计算机辅助设计之PKPM - 图文

华北水利水电学院教案

计算机辅助设计之PKPM应用

教 师： 系 别： 授课班级：

李 晓 克 土 木 系 土木2003023-2003027

华 北 水 利 水 电 学 院 土 木 与 交 通 学 院

2006年11月

1 PKPM系列结构CAD辅助设计软件介绍

PKPM系列CAD软件是一套集建筑设计、结构设计、设备设计、工程量统计和概预算报表等于一体的大型综合CAD系统。

该系统中的建筑设计软件（APM）在中国建筑科学研究院PKPM CAD工程部自行研制开发的中文彩色三维图形支撑系统(CFG)下工作，操作简便。用人机交互方式输入三维建筑形体。对建立的模型可从不同高度和角度的视点进行透视观察，或进行建筑室内漫游观察。直接对模型进行渲染及制作动画。除方案设计、建筑总图外，APM还可完成平面、立面、剖面及详图的施工图设计，备有常用图库及纹理材料库，其成图具有较高的自动化程度和较强的适应性。

本系统装有先进的结构分析软件包，容纳了国内最流行的各种计算方法，如平面杆系、矩形及异形楼板、高层三维壳元及薄壁杆系、梁板楼梯及异形楼梯、各类基础、砖混及底框抗震分析等等。全部结构计算模块均按新的设计规范编制。全面反映了新规范要求的荷载效应组合，设计表达式，抗震设计新概念要求的强柱弱梁、强剪弱弯、节点核心、罕遇地震以及考虑扭转效应的振动耦连计算方面的内容。

PKPM系统有丰富和成熟的结构施工图辅助设计功能，可完成框架、排架、连梁、结构平面、楼板配筋、节点大样、各类基础、楼梯、剪力墙、钢结构框架、桁架、门式刚架、预应力框架等施工图绘制。并在自动选配钢筋，按全楼或层、跨剖面归并，布置图纸版面，人机交互干予等方面独具特色。在砖混计算中可考虑构造柱共同工作，可计算各种砌块材料，底框上层砖房结构CAD适用于任意平面的一层或多层底框。

PKPM系列CAD软件在国内率先实现建筑与结构及设备、概预算数据共享。从建筑方案设计开始，建立建筑物整体的公用数据库，全部数据可用于后续的结构设计；各层平面布置及柱网轴线可完全公用，并自动生成建筑装修材料及围护填充墙等设计荷载，经过荷载统计分析及传递计算生成荷载数据库。并可自动地为上部结构及各类基础的结构计算提供数据文件，如平面框架、连续梁、高层三维分析、砖混及底框砖房抗震验算等所需的数据文件。自动生成设备设计的条件图。代替了人工准备的大量工作，大大提高了结构分析的正确性及使用效率。

设备设计包括采暖、空调、给排水及电气，可从建筑生成条件图及计算数据，也可从AUTOCAD直接生成条件图。交互式完成管线及插件布置，计算绘图一体化。

本系统采用独特的人机交互输入方式，使用者不必填写繁琐的数据文件。输入时用

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鼠标或键盘在屏幕上勾画出整个建筑物。软件有详细的中文菜单指导用户操作，并提供了丰富的图形输入功能，有效地帮助输入。实践证明，这种方式设计人员容易掌握，而且比传统的方法可提高效率十几倍。

本系统由建设部组织鉴定。1991年获首届全国软件集中测评优秀软件奖，1992年北京地区软件平测一等奖，1993年列入国家重点科技成果推广项目。1994、1995年度中国软件行业协会推荐优秀软件产品。1996年获国家科技进步三等奖。在全国用户超过6000家，是国内建筑行业应用最广泛的一套CAD系统。

1.1 PKPM系列软件的安装

PKPM Windows版采用光盘全自动安装（或运行 SETUP），用户不需要再在路径及环境变量中加入任何信息即可直接启动 PKPM 的主控菜单正常运行。自动运行后，软件进入安装状态后如下图所示。

点击下一步

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通过浏览确定目的地文件夹后，点击下一步

选择安装的模块类型，点击下一步，安装进程如下所示

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安装状态结束后，出现提示

按确定后

选择仍然安装后，出现如下提示

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重新启动机器后安装PKPM软件安装完成。

1.2 PKPM 系列软件包含的各模块

PKPM CAD系列工程软件下面共包含四部分

点击PKPM主菜单

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可见PKPM 系列CAD软件由以下几部分组成： 1）建筑设计：三维建筑设计软件APM。

建筑设计软件APM建立在自主版权的图形平台上。

建筑模型输入和三维CAD配合使建模操作简便易学。可完成建筑彩色真实感渲染图象制作及动画制作。具有色彩、阴影、透明、贴材料纹理等丰富功能，并可加前景背景，其主要技术指标均达到国外同类软件水平，且操作步骤大大简化。可从任意角度做出三维线框透视图。

建筑平面、立面、剖面及大样详图操作自动化程度高。增删墙及门窗等构件的操作均可在三维模型和施工图阶段随 意进行，互相传递。提供丰富的图形图块库和背景、材料纹理库。

唯一可与PKPM系统的结构CAD、设备CAD接口并数据共享，真正的建筑结构、设备集成化系统。

2）结构工程：建筑结构设计中所涉及的一系列软件，包括以下一些模块：PMCAD、PK、TAT、SATWE、JCCAD、LTCAD、JLQ、GJ、BOX、STS、PREC等。

PMCAD 结构平面计算机辅助设计软件。

PK 钢筋混凝土框架、框排架、排架、连续梁结构计算与施工图绘制软件。 TAT 多层及高层建筑结构三维分析与设计软件。 SATWE 多层及高层建筑结构空间有限元分析软件。

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JCCAD 基础工程计算机辅助设计。 LTCAD 楼梯计算机辅助设计。 JLQ 剪力墙结构计算机辅助设计。

GJ 钢筋混凝土、砖混结构混凝土基本构件设计。 BOX 箱形基础计算机辅助设计。 STS 钢结构CAD软件。

PREC 预应力结构计算机辅助设计。 QIK 混凝土小型空心砌块CAD软件。

3）建筑设备：包括通风空调、电气、采暖和给排水等，由以下几个模块组成：CPM、EPM、HPM、WPM等。

与PKPM系列数据共享，可从建筑APM或结构PMCAD生成条件图及计算数据。 自动功能和用户干预完美地结合在一起，对于程序自动计算的结果，用户可以随时修改。提供了多种编辑修改功能，如平移、旋转、平转、镜像、平移复制、旋转复制、平转复制，镜像复制，动态拖放，删除和恢复等。

自动统计设备及主要材料，自动绘制和填写设备材料表。自动生成施工图目录，自动生成国家标准图目录，自动生成图例。具有文本编辑功能，根据用户编制的文本文件，自动生成设计施工总说明，且可对说明进行修改。

具有全自动编辑功能，根据用户编制的文本文件，自动生成设计施工总说明，且可对说明进行修改。

具有全自动管径标注功能，简便快捷进行管径、标高、文字、立管、介质和流向的标注。所有的设计信息，如尺寸、标高管径、管道类别、立管编号等，都可以自动提取出来进行标注。提供设备条件图绘制程序；与AUTOCAD的DWG图形文件留有接口。可完成平面图、系统图及大样图。

PKPM CAD 系列软件中建筑设备部分包含以下一些模块： CPM 建筑通风空调辅助设计软件。 WPM 建筑给排水辅助设计软件。 HPM 建筑采暖设计软件。 EPM 建筑电气设计软件。

4）工程量与概预算：进行建筑工程的工程量统计与制作概预算报表的软件STAT。 丰富的自动统计内容

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概予算工程量统计工作量很大。STAT程序利用PKPM用户已经完成的建筑模型、结构模型，以及PKPM各模块计算和施工图结果为对象，对概予算所需的各种工程量作快速、自动、高效的统计工作。用户也可利用软件本身提供的建模功能，根据施工图快速高效输入建筑模型，对非PKPM设计的工程进行工程量统计。

读取建筑软件APM或结构软件PMCAD建模数据，可输出建筑面积、层数、层高等基本情况；可自动区分外墙、内墙、弧墙和墙厚，自动统计砌体工程量。

在建筑模型基础上用自动计算与人机交互相结合的方式完成门窗、楼地面、屋面防水及保温、装修等工程量统计。共可随时用图形方式输出各标准层各种几何量，如房间面积及周长，墙体体积及面积，门窗表等等。

根据PMCAD输入的柱、梁、墙、楼板等结构布置信息，自动统计混凝土、模板、脚手架工程量。

根据PKPM系列软件的结构计算和施工图结果统计详细的钢筋用量，包括框架梁、连续梁钢筋、柱钢筋、楼板钢筋、剪力墙钢筋、圈梁构造柱钢筋、基础钢筋等。对于非PKPM设计的工程，软件可用交互方式，快速输入梁、柱、板钢筋，然后作自动统计。 读PKPM系列基础设计模块JCCAD、EF、ZJ和BOX的有关数据，做场地平整和基础土石方工程量统计，考虑放坡、土壤类别情况。还统计基础的混凝土、模板、砌体、钢筋等工程量。

提供建筑、结构和基础的建模功能，由用户建立建筑或结构模型后完成以上各项工程量统计。

充分利用PKPM系列软件的基本数据

PKPM系列软件的建筑软件APM和结构软件PMCAD建立的建筑模型是本程序运行的基本模型，通过APM或PMCAD的建模输入我们才能知道各层的布置和全楼的规模。利用本程序提供的建筑、结构及基础建模功能 ，也可快速建立所需模型。 按照各地的定额内容输出工程量

程序按照当地的定额的项目和内容统计和输出工程量。在各项工程量统计中，自始至终伴随着用户选定的当地定额库，根据定额库的项目和规则进行统计，这样可以自动地套取定额。

本程序分类统计的项目是与所选定额的有关章节相对应的，在调用定额项目时将按分类调用各章节的内容。

按照各地预算工程量计算规则的要求统计工程量

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不同种工程量的统计时常使用不同的量纲，如面积、体积、长度等，且每种特定的工程量统计时要遵守一定的计算规则，程序按照各地定额库的要求统计各类工程量。在每一种工程量统计时，对各种扣除的计算规则，程序设定一个隐含的统计规则，同时设置了修改计算规则的菜单，可供用户修改统计规则。 提供“自动统计”和“人机交互统计”两种工作方式

自动统计时，程序会根据建筑、结构构件的性质自动作出判断，把它们自动归类到某一项定额去作统计。自动统计方式常用于在结构布置时信息完整，且构件定义的概念特征比较明确的构件。

统计结果除供自动套取定额外，还以中文文件形式输出

在自动统计或人机交互统计的过程中，用户可随时查看统计的结果。退出每一项菜单时，程序将全部统计结果写入一个中文文件，不同菜单项目结果写入不同的文件中，程序提供专门的菜单帮助用户随时打开任一文件阅读。

所有这些文件均可在中文环境下阅读、修改或输出。中文文件的输出一般均使用带有中文硬字库的各类打印机。

提供建筑、结构和基础的模型输入和修改工具 套取定额及生成报表

提供全国各省市现行预算定额库，直接套取定额。开放的库维护功能，对定额库、材料库、材料价差库均可查看、修改。可自行建立本地各期现行材料价格库。

方便的定额换算功能，对定额需换算的项，如混凝土标号、砂浆标号等，可根据配 表直接选取替换。材料、机械台班用可根据需要进行培、减。换算后的项目自动得出新基价。

提供工程取遇表自行设计功能，由于全国各地取费项目、费率各 不相同，并时有调整。除提供一种标准形式外，用户可用取费表设计功能设计各种适应自己的取费表。

打印输出全套概预算表，包括①封面、②编制说明、③工程项目表、④工料分析表、⑤取费表、⑥材料汇总表、⑦材料价差表、⑧钢筋用量表。

1.3 PKPM 系列软件各模块的联系

PKPM系统各模块联系图框如下所示：

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2 PMCAD结构平面计算机辅助设计

PMCAD模块是整个结构CAD系统的核心，也是建筑CAD与结构CAD的必要接口。 通过精心设计的人机交互输入方法建立起各层结构布置数据和荷载数据，结构布置包括柱、梁、 墙、洞口、次梁、预制板、挑沿、错层等，荷载生成中作结构自重计算，荷载从板到次梁、承重梁及从上部结构到基础的传导计算。人机交互过程中随时提供修改拷贝复制查询等功能。

PMCAD为框架、连续梁、砖混分析及高层三维分析计算软件提供全部数据文件而无需人工再填表，还可为梁柱、剪力墙、楼梯和基础CAD提供画图信息。

绘制正交及斜交网格平面的框架、框剪及砖混结构平面图，包括柱、墙、洞口的平面布置、尺寸、偏轴、画出轴线及总尺寸线，画出预制 板、次梁及楼板开洞布置，计算现浇楼板内力与配筋并画出板配筋图。画砖混结构圈梁构造柱节点大样图。作砖混结构和底层框架上层砖房结构的抗震分析验算。统计结构工程量并以表格形式输出。

PMCAD结构平面计算机辅助设计主要包括11个子菜单： 1）PM交互式数据输入 2）输入次梁楼板 3）输入荷载信息

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4）形成PK文件 5）画结构平面图 6）砖混节点大样 7）统计工程量

8）砖混结构抗震及其它计算 9）图形编辑、打印及转换 C）平面荷载显示校核 D）结构三维线框透视图

2.1 PM交互式数据输入

从PMCAD主菜单进入交互式数据输入后，界面如图所示

对于新建文件，用户应依次按照轴线输入、网格生成、构件定义、楼层定义、荷载定义、楼层组装和保存文件执行各单项菜单；对于旧文件，用户可根据需要直接进入某项菜单。完成后注意保存。

注意：程序所输入的尺寸单位均为mm。

第1步：“轴线输入”是利用作图工具绘制建筑物整体的平面定位轴线。这些轴线可以是与墙、梁等长的线段，也可以是一整条建筑轴线。

可为各标准层定义不同的轴线，即各层可有不同的轴线网格，拷贝某一标准层后，其轴线和构件布置同时被拷贝，用户可对某层轴线单独修改。

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第2步：“网点生成”是程序自动将绘制的定位轴线分割成网格和节点。凡是轴线相交处都会产生一个节点，轴线线段的起止点也做为节点。用户可对程序自动分割所产生的网格和节点进行进一步的修改、审核和测试。网格确定后即可给轴线命名。

第3步：“构件定义”是用于定义全楼所用到的全部柱、梁、墙、墙上洞口及斜杆支撑的截面尺寸，以备下一步骤使用。

第4步：“楼层定义”是依照从下至上的次序进行各个结构标准层平面布置。凡是结构布置相同的相邻楼层都应视为同一标准层，只需输入一次。由于定位轴线和网点业已形成，布置构件时只需简单地指出哪些节点放置哪些柱，哪条网格上放置哪个墙、梁或洞口。

第5步：“荷载定义”是依照从下至上的次序定义荷载标准层。凡是楼面均布恒载和活载都相同的相邻楼层都应视为同一荷载标准层，只输入一次。

第6步：“楼层组装”是进行结构竖向布置。每一个实际楼层都要确定其属于哪一个结构标准层、属于哪一个荷载标准层，其层高为多少，从而完成楼层的竖向布置。在输入一些必要的绘图和抗震计算信息后便完成了一个结构物的整体描述。

第7步：“保存文件”是确保上述各项工作不被丢弃的必须的步骤。

2.2 输入次梁楼板

这部分用人机交互式输入有关楼板结构的信息（在各层楼面上布置次梁、铺予制板、楼板开洞、改楼板厚、设层间梁、设悬挑板、楼板错层等）。它必须在主菜单1项（PM1）操作完成以后进行。

主菜单项目2运行完后，产生的文件是TATDA1.PM，LAYDATN.PM。这两文件是描述各层布置并与本CAD系统其它功能模块接口的重要数据文件。

屏幕上出现四个选择菜单：

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“0. 本菜单不是第一次执行 ”

当本项工程以前已执行过主菜单二，且没有再执行主菜单A与一，对结构布置修改时，选择0，这时可对已布置过的次梁楼板等进行修改补充。用于反复进入主菜单二。 “1. 本菜单是第一次执行”

当执行完主菜单A与一，且第一次执行主菜单二时，必须选择1，程序建立一个新的数据结构。

如已经执行过主菜单二建立了各层次梁楼板的数据，这次再选择1，则已输入的次梁楼板数据被清除，必须重新输入。

“2. 执行完主菜单一并保留以前输入的次梁楼板信息”

当已输完次梁楼板，但又需对结构布置修改而执行完主菜单A与一，为保留前次输入的次梁楼板数据，可选择2。

“3. 读修改过的CLLBDK.PM文件输入次梁楼板洞口”

有时可通过修改已建立好的CLLBDK.PM文件来修改次梁或洞口布置，可选择3。 键入1后，若各层平面上有墙输入，则屏幕提示墙体材料是什么，是砼则键入1，是砖则键入0，这数据是表示全部或大部分的墙体材料，局部的改动可通过菜单进行。

本节的大部分操作是以房间为单元进行的，房间的划分和编号由程序自动进行，程序把由墙或梁围成的每个平面闭合形体作为一个房间，房间编号无规律，在有房间的地方才能布置次梁、予制板、开洞口等，房间内的荷载可从楼板自动传递给周围杆件，程序先隐含每房间内设一定厚度的现浇楼板。不闭合的区域不能形成房间，如悬挑梁外未

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用拉梁封闭形成开口区域时不能形成房间，无房间的区域内无现浇板，不能在上布置次梁予制板等，上面也无荷载可传。但悬挑板上的荷载可传到与其相邻的构件上。

房间分为矩形房间和非矩形房间，目前版本有些功能如楼板开洞和铺予制板还不能在非矩形房间进行。每层平面房间总数限于900个，每个房间周边的杆件数量不宜大于150个，超过此数时，宜设拉梁把房间划小。

这些操作在自下而上的各标准层中逐层进行。

执行过的菜单内容均会保留在计算机中，再重新键入某菜单时可对其内容任意修改、增加或删除。以后再重新执行主菜单第2项时显示：本工程次梁楼板信息是第一次输入吗？后键入0，则可对原先输入的任一结构标准层的次梁楼板信息调出图面来审核或修改。

工作截面如上图。 完成后退出。

2.3 输入荷载信息

这里要输入的荷载，是除结构自重、楼面恒活荷载之外的外加荷载，例如外加于梁上的填充墙自重，设备荷载等等。结构自重、楼面荷载的传导将在这一步由程序自动计算。

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进入程序后选择“1.第一次输入”。如果以前进入过主菜单三，且已经外加了不少荷载，可选择“0.保留原荷载”。

选择一个要外加荷载的层号，即可进行修改楼面恒活面荷载、输入梁间荷载等操作。 输入完毕后退出。

2.4 形成PK文件

可有PM形成PK计算所需要的文件格式。

2.5 画结构平面图

进入菜单五，输入要画的楼层号，弹出前处理菜单

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修改相关参数后继续，进入界面

首先屏幕显示当前结构标准层的平面图模板图，内容有：框架柱、梁、剪力墙的布置，次梁布置，右边菜单显示9项内容：标注尺寸、标注字符、画板钢筋、画预制板、标注轴线、标注中文、填充墙体、图层管理和存图退出。

存图退出后，进入

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在屏幕上显示图框大小及平面图的外轮廓线（一矩形方框）在图面上布置的位置，程序自动将平面图形布置在图框的正中。图框右边菜单内容有五项：画钢筋表、改图纸号、插入图幅、重画此图和保存文件。

存图退出。

2.6 砖混节点大样

直接画出相应的节点大样图并进行布图设置。

2.7 统计工程量

自动计算工程的混凝土、预制板等的用量。

2.8 砖混结构抗震及其它计算

验算结构的抗震性能。

2.9 平面荷载显示校核

观察和校核已输入楼层的各种荷载。

2.10 结构三维线框透视图

从三维空间来观察所计算的整体结构工程。

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3 PK框排架计算机辅助设计

PK模块本身包含二维杆系结构的人机交互输入和计算，一般用来完成框架、连结梁、排架、框排架结构的计算和绘图，在整个系统中承担着梁柱施工图的设计。

但PK的功能不仅限于PK菜单本身显示的内容，在SATWE、TAT等三维计算完成后，都有接力PK画梁柱施工图菜单，这时调用的程序都在PK模块内，都在PK

所在的子目录内，这样的功能主要有：

1）SATWE、TAT中的菜单：PM次梁计算，这是按二维多跨连续梁方式自动计算各层次梁

2）SATWE、TAT的菜单：接力PK画梁柱施工图（全楼梁柱归并计算；挑选画施工图的梁、柱；按梁柱分开画方式绘制梁柱施工图；按广东地区梁柱表方式绘制梁柱施工图；用平面图表示法画梁施工图；用平面图表示法画柱施工图）。

3）FEQ模块在框支高精度有限元计算后绘制框支柱梁施工图。PKPM系列CAD软件是一套集建筑设计、结构设计、设备设计、工程量统计和概预算报表等于一体的大型综合CAD系统。

该模块主要包括以下几个主菜单：

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3.1 PK数据交互输入和数检

使用PMCAD生成的轴线框架数据，完成轴线框架的计算和绘图。也可以在交互式输入环境里面人工生成相关数据。

修改完成相关参数后退出。

3.2 框、排架结构计算

点取PK主菜单二框、排架结构计算

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计算完成后，屏幕上出现内力计算结果图形输出菜单，即可用图形显示计算结果，点取相应图形菜单号，就得到相应的结果图形。

3.3 框架绘图

将接力计算结果，把轴线框架用框架整体画的方式画出。

建立绘图数据文件后，进入

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修改相应的配筋参数，继续后得到配筋施工图

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3.4 排架柱绘图、连续梁绘图

排架柱绘图和连续梁绘图与框架绘图基本相同。

3.5 其它

绘制柱施工图、绘制梁施工图、绘制柱表施工图、绘制梁表施工图则是施工图的不同表达方式。

模板施工图和壁式框架计算基本操作是一样的。

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4 梯计算机辅助设计

普通楼梯及异形楼梯的CAD软件：适用于单跑、二跑、三跑、四跑及任意平面的多跑板式或梁式普通楼梯；还适用于螺旋及悬挑等各种异形楼梯，螺旋段的上下端可设直线段，中间可设休息平台，悬挑楼梯可任意转角。软件可完成楼梯结构的内力及配筋计算及施工图设计，包括楼梯平面，立面图及梁、板、平台配筋详图。

4.1 功能扩充

软件在原螺旋楼梯设计的基础上作以下功能扩充：

1）可由上下两个螺旋段构成组合形螺旋楼梯，两个螺旋段的半径、转角、高度、及旋转方向可以各不相同。这样就可构成各种不同造型效果的螺旋楼梯，如S形、放射形等。 2）在两个螺旋段内可分别设置一个平台，平台的位置可以任意设置。 3）楼梯的上下两端可分别同时设置一段直线段。

4）在楼梯两个螺旋段的中部或端部可设置一个柱子，并计算出柱子的内力和配筋。 5）楼梯上下两端的支承条件可分别设置为简支、固端或梁支撑，并计算出支撑梁的内力和配筋。

4.2总信息

1）楼梯踏步高度：是指基本的楼梯踏步高度，对各梯段（上下螺旋段及上下直线段）将根据各梯段的高度按取整分别确定各自的踏步高度。

2）楼梯板宽度： 假设各梯段的梯板宽度相同，该宽度不包括踏步板挑出部分的宽度。 3）踏步板挑出宽度：无挑出取0，在计算梯板活荷载时将计入该宽度，但在内力和配筋计算时不考虑这部分砼受力。 4）踏步板挑出厚度：宜取≥60mm。

5）活荷载标准值：水平投影面上每平方米的均布活荷载标准值；软件在计算楼梯自重时，按30mm厚水磨石及板底20mm厚石灰粉刷考虑，若装修重量超出以上标准时，应适当增加活荷载来考虑。

6）两个不同半径或转向螺旋段相连：由上下两个螺旋段构成时选“√”。 7）中间有柱支承：有柱子支承时选“√”。

4.3下旋段及直段

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下螺旋段是基本的，其半径、转角、高度等数据必须输入。 1）下螺旋段高度： 下螺旋段部分的总高度。

2）下螺旋段中心半径：下螺旋段圆心到梯板中心的半径。

3）下螺旋段总水平角：下螺旋段起始点到终点水在平投影面上的总旋转角。 4）下螺旋段平台： 无平台时输入0，一般情况下，平台夹角的大小应使平台长度不小于梯板的宽度。

5）下螺旋段平台起始角：平台起始角可以是任意的，但应注意到踏步数量的取整问题。 6）下螺旋段顺时针旋转上楼：顺时针旋转时选“ü ”。 7）上端直线段垂直高差：指楼梯顶端的直线段，水平时输入0。 8）上端直线段水平长度：没有顶端的直线段时输入0。 9）下端直线段垂直高差：指楼梯底端的直线段，水平时输入0。 10）下端直线段水平长度：没有底端的直线段时输入0。

4.4上旋段及支柱

1）上螺旋段高度： 上螺旋段部分的高度。

2）上螺旋段中心半径：上螺旋段圆心到梯板中心的半径。

3）上螺旋段总水平角：上螺旋段起始点到终点水在平投影面上的总旋转角，当输入旋转角<5时，将视作无上螺旋段。

4）上螺旋段平台： 无平台时输入0，一般情况下，平台夹角的大小应使平台长度不小于梯板的宽度。

5）螺旋段平台起始角：平台起始角可以是任意的，但起始角加上平台夹角不得大于上螺旋段总旋转角。

6）上螺旋段顺时针旋转上楼：顺时针旋转时选“ ”。 7）柱截面高度： 柱沿楼梯中心线方向的尺寸。 8）柱截面宽度： 柱沿楼梯板宽方向的尺寸。

9）支柱位于螺旋段的位置：柱的位置有四种选者选择：下螺旋段中点或终点，上螺旋段中点或终点。

4.5基础及梯梁

1）基础（下梯梁）约束： 基础端约束有三种选择：半铰、固定、梁跨度，当选择的梁跨度大于梯板宽度时即为梁支撑。

2）基础梁上其它荷载设计值：均布在梁上的、除楼梯本身传递荷载以外的其他恒载和活载的设计值之和。

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3）上端（上梯梁）约束： 下端约束也有三种选择：半铰、固定、梁跨度，当选择的梁跨度大于梯板宽度时即为梁支撑。

4）上梯梁上其它荷载设计值： 均布在梁上的、除楼梯本身传递荷载以外的其他恒载和活载的设计值之和，计算梁内力用。

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5 结构三维分析与设计软件

TAT是一个三维空间分析程序，它采用空间杆系计算柱梁等杆件，采用薄壁柱原理计算剪力墙。TAT用来计算高层和多层的框架、框架-剪力墙和剪力墙结构，适用于平面和立面体型复杂的结构形式，TAT完成建筑结构在恒、活、风、地震作用下的内力计算和地震作用计算，完成荷载效应组合，并对钢筋混凝土结构完成截面配筋计算，对钢结构进行强度稳定的验算。可考虑梁的活荷载最不利布置，同时适用于计算一般多层民用建筑及工业厂房。

TAT还可完成多、高层钢结构或钢-混凝土混合结构的计算，程序对水平支撑、斜支撑、斜柱等均作了考虑。

TAT与TAT－D接力运行作超高层建筑的动力时程分析，与FEQ接力对框支结构局部作高精度有限元分析，对厚板接力厚板转换层的计算。

TAT善于处理高层建筑中多塔、错层等特种结构，其中包括大底盘上部高塔，或上部或中部连接下部多塔情况，对多塔、错层信息的判断处理是程序根据建筑模型智能地自动生成的。

TAT计算所需的全部几何信息和荷载信息是从PMCAD建立的真实建筑模型中自动提取生成的，使用户的操作得到尽可能简化。

TAT是PKPM系列CAD系统中的重要一环，由于采用空间模型作结构分析，起到承前启后的关键作用，TAT从PMCAD生成数据文件，从而省略数据填表。TAT计算后可经全楼归并接力PK画梁柱施工图，接力JLQ完成剪力墙施工图，用PMCAD完成结构平面图，接力各基础CAD模块传导基础荷载完成基础的计算和绘图。TAT的存在使PKPMCAD成为有效的高层建筑CAD系统，并使整个CAD系统的应用水平更上一层楼。

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6 基础工程计算机辅助设计

本软件可完成柱下独立基础、墙下条形基础、弹性地基梁、带肋筏板、柱下平板、墙下筏板、柱下独立桩基承台基础、桩筏基础、桩格梁基础、及单桩的设计工作。同时软件还可完成由上述多种基础组合起来的大型混合基础设计，而且一次处理的筏板块数可达10块。软件可处理的独基包括倒锥型、阶梯型、现浇或预制杯口基础、单柱、双柱、或多柱基础；条基包括砖、毛石、钢筋混凝土条基(可带下卧梁)、灰土及混凝土基础；筏板基础的梁肋可朝上或朝下；桩基包括预制混凝土方桩、圆桩、钢管桩、水下冲(钻)孔桩、沉管灌注桩、干作业法桩和各种形状的单桩或多桩承台。软件可读取上部结构中首层的异形柱(包括劲性混凝土截面和钢管混凝土柱)，并在交互输入与基础平面施工图中绘制出来。

本软件可充分利用上部结构CAD软件形成的各种信息，避免重复工作，最大限度地减少设计人员的负担。本软件从PMCAD软件生成的数据库中自动提取首层结构的柱网、轴线、柱子、墙的布置信息，当轴线不满足要求时可增加轴线，软件还可读取PMCAD、PK、TAT、SATWE软件在传下来的各种荷载，并按需要进行不同的荷载组合。读取的上部结构荷载可以同人工输入的荷载相互叠加。此外软件还能够提取TAT绘制柱施工图生成的柱钢筋数据，用来画基础柱的插筋。这样用户可以很方便地使用‘基础人机交互输入’菜单统一布置各类基础，布置荷载，和绘制施工图。这些信息传送下来的条件是运行PMCAD主菜单的A、1、2和3项，生成‘工程名·JAN’、‘TATDA1·PM’、‘LAYDATN·PM’和‘DATW·PM’文件；运行TAT和SATWE分别生成‘TOJLQ·TAT’、‘TATJC·TAT’、‘COLMGB·TAT’、‘COLUMN·STL’和‘WDCNL·SAT’文件。

对于整体基础，如交叉地基梁、筏板、桩筏基础，软件可采用多种方法考虑上部结构对基础的影响，这些方法包括:TAT上部结构刚度凝聚法，上部结构刚度无穷大的倒楼盖法，上部结构等代刚度法。

软件具有多种自动化功能，如程序可根据荷载和基础设计参数自动计算出独立基础和条形基础的截面积与配筋，自动进行柱下承台桩设置，自动调整交叉地基梁的翼缘宽度，自动确定筏板基础中梁翼缘宽度，自动进行独立基础和条形基础的碰撞检查，如发现有底面迭合的基础自动选择双柱基础、多柱基础、或双墙基础。同时程序又留有充分的人工干预功能，使软件既有较高的自动化程度，又有极大的灵活性。

软件对整体基础可采用多种计算模型，如交叉地基梁可采用文克尔模型---即普通弹性地基梁模型进行分析，又可采用考虑土壤之间相互作用的广义文克尔模型进行分析。对于筏

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板基础程序可按弹性地基梁有限元法计算，也可按MINDLIN理论的中厚板有限元法计算,或按一般薄板理论的三角形板有限元法分析。对筏板的沉降计算程序提供了规范的假设附加压应力已知的方法，和刚性底板假定、附加应力为未知的计算方法。

软件有很强的交互功能和绘图功能，通过基础交互输入菜单可很方便地布置各种类型、形状各异的基础，以及确定各种计算参数，供随后的计算分析使用。通过绘平面图菜单可将所布置的基础全部绘制在一张图纸上，画出筏板钢筋，标注各种尺寸、说明。通过绘制地基梁菜单可画出不同分析方法计算出的梁施工图。利用画详图菜单可绘出独基、条基、连梁、桩基、承台的大样图，对独基、条基还可将详图画在平面图上。

软件完成设计后，也同时完成了主要工程量统计，如混凝土用量、钢筋用量、砌体用量、垫层用量等，为概预算软件提供数据。

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7 图形编辑、打印及转换

PKPM系列CAD各模块主菜单均设有“图形编辑、打印及转换”菜单，在各绘图程序中也有包含在下拉菜单中的绘图工具包。用户可在程序自动成图之外，采用该绘图工具包做补充绘图及编辑修改。工具包除提供用户一个象AutoCAD的工作环境外，还有大量专业化的功能。

点取菜单以后，进入

打开图形后，即进入编辑绘图状态（下图），屏幕右侧为主菜单，上方为下拉菜单和工具条，下方是命令提示区和状态行。

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用户可以点取右侧菜单、下拉菜单、工具条或直接在屏幕下方的命令提示区输入命令完成一项操作。

其它如图形拼接、T转DWG、DWG转T以及打印绘图等功能交互性均比较良好。

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