pkpm钢结构建模入门
软件: pkpm
PKPM钢结构建模入门指南
一、准备工作
软件安装与启动
确保计算机满足PKPM安装要求（如Windows 10及上面操作系统、8GB上面内存、50GB上面硬盘空间）。从中国建筑科学研究院官网或授权渠道下载正版软件，按照向导完成安装。启动软件后进入主界面，熟悉菜单栏（如“文件”“编辑”“视图”）、工具栏（如“轴网”“柱”“梁”）及视图切换（如平面视图、三维视图）功能。
项目创建与基本设置
在主界面选择“新建工程”，输入项目名称（如“XX厂房钢结构”）、工程地点（如“北京”），选择结构类型为“钢结构”。设置设计参数：结构形式选“框架”；主材选“钢”；钢材等级根据项目需求选“Q235”（普通钢结构）或“Q345”（高强度钢结构）；计算振型个数取“层数×3”（如3层取9个）；沿高度体型分段系数若无高度急剧变化选“1”。
二、二维平面建模（以门式刚架为例）
1. 建立轴网（基础框架）
轴网是钢结构模型的骨架，所有构件均基于轴网布置。常用快速建模方式生成：
- 点击菜单栏“网格生成”→“快速建模”→“门式刚架”，弹出参数设置对话框；
- 输入“总跨数”（如5跨）、“当前跨”（默认第1跨），设置“柱高”（檐口到基础顶面的距离，如基础顶面标高-0.1m，则柱高=檐口高度+0.1m）、“梁分段”（考虑运输与受力，一般3~5段）；
- 动态调整参数后，模型实时更新。退出快速建模后，通过“网格”→“轴线命名”为轴线赋予名称（如A、B、C轴），便于后续构件定位。
2. 布置柱（竖向承重构件）
柱采用等截面焊接H型钢（如边柱300×280×8×12、中柱280×280×8×12，尺寸含义：翼缘宽度×腹板高度×翼缘厚度×腹板厚度）：
- 点击“柱布置”→“截面定义”，选择“H型钢”类型，点击“增加”输入截面参数（如边柱300×280×8×12），点击“确定”保存；
- 通过“复制”功能快速生成中柱截面（将边柱腹板高度由300改为280）；
- 选中定义好的截面，点击“布置”，选择“轴线方式”（按TAB键切换），输入偏心距（边柱A轴-150mm、K轴+150mm，左偏为正、右偏为负；中柱无偏心），完成柱布置。
3. 布置梁（水平承重构件）
梁采用工字钢或H型钢（如HN300×150×6.5×9，尺寸含义：高度×翼缘宽度×腹板厚度×翼缘厚度）：
- 点击“梁布置”→“截面定义”，选择“工字钢”类型，输入截面参数，点击“确定”；
- 选中截面，点击“布置”，选择“轴线方式”，沿柱顶轴线布置主梁（连接相邻柱）；
- 若需布置次梁（如跨中增设次梁），可通过“梁布置”→“次梁”功能输入，或在“输入次梁楼板”菜单中补充。
4. 输入荷载（结构受力基础）
荷载包括恒载（永久作用）、活载（可变作用）、梁间荷载（梁上构件重量）：
- 恒载：楼面恒载=楼面附加荷载（如水泥砂浆地面0.5kN/m²、防水层0.1kN/m²）+楼板自重（程序自动计算，无需手动输入）；
- 活载：根据《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2012）取值（如厂房活载0.5kN/m²、办公室活载2.0kN/m²）；
- 梁间荷载：梁上墙体荷载=墙厚×墙高×容重（如240mm厚砖墙，容重19kN/m³，墙高3m，则荷载=0.24×3×19=13.68kN/m），扣除门窗洞口面积（如洞口宽2m、高2m，则扣除面积4m²）。
三、三维模型扩展（可选）
若需建立三维模型（如多层钢结构），可通过“楼层组装”功能叠加标准层：
- 点击“楼层组装”→“添加标准层”，选择“复制当前层”（如复制首层作为二层）；
- 修改层高（如二层层高4.5m）、调整构件布置（如二层梁柱截面可能小于首层）；
- 确认各层组装顺序（如首层→二层→屋顶层），完成三维模型构建。
四、模型分析与调整
进入分析模块
布置完成后，点击菜单栏“分析”→“SATWE”（结构空间有限元分析），进入分析模块。
参数补充定义
- 设计信息：勾选“梁柱重叠部分简化为刚域”（提高计算精度）、“按高钢规（GB 50017-2017）进行构件设计”（符合现行规范）；
- 地震信息：勾选“考虑双向地震力”（增强抗震安全性）、“5%偶然偏心”（考虑质量偏心影响）；
- 调整信息：将“梁端负弯矩调幅系数”改为1（钢结构允许塑性内力重分布，无需调幅）。
运行分析与查看结果
点击“计算”，程序自动完成结构分析与内力计算。查看结果：
- 图形文件：如“各层配筋构件编号简图”（检查构件编号是否正确）、“内力包络图”（查看弯矩、剪力的最大值）；
- 文本文件：如“超配筋信息”（确认无超限提示，如“梁超筋”需调整截面）。
五、节点设计与施工图输出
- 节点设计
点击菜单栏“钢结构”→“框架”→“全楼连接节点设计”，程序自动根据构件截面、荷载生成节点连接详图（如梁柱刚接节点、柱脚锚栓布置）。若需调整节点（如增加加劲肋），可通过“节点编辑”功能修改。
- 施工图绘制
点击“钢结构”→“框架”→“绘制施工图”，选择“梁平面图”“柱平面图”“节点详图”等，程序自动生成施工图。可通过“标注”工具添加尺寸（如柱距、梁截面尺寸）、文字注释（如构件编号、钢材等级），最终导出为DWG格式文件（用于打印或修改）。
六、注意事项
- 轴网准确性：轴网是模型的基础，绘制后需反复检查轴线位置与间距，避免后续构件布置错误；
- 截面合理性：柱截面需满足长细比（λ≤150~300），梁截面需满足挠度（≤L/250~L/400）与强度要求；
- 荷载完整性：勿遗漏梁间荷载（如墙体、栏杆）、节点荷载（如设备重量），否则会导致计算结果偏差；
规范符合性：严格遵循《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》（GB 51022-2015）、《钢结构设计标准》（GB 50017-2017）等规范要求，确保模型设计合规。
一、准备工作
软件安装与启动
确保计算机满足PKPM安装要求（如Windows 10及上面操作系统、8GB上面内存、50GB上面硬盘空间）。从中国建筑科学研究院官网或授权渠道下载正版软件，按照向导完成安装。启动软件后进入主界面，熟悉菜单栏（如“文件”“编辑”“视图”）、工具栏（如“轴网”“柱”“梁”）及视图切换（如平面视图、三维视图）功能。
项目创建与基本设置
在主界面选择“新建工程”，输入项目名称（如“XX厂房钢结构”）、工程地点（如“北京”），选择结构类型为“钢结构”。设置设计参数：结构形式选“框架”；主材选“钢”；钢材等级根据项目需求选“Q235”（普通钢结构）或“Q345”（高强度钢结构）；计算振型个数取“层数×3”（如3层取9个）；沿高度体型分段系数若无高度急剧变化选“1”。
二、二维平面建模（以门式刚架为例）
1. 建立轴网（基础框架）
轴网是钢结构模型的骨架，所有构件均基于轴网布置。常用快速建模方式生成：
- 点击菜单栏“网格生成”→“快速建模”→“门式刚架”，弹出参数设置对话框；
- 输入“总跨数”（如5跨）、“当前跨”（默认第1跨），设置“柱高”（檐口到基础顶面的距离，如基础顶面标高-0.1m，则柱高=檐口高度+0.1m）、“梁分段”（考虑运输与受力，一般3~5段）；
- 动态调整参数后，模型实时更新。退出快速建模后，通过“网格”→“轴线命名”为轴线赋予名称（如A、B、C轴），便于后续构件定位。
2. 布置柱（竖向承重构件）
柱采用等截面焊接H型钢（如边柱300×280×8×12、中柱280×280×8×12，尺寸含义：翼缘宽度×腹板高度×翼缘厚度×腹板厚度）：
- 点击“柱布置”→“截面定义”，选择“H型钢”类型，点击“增加”输入截面参数（如边柱300×280×8×12），点击“确定”保存；
- 通过“复制”功能快速生成中柱截面（将边柱腹板高度由300改为280）；
- 选中定义好的截面，点击“布置”，选择“轴线方式”（按TAB键切换），输入偏心距（边柱A轴-150mm、K轴+150mm，左偏为正、右偏为负；中柱无偏心），完成柱布置。
3. 布置梁（水平承重构件）
梁采用工字钢或H型钢（如HN300×150×6.5×9，尺寸含义：高度×翼缘宽度×腹板厚度×翼缘厚度）：
- 点击“梁布置”→“截面定义”，选择“工字钢”类型，输入截面参数，点击“确定”；
- 选中截面，点击“布置”，选择“轴线方式”，沿柱顶轴线布置主梁（连接相邻柱）；
- 若需布置次梁（如跨中增设次梁），可通过“梁布置”→“次梁”功能输入，或在“输入次梁楼板”菜单中补充。
4. 输入荷载（结构受力基础）
荷载包括恒载（永久作用）、活载（可变作用）、梁间荷载（梁上构件重量）：
- 恒载：楼面恒载=楼面附加荷载（如水泥砂浆地面0.5kN/m²、防水层0.1kN/m²）+楼板自重（程序自动计算，无需手动输入）；
- 活载：根据《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2012）取值（如厂房活载0.5kN/m²、办公室活载2.0kN/m²）；
- 梁间荷载：梁上墙体荷载=墙厚×墙高×容重（如240mm厚砖墙，容重19kN/m³，墙高3m，则荷载=0.24×3×19=13.68kN/m），扣除门窗洞口面积（如洞口宽2m、高2m，则扣除面积4m²）。
三、三维模型扩展（可选）
若需建立三维模型（如多层钢结构），可通过“楼层组装”功能叠加标准层：
- 点击“楼层组装”→“添加标准层”，选择“复制当前层”（如复制首层作为二层）；
- 修改层高（如二层层高4.5m）、调整构件布置（如二层梁柱截面可能小于首层）；
- 确认各层组装顺序（如首层→二层→屋顶层），完成三维模型构建。
四、模型分析与调整
进入分析模块
布置完成后，点击菜单栏“分析”→“SATWE”（结构空间有限元分析），进入分析模块。
参数补充定义
- 设计信息：勾选“梁柱重叠部分简化为刚域”（提高计算精度）、“按高钢规（GB 50017-2017）进行构件设计”（符合现行规范）；
- 地震信息：勾选“考虑双向地震力”（增强抗震安全性）、“5%偶然偏心”（考虑质量偏心影响）；
- 调整信息：将“梁端负弯矩调幅系数”改为1（钢结构允许塑性内力重分布，无需调幅）。
运行分析与查看结果
点击“计算”，程序自动完成结构分析与内力计算。查看结果：
- 图形文件：如“各层配筋构件编号简图”（检查构件编号是否正确）、“内力包络图”（查看弯矩、剪力的最大值）；
- 文本文件：如“超配筋信息”（确认无超限提示，如“梁超筋”需调整截面）。
五、节点设计与施工图输出
- 节点设计
点击菜单栏“钢结构”→“框架”→“全楼连接节点设计”，程序自动根据构件截面、荷载生成节点连接详图（如梁柱刚接节点、柱脚锚栓布置）。若需调整节点（如增加加劲肋），可通过“节点编辑”功能修改。
- 施工图绘制
点击“钢结构”→“框架”→“绘制施工图”，选择“梁平面图”“柱平面图”“节点详图”等，程序自动生成施工图。可通过“标注”工具添加尺寸（如柱距、梁截面尺寸）、文字注释（如构件编号、钢材等级），最终导出为DWG格式文件（用于打印或修改）。
六、注意事项
- 轴网准确性：轴网是模型的基础，绘制后需反复检查轴线位置与间距，避免后续构件布置错误；
- 截面合理性：柱截面需满足长细比（λ≤150~300），梁截面需满足挠度（≤L/250~L/400）与强度要求；
- 荷载完整性：勿遗漏梁间荷载（如墙体、栏杆）、节点荷载（如设备重量），否则会导致计算结果偏差；
规范符合性：严格遵循《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》（GB 51022-2015）、《钢结构设计标准》（GB 50017-2017）等规范要求，确保模型设计合规。
相关推荐
