單層廠房排架上機實驗報告

1、好好利用每一天，讓自己更加充實pkpm計算機輔助設(shè)計上機實驗報告姓名 趙巍平 學(xué)號 02080547 班級 土木08-2班 指導(dǎo)教師 舒前進 中國礦業(yè)大學(xué)力學(xué)與建筑工程學(xué)院二一一年四月目錄pkpm計算機輔助設(shè)計11.實驗?zāi)康?2.實驗要求33.實驗內(nèi)容34.數(shù)據(jù)輸入的方法和過程54.1 pk數(shù)據(jù)交互輸入54.1.1主菜單-參數(shù)輸入、網(wǎng)格生成，輸入相應(yīng)的參數(shù)信息和結(jié)構(gòu)信息54.1.2柱布置54.1.3梁布置54.1.4定義鉸接構(gòu)件54.1.5恒載輸入54.1.6吊車荷載輸入94.1.7 計算簡圖104.1.8計算104.2排架柱繪圖115.數(shù)據(jù)計算結(jié)果及其分析125.1 恒載內(nèi)力輸出125.2活

2、載內(nèi)力輸出145.3風(fēng)荷載內(nèi)力輸出155.3.1 左風(fēng)荷載內(nèi)力輸出155.3.2右風(fēng)荷載內(nèi)力輸出165.4吊車梁內(nèi)力輸出175.4.1 吊車左梁最大豎向荷載內(nèi)力輸出175.4.2吊車右梁最大豎向荷載內(nèi)力輸出185.5 結(jié)果分析195.5.1對風(fēng)荷載作用下計算結(jié)果的分析195.5.2 對構(gòu)件的定性分析195.5.3對構(gòu)件的定量分析206.上機總結(jié)和體會201.實驗?zāi)康?1.了解pkpm 系列建筑cad 系統(tǒng)的各模塊的基本功能； 2.利用pk對單層廠房進行數(shù)值計算； 3.通過實驗掌握單層廠房數(shù)值計算基本原理。2.實驗要求 1.上機前，對pkpm系列建筑cad系統(tǒng)的功能有初步了解；并熟悉對單層廠房排

3、架計算和繪圖所需計算模型的輸入； 2.上機時，建立實驗題所需的計算模型； 3.數(shù)據(jù)文件通過數(shù)據(jù)檢查，并進行數(shù)據(jù)圖形的顯示和檢查； 4.進行單層廠房數(shù)值計算，并顯示、檢查結(jié)果圖形； 5.對計算結(jié)果進行分析、整理。 6.編寫實驗報告。3.實驗內(nèi)容 某工廠金屬結(jié)構(gòu)車間廠房，該車間為雙跨等高廠房，跨度為18m24m。 柱尺寸： 左柱：上柱400mmx400mm；下柱工400mmx900mm， 腹板150mm，翼緣根部225mm，端部200mm 中柱：上柱500mmx600mm；下柱工500mmx1200mm，腹板150mm，翼緣根部225mm，端部200mm 右柱：上柱500mmx500mm；下柱工5

4、00mmx1200mm， 腹板150mm，翼緣根部225mm，端部200mm 屋面梁皆為鉸接，恒、活、風(fēng)、吊車荷載見附圖 橋架重100kn，混凝土標(biāo)號為c30，抗震設(shè)防烈度為8 度，設(shè)計地震分組為第一組，地震動加速度為0.2g，場地類型ii 類，抗震等級二級。 圖3.1 排架立面圖 圖3.2 恒載圖 圖3.3 活載圖圖 3.4 吊車荷載圖 圖3.5 右風(fēng)荷載圖3.6 左風(fēng)荷載4.數(shù)據(jù)輸入的方法和過程4.1 pk數(shù)據(jù)交互輸入4.1.1主菜單-參數(shù)輸入、網(wǎng)格生成，輸入相應(yīng)的參數(shù)信息和結(jié)構(gòu)信息4.1.2柱布置生成網(wǎng)格后進行柱子的布置，首先定義截面后，進行柱的布置，下柱居中布置，上柱偏心與下柱外側(cè)對齊

5、。4.1.3梁布置梁截面定義一個剛性桿來模擬鉸接屋架，定義完后布置。4.1.4定義鉸接構(gòu)件選擇“鉸接構(gòu)件-布置梁鉸”。4.1.5恒載輸入主菜單-恒載輸入，定義完后按設(shè)計要求布置到相應(yīng)的位置。同理可得活載、風(fēng)載布置。 圖4.1 參數(shù)輸入 圖4.2 網(wǎng)格生成 圖4.3 柱的布置圖 圖 4.4 梁的布置圖 圖4.5 菜單 圖4.6 荷載定義4.1.6吊車荷載輸入主菜單-吊車荷載-吊車數(shù)據(jù)-增加，根據(jù)提示輸入相應(yīng)的數(shù)據(jù)，定義好后布置到相應(yīng)的位置。圖4.7 吊梁布置4.1.7 計算簡圖依次點取各內(nèi)力圖，存盤后退出。圖4.8 計算簡圖4.1.8計算 輸入文件名，得計算書和相應(yīng)的內(nèi)力圖，存盤退出。圖4.9

6、輸入文件名4.2排架柱繪圖結(jié)果查看無誤，接下來就可以進行排架柱的施工圖設(shè)計了。啟動pk主菜單3“排架柱繪圖”當(dāng)出現(xiàn)對話框問“是否作排架住的吊裝驗算時”選擇“是”，并設(shè)置吊裝時的混凝土強度等級為c30，選擇牛腿處為吊裝節(jié)點。設(shè)置好后，程序自動繪制出吊裝彎矩圖，如圖4.10。吊裝驗算后，定義牛腿尺寸，本例不修改。然后可進行施工圖的繪制。圖4.10 吊裝驗算圖4.11 繪圖參數(shù)5.數(shù)據(jù)計算結(jié)果及其分析5.1 恒載內(nèi)力輸出 恒載內(nèi)力 桿件號 彎矩 軸力 剪力 彎矩 軸力 剪力 柱(左面為柱下端,右為柱上端) 1 29.27 431.64 6.28 39.78 -365.29 -6.28 2 19.19

7、 967.86 0.50 -13.73 -877.46 -0.50 3 8.41 558.53 -6.78 -82.95 -468.13 6.78 4 15.37 298.29 6.28 12.88 -280.29 -6.28 5 2.23 743.46 0.50 0.00 -709.71 -0.50 6 -30.50 396.12 -6.78 0.00 -368.00 6.78 梁(左面為梁左端,右為梁右端) 1 -12.88 -6.28 -0.71 0.00 6.28 0.71 2 0.00 -6.78 0.00 0.00 6.78 0.00 恒荷載作用下的節(jié)點位移(mm) 節(jié)點號. x向

8、位移 y向位移 1 0.58 0.00 2 0.60 0.00 3 1.16 0.00 4 1.13 0.00 5 1.13 0.00 6 1.13 0.00圖5.1恒載彎矩圖圖5.2恒載剪力圖圖5.3恒載軸力圖5.2活載內(nèi)力輸出 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下的節(jié)點位移(mm) 節(jié)點號. x向位移 y向位移 1 0.54 0.10 2 0.45 0.19 3 0.20 0.10 4 0.89 0.17 5 0.89 0.27 6 0.89 0.16圖5.4活載彎矩圖 圖5.5活載剪力圖圖5.6活載軸力圖5.3風(fēng)荷載內(nèi)力輸出5.3.1 左風(fēng)荷載內(nèi)力輸出 左風(fēng)荷載內(nèi)力 桿件號 彎矩 軸力 剪力 彎矩 軸力

9、剪力 柱(左面為柱下端,右為柱上端) 1 209.17 0.44 40.88 22.72 -0.44 -1.28 2 193.95 -0.44 12.51 -56.31 0.44 -12.51 3 253.09 0.00 30.28 -28.92 0.00 -10.48 4 -22.72 0.44 1.28 -7.96 -0.44 14.92 5 56.31 -0.44 12.51 0.00 0.44 -12.51 6 28.92 0.00 10.48 0.00 0.00 -2.38 梁(左面為梁左端,右為梁右端) 1 7.96 14.92 0.44 0.00 -14.92 -0.44 2 0

10、.00 2.40 0.00 0.00 -2.40 0.005.3.2右風(fēng)荷載內(nèi)力輸出 右風(fēng)荷載內(nèi)力 桿件號 彎矩 軸力 剪力 彎矩 軸力 剪力 柱(左面為柱下端,右為柱上端) 1 -148.61 0.55 -24.18 -8.48 -0.55 4.38 2 -175.91 -0.55 -11.35 51.07 0.55 11.35 3 -313.79 0.00 -48.14 2.00 0.00 8.54 4 8.48 0.55 -4.38 -9.97 -0.55 -3.72 5 -51.07 -0.55 -11.35 0.00 0.55 11.35 6 -2.00 0.00 -8.54 0.0

11、0 0.00 -7.66 梁(左面為梁左端,右為梁右端) 1 9.97 -3.71 0.55 0.00 3.71 -0.55 2 0.00 7.65 0.00 0.00 -7.65 0.00圖5.7左風(fēng)荷載彎矩圖圖5.8右風(fēng)荷載彎矩圖5.4吊車梁內(nèi)力輸出5.4.1 吊車左梁最大豎向荷載內(nèi)力輸出 吊車梁左最大豎向荷載 桿件號 彎矩 軸力 剪力 彎矩 軸力 剪力 柱(左面為柱下端,右為柱上端) 1 -19.94 393.80 -10.85 -99.43 -393.80 10.85 2 54.44 105.20 8.64 40.62 -105.20 -8.64 3 34.19 0.00 2.21 -

12、9.92 0.00 -2.21 4 -34.19 0.80 -10.85 -14.65 -0.80 10.85 5 38.88 -0.80 8.64 0.00 0.80 -8.64 6 9.92 0.00 2.21 0.00 0.00 -2.21 梁(左面為梁左端,右為梁右端) 1 14.65 10.85 0.80 0.00 -10.85 -0.80 2 0.00 2.20 0.00 0.00 -2.20 0.00 吊車梁右最大豎向荷載 桿件號 彎矩 軸力 剪力 彎矩 軸力 剪力 柱(左面為柱下端,右為柱上端) 1 -75.57 107.45 -8.91 -22.47 -107.45 8.91

13、 2 -52.39 391.55 15.64 224.39 -391.55 -15.64 3 -103.95 0.00 -6.71 30.18 0.00 6.71 4 -13.57 1.45 -8.91 -26.54 -1.45 8.91 5 70.36 -1.45 15.64 0.00 1.45 -15.64 6 -30.18 0.00 -6.71 0.00 0.00 6.71 梁(左面為梁左端,右為梁右端) 1 26.54 8.91 1.45 0.00 -8.91 -1.45 2 0.00 -6.71 0.00 0.00 6.71 0.00 吊車梁最大橫向水平荷載 桿件號 彎矩 軸力 剪力

14、 彎矩 軸力 剪力 柱(左面為柱下端,右為柱上端) 1 90.39 0.11 9.08 9.53 -0.11 -9.08 2 161.99 -0.11 13.84 -9.77 0.11 -13.84 3 109.44 0.00 7.06 -31.77 0.00 -7.06 4 -9.53 0.11 9.08 -2.09 -0.11 5.92 5 9.77 -0.11 13.84 0.00 0.11 1.16 6 31.77 0.00 7.06 0.00 0.00 -7.06 梁(左面為梁左端,右為梁右端) 1 2.09 5.92 0.11 0.00 -5.92 -0.11 2 0.00 7.0

15、7 0.00 0.00 -7.07 0.005.4.2吊車右梁最大豎向荷載內(nèi)力輸出 吊車梁左最大豎向荷載 桿件號 彎矩 軸力 剪力 彎矩 軸力 剪力 柱(左面為柱下端,右為柱上端) 1 158.93 -2.71 13.45 -11.01 2.71 -13.45 2 137.06 956.71 -37.32 -547.57 -956.71 37.32 3 271.01 281.00 23.83 -8.88 -281.00 -23.83 4 11.01 -2.71 13.45 49.50 2.71 -13.45 5 -167.93 2.71 -37.32 0.00 -2.71 37.32 6 10

16、7.23 0.00 23.83 0.01 0.00 -23.83 梁(左面為梁左端,右為梁右端) 1 -49.52 -13.42 -2.71 0.00 13.42 2.71 2 0.00 23.84 0.00 -0.01 -23.84 0.00 吊車梁右最大豎向荷載 桿件號 彎矩 軸力 剪力 彎矩 軸力 剪力 柱(左面為柱下端,右為柱上端) 1 -23.86 0.43 -2.04 1.37 -0.43 2.04 2 -86.34 280.57 -19.17 -124.50 -280.57 19.17 3 -5.03 954.00 21.22 238.42 -954.00 -21.22 4 -1

17、.37 0.43 -2.04 -7.82 -0.43 2.04 5 -86.25 -0.43 -19.17 0.00 0.43 19.17 6 95.48 0.00 21.22 0.00 0.00 -21.22 梁(左面為梁左端,右為梁右端) 1 7.83 2.05 0.43 0.00 -2.05 -0.43 2 0.00 21.22 0.00 0.00 -21.22 0.00 吊車梁最大橫向水平荷載 桿件號 彎矩 軸力 剪力 彎矩 軸力 剪力 柱(左面為柱下端,右為柱上端) 1 142.07 -2.47 12.07 -9.28 2.47 -12.07 2 359.57 2.47 31.78

18、-10.00 -2.47 -31.78 3 364.76 0.00 32.11 -11.51 0.00 -32.11 4 9.28 -2.47 12.07 45.04 2.47 -12.07 5 10.00 2.47 31.78 0.00 -2.47 6.22 6 11.51 0.00 32.11 0.00 0.00 5.89 梁(左面為梁左端,右為梁右端) 1 -45.04 -12.06 -2.47 0.00 12.06 2.47 2 0.00 -5.88 0.00 0.00 5.88 0.005.5 結(jié)果分析5.5.1對風(fēng)荷載作用下計算結(jié)果的分析 審查風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力圖和位移是否符合受力

19、規(guī)律；可以利用結(jié)構(gòu)底層檢查側(cè)向內(nèi)外力的平衡，即底層柱、墻在風(fēng)荷載作用下的剪力之和應(yīng)等于全部風(fēng)力值（需注意局部坐標(biāo)與整體坐標(biāo)的方向）；如果結(jié)構(gòu)沿豎向的剛度變化較均勻、且風(fēng)荷載沿高度的變化也較均勻時，其結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移沿高度的變化也應(yīng)該是均勻的，不應(yīng)有大正大負(fù)、大出大進等突變。5.5.2 對構(gòu)件的定性分析 定性分析的目的，是在整體分析的基礎(chǔ)上進一步判斷計算結(jié)果是否大體正常。 1.柱的箍筋大部分為構(gòu)造配筋； 2.墻的豎向和水平分布鋼筋大部分為構(gòu)造配筋； 3.柱的軸壓比在限值以內(nèi)，并有一定的余量； 如計算結(jié)果出現(xiàn)嚴(yán)重錯誤，應(yīng)考慮以下原因并采取相應(yīng)的措施： 1.采用解密盜版程序； 2.幾何數(shù)據(jù)或荷載數(shù)據(jù)

20、錯誤；5.5.3對構(gòu)件的定量分析 定量分析的目的，是為了判斷構(gòu)件的配筋是否合理，有無鋼筋超限情況，是否有遺留問題需要處理。 1.遺留問題的處理 2.柱下獨立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)、十字交叉梁基礎(chǔ)、筏形基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)和人防地下室都有相應(yīng)的程序可供采用。 3.柱的縱向鋼筋的最小配筋率，應(yīng)理解為柱截面對邊兩側(cè)計算配筋面積之和與柱全截面面積之比。對中柱和邊柱，一級抗震為0.8%、抗震二級為0.7%、抗震三級為0.6%，四級為0.5%；對角柱和框支柱，相應(yīng)增大0.2。6.上機總結(jié)和體會 從這學(xué)期開始我接觸了pkpm軟件，在老師給我們演示的過程中我感覺pkpm的功能很強大，對于我們以后的學(xué)習(xí)和工作都有很大的幫助，所以我也很認(rèn)真的學(xué)習(xí)了這個軟件。從去機房上機練習(xí)到老師給我們布置作業(yè)讓我們?nèi)ヂ?lián)系，更深刻的了解了它的優(yōu)點： 首先，使人們擺脫了過去必須進行的大量的手工計算，使人們的工作效率得以大幅度的提高。隨著軟件的發(fā)展，及各種新功能的加入，使結(jié)構(gòu)工程師無需在整體計算后再手算進行補充計算，減輕了工作量。 其次，能適應(yīng)目前復(fù)雜的結(jié)構(gòu)計算要求，數(shù)據(jù)準(zhǔn)備工作量小，計算中可考慮多種因