 变 截 面 处 均 应 设 置 节 点 。 框 排 架 计 算 柱 梁 编 号 时 ， 要 将 框 架 上 的 柱 梁 编 在 前 面 ，排 架 柱 上 的 柱 段 和 与 排 架 柱 相 连 的 两 端 铰 支 梁 要 编 在 后面 ， 即 ： 先 编 框 架 上 的 柱 号 ， 再 编 排 架 上 的 柱 号 ， 然 后编 框 架 上 梁 号 ， 最 后 编 排 架 上 梁 号 。 这 样 ， 在 PK2绘 图时 ， 框 架 绘 图 不 再 包 含 排 架 柱 部 分 ， 排 架 柱 的 绘 图 由 软件 “ PJZ” 完 成 。 在 地 震 计 算 中 ， 程 序 自 动 形 成 的 各 节 点 质 量 中 未包 含 吊 车 吊 重 量 ， 用 户 可 酌 情 在 “ 地 震 计 算 参 数 ” 对 话框 中 填 写 附 加 重 量 的 方 法 输 入 吊 车 的 重 量 ， 即 填 写 附 加重 量 质 点 数 IW和 各 附 加 质 点 的 附 加 重 量 。 本 例 题 电 算 结 果 文 件 如 下 (节 选 )： * PK11.EXE * DATA: 9/21/2005 -总 信 息 -节 点 总 数 =9 柱 子 总 数 =6 梁 数 =2是 否 规 则 框 架 =20600 支 座 约 束 数 =3 标 准 截 面 总 数 =5活 载 计 算 信 息 =1 风 活 载 计 算 信 息 =1 抗 震 等 级 =5 柱 砼 等 级 =0 梁 砼 等 级 =0 梁 柱 主 筋 级 别 =2 梁 柱 箍 筋 级 别 =1 柱 保 护 层 =30 梁 保 护 层 =30 需 为 PK2或 BK2建 立 一 个 数 据 文 件 ， 文 件 名 称 应 为 所 画框 架 名 称 ， 被 直 接 标 在 施 工 图 上 ， 名 称 后 不 带 扩 展 名 ， 文件 名 称 小 于 7个 字 符 并 大 于 或 等 于 3个 字 符 ， 这 个 名 称 同 时也 成 为 施 工 图 的 图 形 名 ， 即 在 AutoCAD状 态 下 ， 设 计 人 员 用这 一 名 称 可 以 调 出 这 框 架 的 施 工 图 。 数 据 文 件 中 输 入 钢 筋 的 根 数 和 直 径 时 ， 常 常 写 为 *.*，小 数 点 前 数 字 为 钢 筋 根 数 ， 小 数 点 后 数 字 为 钢 筋 直 径 (mm)，如 ： 4.22表 示 4根 直 径 22的 钢 筋 。 排 架 柱 绘 图 补 充 数 据 文 件 内 容 如 下 ： 1 图 纸 规 格 LDW 填 1或 2， 1表 示 采 用 1号 图 绘 制 ， 2表 示 采 用 2号 图 绘制 。 2 各 柱 段 钢 筋 调 正 放 大 系 数 FDC 输 入 放 大 系 数 ， 是 设 计 人 员 对 计 算 结 果 加 以 人 工 干预 的 一 种 方 法 。 当 所 有 柱 段 均 取 同 一 放 大 系 数 时 ， FDC即 为 该 值 。 各 柱 放 大 系 数 不 同 时 ， FDC填 0， 然 后 按 柱 段 编 号 顺序 输 入 每 根 柱 段 的 放 大 系 数 。 3 主 筋 保 护 层 IA(米 ) 4 牛 腿 信 息 (6) 右 边 牛 腿 伸 出 长 度 L2 (米 )。 当 该 柱 段 右 边 无 牛腿 时 ， L2填 0， 以 下 7 10项 不 填 。 (7) 牛 腿 上 表 皮 与 柱 顶 高 差 DH2 (米 )。 (8) 牛 腿 上 受 的 垂 直 力 W2 (千 牛 )。 (9) W2下 柱 截 面 外 皮 的 距 离 C2(米 )， 当 W2作 用 在 柱截 面 以 内 时 ， C2填 0。 (10) 右 牛 腿 上 吊 车 梁 的 高 度 H2 (米 )。 5 排 架 柱 轴 线 位 置 信 息 按 从 左 至 右 的 顺 序 ， 输 入 每 一 根 排 架 柱 的 轴 线 位 置EC(m)， EC指 的 是 轴 线 至 柱 左 端 的 距 离 。 输 入 EC的 个 数即 排 架 的 跨 数 加 1， 例 如 两 跨 排 架 共 3根 排 架 柱 ， 须 输 入3根 柱 的 EC值 。 6 柱 根 标 高 DBG(m) DBG即 结 构 计 算 时 柱 底 的 实 际 标 高 值 ， 一 般 应 为 柱与 基 础 的 连 接 处 ， 当 该 值 小 于 0时 ， 不 能 丢 掉 前 面 的 负号 ， 程 序 由 DBG求 出 各 柱 段 标 高 值 。 7 排 架 柱 插 入 基 础 部 分 的 长 度 LZG(m) 当 LZG填 0(或 不 填 )时 ， 程 序 自 动 按 0.9H(H为 底 段柱 截 面 高 )并 取 整 求 出 该 柱 插 入 基 础 部 分 长 度 。 8 预 埋 件 数 据 (2) 依 次 输 入 各 类 埋 件 的 宽 BM和 高 HM， 共 填 写 KMZ 2个 数 。 输 入 的 先 后 次 序 号 即 为 该 埋 件 的 类 别 号 ； 当 埋 件为 胡 子 筋 时 ， BM和 HM的 格 式 为 ： BM： 小 数 点 前 数 字 为 胡 子 筋 直 径 ， 小 数 点 后 为 胡 子 筋 间 距 ，数 字 前 面 一 定 要 加 一 个 负 号 。 例 如 ： -8.50表 示 胡 子 筋直 径 8 mm， 间 距 500 mm。 HM： 胡 子 筋 布 置 的 起 始 标 高 (m)。 2) 各 排 架 柱 上 的 埋 件 信 息 从 左 至 右 ， 依 次 输 入 每 根 排 架 柱 的 如 下 埋 件 信 息 (每一 根 轴 线 上 的 所 有 柱 段 算 一 根 排 架 柱 )。 (1) 该 根 柱 上 的 埋 件 总 个 数 NMJ， 当 该 排 架 柱 上 不 画埋 件 时 ， NMJ 0， 以 下 三 项 不 填 。 (2) 每 块 埋 件 填 写 如 下 3个 数 ， 共 须 填 NMJ 3个 数 。 KMJ： 该 埋 件 所 属 的 埋 件 种 类 号 ， 即 前 第 一 项 上 埋件 数 据 的 顺 序 号 。 XMJ： 该 埋 件 的 x坐 标 (m)。 YMJ： 该 埋 件 的 y坐 标 (m)。 坐 标 原 点 是 柱 左 端 与 0.00标 高 的 交 点 。 当 为 胡 子 筋 时 ： XMJ为 胡 子 筋 伸 出 的 长 度 (m)， 在 XMJ前 加 个 负 号 ， 表 示 该 胡 子 筋 布 置 在 柱 左 侧 ， 否 则 胡 子 筋布 置 在 柱 右 侧 。 YMJ为 胡 子 筋 往 上 布 置 的 终 点 标 高 (m)(这 数 字 和 上 一项 HM对 应 )。 9 用 字 母 END表 示 数 据 结 束 从 结 构 计 算 到 完 成 施 工 图 ， 需 填 写 两 个 数 据 文 件 ， 第一 个 数 据 文 件 是 结 构 计 算 所 需 的 数 据 文 件 ； 第 二 个 文 件 是绘 施 工 图 所 需 的 数 据 文 件 。 操 作 可 按 主 菜 单 进 行 单 击 PK后 ， 显 示 框 、 排 架 CAD主 菜单 ， 如 图 3.7所 示 ， 共 11项 。图 3.7 PK主 菜 单 界 面 PK数 据 交 互 输 入 和 计 算 。 框 架 绘 图 。 排 架 柱 绘 图 。 连 续 梁 绘 图 。 绘 制 柱 施 工 图 。 绘 制 梁 施 工 图 。 绘 制 柱 表 施 工 图 。 绘 制 梁 表 施 工 图 。 框 架 模 板 图 。A 壁 式 框 架 计 算 。B 图 形 编 辑 、 打 印 及 转 换 。排 架 结 构 仅 执 行 主 菜 单 1, 2, 4。 1 建 立 工 作 目 录 及 文 件 名 图 3.8 建 立 工 作 目 录 对 话 框 2 PK数 据 交 互 输 入 和 数 检 提 取 结 构 计 算 如 下 简 图 (如 图 3.10 图 3.15所 示 )。 (1) 框 架 立 面 图 (KLM.T)。 (2) 恒 载 简 图 (D-L.T)。 (3) 活 载 简 图 (L-L.T)。 (4) 左 风 载 图 (L-W.T)。 (5) 右 风 载 图 (R-W.T)。 有 吊 车 荷 载 时 还 有 ： (6) 吊 车 荷 载 图 (C-H.T)。 每 张 图 右 边 均 有 菜 单 ， 内 容 为 ： 正 确 、 错 误 、 局 部 放 大 三 项 。 对 正 确 的 图 形 ， 可 直 接 按 回 车 、 进入 下 一 张 图 。 图 形 不 对 ， 说 明 数 据 有 毛 病 ， 程 序 退 出 ，用 户 需 改 动 数 据 重 新 运 行 。 图 3.10 框 架 立 面 图 (KLM.T) 图 3.11 恒 载 简 图 (D-L.T) 图 3.12 活 载 简 图 (L-L.T) 图 3.13 左 风 载 图 (L-W.T) 图 3.14 右 风 载 图 (R-W.T) 图 3.15 吊 车 荷 载 图 (C-H.T) 3 框 、 排 架 结 构 计 算 图 3.16 计 算 结 果 输 出 显 示 计 算 结 果 文 件 。 弯 矩 包 络 图 (M.T)。 配 筋 包 络 图 (AS.T)。 轴 力 包 络 图 (N.T)。 剪 力 包 络 图 (V.T)。 恒 载 内 力 图 (D.T)。 活 载 内 力 包 络 图 (L1.T)。 左 风 载 弯 矩 图 (WL.T)。 右 风 载 弯 矩 图 WR.T。A 左 地 震 弯 矩 图 (EL.T)。B 右 地 震 弯 矩 图 (ER.T)。D 图 形 拼 接 当 超 过 规 范 要 求 时 ， 红 色 显 示 。本 例 的 计 算 结 果 图 形 如 图 3.17 图 3.22所 示 。 图 3.17 弯 矩 包 络 图 (M.T) 图 3.18 轴 力 包 络 图 (N.T) 图 3.19 剪 力 包 络 图 (V.T) 图 3.20 恒 载 弯 矩 图 (KN-M) 图 3.21 活 载 弯 矩 包 络 图 (KN-M) 图 3.22 配 筋 包 络 图 (AS.T) 4 排 架 柱 绘 图 的 操 作 图 3.23 绘 图 数 据 文 件 名 称 本 例 排 架 柱 的 施 工 图 详 见 图 3.24 图 3.26所 示 。图 3.24 排 架 柱 纵 筋 图 B柱 模 板 图 B柱 配 筋 图 图 3.25 B轴 排 架 柱 模 板 配 筋 施 工 图 图 3.26 A、 C轴 排 架 柱 模 板 配 筋 施 工 图 建 筑 平 面 图 、 立 面 图 、 剖 面 图 如 图 3.27、 图 3.28、图 3.29所 示 。 该 车 间 为 双 跨 度 等 高 厂 房 ， 跨 度 均 为 24 m， 每 跨 设 有A5级 工 作 制 双 钩 15/3 t及 5 t吊 车 各 一 台 ， 厂 房 设 有 天窗 ， 轨 顶 标 高 10.2 m。 层 面 ： 采 用 卷 材 防 水 屋 面 ， 做 法 如 下 ： 三 毡 四 油 防 水 层 上 铺 小 石 子 20mm厚 水 泥 砂 浆 找 平 层 100mm厚 水 泥 珍 珠 岩 制 品 保 温 层 一 毡 二 油 隔 气 层 20mm厚 水 泥 砂 浆 找 平 层 预 应 力 混 凝 土 大 型 屋 面 板 墙 体 ： 240mm厚 清 水 砖 墙 ， 钢 门 窗 室 内 混 凝 土 地 面 ， 室 内 外 高 差 点 150mm。(4) 选 用 材 料 ： 混 凝 土 C30钢 筋 ： 采 用 HPB235， HRB335。图 3.27 平 面 图 图 3.28 立 面 图图 3.29 剖 面 图 (1) 对 于 规 则 框 架 ， 程 序 可 对 梁 、 柱 节 点 自 动 编 号 ，自 动 形 成 信 息 ； 对 于 非 规 则 框 架 ， 需 输 入 节 点 坐 标 ， 杆 件关 联 号 及 约 束 信 息 ， 柱 子 计 算 长 度 等 。 框 排 架 的 框 架 部 分绘 施 工 图 时 ， 柱 梁 的 总 根 数 不 再 包 括 排 架 柱 上 的 柱 段 和 与排 架 柱 铰 接 的 梁 。 (2) 程 序 可 自 动 形 成 柱 和 梁 的 自 重 ， 且 是 否 需 要 程 序形 成 柱 梁 自 重 ， 可 由 计 算 者 在 总 信 息 中 给 予 确 定 。 构件名称(图集)型号重力荷载屋 面 板 (G410一 、 二 )YWB-2II， YWBT-1 自 重 1.40 kN/m2(包 括 灌 缝 )天 沟 板 (G410三 )TGB68-1， TGB77-1 1.91 kN/m； 2.02 kN/m天 窗 架 (G316) CJ9-01 传 至 屋 架 重 力 荷 载 P=31 kN/支 柱(G316) DJ9-01 传 至 屋 架 重 力 荷 载 P=34 kN/支 柱屋 架 (G415)YWJA-24-2cc 自 重 109.0 kN/m 2(G415)YWJA-24-2ce(G415)YWJA-24-2ca吊 车 梁 (GB426二 )YMDL 6-8 自 重 45.5 kN/ m2轨 道 连 接 (G325) DGL-14 自 重 0.81 kN/ m2边 柱(mm) 上 柱 bshs=400 400下 柱 bix=400， hix=162， bx=100， hx=800中 柱(mm) 上 柱 bshs=400 600下 柱 bix=400， hix=162， bx=100， hx=800 1 结 构 构 件 选 型 (见 表 3-2)表 3-2 构 件 选 型 2 定 位 轴 线 图 3.30 纵 向 定 位 轴 线 3 排 架 计 算 简 图 及 柱 的 计 算 参 数 图 3.31 排 架 简 图 参 数边 柱(A、C)中 柱(B)As(mm2) 1.6 105 2.40 105Is(mm4) 2.13 109 7.20 109Ax(mm2) 1.775 105 1.775 105I x(mm4) 14.38 109 14.38 109=Hs/H 0.281 0.281=Is/Ix 0.148 0.5011 (i=a,b,c)(N/mm) 0.0155Ec 0.08172Ec0.322 0.3571 1 i i i 表 3-3 柱 的 计 算 参 数 4 荷 载 计 算 图 3.32 柱 的 外 形 及 截 面 为 简 化 计 算 ， 天 沟 板 及 相 应 的 构 造 层 的 恒 载 取 与 一 般屋 面 恒 载 相 同 的 值 ， 此 外 ， 屋 架 自 重 为 109.0 kN/榀 ，天 窗 架 传 来 重 力 荷 载 P=34.0 kN/支 柱 。P1A=P1C=3.07 6 (12+0.77)+109/2 +34.0=323.72 kN (0.77 m为 外 天 沟 板 宽 )P1B=3.07 6 24+109.0+2 34.0=619.08 kNM1A=M1C=P1Al1A=323.72 0.05=16.186 kN/mM2A=M2C=P1Al2=323.72 0.20=64.74 kN/m 2) 屋 面 活 载 (如 图 3.33和 图 3.34所 示 ) 施 工 活 荷 载 取 0.70 kN/m2P1A=0.70 6 (12+0.77)=53.63 kNP1B=0.70 6 12=50.40 kNM1A=P1Ae1A=53.63 0.05=2.68 kN mM2A=P1Ae2=53.63 0.2=10.73 kN mM1B=P1Be1B=50.40 0.2=10.08 kN m 图 3.33 恒 载 作 用 图 图 3.34 活 载 作 用 图 3) 柱 自 重 (如 图 3.35和 图 3.36所 示 )边 柱 ： P2A=P2C=0.40 0.40 3.80 25=15.2 kNM2A=M2C=P2Ae2=15.2 0.2=3.04 kN mP3A=P3C=25 (7.95+0.7) 0.1775+(1.05 0.8 0. 4)+(0.4 0.35 0.50)+(0.352 0.40/2) =49.76 kN中 柱 ： P2B=0.40 0.60 3.80 25=22.80 kNP3B=25 (0.40 0.80 1.35+0.6 0.4 1.60+(7.6 5+0.7) 0.1775)=57.45 kN 图 3.35 吊 车 梁 恒 载 图 3.36 吊 车 梁 活 载 4) 吊 车 轨 道 连 接 及 吊 车 梁 自 重 (如 图 3.37和 图 3.40所 示 )P4A=P4C=0.81 6+45.5=50.36 kNP4B=50.36 2=100.72 kNM4A=M4C=P4Al3A=50.36 0.35=17.63 kN m 5) 吊 车 荷 载 (如 图 3.37、 图 3.38和 图 3.39所 示 )每 跨 设 有 15/3 t及 5 t吊 车 各 一 台 ， 主 要 参 数 见 表 3-4。 Q(t)吊车宽B(m)轮距K(m) Pmax(kN) Pmin(kN) G(kN)5 5.150 4.00 90.0 42.0 21.015/3 5.550 4.40 185.0 50.0 74.0表 3-4 吊 车 主 要 参 数图 3.37 Dmax计 算 简 图 (1) 竖 向 荷 载 ： Dmax=185 kN Dmin=50.0 kN Dmax在 边 柱 ： P4A=Dmax=307.08 kNM4A=Dmaxe3A=307.08 0.35=107.47 kN m P4B=Dmin=97.28 kN M4B=Dmine3B=97.08 0.75=72.96 kN m Dmin在 边 柱 ： P4A=96.28 kN M4A=Dmine3A=97.28 0.35=34.05 kN m P4B=Dmax=307.08 kN M4B=Dmaxe3B=307.08 0.75=230.31 kN m1.600 4.45 0.45(1 ) 90 ( ) 307.086 6 6 1.600 4.45 0.45(1 ) 42.0 ( ) 97.286 6 6 三 毡 四 油 防 水 层 上 铺 绿 豆 沙 (0.35 kN/m2)。水 泥 砂 浆 找 平 层 20 mm厚 (0.3 kN/m2)。加 气 混 凝 土 保 温 层 100 mm厚 (0.6 kN/m2)。冷 底 子 油 一 道 、 热 沥 青 两 道 (0.05 kN/m2)。水 泥 砂 浆 找 平 层 20 mm厚 (0.3 kN/m2)。 墙 体 ： 维 护 墙 采 用 240 mm厚 双 面 清 水 墙 。 地 面 ： 室 内 混 凝 土 地 面 ， 室 内 外 高 差 点 150 mm。 (5) 起 重 设 备 ： 每 跨 设 二 台 A5级 软 钩 桥 式 吊 车 ， 吊 车起 重 量 及 轨 顶 标 高 见 表 3-16。 (6) 选 用 材 料 ： 柱 选 用 混 凝 土 C30， 纵 向 钢 筋 HRB335，箍 筋 HPB235； 基 础 选 用 混 凝 土 C25, 钢 筋 HPB235。(7) 选 用 结 构 构 件 自 重 ： 屋 面 板 G410-1(1.4 kN/m2,包 括 灌 缝 )； 天 沟 板 G410-3 (2.0 kN/m2)； 天 窗 架 G316(32 kN/支 柱 )； 屋 架G415(110 kN/榀 )； 吊 车 梁 CG426(46 kN/榀 )； 轨 道 连 接G325(0.81 kN/m)。 2. 设 计 任 务 图 3.49 平 面 图图 3.50 立 面 图 图 3.51 剖 面 图 (1) 竖 向 荷 载 ： Dmax=185 kN Dmin=50.0 kN Dmax在 边 柱 ： P4A=Dmax=307.08 kNM4A=Dmaxe3A=307.08 0.35=107.47 kN m P4B=Dmin=97.28 kN M4B=Dmine3B=97.08 0.75=72.96 kN m Dmin在 边 柱 ： P4A=96.28 kN M4A=Dmine3A=97.28 0.35=34.05 kN m P4B=Dmax=307.08 kN M4B=Dmaxe3B=307.08 0.75=230.31 kN m (2) 水 平 荷 载 ： 5t吊 车 一 个 轮 子 的 水 平 制 动 力Z1= kN 15/3t吊 车 一 个 轮 子 的 水 平 制 动 力Z1= kN 一 台 15/3 t吊 车 作 用 时 ：Zmax=5.60 ( )=5.60 (1+ )=7.09 kN 2.5 2.5( ) (50 21.0) 1.775100 100Q g 2.5 2.5( ) (150 74.0) 5.60100 100Q g 0 1y y 1.66 一 台 15/3 t吊 车 与 一 台 5 t吊 车 同 时 作 用 时 ： Zmax=5.60 ( )+1.775 ( ) = kN6) 风 荷 载 (如 图 3.38所 示 )基 本 风 区 =0.25 kN/m2， q= 6=1.5 kN/m。 Hw=2.180 (1.34+0.67)+1.310 ( 0.35+1.04 0.87+0.69)+2.670 (1.08+1.08+1.08+0.9) =16.10 kN =1.68 kN/m =0.84 kN/m 0 1y y 2 3y y1.6 4.45 0.455.60 (1 ) 1.775 ( ) 8.536 6 6 0w s z1q 2q 2 3y y 图 3.38 风 荷 载 作 用 图 5 排 架 内 力 计 算 (A柱 ) Ra+ (Ra+Rb+Rc)=Ra (Ra+Rb+Rc) (5) 根 据 Va及 A柱 的 荷 载 ， 求 出 A柱 的 弯 矩 图 的 柱 底 剪 力V3-3(如 图 3.39(g)所 示 ) (6) 弯 矩 、 轴 力 、 剪 力 的 “ + ” 号 定 义 为 ：Am Am图 3.39 排 架 内 力 计 算 6 内 力 组 合 (A柱 ) 按 表 3-8进 行 。 1) 材 料混 凝 土 ： C30 fc=14.3 N/mm2， ft=1.43 N/mm2， ftk=2.01 N/mm2， Ec=3.0 104 N/mm2钢 筋 ： 主 筋 HRB335， fy=fy =300 N/mm2, Es=2.0 105 N/mm2 其 他 钢 筋 HPB235， fy=fy =210 N/mm2, Es=2.1 105 N/mm22) 柱 截 面 参 数上 柱 I-I截 面 (如 图 3.40(a)所 示 )。 b=400 mm， h=400 mm， =40 mm， h0=360 mm，Ac=1.6 105 mm2， Is=2.13 109 mm2， 。 求 得 大 小 偏 心 变 压 破 坏 界 限 时 的 轴 力 Nb， 用 以 判 断 截面 的 大 小 偏 心 受 压 情 况 ， 选 择 最 不 利 的 内 力 组 1.0 14.3 0.55 400 360 = 1132560 N = 1132.56 kN 由 内 力 组 合 结 果 (表 3-9)， I-I截 面 各 组 轴 力 N均 小 于Nb， 故 都 为 大 偏 心 受 压 情 况 。 在 截 面 为 大 偏 心 受 压 时 ，应 以 轴 力 小 ， 弯 矩 大 作 为 控 制 内 力 的 选 择 原 则 ， 仅 需 选用 下 组 内 力 进 行 配 筋 计 算 ： as asb 0.550 b 1 c b 0N f bh M= -43.54 kNmN= 411.3 kN 下 柱 II-II、 III-III截 面 如 图 3.40(b)所 示 。 由 于 下柱 II-II、 III-III截 面 取 同 一 截 面 配 筋 ， 故 可 将 两 个 截面 一 起 加 以 考 虑 。 =400 mm b=100 mm， =150 mm， h=800 mm，t=25 mm， hf= +t/2=162.5 mmh2=450 mm， =40 mm， h0=760 mm， Ac=1.775 105 mm2， Is=14.38 109 mm4 =1.0 14.3 0.55 100 760+1.0 14.3(400- 100) 162.5=1294865N=1294.865 kNfh fhas as b 1 c b 0 1 c f fN f bh f b b h fb 由 内 力 组 合 结 果 (见 表 3-9)知 ， II-II， III-III截 面各 组 轴 力 N均 小 于 Nb， 故 都 为 大 偏 心 受 压 情 况 。 在 截 面为 大 偏 心 受 压 时 ， 应 以 轴 力 小 ， 弯 矩 大 作 为 控 制 内 力 的选 择 原 则 ， 仅 需 选 用 以 下 两 组 内 力 进 行 配 筋 计 算 ： M= -215.68 kN m M= -353.85 kN m N= 687.87 kN N= 531.44 kN 这 两 组 内 力 进 行 配 筋 计 算 。图 3.40 柱 截 面 尺 寸 3) 柱 截 面 配 筋 计 算 按 表 3-10进 行 。 4) 验 算 排 架 柱 在 排 架 平 面 外 的 轴 压 强 度 平 面 外 柱 的 计 算 长 度 l0=0.8Hx=7760 mm， 截 面 面 积Ac=1.775 105 mm。 截 面 惯 性 矩 mm4。 回 转 半 径 mm。 3 3 2 2 9f 2 f f1 12 ( )( ) 1.726 102 2 24tI b h b h b b b b 9 51.726 10 /1.775 10 98.61I Ar 9 51.726 10 /1.775 10 98.61I Ar =7760/98.61=78.69载 面 承 载 力 =0.62 (1.775 105 14.3+2 1384 300) =3368650 N=3368.65 kNN， 可 以 。0lru c c s y( )N A f AA f 8 牛 腿 计 算 (A柱 ) 标 准 值 (kN) 设 计 值 (kN)吊 车 梁 及 轨 道 自 重 50.36 1.2 50.36=60.43吊 车 最 大 轮 压 产 生 压 力 304.83 1.4 304.83=426.76Fvk=355.19 kN Fv=487.19 kNF hk=Zmax=8.48 kN Fh=11.87 kN 3) 牛 腿 纵 向 受 拉 钢 筋 计 算a=120 mm0.3h0=243 mm， 取 mm mm2 mm2 2) 牛 腿 截 面 高 度 验 算b=400 mm、 h=850 mm、 取 =850 40=810 mm、 a=100+20=120 mm Fvk， 可 以 。 0h0h tk 0hkvk 0 8.48 2.01 400 810(1 0.5 ) 0.65 (1 0.5 )0.5 / 355.19 0.5 120/810f bhFF a h 243a3 3v hs o y y 487.19 10 243 11.87 101.2 1.2 620.6450.85 0.85 810 300 300Fa fA h f f min 0 0.002 400 850 680bh 4) 水 平 箍 筋 的 确 定按 下 列 构 造 要 求 考 虑 ：(1) 直 径 为 6 mm 12 mm；(2) 间 距 为 100 mm 150 mm；(3) 牛 腿 上 部 2 /3的 范 围 内 水 平 箍 筋 范 围 面 积 应 大 于纵 向 受 拉 钢 筋 的 总 面 积 之 半 ， 即 0.5 620.45=310.32 mm2。采 用 箍 筋 100(如 图 3.41所 示 )能 满 足 上 列 要 求 。0h8 5) 弯 起 钢 筋 的 确 定由 于 ， 故 可 不 设 弯 起 筋 。6) 牛 腿 顶 面 局 部 承 压 验 算若 忽 略 经 M5扩 散 后 承 压 面 的 扩 大 ， 承 压 面 积 近 似 按 柱 宽乘 以 梁 端 宽 计 算 。 mm2 (如 图 3.42所 示 )验 算 ： ，可 以 。 0/ 0.184 0.3a h 5400 320 1.28 10A 3 2 2vk 5487.19 10 3.81 N/mm 0.75 10.725 N/mm1.28 10 cF fA 图 3.41 牛 腿 配 筋 图 3.42 牛 腿 尺 寸 9 排 架 柱 吊 装 及 裂 缝 宽 度 验 算 (A柱 ) 5 51 1.5 1.775 10 10 25 6.66 kN/mg 5 52 1.5 1.6 10 10 25 6.0 kN/mg 3 1.5 (0.85 1.2 0.5 0.4 0.35)0.4 25/0.85 17.01 kN/mg 123 9.75 m 3.8 m 0.85 mlll 2B 2 2 3 2 3 3( 0.5 ) 0.5 68.76 kN mM g l l l gl 2D 2 21 43.32 kN m2M g l 2B 1 1 3 3 1 3 2 2