1、 PKPM 2010 版 结构设计软件 V3.1.2 改进说明 建研科技股份有限公司 中国建筑科学研究院 设计软件事业部 （ PKPMCAD 工程部） 2016-5-13 目 录 I 目 录 第 1 章 建模改进说明 3 一 增加新的钢号 . 3 二 全新自定义截面（ 99 类）输入方式 . 5 三 衬图增加自动更新功能 6 四 修改层间板不支持弧边的问题 7 第 2 章 SATWE&PMSAP 改进说明 . 8 一 SATWE 提供二阶弹性设计方法 . 8 二 SATWE 针对新高钢规（ 5.3.7-2）式增加相对于平面回转半径的偶然偏心考虑方式 . 9 三 SATWE 针对新高钢规 7.6
2、.4 条进行了消能梁段的受弯承载力验算改进 10 四 SATWE 对于带型钢端柱剪力墙增加考虑型钢端柱的内力贡献 12 五 SATWE 对于配置了十字形型钢的型钢混凝土柱，增加考虑垂直方向工字钢翼缘的贡献 13 六 SATWE 前处理新增自动设置角柱、转换柱、转换梁功能 14 七 SATWE 前处理新增自动设置次梁铰接功能 16 八 SATWE 新增同时指定多类型构件施工次序功能 17 九 SATWE 前处理新增分层分塔指定梁、柱保护层厚度的功能 17 十 SATWE 新增柱长度系数 X 向和 Y 向分别指定的功能 19 十一 SATWE 前处理新增自动导入弹性时程分析结果的地震效应放大系数功
3、能 20 十二 SATWE 完善自定义分层分塔地震效应放大系数 20 十三 SATWE 新增指定构件是否参与楼层受剪承载力统计的功能 21 十四 SATWE/PMSAP 改进结构整体稳定性验算方法 22 十五 PMSAP 支持新版高钢规 JGJ 99-2015 的钢材强度规定 24 十六 PMSAP 钢柱长细比、宽厚比可按新版高钢规验算 . 24 十七 PMSAP 提供二阶弹性设计方法 . 25 十八 SATWE、 PMSAP 后处理新增振型排序功能 26 十九 SATWE、 PMSAP 后处理增加竖向构件平均拉应力验算功能 26 二十 SATWE、 PMSAP 后处理完善保存 T/DWG 图
4、功能 27 二十一 SATWE、 PMSAP 后处理配筋图图名处增加了文字标注 29 二十二 SATWE、 PMSAP 后处理文本查看和计算书进行了若干细节改进 30 第 3 章 混凝土施工图改进说明 . 31 一 PAAD 31 二 CFG 版施工图主要改进 32 三 PAAD 与 CFG 施工图共同的修改 . 32 四 PK . 32 目 录 II 五 工程量统计 . 32 第 4 章 钢结构系列软件改进说明 . 33 一 钢结构软件根据高层民用建筑钢结构技术规程 (JGJ99-2015)新增多种钢号 . 33 二 连接设计按高层民用建筑钢结构技术规程 (JGJ99-2015)建议设计方法
5、执行 . 34 三 钢材、焊缝、螺栓强度改进说明 35 第 5 章 PUSH 改进说明 39 一 PUSH 改进 . 39 第 6 章 QITI 改进说明 43 一 集成新界面，设计流程重新梳理 43 二 新增“混凝土组合墙配筋计算”功能 45 三 新增砌体结构中混凝土独立柱的计算 46 四 新增独立砖柱的计 算 46 五 高厚比计算新增扶壁柱处理功能 47 六 独立托墙梁设计 . 48 七 完善底框计算书的输出信息 48 八 完善全构件一次性输出计算 功能 48 第 2 章 SATWE&PMSAP 改进说明 3 第 1 章 建模改进说明 一 增加新的钢号 PMCAD 增加了新版钢结构设计规范
6、中新增的钢号，新增加的种类有： Q460， Q500， Q550， Q620， Q690， Q235GJ， Q345GJ， Q390GJ， Q420GJ， Q460GJ，LQ550。 构件材料强度修改的界面如下： 图 1-1 新增构件材料强度 设计参数的材料信息界面如下： 第 2 章 SATWE&PMSAP 改进说明 4 图 1-2 钢构件钢材新增材料类型 新钢号的详细说明请参见钢结构相关章节 。 第 2 章 SATWE&PMSAP 改进说明 5 二 全新自定义截面（ 99 类）输入方式 图 1-3 新的自定义截面输入方式 如上图所示，新的自定义截面输入采用全新的界面，仿 AutoCAD 的输
7、入方式，可输入直线和弧线，输入过程中可捕捉用户定义的各个网点，同时左下角会实时显示当前鼠标坐标值，截面输入完成后会自动生成红色 X 的插入点。简要介绍界面上几个主要按钮功能： 定义网格：定义作图时用于捕捉使用的单个网格的代表值，如上图中为横向和纵向均为100*10 的网格，单个网格代表长度 100。 偏移：可输入相对鼠标捕捉到节点的 X 和 Y 向偏移值。如“偏移”按钮打开后，输入X=30mm， Y=50mm，当鼠标移动到（ 300， 400）的网格点时，会自动在当前选择网点的基础上进行 XY 的偏移，获得（ 330,450）的点 ，左下角的坐标也会有正确的坐标数据。 清除重画：清理当前图面重
8、新绘制。 设置插入点：截面输入完成后，调整红色 X 插入点的位置，方便在 PMCAD 中进行偏心输入。 导入和导出：当前的图形定义数据可导出以备其他工程或截面定义时导入使用。 第 2 章 SATWE&PMSAP 改进说明 6 三 衬图增加自动更新功能 为了解决衬图 DWG 文件改动后，用户重复插入衬图和定位的问题， PMCAD 的增加了该功能。用户只需要将新的相同 AUTOCAD 版本的同名 DWG 文件覆盖掉旧衬图文件即可，如果此时打开了相关的衬图文件则需要手动关闭，且程序会自动关闭当前插入的衬图以 避免占用文件导致更新失败的问题。 注意：该功能目前仅支持整张插入的图纸。 点击“图纸更新”按
9、钮会弹出如下对话框： 图 1-4 自动更新衬图功能 点击“是”，程序会根据当前衬图插入历史记录，自动搜索并判断各个图纸是否需要更新，更新完成后，被更新的记录行会以绿色示意，如下图所示。 第 2 章 SATWE&PMSAP 改进说明 7 图 1-5 衬图记录 此时，用户只需要双击记录，即可按照原来的定位位置自动插入新的 DWG 衬图。 四 修改层间板不支持弧边的问题 图 1-6 层间板支持弧边 第 2 章 SATWE&PMSAP 改进说明 8 第 2 章 SATWE&PMSAP 改进说明 一 SATWE 提供二阶弹性设计方法 图 2-1 二阶弹性设计方法的参数设置 图 2-2 框架结构二阶效应系
10、数的计算输出 SATWE V3.1.2 版全新提供钢框架结构的二阶弹性设计方法，并提供了参数“一阶弹性方法”、“二阶弹性方法”供用户选择。 根据高钢规 7.3.2 条，当结构的二阶效应系数大于 0.1 时，结构宜采用二阶弹性设计方法，同时二阶效应系数不应大于 0.2。为了方便设计人员参考， SATWE 自动计算框架结构二阶效应系数并在文本和计算书中输出（图 2-2）。 对于二阶弹性设计方法 的使用，目前可参考下面三条建议： 第 2 章 SATWE&PMSAP 改进说明 9 1） 钢框架结构可采用二阶弹性设计方法； 2） 当钢框架结构的二阶效应系数大于 0.1 时，宜采用二阶弹性设计方法； 3）
11、 除了 1）、 2）提到的结构形式和情形外，均选用一阶弹性设计方法。 当采用二阶弹性设计方法时，程序会自动同时勾选“考虑结构缺陷”、“考虑 P-DELTA效应”和“柱长度系数置 1.0”三个选项。关于整体缺陷的取值，可参考新版高钢规的式（ 7.3.2-2）确定。此外 SATWE V3.1.2 新增了考虑 P-DELTA 效应的内力放大法，当采用二阶弹性设计方法时，可在考虑 P-DELTA 效应的内力放大法和直接几何刚度法中选择其一。 二 SATWE 针对新高钢规（ 5.3.7-2）式增加相对于平面回转半径的偶然偏心考虑方式 图 2-3高钢规（ JGJ99-2015） 5.3.7 条对偶然偏心计
12、算的相关规定 新版高钢规提供了两种考虑偶然偏心的方式，程序在“参数定义”中增加了“相对于边长的偶然偏心”和“相对于回转半径的偶然偏心”两种方式，用户可根据结构平面形式选择不同的考虑方法。两种方式均可以填入偶然偏心的相对值。 第 2 章 SATWE&PMSAP 改进说明 10 图 2-4 “偶然偏心”参数示意图 三 SATWE 针对新高钢规 7.6.4 条进行了消能梁段的受弯承载力验算改进 如下图所示，新版高钢规（ JGJ99-2015） 7.6.4 条更改了旧版高钢规（ JGJ99-98）6.5.5 条规定的消能梁受弯承载力计算方法的判断条件。程序严格按照新版高钢规执行了相应的更改。 第 2
13、章 SATWE&PMSAP 改进说明 11 图 2-5 高钢规（ JGJ99-98） 6.5.5 条 图 2-6 高钢规（ JGJ99-2015） 7.6.4 条 第 2 章 SATWE&PMSAP 改进说明 12 四 SATWE 对于带型钢端柱剪力墙增加考虑型钢端柱的内力贡献 如下图所示的带型钢端柱的剪力墙，程序会参照型钢混凝土相关规范对其按型钢混凝土墙来配筋。在老版本中程序在做配筋计算时忽略了型钢的内力，在新版本中，程序会考虑型钢端柱对整个型钢混凝土墙的内力贡献，使配筋结果更准确。 需要用户注意的是，程序只对在墙两端节点布置型钢的墙按照型钢混凝土墙进行配筋，若用户在墙 中间节点布置了型钢，
14、程序不会在墙配筋的时候考虑该型钢的贡献。 图 2-7 带型钢端柱剪力墙模型示意图 图 2-8 型钢混凝土墙设计结果 第 2 章 SATWE&PMSAP 改进说明 13 五 SATWE 对于配置了十字形型钢的型钢混凝土柱，增加考虑垂直方向工字钢翼缘的贡献 如下图所示，新版程序对于配置了十字形型钢的型钢混凝土柱，在进行某方向配筋计算时，增加考虑了垂直方向工字钢翼缘的贡献。在受弯计算时，程 序会按照惯性矩等效；在抗剪计算时，程序会按照面积等效，将翼缘的贡献考虑到腹板中，然后按照等效后的工字型截面进行配筋计算。 图 2-9 配置了 十字形型钢的型钢混凝土柱 截面示意图 第 2 章 SATWE&PMSA
15、P 改进说明 14 六 SATWE 前处理新增自动设置角柱、转换柱、转换梁功能 图 2-10 自动生成角柱 、转换柱 在 “ 特殊柱 ” -“ 自动生成 ” 菜单中，程序可自动生成本层 或全楼角柱。目前程序只对与房间相连的柱子进行角柱判断。程序不自动区分自动生成的角柱和用户自定义的角柱，如果模型改变需要用户重新定义。 在 “ 特殊柱 ” -“ 自动生成 ” 菜单中，程序可自动生成转换柱。实现该功能需要用户在“ 参数定义 ” -“ 总信息 ” 中正确填写转换层所在层号，程序将自动生成转换层及其以下各层的转换柱。目前程序只考虑了托墙转换结构中的转换柱。程序不区分自动生成的转换柱和用户自定义转换柱，
16、如果模型信息发生改变需要用户重新定义。 第 2 章 SATWE&PMSAP 改进说明 15 图 2-11 自动生成转换梁 在 “ 特殊 梁” -“ 自动生成 ” 菜单中，程序可自动生成转换 梁 。实现该功能需要用户在“ 参数定义 ” -“ 总信息 ” 中正确填写转换层所在层号，程序将自动在转换层搜索托墙梁并将其定义为转换梁。程序不区分自动生成的转换梁和用户自定义转换梁，如果模型信息发生改变需要用户重新定义。 第 2 章 SATWE&PMSAP 改进说明 16 七 SATWE 前处理新增自动设置次梁铰接功能 图 2-12 次梁自动设置铰接 在特殊梁 -自动生成下拉菜单中，可自动对本层或全楼次梁设
17、置铰接，规则是：对两端均无竖向构件并均与主梁（这里只包括两端均与竖向构件相连的主梁）相连的次梁两端自动设置铰接。程序不区分自动生成的梁铰接和用户自定义梁铰接， 如果模型信息发生改变需要用户重新定义。 第 2 章 SATWE&PMSAP 改进说明 17 八 SATWE 新增同时指定多类型构件施工次序功能 图 2-13 同时指定多类型构件施工次序 在定义施工次序时，用户可通过点击左侧停靠框中 最上面的“施工次序定义” 字样 ，会弹出“构件施工次序”对话框 ，程序可同时对梁、柱、支撑、墙、板等多种类型构件定义 、删除 施工 次序。 此功能 相比单构件定义更为方便。 九 SATWE 前处理新增分层分塔
18、指定梁、柱保护层厚度的功能 由于工程越来越复杂，全楼统一的保护层厚度已经不能满足一些复杂工程的需要了。新版程序允许用户在“层塔属性”界面中指定分层分塔的梁、柱保护层厚度，以满足工程需要。 第 2 章 SATWE&PMSAP 改进说明 18 图 2-14 分层分塔指定梁、柱保护层厚度界面 第 2 章 SATWE&PMSAP 改进说明 19 十 SATWE 新增柱长度系数 X 向和 Y 向分别指定的功能 图 2-15 X 向和 Y 向分别指定柱长度系数 在 “ 设计属性补充 ” -“ 长度系数 ” 菜单中，增加了分别指定 X 向和 Y 向柱长度系数的功能。这里只对单方向的柱长度系数进行修改， 并
19、将用户自定义 的 长度系数以红色字符标记，不修改另一个方向的柱长度系数。 第 2 章 SATWE&PMSAP 改进说明 20 十一 SATWE 前处理新增自动导入弹性时程分析结果的地震效应放大系数功能 图 2-16 “读取时程分析地震效应放大系数” 参数 界面 按照规范要求，对于一些高层建筑应采用弹性时程分析法进行补充验算。 SATWE 软件的弹性时程分析功能会提供分层分塔地震效应放大系数，为了方便用户直接使用结果，程序添加了直接读取时程分析结果的功能。弹性时程分析计算完成后，点击“读取时程分析地震效应放大系数”按钮，程序自动读取弹性时程分析得到的地震效应放大系数作为最新的分层地震效应放大系数
20、。 十二 SATWE 完善自定义分层分塔地震效应放大系数 新版本完善了用户自定义的分层分塔地震效应放大系数，即放大地震内力的同时，对地震位移也进行了放大。 第 2 章 SATWE&PMSAP 改进说明 21 图 2-17 “分层分塔地震效应放大系数”参数示意图 十三 SATWE 新增指定构件是否参与楼层受剪承载力统计的功能 考虑到工程的复杂性，程序开放了指定构件是否参与楼层受剪承载力统计的功能。用户可以根据工程实际，通过“特殊属性” -“受剪承载力”菜单指定构件是否参与楼层受剪承载力的统计。该功能会影响楼层受剪承载力的比值，进而影响对结构竖向不规则性的判断，需根据实际情况使用。 第 2 章 S
21、ATWE&PMSAP 改进说明 22 图 2-18 指定构件是否参与楼层受剪承载力统计界面 十四 SATWE/PMSAP 改进结构整体稳定性验算方法 V3.1.2 版 SATWE/PMSAP 支持新版高钢规对于结构整体稳定性的验算规定：对于钢框架结构，刚重比限值修改为 5.0，对于其他类型的高层钢结构，刚重比限值修改为 0.7。钢结构以外的其他结构形式，刚重比限值仍执行高规。 V3.1.2 版 SATWE/PMSAP 在进行弯曲型、弯剪型 结构整体稳定性验算时，考虑了重力荷载沿立面的不均匀分布，为此须对结构等效刚度 dEJ 乘以如下调整系数： 1213niiniiiGHGH 其中， ,iiG
22、H H 分别代表第 i 层的重力荷载代表值设计值、第 i 层标高和结构总高。 采用新方法后超高层结构整体稳定验算的“刚重比”通常有所增大，增大系数一般不超过 1.5。以下图所示超高层钢结构为例，采用优化后的整体稳定计算方法与现有方法分别进行整体稳定性验算，结果如下表。 第 2 章 SATWE&PMSAP 改进说明 23 图 2-19 刚重比计算模型示意图 刚重 比 (基于风荷载） SATWE SATWE 调整系数 PMSAP PMSAP 调整系数 改进前 改进后 改进前 改进后 X 向 1.22 1.46 1.197 1.34 1.60 1.194 Y 向 1.06 1.27 1.198 1.
23、16 1.39 1.198 第 2 章 SATWE&PMSAP 改进说明 24 十五 PMSAP 支持新版高钢规 JGJ 99-2015 的钢材强度规定 图 2-20 钢材强度控制及长细比、宽厚比验算控制 新版高钢规 JGJ 99 -2015 修改了 Q235、 Q345、 Q390、 Q420 四种钢材的设计强度，新增了建筑结构用钢板 Q345GJ。 PMSAP 的 V3.1.2 版全面支持这些规定，并新增参数“钢构件材料强度：执行高钢规 JGJ 99 -2015”（图 2-20）对材料强度进行控制。当该参数不勾选时，钢材材料强度仍然执行钢结构规范 GB50017-2003，这样设置是为了照
24、顾到工程设计的延续性。 十六 PMSAP 钢柱长细比、宽厚比可按新版高钢规验算 新增控制参数“钢柱长细比、宽厚比：执行高钢规 JGJ 99 -2015 第 7.3.9 条和第 7.4.1条”（图 2-20），当不勾选该参数时，仍执行抗震规范。 第 2 章 SATWE&PMSAP 改进说明 25 十七 PMSAP 提供二阶弹性设计方法 图 2-21 二阶弹性设计方法的参数设置 图 2-22 框架结构二阶效应系数的计算输出 PMSAP V3.1.2 版全 新提供钢框架结构的二阶弹性设计方法。当采用二阶弹性设计方法时，须同时勾选“考虑结构缺陷”、“考虑 P-DELTA 效应”和“柱长度系数置 1.0
25、”三个选项。关于整体缺陷的取值，可参考新版高钢规的式（ 7.3.2-2）确定。构件的跨中相对缺陷挠度通常的取值范围是 1/400 1/250。 根据高钢规 7.3.2 条，当结构的二阶效应系数大于 0.1 时，结构宜采用二阶弹性设计方法，同时二阶效应系数不应大于 0.2。为了方便设计人员参考， PMSAP 自动计算结构二阶效应系数并在文本和计算书中输出（图 2-22）。 第 2 章 SATWE&PMSAP 改进说明 26 十八 SATWE、 PMSAP 后处理新增振型排序功能 新版本的后处理在按周期从大到小排序振型的基础上，增加了按应变能或基底剪力（竖向地震为基底轴力）从大到小排序振型的方式，
26、以便用户快速找到主振型。振型应变能的计算采用文献抗震计算中几个问题的研究（黄吉锋，李云贵，邵弘等）中的方法，用户可参照查询。 图 2-23 振型排序方式示意图 十九 SATWE、 PMSAP 后处理增加竖向构件平均拉应力验算功能 混凝土构件处于受拉状态对于构件延性是不利的，超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点中也提到：中震时出现小偏心受拉的混凝土构件应采用高层混凝土结构规程中规定的特一级构造，拉应力超过混凝土抗拉强度标准值时宜设置型钢。新版程序增加了竖向构件平均拉应力的验算功能。用户在后处理“轴压比” -“轴拉比”界面中可以查看所有竖向构件在静力控制组合和地震控制组合的平均拉应力，并通过指
27、定阈值的方式控制构件以超限方式显示。 第 2 章 SATWE&PMSAP 改进说明 27 图 2-24 竖向构件平均拉应力显示界面 二十 SATWE、 PMSAP 后处理完善保存 T/dwg 图功能 为了满足用户的需求，新版本后处理对于“保存 T 图”和“保存 dwg 图”功能进行了改进。点击“保存 T 图”或“保存 dwg 图”按钮会弹出“存图设置”对话框，用户可以根据需要生成全楼或指定楼层的 T 图或 dwg 图。 第 2 章 SATWE&PMSAP 改进说明 28 图 2-25 “存图设置”对话框示意图 在“存图设置”对话框中用户可以进行以下操作： (1) 文件名修改。程序默认提供两种文
28、件名供用户选择：如 WPJ*.T(.DWG)和第 *层混凝土构件配筋及钢构件应力比简图 .T(.DWG)，用户也可以自定义文件名，但需要保留符号“ *”（符号“ *”代表自然层号）。 (2) 路径修改。程序默认将生成的 T 图（ dwg 图）保存在工程目录 批量存 T 图（批量存 DWG图） SATWE（ PMSAP）文件夹中，用户也可以自定义存图路径。 (3) 选择楼层。当选择“全楼”选项时，程序将生成所有楼层的 T 图（ dwg 图）；当选择“当前层”选项时，程序仅生成当前楼层的 T 图（ dwg 图）；当选择“多层”选项时，用户可以选择指定楼层进行操作，点击“ 选择”按钮，会弹出“选择楼
29、层”对话框，选择指定楼层即可生成对应的 T 图（ dwg 图）。 第 2 章 SATWE&PMSAP 改进说明 29 图 2-26 “选择楼层”对话框示意图 二十一 SATWE、 PMSAP 后处理配筋图图名处增加了文字标注 新版本后处理在配筋图图名处增加了文字标注，包括层高、构件数量、混凝土强度等级、钢号和主筋强度等信息。 注：若构件材料数多于 3 种，将仅显示数量较多的前 3 种，其余用省略号表示。如：某层梁的混凝土强度等级包括 C20（ 20 根）、 C30（ 10 根）、 C40（ 30 根）、 C50（ 5 根），那么该层梁的混凝土强度等级表示为 C40/ C20/ C30。 图 2-27 配筋图图名处文字标注
