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文本内容:
作为结构设计新手,最近在学习PKPM,今天在学习PKPM楼板导荷的问题搞不明白了,主要不明白的问题有以下几点
1、PKPM中导荷方式有哪几种?分别用于什么情况?有什么意义?
2、PKPM中在PMCAD第一步“PM模型和荷载输入”建模模型后,__第二步“平面荷载校核”,显示出来的梁上荷载数字代表什么意义?
3、板下只有按主梁方式输入的梁、板下除了按主梁输入的梁外还有按次梁输入的梁或者其他节点这两种情况,PKPM导荷有什么不同?研究了一下午,查书、网上搜都没有什么具体的结果,只是获得了一些零碎的东西,后来不知怎么来的灵感,一下子明白了为了说明问题,特建了一个三层的框架结构模型,来解释和说明PKPM的导荷问题下面先给出例子的结果,然后再一一说明上面的问题步骤如下第一步模型轴网尺寸如图1图1轴网尺寸第二步在pkpm中创建三层框架结构,其平面布置图如图2所示由图2可知,除正方形PNST内有按次梁方式输入的次梁外,其余各处均为按主梁方式输入的梁板有4m4m的双向板,有4m12m的单向板,也有DEFGH围成的多边形板和WSO围成的三角形板图2pkpm平面布置第三步定义荷载楼面恒荷载
5.0kN/m2楼面活荷载
2.0kN/m2梁间恒荷载
11.0kN/m2,仅布置在ZYXW轴上荷载结果如图3~5所示图3楼面恒荷载图4楼面活荷载图5梁间恒荷载__PKPM楼面荷载“导荷方式”,如图6所示图6楼面荷载导荷方式由图6可知对于双向板(4m4m)和单向板(4m12m),pkpm默认的导荷方式都是按照“梯形三角形传导”方式导荷,并没有按照所谓单向板“对边导荷”方式进行导荷,原因是单向板是主要沿着短跨方向传递荷载,但并不是说长跨方向不能传递荷载,只是长跨方向传递的荷载较少,一般混凝土结构设计教材上忽略了单向板长跨方向受到的荷载,但这只是近似计算,实际情况下,单向板长跨方向也是要受力的,所以PKPM在单向__面荷载导荷时,采用了准确的“梯形三角形传导”方式,所以,在PKPM中,不管单向板还是双向板,程序都是默认按照“梯形三角形传导”方式来导荷的当然用户可以将单向板的导荷方式修改为“对边导荷”从图6还可以看出,对于非矩形板,比如DEFGH围成的多边形板和WSO围成的三角形板,PKPM默认按照“周边布置”方式导荷所以,本文开头提出的第一个问题解决PKPM导荷方式有三种,“对边导荷”、“梯形三角形传导”、“周边导荷”,对于单向板和双向板,程序默认按照“梯形三角形传导”方式导荷,对于异形板,程序按照“周边导荷”方式导荷第四步楼层组装,组装3层,保存退出,退出时,程序弹出图7的界面,说明,程序自动进行导荷__确定,退出PM模型图7第五步__PMCAD模块第4项“形成PK文件”,查看PKPM楼面导到梁上的荷载形式主要形成LKJHG、ABCDE、RQP__三榀框架如图8~13所示图8LKJHG榀框架梁恒荷载图9LKJHG榀框架梁活荷载图10ABCDE榀框架梁恒荷载图11ABCDE榀框架梁活荷载图12RQP__榀框架梁恒荷载图13RQP__榀框架梁活荷载第六步__PMCAD第2项“平面荷载显示校核”,如图
14.图14下面结合第五步框架荷载图和图14详细说明各个数字代表的意义和荷载计算方法
1、首先说明LKJHG榀,该榀框架荷载显示放大如图15图15LKJHG榀荷载平面显示图16LKJHG榀框架导荷__LKJHG榀框架导荷__如图16所示,计算方法如下
①LK梁4m4m板传给LK梁的荷载__是三角形,三角形线荷载顶点值(恒荷载)
5.0kN/m22m(正方形边长的一半)=10kN/m2因为LKJHG榀框架两边均有板,所以LK梁上共有两个三角形线荷载,叠加一起,则三角形线荷载顶点值(恒荷载)为20kN/m2对于PKPM荷载代号,PMCADV
2.1版用户手册附录B有详细说明,如图17图17pkpm荷载表示对于三角形、梯形荷载,PKPM一律用代号6表示,所以LK梁上的恒荷载为°线画出的三角形边长的一半(三角形高),即图17中的X所以,PKPM导到LK上的恒荷载为三角形线荷载,顶点值为20kN/m2在图15上显示的是最下一行,没有括号同理,活荷载计算值
2.0kN/m22m(正方形边长的一半)=4kN/m2因为LKJHG榀框架两边均有板,所以LK梁上共有两个三角形线荷载,叠加一起,则三角形线荷载顶点值(活荷载)为8kN/m2但是在平面显示时两边的板导到LK梁上的活荷载没有合并,即为图15上显示的上面两行括号内的数值
②JH梁接着说JH梁,因为JH梁两侧承担的板是矩形板,所以会按照梯形导荷,而梯形的高和三角形的高相等(45°),所以计算方法是一样的,所以JH梁的恒、活荷载如下恒荷载立面显示活荷载立面显示恒荷载、活荷载平面显示(其中括号内为活荷载)
③HG梁HG梁有些特殊,因为该梁一边承担矩形板的三角形荷载,而另一边承受多边形板传来的线荷载,如图16(多边形板传来的线荷载为画出),三角形荷载计算方法如上,而多边形板传来的线荷载计算方法如下对于异形板,PKPM按照“周边布置”方式导荷,传导到梁上的是均布线荷载(和上述三角形、梯形线荷载不同),线荷载值的大小等于该板均布面荷载乘以所围楼板__再除以围成该板线条的周长,如图18所示的DEFGH板图18DEFGH板导荷该板导到周围梁上的均布线荷载值(恒荷载)q=
5.0kN/m214m2/4m+4m+2m+
2.828m+2m=
4.7kN/m同理,活荷载q=
2.0kN/m214m2/4m+4m+2m+
2.828m+2m=
1.9kN/m而且,多边形板周围所有的梁的荷载都相等,如图19所示,图19所以,HG梁上荷载平面显示如下其中,第一行括号内的数字表示HG梁一侧矩形板传来的三角形线荷载,加括号表示活荷载,荷载类型代号6(6表示三角形、梯形荷载,详见PMCAD用户手册附录B),荷载大小
4.0kN/m2,三角形高度为
2.00m第二行括号内数字表示HG梁一侧多边形板传来的均布线荷载,加括号表示活荷载,类型代号1(1表示均布线荷载),荷载大小
1.9kN/m
2.第三行数字不带括号,表示恒荷载,荷载代号6,荷载大小为10kN/m2,这是HG梁一侧矩形板传来的三角形线荷载,三角形高度为
2.00m第四行数字不带括号,表示恒荷载,荷载代号1,荷载大小
4.7kN/m2,这是HG梁一侧多边形板传来的均布线荷载,荷载大小
4.7kN/m
2.
2、ABCDE榀框架计算方法及数字意义同LKJHG榀,不同点有两处
(1)ABCDE只有一侧有楼板,所以其荷载值是LKJHG的一半;
(2)DE梁由于只有一侧有楼板,且为异形板,所以DE梁上的荷载只有异形板传来的均布线荷载
3、RQP__榀框架该榀框架RQ、QP、__梁荷载导荷均为三角形荷载,计算内容和数字意义同KL梁,下面讲下PN梁之所以要单独讲PN梁,是因为该梁两侧虽然都是矩形板,但是由于PN梁一侧矩形板PNST下布置了按照次梁方式输入的次梁,矩形板PNST就不能直接按照“梯形三角形传导”方式导荷了,具体做法,此处引用PMCADV
2.1用户手册第二章建筑模型与荷载输入、第六节荷载输入、九荷载导算及技术条件、1荷载导算原则又参见杨星编《PKPM从入门到精通》综上可知,对于楼板下除按照主梁模式输入的梁外还有其他构件,则板传到主梁上的荷载并不是按照前面三种导荷方式进行导荷了,导到主梁上的荷载是均布线性荷载和集中力(次梁支座反力)但是具体怎么算,由于牵涉到交叉梁的内力计算问题,暂时还没弄明白!!但是数字意义是知道的对于上图,可知(1*
2.0)表示有楼板传到梁PN上的均布线荷载,括号表示为活荷载,大小
2.0kN/m
2.下面的不带括号的数字意义和上述相同,只是不带括号,表示恒荷载
4、ZYXW榀框架输入荷载说明ZYXW框架上除了板传来的荷载外(同ABCDE),还有在PMCAD输入的梁间恒荷载
11.0KN/m,如图5所示反映在平面荷载上,则是1*
11.0,可以通过平面荷载校核右侧的“关闭输入”来控制该荷载显示与否至此除了含有按照次梁输入模式输入的次梁的楼板除外,其余楼板导荷问题已研究明白。