建筑结构CAD授课教案.doc

建筑结构CAD授课教案1 第一章 概论课时安排：2课时主要内容：重点介绍CAD的基本概念；利用计算机进行辅助设计的必要性；CAD概念的发展和应用情况；土木工程中CAD的主要内容；CAD技术在我国土木建筑工程中的应用现状和发展方向；以及目前国内流行的CAD结构应用软件等。教学要点：1.1 CAD（Computer Aided Design，计算机辅助设计）的概念1.2 计算机辅助设计的必要性1.3 土木工程CAD的主要内容 1.4 CAD概念的发展和应用概况1.5 常见的国内外结构设计和绘图软件1.6 本课程主要内容2第二章 绘图软件AutoCAD的应用课时安排：6课时主要内容：重点介绍AutoCAD系列软件的发展、作用及应用范围；AutoCAD的基本操作、二维图形的绘制与编辑方法及各种辅助绘图命令；图层、图块的概念及制作；尺寸标注的方法；以及图纸的打印输出、图形数据交换等。教学要点：2.1 AutoCAD基本知识（1） AUTOCAD的版本历史（2） 启动AutoCAD的几种方式（3） 文件操作（4） 文件管理（5） 命令输入方法（6） 鼠标和键盘的运用 （7） 点的输入方式（8） 坐标系统（9） 目标捕捉功能（10） 缩放功能(zoom)（11） 选择对象方式（12） 辑对象的两种方式（13） 取消和恢复命令（14） 设置绘图环境（15） 作图原则2.2 AutoCAD的基本操作（1）基本绘图命令1) 直线（Line）2) 射线（Ray）3) 参照线（XLine）4) 多段线（Mline）5) 等边多边形（Polygon）6) 矩形（Rectang）7) 圆弧（Arc）8) 绘圆（Circle）9) 圆环（Dount）10) 修订云线（Revcolud）11) 样条曲线（Spline）12) 椭圆（Ellipse）13) 点（Point）14) 填充（Batch）15) 多线（2）基本编辑1) 删除对象（Erase，E）2) 复制对象（Copy，CC，CO）3) 移动（Move，M）4) 镜像（Mirror，MI）5) 偏移（Offset，O）6) 阵列（Array, AR）7) 旋转（Rotate, RO）8) 缩放（Scale, SC）9) 拉伸（Strength, S）10) 修剪（Trim, TR）11) 延伸（Extend, EX）12) 断开（Break, BR）13) 倒直角（Chamfer）14) 倒圆角（Fillet）15) 构造对象组（Group, G）16) 编辑多线（MLEDIT）17) 编辑多段线（PEDIT）（3）构造选择集1) 直接点取方式2) 窗口方式3) 组方式4) 前一方式（P）5) 最后方式（L）6) 全部方式（All）7) 不规则窗口方式（WP）8) 不规则交叉窗口方式（CP）9) 围线方式（F）10) 扣除方式（R或Shift键）11) 快速选择（Qselect或工具菜单）（4）图层特性与图层操作（5）对象捕捉和对象追踪（6）文本标注（7）文本格式（8）尺寸标注和尺寸样式（9）图块（Block）的概念和特点（10）夹点编辑（11）线型特性：线性管理器（12）线宽特性（13）对象特性管理器（14）查找与替换（15）打印输出3上机实践课时安排：4课时基本要求：通过上机操作，练习绘图软件AutoCAD的应用。应达到以下要求：1了解AutoCAD系列软件的发展、作用及应用范围；2熟练掌握AutoCAD的基本操作、二维图形的绘制与编辑修改及各种辅助绘图命令；3掌握图层、图块的概念及制作；4掌握尺寸标注的方法；5掌握图纸的打印输出、图形数据交换；6能够运用AutoCAD软件进行一般土木工程图纸的绘制；7能够运用AutoCAD软件结合实例进行简单的分析设计；4第三章 PKPM软件的应用课时安排：12课时主要内容：重点介绍PKPM系列软件的主要功能，以及采用结构平面辅助设计软件PMCAD、框排架计算机辅助设计软件PK、以及多层及高层建筑结构三维分析与设计软件TAT进行建模、计算、绘制施工图的主要过程。教学要点：通过对一个工程实例的结构设计，介绍PKPM系列中的三个软件的应用：1） 结构平面计算机辅助设计软件PMCAD2） 框排架结构计算与绘图软件PK3） 结构三维分析与设计软件TAT4.1第一部分 PKPM系列软件简介（1）结构平面计算机辅助设计软件PMCAD（2）钢筋混凝土框排架及连续梁辅助设计软件PK（3）多高层建筑结构三维分析与设计软件TAT（4）多高层建筑结构空间有限元分析与设计软件SATWE（5）基础工程辅助设计软件JCCAD（6）楼梯辅助设计软件LTCAD（7）剪力墙辅助设计软件JLQ（8）预应力混凝土结构设计软件PREC（9）结构基本构件辅助设计软件GJ（10）其他特种结构辅助设计软件（11）钢结构辅助设计软件4.2 第二部分 结构平面辅助设计软件PMCAD的操作（1）第一次打开软件，PKPM的隐含工作目录为C:PKPMWORK。每做一个新工程时，应专门建立一个文件夹，通过“改变目录”按钮将新的文件夹设置为当前工作目录。所有的数据文件都将保存在当前工作目录中。（2）PMCAD操作的主要步骤：1) 主菜单一 PM交互式数据输入主要功能：建立建筑物的定位轴线，相互交织形成网格和节点，再在网格和节点上布置构件形成标准层的平面布局，各标准层配以不同的层高、荷载形成建筑物的竖向结构布置。主要步骤：轴线输入网格生成构件定义楼层定义荷载定义楼层组装保存文件操作时应按照主菜单顺序一步步进行。2) 主菜单二 输入次梁楼板主要功能：用人机交互方式输入有关楼板结构的信息，如布置次梁，铺预制板，楼板开洞，改楼板厚，设层间梁，楼板错层等。必须在主菜单一操作完成以后进行。3) 主菜单三 输入荷载信息主要功能：对均布楼面荷载进行局部修正，输入非楼面传来的梁间荷载、柱间荷载、墙间荷载、节点荷载及次梁荷载。然后程序自动对楼面荷载进行传导计算，并计算梁柱自重，再对人机交互输入的梁间、柱间、墙间、节点及次梁荷载进行归类整理，从而完成整栋建筑荷载数据库。4）主菜单C 平面荷载显示校核主要功能：对主菜单三导出的中间荷载文件作校核。5）主菜单五 画结构平面图主要功能：完成现浇楼板的配筋计算，绘制各层结构平面图，并通过交互及自动等多种方式绘制钢筋混凝土楼板配筋图。 每执行一次本菜单，绘制一个楼层的结构平面图，每一层绘制在一张图纸上，图纸名称为PM*.T，其中*表示楼层号。6）主菜单九图形编辑、打印及转换主要功能：提供了一个像AutoCAD的图形工作环境，可以用这里的绘图工具直接绘制一张新图，可以对CFG绘图系统生成的“.T”文件进行编辑，还可以将“.T”文件转换为“.DWG”文件。7）主菜单四 形成PK文件主要功能：生成PK软件结构计算所需的数据文件。可以生成平面上任意一榀框架的结构计算数据文件，任意一层上的单跨或连续次梁的计算数据文件，以及底框结构底层框架的任意一榀数据文件。4.3 第三部分 框排架辅助设计软件PK的操作（1）主菜单一 PK数据交互输入和数检（2）主菜单二 框排架结构计算（3）主菜单三 框架绘图4.4第四部分 结构三维分析与设计软件TAT（TAT-8）的操作主要功能：完成结构在永久荷载、可变荷载、风荷载、地震作用下的内力计算和地震作用计算，进行荷载效应组合，对钢筋混凝土结构完成截面配筋计算，并绘制梁柱施工图。（1）主菜单一 接PM生成TAT数据主要功能：把在PMCAD中生成的本工程的几何信息和荷载信息转为TAT计算所需的几何数据文件DATA.TAT和荷载数据文件LOAD.TAT，是进行TAT计算的必要接口。（2）主菜单二 数据检查和图形检查（3）主菜单三 内力分析和配筋计算（4）主菜单四 PM次梁计算 （5）主菜单五 分析结果图形和文本显示 （6）主菜单六 梁归并 （7）主菜单A 梁平面图画法 （8）主菜单C 柱归并 （全楼归并）（9）主菜单E 接PK绘制柱施工图 5上机实践课时安排：4课时基本要求：通过上机操作，练习PKPM系列软件的应用。应达到以下要求：（1）熟悉PKPM系列软件的主要功能；（2）熟悉采用PMCAD、PK、TAT以及SATWE软件进行建模、计算、绘制施工图的主要过程；（3）能够运用PKPM系列软件进行一般钢筋混凝土框架结构的设计。6第四章 建筑结构施工图绘制方法课时安排：2课时主要内容：重点介绍建筑工程中结构施工图的绘制方法，包括框架立面图绘制方法及梁、柱、墙的平法绘图方法等。教学要点：6.1 第一部分 框架立面图6.2 第二部分 平法绘图（1）平法表达形式的概念（2）平法绘图优点和缺点（3）依据标准：混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图03G101-1图集。（4） 柱平法施工图制图规则（5）梁平法施工图制图规则（6） 剪力墙平法施工图制图规则7第五章 MIDAS/Gen软件的应用课时安排：2课时主要内容：简要介绍大型通用有限元软件MIDAS/Gen的主要特点和基本