单层厂房排架上机实验报告

1、好好利用每一天，让自己更加充实pkpm计算机辅助设计上机实验报告姓名 赵巍平 学号 02080547 班级 土木08-2班 指导教师 舒前进 中国矿业大学力学与建筑工程学院二一一年四月目录pkpm计算机辅助设计11.实验目的32.实验要求33.实验内容34.数据输入的方法和过程54.1 pk数据交互输入54.1.1主菜单-参数输入、网格生成，输入相应的参数信息和结构信息54.1.2柱布置54.1.3梁布置54.1.4定义铰接构件54.1.5恒载输入54.1.6吊车荷载输入94.1.7 计算简图104.1.8计算104.2排架柱绘图115.数据计算结果及其分析125.1 恒载内力输出125.2活

2、载内力输出145.3风荷载内力输出155.3.1 左风荷载内力输出155.3.2右风荷载内力输出165.4吊车梁内力输出175.4.1 吊车左梁最大竖向荷载内力输出175.4.2吊车右梁最大竖向荷载内力输出185.5 结果分析195.5.1对风荷载作用下计算结果的分析195.5.2 对构件的定性分析195.5.3对构件的定量分析206.上机总结和体会201.实验目的 1.了解pkpm 系列建筑cad 系统的各模块的基本功能； 2.利用pk对单层厂房进行数值计算； 3.通过实验掌握单层厂房数值计算基本原理。2.实验要求 1.上机前，对pkpm系列建筑cad系统的功能有初步了解；并熟悉对单层厂房排

3、架计算和绘图所需计算模型的输入； 2.上机时，建立实验题所需的计算模型； 3.数据文件通过数据检查，并进行数据图形的显示和检查； 4.进行单层厂房数值计算，并显示、检查结果图形； 5.对计算结果进行分析、整理。 6.编写实验报告。3.实验内容 某工厂金属结构车间厂房，该车间为双跨等高厂房，跨度为18m24m。 柱尺寸： 左柱：上柱400mmx400mm；下柱工400mmx900mm， 腹板150mm，翼缘根部225mm，端部200mm 中柱：上柱500mmx600mm；下柱工500mmx1200mm，腹板150mm，翼缘根部225mm，端部200mm 右柱：上柱500mmx500mm；下柱工5

4、00mmx1200mm， 腹板150mm，翼缘根部225mm，端部200mm 屋面梁皆为铰接，恒、活、风、吊车荷载见附图 桥架重100kn，混凝土标号为c30，抗震设防烈度为8 度，设计地震分组为第一组，地震动加速度为0.2g，场地类型ii 类，抗震等级二级。 图3.1 排架立面图 图3.2 恒载图 图3.3 活载图图 3.4 吊车荷载图 图3.5 右风荷载图3.6 左风荷载4.数据输入的方法和过程4.1 pk数据交互输入4.1.1主菜单-参数输入、网格生成，输入相应的参数信息和结构信息4.1.2柱布置生成网格后进行柱子的布置，首先定义截面后，进行柱的布置，下柱居中布置，上柱偏心与下柱外侧对齐

5、。4.1.3梁布置梁截面定义一个刚性杆来模拟铰接屋架，定义完后布置。4.1.4定义铰接构件选择“铰接构件-布置梁铰”。4.1.5恒载输入主菜单-恒载输入，定义完后按设计要求布置到相应的位置。同理可得活载、风载布置。 图4.1 参数输入 图4.2 网格生成 图4.3 柱的布置图 图 4.4 梁的布置图 图4.5 菜单 图4.6 荷载定义4.1.6吊车荷载输入主菜单-吊车荷载-吊车数据-增加，根据提示输入相应的数据，定义好后布置到相应的位置。图4.7 吊梁布置4.1.7 计算简图依次点取各内力图，存盘后退出。图4.8 计算简图4.1.8计算 输入文件名，得计算书和相应的内力图，存盘退出。图4.9

6、输入文件名4.2排架柱绘图结果查看无误，接下来就可以进行排架柱的施工图设计了。启动pk主菜单3“排架柱绘图”当出现对话框问“是否作排架住的吊装验算时”选择“是”，并设置吊装时的混凝土强度等级为c30，选择牛腿处为吊装节点。设置好后，程序自动绘制出吊装弯矩图，如图4.10。吊装验算后，定义牛腿尺寸，本例不修改。然后可进行施工图的绘制。图4.10 吊装验算图4.11 绘图参数5.数据计算结果及其分析5.1 恒载内力输出 恒载内力 杆件号 弯矩 轴力 剪力 弯矩 轴力 剪力 柱(左面为柱下端,右为柱上端) 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(左面为梁左端,右为梁右端) 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 恒荷载作用下的节点位移(mm) 节点号. 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图5.1恒载弯矩图图5.2恒载剪力图图5.3恒载轴力图5.2活载内力输出 活荷载标准值作用下的节点位移(mm) 节点号. 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图5.4活载弯矩图 图5.5活载剪力图图5.6活载轴力图5.3风荷载内力输出5.3.1 左风荷载内力输出 左风荷载内力 杆件号 弯矩 轴力 剪力 弯矩 轴力

9、剪力 柱(左面为柱下端,右为柱上端) 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(左面为梁左端,右为梁右端) 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右风荷载内力输出 右风荷载内力 杆件号 弯矩 轴力 剪力 弯矩 轴力 剪力 柱(左面为柱下端,右为柱上端) 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(左面为梁左端,右为梁右端) 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图5.7左风荷载弯矩图图5.8右风荷载弯矩图5.4吊车梁内力输出5.4.1 吊车左梁最大竖向荷载内力输出 吊车梁左最大竖向荷载 杆件号 弯矩 轴力 剪力 弯矩 轴力 剪力 柱(左面为柱下端,右为柱上端) 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(左面为梁左端,右为梁右端) 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 吊车梁右最大竖向荷载 杆件号 弯矩 轴力 剪力 弯矩 轴力 剪力 柱(左面为柱下端,右为柱上端) 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(左面为梁左端,右为梁右端) 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 吊车梁最大横向水平荷载 杆件号 弯矩 轴力 剪力

14、 弯矩 轴力 剪力 柱(左面为柱下端,右为柱上端) 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(左面为梁左端,右为梁右端) 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吊车右梁最大竖向荷载内力输出 吊车梁左最大竖向荷载 杆件号 弯矩 轴力 剪力 弯矩 轴力 剪力 柱(左面为柱下端,右为柱上端) 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(左面为梁左端,右为梁右端) 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 吊车梁右最大竖向荷载 杆件号 弯矩 轴力 剪力 弯矩 轴力 剪力 柱(左面为柱下端,右为柱上端) 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(左面为梁左端,右为梁右端) 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 吊车梁最大横向水平荷载 杆件号 弯矩 轴力 剪力 弯矩 轴力 剪力 柱(左面为柱下端,右为柱上端) 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(左面为梁左端,右为梁右端) 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 结果分析5.5.1对风荷载作用下计算结果的分析 审查风荷载作用下的内力图和位移是否符合受力

19、规律；可以利用结构底层检查侧向内外力的平衡，即底层柱、墙在风荷载作用下的剪力之和应等于全部风力值（需注意局部坐标与整体坐标的方向）；如果结构沿竖向的刚度变化较均匀、且风荷载沿高度的变化也较均匀时，其结构的内力和位移沿高度的变化也应该是均匀的，不应有大正大负、大出大进等突变。5.5.2 对构件的定性分析 定性分析的目的，是在整体分析的基础上进一步判断计算结果是否大体正常。 1.柱的箍筋大部分为构造配筋； 2.墙的竖向和水平分布钢筋大部分为构造配筋； 3.柱的轴压比在限值以内，并有一定的余量； 如计算结果出现严重错误，应考虑以下原因并采取相应的措施： 1.采用解密盗版程序； 2.几何数据或荷载数据

20、错误；5.5.3对构件的定量分析 定量分析的目的，是为了判断构件的配筋是否合理，有无钢筋超限情况，是否有遗留问题需要处理。 1.遗留问题的处理 2.柱下独立基础、条形基础、十字交叉梁基础、筏形基础、箱形基础和人防地下室都有相应的程序可供采用。 3.柱的纵向钢筋的最小配筋率，应理解为柱截面对边两侧计算配筋面积之和与柱全截面面积之比。对中柱和边柱，一级抗震为0.8%、抗震二级为0.7%、抗震三级为0.6%，四级为0.5%；对角柱和框支柱，相应增大0.2。6.上机总结和体会 从这学期开始我接触了pkpm软件，在老师给我们演示的过程中我感觉pkpm的功能很强大，对于我们以后的学习和工作都有很大的帮助，所以我也很认真的学习了这个软件。从去机房上机练习到老师给我们布置作业让我们去联系，更深刻的了解了它的优点： 首先，使人们摆脱了过去必须进行的大量的手工计算，使人们的工作效率得以大幅度的提高。随着软件的发展，及各种新功能的加入，使结构工程师无需在整体计算后再手算进行补充计算，减轻了工作量。 其次，能适应目前复杂的结构计算要求，数据准备工作量小，计算中可考虑多种因