钢结构课程设计(PKPM出图,节点验算)

钢结构PKPM计算书

编号：本科毕业设计市龙源防水材料加工车间施工图院系：建筑工程学院姓名：学号：1137120218专业：土木工程年级：2011级指导教师：职称：教授完成日期：2015.5.1中文摘要本工程为某轻型钢结构门式刚架设计。

根据毕业设计任务书的要求，分建筑与结构两部分进行设计。

建筑部分，通过查阅《钢结构设计规范GB50017-2003》、《简明钢结构设计手册》、《建筑抗震设计规范GB 50011--2001》等相关资料，将门式刚架厂房设计为15跨，总的建筑面积为1246.9m2。

该单层门式刚架结构是以轻型焊接H型钢（变截面）作为主要承重骨架，用冷弯薄壁型钢（C型）做檩条、墙梁；以压型钢板做屋面、墙面。

结构部分，根据已形成的建筑图及其相关要求，查阅《建筑结构荷载规范GB50009-2001》、《冷弯薄壁型钢结构技术规范GB50018-2002》、《钢结构连接节点设计手册》、《房屋建筑钢结构设计》等相关规范和一定量的实际工程设计图，对每榀刚架的最不利荷载进行计算，利用PKPM软件完成刚架的合理截面计算，然后通过设计规范的相关要求，对刚架梁、柱、支撑、檩条、系杆、隅撑等构件进行稳定性计算，结合天正2014及AUTOCAD2007分别绘制出设计图。

最后，整理计算书并出图。

关键词轻型钢结构门式刚架建筑结构规范设计图AbstractThis project is a light steel portal frame design. Under the graduation requirements of the task book, divided into two parts building and structure design。

Building part, by access to the 《Steel Structure Design Specification GB50017-2003》、《Concise Steel Structure Design Manua》、《code for seismic design of buildings》and other relevant information, the gabled designed to 13 across each cross-a 30m, total construction area for 1246.9m2. The single-storey gabled structure is to light welding h-shaped steel (uniform) as the main load bearing frame, with cold-formed steel (type c) do Purlin beams and walls; to steel do roofing, wall; a 80mm glass wool as an insulation material and appropriate settings supported a light house in architecture.Structural elements, according to the established building plans and related requirements, consult the《Building Structure Load Code GB50009-2001》、《cold-formed steel structures specification GB50018-2002》、《steel structure connection node design manual》、《the housing construction steel structure design》and other related specifications and a certain amount of actual engineering design, each truss pin of the most unfavorable load calculations, use PKPM software complete the rigid frame of reasonable section, and then through the design specifications of requirements on the rigid frame beams and columns, such as support, purlins, component for stability with Tianzheng2014 and AUTOCAD2007respectively out design. Finally, a finishing account book and plot.Key Words:Lightweight gabledBuildingStructureSpecificationDesign Sketch目录一、工程概况 (6)(一)气象条件 (6)(二)活荷载 (6)(三)建筑用材 (6)二、荷载取值 (6)(四)恒载（沿水平投影面的标准值） (6)(五)活荷载（标准值） (6)(六)积灰荷载（标准值） (7)(七)风荷载（标准值） (7)(八)施工及检修荷载 (7)三、荷载组合 (7)(九)荷载计算 (7)(十)荷载组合（设计值） (9)内力计算 (10)(十一)设计总信息 (10)(十二)标准截面特性 (11)(十三)恒荷载标准值作用计算结果 (12)(十四)柱内力 (12)(十五)梁内力 (12)(十六)荷载计算 (13)(十七)风荷载计算 (13)(十八)吊车荷载计算 (15)(十九)地震计算 (18)1.左震动标准值作用计算结果 (18)2.右震动标准值作用计算结果 (20)荷载效应组合计算 (23)(二十)荷载效应组合及强度、稳定、配筋计算 (23)3.钢柱 1 (23)4.钢柱 2 (29)5.钢柱 3 (36)6.钢柱 4 (42)7.钢梁 1 、4 (49)8.钢梁 2 、3 (52)五、内力包络图 (57)六、截面计算 (66)(一)选择截面 (66)（二）截面信息 (66)(二)梁构件设计 (68)七、节点设计 (70)(三)1边柱与斜梁连接高强螺栓强度验算 (70)(四)2斜梁与斜梁拼接节点 (71)(五)3屋脊梁梁拼接节点 (71)(六)4钢柱柱脚设计 (72)八、檩条设计与计算 (74)(七)1设计资料 (74)(八)2荷载情况 (74)(九)3内力计算 (74)(十)4截面特性 (75)(十一)5有效截面计算 (75)(十二)6强度计算 (75)(十三)7挠度计算 (76)九、墙梁设计与计算 (76)(十四)1设计资料 (76)(十五)2荷载情况 (77)(十六)3内力计算 (77)(十七)4截面选择及截面几何特性 (77)(十八)5强度计算 (77)(十九)6挠度计算 (77)十、隅撑设计与计算 (78)十一、支撑设计与计算 (78)十二、吊车梁计算 (79)(二十)简支焊接工字型钢吊车梁设计计算 (79)9.（一）设计信息 (79)10.（二）计算结果 (80)11.设计满足 (83)十三、基础计算 (84)(二十一)基础计算数据 (84)(二十二)基础反力 (84)(二十三)柱下基础设计信息 (89)(二十四)基础各截面验算结果 (89)十四、抗风柱设计计算 (90)(二十五)设计信息 (90)(二十六)设计依据 (90)(二十七)抗风柱设计 (90)12.1、截面特性计算 (90)13.2、风载计算 (91)14.3、柱上各断面内力计算结果 (91)15.4、抗风柱强度验算结果 (92)16.5、抗风柱平面内稳定验算结果 (92)17.6、抗风柱平面外稳定验算结果 (92)18.7、局部稳定验算 (93)19.8、挠度验算 (93)十五、致谢语 (93)一、工程概况漯河市龙源防水材料加工车间轻型门式刚架厂房。

PKPM钢结构计算实例

PKPM钢结构计算实例PKPM是一种常用的钢结构计算软件，广泛应用于房屋建筑、工业厂房、桥梁和高层建筑等领域。

下面将通过一个实际的钢结构计算实例来介绍PKPM的使用。

假设我们需要设计一个用于工业厂房建筑的钢结构。

首先，我们需要给出建筑的设计参数，包括建筑的类型、使用情况、结构形式和尺寸等。

在PKPM软件中，我们可以选择“新建工程”来创建一个新的项目。

然后，在“模型”选项卡中，我们可以输入建筑的基本参数，例如建筑类型为工业厂房，使用要求为普通状况，结构形式为框架结构。

接下来，我们需要输入建筑的尺寸参数。

在PKPM软件中，可以使用“节点”和“荷载”选项卡来输入节点和荷载信息。

首先，在“节点”选项卡中，我们可以输入建筑的节点坐标和节点类型。

可以通过手动输入或导入自动绘图软件生成的节点坐标文件来完成节点的输入。

然后，在“荷载”选项卡中，我们可以输入建筑的荷载参数。

可以输入自重荷载、活荷载、风荷载和温度荷载等参数。

需要注意的是，建筑的荷载参数需要根据工程实际情况进行合理估计。

PKPM软件提供了自动计算荷载的功能，可以根据建筑尺寸和使用要求自动计算出荷载参数。

完成节点和荷载信息的输入后，我们就可以开始进行结构的分析和计算。

在PKPM软件中，我们可以选择“分析”选项卡，然后选择“线性分析”或“非线性分析”来进行结构的分析计算。

线性分析适用于小荷载和较简单的结构，而非线性分析适用于大荷载和复杂的结构。

在分析计算过程中，PKPM软件会根据输入的节点和荷载信息自动生成结构的刚度矩阵和荷载矩阵，并进行相应的求解和计算。

分析完成后，我们可以查看和分析计算结果。

PKPM软件提供了丰富的结果展示功能，可以生成结构的受力图、变形图和应力图等，帮助工程师直观地了解和评估结构的受力性能。

最后，根据结果分析和评估，我们可以对结构进行优化设计。

在PKPM软件中，我们可以通过修改节点坐标、荷载参数或材料参数等来进行设计优化。

并且，PKPM软件提供了多种设计规范和标准的支持，可以根据工程要求选择不同的设计规范进行设计。

PKPM 设计参数- 钢结构新型结构-

PKPM 设计参数PKPM 设计参数楼层组装—设计参数a.总信息1．结构体系（框架，框剪，框筒，筒中筒，剪力墙，断肢剪力墙，复杂高层，砌体，底框）。

2．结构主材（钢筋混凝土，砌体，钢和混凝土）。

3．结构重要性系数（《高层混凝土结构技术规程》4.7.1 ，混凝土规范3.2.3）。

4．底框层数，地下室层数按实际选用。

5．梁柱钢筋的混凝土保护层厚度（《混凝土结构设计规范》表3.4.1及表9.2.1）。

6．与基础相连的最大楼层号，按实际情况，如没有什么特殊情况，取1。

7．框架梁端负弯矩调幅系数一般取（0.85—0.9）《高层混凝土结构技术规程》5.2.3条文中有说明。

b.材料信息1．混凝土容重取 26-27，全剪力墙取27，取25时需输入粉刷层荷载。

2．钢材容重取 78。

3．梁柱主筋类别，按设计需要选取。

优先采用三级钢，可以节约钢材。

SATWE设计参数a.总信息1．水平力与整体坐标夹角（度），通常采用默认值。

(逆时针方向为正,当需进行多方向侧向力核算时,可改变次参数)2．混凝土容重取 26-27，钢材容重取 78。

3．裙房层数，转换层所在层号，地下室层数，均按实际取用。

(如果有转换层必须指定其层号)。

4．墙元细分最大控制长度，这是在墙元细分时需要的一个参数，对于尺寸较大的剪力墙，在作墙元细分形成一定的小壳元时，为确保分析精度，要求小壳元的边长不得大于给定限值Dmax,程序限定1.0≤Dmax≤5.0 ,隐含值为Dmax=2.0 , Dmax对分析精度略有影响,但不敏感,对于一般工程,可取Dmax=2.0 ,对于框支剪力墙结构, Dmax可取略小些, 例如Dmax=1.5或1.0 。

5．对所有楼板强制采用刚性楼板假定（在计算结构位移比时选用此项，除了位移比计算，其他的结构分析、设计不应选择此项）。

6．墙元侧向节点信息：这是墙元刚度矩阵凝聚计算的一个控制参数，若选“出口”，则只把墙元因细分而在其内部增加的节点凝聚掉，四边上的节点均作为出口节点，墙元的边形协调性好，分析结果符合剪力墙的实际，但计算量大。

最全PKPM钢结构计算

最全PKPM钢结构计算PKPM做钢结构的经验集萃1、优化设计并非是把别人的设计拿过来，按照原设计思路死扣用钢量（俗称“蚊子腿上剔精肉”），因为这样通常大幅度降低了原设计的安全度，“荷载优化”是选取适当的荷载，应当兼顾业主对结构小幅改动的可能性，比如吊挂灯具、功能分区重新布局。

把恒载取得很小，用钢量没有减小太多，功能限制则限制太死。

优化首先考虑变化方案，简化结构传力模式和传力途径，做到大处节省，具体到杆件节点则要放宽。

如果原结构各部件安全储备相差严重时，可以选择一个合适的安全储备标准来调整各构件型号，该加大的加大，该减小的减小。

结构安全是整体安全，个别杆件强大没啥用。

2、《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）5.0.6条：检测单位鉴定达不到要求时，经原设计单位核算认为满足安全时可以验收。

一级建造师《项目管理》中讲：检测单位鉴定达不到要求时，经原设计单位核算认为满足安全时可以验收。

对未达要求的行为承担“违约责任”。

3、网架焊接球如果采用压制钢板制作，钢板厚度公差接近±2.5mm，《强规》规定偏差不大于13%和1.5mm。

怎么办呢？制作时可以把钢板加厚1mm就可以避质检找麻烦了。

4、设置20吨以上的吊车的厂房在国内不允许按《门式刚架规程》设计，主要在于国内吊车梁安装偏差和吊车轨道安装偏差造成卡规，使水平力增加4－5倍，导致厂房剧烈晃动，没法正常使用。

总之，任何先进的设计方法都无法超越实际施工水平来实现，要求符合国情（或者“公司加工实力”）。

比如对20吨驾操吊车的门架按美国规范控制柱头位移为H/240(国内H/400)，晃动得没人愿意驾操，省那一点点钢材和厂房适用性相比就显“设计扣到家”有多么可笑了。

5、什么样的维护系统需要考虑阵风系数？（1）、对脆性材料。

如玻璃幕墙，必须采用阵风系数。

（2）、对阵风作用下，对荷载临时提高能够承受的钢材等，不需要考虑阵风系数。

（3）、不该考虑阵风系数的维护系统考虑了阵风系数，安全度比主结构高出一倍，不利于主体安全。

PKPM钢结构实用教程[za]

*****钢结构软件应用培训手稿****一、门式刚架设计部分1、平面刚架设计：1.1、截面的分类和定义：注意定义截面类型，是轧制边还是焰切边。

1.2、抗风柱可以兼做摇摆柱输入；可以在框架输入时输入抗风柱，并考虑抗风柱平面外的风荷载（但不能考虑墙面荷载偏心带来的平面外弯矩）。

抗风柱和框架可以兼做摇摆柱或者仅做抗风柱（内力图不一样），可以修改抗风柱平面外（在框架平面）计算长度（加系杆或者隅撑）并生产施工图和相应节点图。

1.3、框架恒载输入必须输入吊车梁系统给柱带来的偏心力。

1.4、吊车参数：偏心指吊车梁中心相对钢柱中心的距离；加载高度为“吊车梁高+轨道高+垫板等厚度”。

注意：采用框架优化计算并读入时，要查看钢柱截面高度是否变大，因为可能导致荷载偏心值的变化。

然后再截面导入。

1.5、吊车梁计算书中的Rmax,Rmin,Tmax不包括吊车梁重的影响，Tmax已经为钢柱节点所有水平力之和（包括左右轮轨）。

1.6、构件自重放大系数：考虑的是钢结构计算截面外的附着物（如焊缝、油漆、防火涂料、节点板等导致的自重增加部分）。

1.7、净截面和毛截面的比值：考虑螺栓孔等削弱，当所有连接全部采用节点板连接或者局部加强时，可以取1.0。

1.8、活载不利布置对框架计算结果的影响：A、对单跨影响不大，挠度不变；B、对双跨中柱刚接：中柱影响最大，与中柱刚接的梁次之，边柱再次之，挠度变化比较大；C、对多跨中柱铰接：中柱影响最小，边柱次之，梁和挠度以及水平位移变化比较大。

1.9、独立基础设计输入：考虑常规基础设计，能计入基础梁传来的墙荷载和偏心（注意是设计值，否则结果偏差比较大）。

1.10、附加重的定义和输入：比如吊车梁的偏心集中力；砖墙维护（和钢柱有效拉结）带来的水平地震力增大（计入质点上下各一半），并有提示是否参加水平地震力计算。

1.11、构件验算规范的选择：对单层钢结构厂房框架计算输出的平面内外计算长度系数有误（按框架梁柱刚度比确定），按门式刚架输出图正确；所以出计算书要修改。

PKPM钢结构实用教程

PKPM钢结构实用教程第一部分：软件介绍与基本操作1.PKPM钢结构简介：介绍PKPM钢结构软件的背景和功能，以及它在钢结构工程中的应用。

第二部分：基本建模与加载1.建模：介绍如何使用PKPM钢结构进行基本建模，包括结构的几何模型、截面的定义和材料的属性设置等。

2.荷载：介绍如何在PKPM钢结构中添加荷载，包括静力荷载、动力荷载和温度荷载等，并说明每种荷载所需的参数和设置方法。

第三部分：静力分析和设计1.静力分析：介绍如何进行静力分析，包括结构的初始位移分析、静力反应分析和结构的内力计算等。

2.设计检验：介绍如何进行基于强度和稳定性的设计检验，包括钢材的截面验算、构件的抗弯和抗剪验算等。

第四部分：动力分析和稳定性1.动力分析：介绍如何进行动力分析，包括地震分析、风载分析和动力响应分析等，并说明相应的参数和输入要求。

2.稳定性分析：介绍如何进行稳定性分析，包括局部稳定性和整体稳定性的判定与验算，以及相应的安全系数要求。

第五部分：结果输出与报表生成1.结果输出：介绍如何查看和输出分析结果，包括应变图、位移图、内力图和反力图等，并说明如何进行结果的动态演示。

2.报表生成：介绍如何生成分析报表和荷载报表，以及如何导出相关数据以供后续设计和施工使用。

第六部分：应用案例分析1.实例一：钢结构大厦的分析与设计过程，从模型建立到最终结果的输出与验算。

2.实例二：钢桥的动力响应分析，从动力荷载的输入到稳定性的判定与调整过程。

总结：对本教程内容进行总结和回顾，并展望PKPM钢结构在未来的发展和应用前景。

通过阅读本教程，读者将能够掌握PKPM钢结构的基本操作和应用技巧，能够熟练地进行钢结构的建模、分析和设计，并能够根据实际工程需要进行相应的参数设置和结果输出。

同时，通过实例的分析和讨论，读者也可以更好地理解PKPM钢结构的工作原理和应用方法，从而提高工程设计的效率和质量。

钢结构pkpm讲解

钢框架结构PKPM讲解（2010版）一、钢结构→框架→三维模型与荷载输入1、轴线输入→正交轴网（对于柱网比较规则的结构)→轴线命名（按屏幕提示操作）2、楼层定义→柱布置、梁布置注意：关于次梁的布置有两种方法，即“次梁按主梁输”、“次梁按次梁输”。

“次梁按主梁输”，次梁与主梁连接方式为刚接，梁的相交处会形成无柱联接节点，节点又把一跨梁分成一段段的小梁，导致整个平面的梁根数和节点数会增加很多；因为划分房间单元是按梁进行的，因此整个平面的房间碎小，数量众多。

“次梁按次梁输”，次梁以两端铰接的形式传力至其承重梁，次梁端点不形成节点、不切分主梁，次梁与次梁之间也不形成节点，这时可避免形成过多的无柱节点，整个平面的主梁根数和节点数大大减少，房间数量也大大减少。

因此，当工程规模较大而节点，杆件或房间数量可能超出程序允许范围时，将“次梁按次梁输”可有效地、大幅度减少节点、杆件和房间的数量。

次梁按主梁输和按次梁输，在跨度相差不大时其差别影响不大，但当跨度相差较大时支座负弯矩相差较大，“次梁按次梁输”配筋偏小。

因此，建议在跨度相差不大的情况下“次梁按主梁输”还是合理的；但当跨度相差较大时还是不要嫌麻烦，将“次梁按次梁输”结果较为合理。

注意：通常非主要承重构件（填充墙、楼梯、阳台、雨棚、挑檐、空调板等）在整体建模时不用输入，秩序考虑其荷载即可。

3、构件删除（删除多余构件)4、偏心对齐→柱与梁齐（根据屏幕提示操作）5、截面显示→柱显示、主梁显示、次梁显示（以检查截面输入是否正确）6、楼层定义→本层修改→主梁查改（用于楼梯间梁降标高）7、此项执行完毕后，点击第三个按钮，以检查框架结构是否有误8、楼板生成→生成楼板→修改板厚→压板布置（按屏幕提示操作）修改板厚：设置楼梯间板厚为0，即该房间没有楼板，但是可以设置楼板面荷载及导荷方式压板布置：无论布置还是需要删除压板，执行完压板布置或是压板删除命令后，都需要再执行一次“生成楼板”命令9、、荷载输入→恒活设置（输入楼面荷载前必须先生成楼板）恒载：一般是根据建筑图上楼面的做法来计算，恒载取值也不一样，在计算恒载时，还要考虑楼下是否有吊顶等。

如何利用PKPM进行钢结构防火验算

如何进行钢结构防火计算钢结构防火设计操作步骤：（1）前处理参数中勾选进行抗火设计，并设置好抗火设计相关参数。

（2）点击前处理→特殊荷载→防火设计（3）点击梁或柱，定义抗火参数，定义完成后点击某根构件进行构件级抗火参数的定义。

（4）到结果模块，点击配筋→防火保护层厚度即可输出构件防火保护层厚度。

其中di表示计算所需防火保护层厚度，ri表示计算所需防火保护层等效热阻。

（5）到结果模块，点击钢结构防火→生成计算书。

即可输出钢结构防火文本计算书。

常见问题：Q1：如何定义防火材料，防火材料的参数如何取？A1：防火材料定义如下图所示，可新增防火材料类型和修改防火材料参数。

防火材料的参数应根据实际防火涂料填写。

Q2：程序中定义了耐火等级及涂料类型，为什么有些构件还是没有进行防火设计？A2：当构件的荷载比接近于1的时候，无论怎么增加涂层的厚度都不能满足需要达到的耐火等级要求，程序便无法进行设计，此时就需要调整构件尺寸或耐火等级使其满足设计要求。

用户可以通过构件信息，来查看是否属于此种情形。

Q3：PKPM防火计算书中各参数代表什么含义？A3：PKPM防火计算书中各参数含义如下：Ts—未涂抹防火涂料时在耐火极限时间内的钢构件最大温度Td—在耐火极限时间内的钢构件临界温度Ri—保护层涂料的等效热阻di—最终验算钢构件所需要的非膨胀型涂料厚度，单位为米Q4：为什么防火计算结果中没有输出防火保护层厚度？A4：如果是膨胀型防火材料，软件不输出保护层厚度，只输出等效热阻。

不输出保护层厚度，原因是防火技术规范5.3.2条膨胀型防火涂料等效热阻和厚度的关系，需要给定五个厚度对应的等效热阻（厂家提供），才能求出某个特定厚度下的等效热阻。

Q5：膨胀型和非膨胀型材料有何区别，如何选用？A5：膨胀型涂料是一种在高温下膨胀发泡，形成耐火隔热保护层的钢结构防火涂料，涂层厚度不小于 1.5mm。

非膨胀型材料是一种在高温下不膨胀发泡，其自身成为耐火隔热保护层的钢结构防火涂料，涂层厚度不小于15mm。

PKPM—钢结构设计流程

PKPM—钢结构设计流程进入PKPM钢结构——框架模块开始进行建模：1.三维模型输入轴线输入楼层定义柱布置、主梁布置（可一边定义截面，一边布置构件）本层信息定义（主要是板厚）偏心对齐（原布置图有相应要求时使用）荷载定义（初步定义楼面恒、活荷载）楼层组装楼层组装（根据图纸实际情况，将标准层、荷载层和层高组合起来形成完整的模型）设计参数（定义相关参数）本步骤注意要点：梁柱截面初步定义：对于工字钢梁，翼缘宽度一般为150~250（可根据实际要求增大），腹板高度可按1/15~1/20跨度取值，荷载较小时可酌情减小。

钢框架柱种类较多，总体来说初步估计截面根据长细比来估算，初步满足50＜λ＜150，长细比一般不能超过300（长细比为计算长度与回转半径的比值），且梁截面应满足节点连接的要求。

注意洞口次梁一般都在本菜单内输入完成。

设计参数相关：注意不能有空出未填项！结构形式：框架主材：钢钢构件钢材：Q235或Q345钢截面净毛面积比值：0.85计算振型个数：层数*3沿高度体型分段系数，一般无高度方向急剧变化的选择1其余参数在设计要求中均会说明。

2、输入次梁楼板楼板开洞（一般只开全房间洞）次梁布置（如未在上一个菜单完成）组合楼盖压板布置（一般选择预设的压板型号）修改板厚设悬挑板（如有，且压板需延伸过去）楼板错层本步骤注意要点：板跨度按布置完次梁后的跨度计算压板选择基本原则：板跨不能大于压型钢板的最大简支跨度。

楼梯位置板厚修改为0（不能开洞）板厚定义原则同混凝土结构（短跨的1/30~1/40）3、输入荷载数据楼面荷载楼面恒载楼面活载梁间荷载梁间恒载梁间活载本步骤注意要点：楼面恒载为楼面附加荷载（做法）+楼板自重楼面活载为根据楼面功能在规范中查询所得数据单位均为千牛/平方米梁间恒载为梁上构件（如墙、拦板、栏杆、女儿墙等）在梁上施加的线荷载（如墙荷载未给出，则需按墙厚*墙高*容重的公式来折算，并减去开洞折减掉的荷载）梁间活载一般为设置拦板、栏杆、女儿墙等处由于被倚靠产生的线荷载单位均为千牛/米荷载根据平面布置输入完成后，进入下一步计算导算时暂时不用进行活荷载折减。

pkpm结构课程设计

pkpm 结构课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握PKPM结构设计的基本原理，理解建筑结构分析的过程；2. 使学生了解PKPM软件的操作流程，掌握结构建模、参数设置、分析计算等基本步骤；3. 帮助学生掌握我国建筑结构设计规范，能够运用规范进行结构设计。

技能目标：1. 培养学生运用PKPM软件进行结构建模、分析计算和结果查看的能力；2. 培养学生根据计算结果调整结构方案，进行优化设计的能力；3. 提高学生解决实际工程问题的能力，能够结合规范和实际情况进行结构设计。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对建筑结构设计的兴趣，激发学生的创新意识和探究精神；2. 培养学生严谨、务实的学习态度，提高学生的团队合作意识和沟通能力；3. 增强学生对我国建筑行业的认同感，树立正确的职业观念。

课程性质：本课程为专业实践课程，旨在通过PKPM结构设计软件的学习，使学生掌握建筑结构设计的基本方法，提高解决实际工程问题的能力。

学生特点：学生为高中年级，具备一定的物理和数学基础，对建筑结构有一定了解，但实际操作能力较弱。

教学要求：结合学生特点和课程性质，采用任务驱动、案例教学等方法，注重实践操作，提高学生的动手能力和解决实际问题的能力。

通过本课程的学习，使学生达到上述课程目标，为未来从事建筑结构设计工作打下坚实基础。

二、教学内容1. 建筑结构设计基本原理：包括结构设计的基本概念、建筑结构类型、受力分析及设计原则等，对应教材第一章内容。

2. PKPM软件操作流程：介绍PKPM软件的安装与启动、界面认识、基本操作方法等，对应教材第二章内容。

3. 结构建模：学习PKPM软件中的结构建模功能，包括模型建立、单元划分、节点处理等，对应教材第三章内容。

4. 参数设置与分析计算：学习如何设置结构分析参数，进行结构静力、动力分析及稳定性计算，对应教材第四章内容。

5. 结果查看与调整：掌握如何查看分析结果，识别结构问题，并进行结构方案调整和优化设计，对应教材第五章内容。

PKPM钢结构设计经验

PKPM钢结构设计经验PKPM (Pkpm suite of finite element structure analysis software) 是目前国内使用最广泛的钢结构设计软件，也是司旭科技(英文缩写PKPM)的主打产品，它拥有强大的分析计算功能，能够帮助工程师进行钢结构的建模、分析和设计。

在使用PKPM进行钢结构设计的过程中，可以根据工程项目的要求和设计规范，进行结构建模。

首先，根据结构平面图和剖面图，将结构的主要构件进行建模，包括梁、柱、框架等。

可以根据需要设置结构的材料属性和截面尺寸，以及其他边界条件，如支座约束、荷载等。

建模完成后，在PKPM中进行分析计算。

PKPM可以进行静力分析、动力分析、稳定性分析等多种类型的分析计算。

静力分析可以计算结构在静力荷载作用下的变形、内力和应力分布情况；动力分析可以计算结构在动力荷载作用下的动态响应，包括振动频率和振型等；稳定性分析可以判断结构的稳定性，并进行相应的稳定性设计。

在分析计算完成后，可以根据计算结果进行设计。

PKPM可以根据设计规范，自动进行结构的验算和尺寸优化。

可以得到结构的截面尺寸、材料用量等设计参数。

根据需求，还可以进行验算结果的优化调整，以达到设计要求。

PKPM在钢结构设计中被广泛应用，它不仅具有强大的计算功能，还具有较为友好的用户界面和操作方式。

它提供了丰富的预设模板和标准截面库，可以方便快捷地进行常见结构的建模和设计。

同时，PKPM还支持钢构件的节点设计和连接设计，可以进行节点刚度和强度的验算。

除此之外，PKPM还具有与其他工程软件的接口，如AutoCAD、Revit 等，可以方便地进行数据的交互和共享。

它还支持输出多种类型的设计报告和施工图，为施工提供参考和指导。

总体而言，PKPM作为钢结构设计领域的主流软件，具有较高的应用价值和实用性。

通过PKPM的使用，可以快速准确地进行钢结构的分析和设计，提高设计效率和品质。

同时，PKPM作为一个不断演进的软件平台，也在不断更新和优化，以满足不断发展的工程需求和设计规范。

124-朱恒-PKPM钢结构节点设计与施工图

第二十三届全国高层建筑结构学术会议论文 2014年PKPM钢结构节点设计与施工图朱恒（中国建筑科学研究院建研科技股份有限公司设计软件事业部北京100013）提要：本文介绍了PKPM钢结构模块的节点库，列举了有代表性的节点类型，对类型特点做了简单介绍。

同时就节点设计中常见的一些问题和程序的处理方法做了详细介绍，探讨了合理的解决方案。

本文最后还就钢结构框架施工图的三种表达方式，以及其他相关的施工图方式做了介绍。

关键词：钢结构节点施工图1前言钢结构和其他结构的最显著的区别就在于节点，由于连接的构件截面、构件数量、角度、位置、变形要求等等情况的不同，使得钢结构的节点形式也是五花八门，形态各异。

虽然节点连接形式的任意性很大，但是一般常用的节点都通过图集或者设计手册的形式将其构型规范化。

PKPM钢结构软件在编制过程中参考了目前市面上常见的图集和设计手册，尽可能多的完善软件的节点系统，应该说，只要是常用的节点形式，都能在PKPM钢结构软件中找到。

2 PKPM目前所能设计的节点形式由于PKPM钢结构软件的节点库是一个比较庞大的体系，跨越了钢结构软件的多个模块，所以这里也是分模块来介绍各个节点库。

节点库的关系可以用下面一张图来说明：作者简介：朱恒（1981—）, 男, 本科, 工程师图1 节点库与模块的关系2.1框架节点这个节点库是钢结构软件最基本的节点库，为各个模块所共享，也是内容最丰富最庞大的节点库。

目前程序可以进行设计的框架节点可分为梁柱节点、柱脚节点、支撑节点等，每个种类中又根据其连接的关系、连接柱的截面又可细分为多个小类。

下面表格列举了比较有代表性的节点：2.2门式刚架节点门式刚架节点在节点库中分为两类，一类是主刚架节点，有梁柱、柱脚、牛腿等节点。

图2 自动生成的主刚架节点另一类是围护构件节点，主要有檩托、隅撑等节点。

图3 程序内置的围护连接节点2.3网架节点网架节点主要是球节点和支座节点，其中球节点分为螺栓球和焊接球两种。

PKPM钢结构计算

你好,介绍如下一、建模1、重新编排PKPM主界面，项目清晰，操作方便。

2、仿Auto CAD全新操作界面，动态查询构件及菜单信息。

3、改进正交轴网对话框，可以定义、标注上下开间不对称建筑，任意拼接轴网。

4、采用对话框方式对构件边定义边布置，可以对构件排序、检索、查询。

5、增加通过抬高上节点标高，按斜率成批输入斜梁功能。

6、将次梁、层间梁布置提前到与主梁一同布置，使用更便捷。

7、增加楼板自重计算功能，由用户选择使用。

8、将梁、柱、墙、节点、次梁的荷载输入修改，前移到与建模同时进行。

9、完善了原有的楼层拼装拷贝、工程拼装拷贝功能。

10、可以随时动态观看全楼模型三维渲染造型效果。

11、可以转换DWG图形为PKPM模型数据及录入异形柱截面。

二、计算1、SATWE软件增添了新的求解器，运算速度大大提高，对于大型项目计算十分有利。

2、允许对任意单构件定义抗震等级、砼强度等级及钢材等级。

3、在配筋简图中，标出了柱非加密区箍筋面积和节点核心区箍筋面积，标出了地下室剪力墙平面外的竖向分布筋面积。

4、在“特殊构件定义”中，增加了门式钢架梁、组合梁、门式钢架柱定义，并对门式钢架梁柱、组合梁进行验算和配筋。

5、在“荷载组合”参数定义中，增加人工自定义组合系数功能。

6、增加在梁和节点上定义特殊风荷载。

7、增加温度应力、支座位移、弹性支座的分析计算功能。

8、增加并改进了对水平风荷载、多塔结构、变截面构件、方钢管混凝土截面构件、刚性杆、水平支撑、柱间支撑的分析验算功能。

9、增加框架整体稳定验算功能，做到高规第5.4.4强制性条文规定的验算要求。

10、增加楼层层间受剪承载力验算功能。

11、增加人防荷载按房间定义的功能。

12、改进异型柱构件配筋计算，固定钢筋和分布钢筋的直径可不同。

13、改进受弯构件人防配筋计算，可按容许延性比要求进行优化筋配计算。

14、改进楼板内力及挠度计算，可以作人防计算并生成计算书。

15、弹塑性动力时程分析软件EPDA更加实用化，并已分析计算多项实际工程。

PKPM钢结构计算实例教学教材

某车间计算实例房屋概况：南北朝向，为一幢单层双跨排架结构建筑物，建筑面积约1460.00m2，建造于2008年。

共计8间，开间除两端为5.40m外其余均为6.00m，跨度为16.00+16.00m。

上部结构由砼柱、钢梁承重，屋盖采用C型钢檩条（175×70×25×2.5@1450mm），彩钢瓦屋面，砖砌围护墙。

3～4轴、8～9轴屋面各设6道水平支撑，水平支撑间设刚性杆；A、B、C轴柱顶钢梁间各设1道刚性水平通长系杆；檩条与钢梁间隔根设隅撑，檩条间设置直拉条/斜拉条；B～C轴设有一台5.0吨吊车。

排架立面示意图结构平面图结构验算：一、新建工程→钢结构→门式刚架→门式钢架二维设计（或新建工程→钢结构→框排架→pk交互输入与优化计算）二、网络生成→快速建模→门式刚架三、柱、梁布置1、截面定义→增加→选取截面类型→输入截面参数注：1、对于钢构件则需要区分轴压对Y截面分类（具体参考钢结构设计规范表5.1.2-1）；四、计算长度（平面外、平面内）注：1、平面内计算长度系统默认；2、平面外计算长度（柱：取柱间支撑的高度。

梁：取水平支撑或隅撑的间距）。

五、铰接构件注：1、对于节点处由螺栓连接＜6颗螺栓时设铰接点；2、对于钢/砼构件连接处设铰接点。

六、恒载输入→梁间恒载注：1、梁间恒载需将屋面恒荷载换算成梁间线荷载；2、计算公式：屋面恒载*（梁左侧开间的一半+梁右侧开间的一半）。

七、活载输入→梁间活载注：1、梁间恒载需将屋面恒荷载换算成梁间线荷载；2、计算公式同梁间恒载；3、屋面荷载取值：不上人屋面取0.5（荷载规范）；若水平投影面积大于60m2则屋面活荷载可取不小于0.3（门规）；以上荷载取值与屋面雪荷载取值相比取大值。

八、左、右风输入→自动布置注：1、砼排架柱、轻钢屋面结构可参照（门规）；2、地面粗糙度、风压参考（荷载规范）。

九、吊车荷载注：1、在吊车数据库选取吊车类型、跨度、吨位相同或相近的吊车数据。

PKPM钢结构实用教程

PKPM钢结构实用教程*****钢结构软件应用培训手稿****一、门式刚架设计部分1、平面刚架设计：1.1、截面的分类和定义：注意定义截面类型，是轧制边还是焰切边。

1.2、抗风柱可以兼做摇摆柱输入；可以在框架输入时输入抗风柱，并考虑抗风柱平面外的风荷载（但不能考虑墙面荷载偏心带来的平面外弯矩）。

抗风柱和框架可以兼做摇摆柱或者仅做抗风柱（内力图不一样），可以修改抗风柱平面外（在框架平面）计算长度（加系杆或者隅撑）并生产施工图和相应节点图。

1.3、框架恒载输入必须输入吊车梁系统给柱带来的偏心力。

1.4、吊车参数：偏心指吊车梁中心相对钢柱中心的距离；加载高度为“吊车梁高+轨道高+垫板等厚度”。

注意：采用框架优化计算并读入时，要查看钢柱截面高度是否变大，因为可能导致荷载偏心值的变化。

然后再截面导入。

1.5、吊车梁计算书中的Rmax,Rmin,Tmax不包括吊车梁重的影响，Tmax已经为钢柱节点所有水平力之和（包括左右轮轨）。

1.6、构件自重放大系数：考虑的是钢结构计算截面外的附着物（如焊缝、油漆、防火涂料、节点板等导致的自重增加部分）。

1.7、净截面和毛截面的比值：考虑螺栓孔等削弱，当所有连接全部采用节点板连接或者局部加强时，可以取 1.0。

1.8、活载不利布置对框架计算结果的影响：A、对单跨影响不大，挠度不变；B、对双跨中柱刚接：中柱影响最大，与中柱刚接的梁次之，边柱再次之，挠度变化比较大；C、对多跨中柱铰接：中柱影响最小，边柱次之，梁和挠度以及水平位移变化比较大。

1.9、独立基础设计输入：考虑常规基础设计，能计入基础梁传来的墙荷载和偏心（注意是设计值，否则结果偏差比较大）。

1.10、附加重的定义和输入：比如吊车梁的偏心集中力；砖墙维护（和钢柱有效拉结）带来的水平地震力增大（计入质点上下各一半），并有提示是否参加水平地震力计算。

1.11、构件验算规范的选择：对单层钢结构厂房框架计算输出的平面内外计算长度系数有误（按框架梁柱刚度比确定），按门式刚架输出图正确；所以出计算书要修改。

钢结构课程设计(PKPM出图,节点验算)

目录1、基本资料 (1)1.1、建筑物基本资料 (1)1.2、设计荷载 (2)2、内力图 (2)3、钢材级别和梁柱截面 (4)4、焊接方法和焊条型号 (5)5、节点设计 (5)5.1梁柱节点 (5)5.1.1柱节点螺栓强度验算 (5)5.1.2端板厚度验算 (6)5.1.3梁柱节点域剪应力验算 (6)5.1.4螺栓处腹板强度验算 (6)5.2梁梁节点 (6)5.2.1梁梁节点螺栓强度验算 (6)5.2.2端板厚度验算 (7)5.2.3螺栓处腹板强度验算 (7)6、施工图 (8)参考文献 (8)1、基本资料1.1、建筑物基本资料12某单层单跨钢结构厂房长度150m ，檐口高度：7500mm ，基础顶埋深：800mm ，柱距：7500mm ，跨度：15000mm ，屋顶坡度0.1。

如图0框架立面图。

图0框架立面图1.2、设计荷载恒载：2/KN 3.0m ，风载：2/KN 4.0m ，活载：2/KN 5.0m ，不考虑抗震设防。

2、内力图用力学求解器计算这种荷载作用下的门式钢架内力，并经最不利组合得出的弯矩包络图，剪力包络图，轴力包络图如下所示。

图1弯矩包络图（单位：KN·M）图2剪力包络图（单位：KN）34图3轴力包络图（单位：KN ）3、钢材级别和梁柱截面本门式钢架采用碳素结构钢，牌号表达为Q235钢。

经PKPM 软件计算得出钢材截面。

由图2可知截面大小，梁采用焊接H 型钢HM234×180×6×8，柱采用焊接H 型钢HM480×250×6×8。

（a ）（b ）图4截面示意图（a ）梁截面；（b ）柱截面54、焊接方法和焊条型号焊接方法选用设备简单，操作灵活方便的手工电弧焊。

钢板及型钢为Q235钢，焊条型号选用E43型。

对接焊质量等级不低于二级。

5、节点设计5.1梁柱节点梁节点连接采用10.9级M27高强摩擦型螺栓。

构件接触面采用喷砂处理，摩擦面抗滑移系数0.45。

钢结构pkpm讲解

钢框架结构PKPM讲解（2010版）一、钢结构→框架→三维模型与荷载输入1、轴线输入→正交轴网（对于柱网比较规则的结构)→轴线命名（按屏幕提示操作）2、楼层定义→柱布置、梁布置注意：关于次梁的布置有两种方法，即“次梁按主梁输”、“次梁按次梁输”。

“次梁按主梁输”，次梁与主梁连接方式为刚接，梁的相交处会形成无柱联接节点，节点又把一跨梁分成一段段的小梁，导致整个平面的梁根数和节点数会增加很多；因为划分房间单元是按梁进行的，因此整个平面的房间碎小，数量众多。

“次梁按次梁输”，次梁以两端铰接的形式传力至其承重梁，次梁端点不形成节点、不切分主梁，次梁与次梁之间也不形成节点，这时可避免形成过多的无柱节点，整个平面的主梁根数和节点数大大减少，房间数量也大大减少。

因此，当工程规模较大而节点，杆件或房间数量可能超出程序允许范围时，将“次梁按次梁输”可有效地、大幅度减少节点、杆件和房间的数量。

次梁按主梁输和按次梁输，在跨度相差不大时其差别影响不大，但当跨度相差较大时支座负弯矩相差较大，“次梁按次梁输”配筋偏小。

因此，建议在跨度相差不大的情况下“次梁按主梁输”还是合理的；但当跨度相差较大时还是不要嫌麻烦，将“次梁按次梁输”结果较为合理。

注意：通常非主要承重构件（填充墙、楼梯、阳台、雨棚、挑檐、空调板等）在整体建模时不用输入，秩序考虑其荷载即可。

3、构件删除（删除多余构件)4、偏心对齐→柱与梁齐（根据屏幕提示操作）5、截面显示→柱显示、主梁显示、次梁显示（以检查截面输入是否正确）6、楼层定义→本层修改→主梁查改（用于楼梯间梁降标高）7、此项执行完毕后，点击第三个按钮，以检查框架结构是否有误8、楼板生成→生成楼板→修改板厚→压板布置（按屏幕提示操作）修改板厚：设置楼梯间板厚为0，即该房间没有楼板，但是可以设置楼板面荷载及导荷方式压板布置：无论布置还是需要删除压板，执行完压板布置或是压板删除命令后，都需要再执行一次“生成楼板”命令9、、荷载输入→恒活设置（输入楼面荷载前必须先生成楼板）恒载：一般是根据建筑图上楼面的做法来计算，恒载取值也不一样，在计算恒载时，还要考虑楼下是否有吊顶等。

124-朱恒-PKPM钢结构节点设计与施工图

第二十三届全国高层建筑结构学术会议论文 2014年PKPM钢结构节点设计与施工图朱恒（中国建筑科学研究院建研科技股份有限公司设计软件事业部北京100013）提要：本文介绍了PKPM钢结构模块的节点库，列举了有代表性的节点类型，对类型特点做了简单介绍。

同时就节点设计中常见的一些问题和程序的处理方法做了详细介绍，探讨了合理的解决方案。

本文最后还就钢结构框架施工图的三种表达方式，以及其他相关的施工图方式做了介绍。

关键词：钢结构节点施工图1前言钢结构和其他结构的最显著的区别就在于节点，由于连接的构件截面、构件数量、角度、位置、变形要求等等情况的不同，使得钢结构的节点形式也是五花八门，形态各异。

虽然节点连接形式的任意性很大，但是一般常用的节点都通过图集或者设计手册的形式将其构型规范化。

PKPM钢结构软件在编制过程中参考了目前市面上常见的图集和设计手册，尽可能多的完善软件的节点系统，应该说，只要是常用的节点形式，都能在PKPM钢结构软件中找到。

2 PKPM目前所能设计的节点形式由于PKPM钢结构软件的节点库是一个比较庞大的体系，跨越了钢结构软件的多个模块，所以这里也是分模块来介绍各个节点库。

节点库的关系可以用下面一张图来说明：作者简介：朱恒（1981—）, 男, 本科, 工程师图1 节点库与模块的关系2.1框架节点这个节点库是钢结构软件最基本的节点库，为各个模块所共享，也是内容最丰富最庞大的节点库。

目前程序可以进行设计的框架节点可分为梁柱节点、柱脚节点、支撑节点等，每个种类中又根据其连接的关系、连接柱的截面又可细分为多个小类。

下面表格列举了比较有代表性的节点：2.2门式刚架节点门式刚架节点在节点库中分为两类，一类是主刚架节点，有梁柱、柱脚、牛腿等节点。

图2 自动生成的主刚架节点另一类是围护构件节点，主要有檩托、隅撑等节点。

图3 程序内置的围护连接节点2.3网架节点网架节点主要是球节点和支座节点，其中球节点分为螺栓球和焊接球两种。

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