CAD软件在建筑结构设计中的应用

【摘 要】：进入21世纪后,随着科学技术的迅猛发展,建筑工程中对计算机的硬件技术和对建筑结构的分析等各方面的理论都在不断发展,日趋完善,CAD----计算机辅助设计系统,已经广泛的运用于建筑工程的设计领域中.在建造设计中,结构工程师应用最普遍的的就是平面的框排架计算以及绘图等软件,CAD既是独立的计算、绘图的软件,又是PKPM系列和其他程序接口的软件,这些都是结构工程师门习以为常的.微机辅助型的软件设计在建筑设计领域中已经被广泛的应用,尤其是CAD的使用,大大提高了设计效率.本文就结合自己的实际工作,简要介绍在使用这些结构软件的过程中容易出现的问题及设计时应注意的事项.

【关 键 词】：CAD安全概念设计承载力

一、PKPM软件在使用时容易出现的问题

随着科技技术的发展,我国建筑的计算软件和CAD计算软件得到了飞速的发展.如今,已经能够比较好的解决建筑的平面和空间的计算分析,使计算结果图形化.目前,我国开发出来了很多的工程专业的CAD制图软件,它既是独立的设计绘图软件,又是各个软件分析的接口,对结构工程师来说非常的熟悉.

1.结构平面辅助设计软件PMCAD的应用

我们在工程设计中以及和外部的人员交流的过程中发现：虽然我们采用的CAD软件进行设计计算,但是很多的建筑结构设计人员并没有接受过系统专业的各个方面的学习,虽然说他们已经初步的掌握了一些建筑结构的软件设计的知识,但是他们过分的相信计算机的分析结果,从而出现了软件结构计算模型与实物建筑模型的较大差距,导致了对软件及技术的条件的不准确认识,进行了一系列的错误运算.以至于在建筑结构的施工图中出现了许多概念性的错误.有些错误会倒是建筑施工上面的严重事故.

（1）、结构的隐患---不按要求规范进行的设计

超过规范设计的问题,对于小的设计结构来说是禁止的,虽然我国的建筑设计的主管部门再三声明和强调,但是他们确实是缺乏有效的管理手段和结构约束机制,有很多地方的设计审查都只是注重形式,或者是只对一些设计的图纸进行审查,没有对实际的建筑材料进行严格的审查.舍得一些不规范的建筑屹立在城市的街头.这有设计单位的主观的原因,也有很多的客观的原因.

（2）、建筑的设计过分依赖软件的计算结果

现如今建筑的设计离不开软件的计算,但是我们也不能过分的依赖于软件的计算结果,软件不是万能的,不是百分之百的准确的.建筑设计的内容包括三个部分：概念的设计,构造设计、结果计算.这主要是分析地震灾害可能带给建筑的损害,所以我们在进行建筑施工设计的前提下,必须对建筑的抗震进行设计,必须正确的运用CAD软件,提高建筑结构的设计质量.从横向.纵向进行全面的分析.

（3）、建筑设计人员对CAD软件的技术不清晰

我们都知道每一种计算的理论都有它的一系列虚构的条件.在最初的软件设计时候,他们都要遵循一些特定的技术条件,比如说PKPM等系列的软件都不例外.如果没有很好的实际分析,那么结果会比实际的计算小得多.因此,我们必须修改计算的数据性的文件后,才能更好的计算分析.

二、PKPM在使用时要注意的问题

PMCAD是核心的模块软件,同样也是结构平面设计的主要软件,在这个模块中建立的结构模型必须力求做到准确和能够反映实际的建筑设计情况.对于交互式的结构模型的建立过程中,所有的零件均需要在此项操作中被输入,我们应当要注意以下几点：涉及结构布置的形式以及零部件的尺寸大小的都要和结构层次的描述相符和,对于上下层的情况变换我们需要进行偏重的研究.PK文件的生成时,要充分的分析砖混结构,对于砖混结构在没有进行抗震的严密计算时候,是无法生成PK文件的要不然的话就会引起框架上的地震荷载的漏项.

2.平面框架计算

PK软件是PKPM系列的软件的重要组成部分,不但可以单独的使用,而且还能够和其他的模块联合使用.

（1）、框架的绘图

有的时候,计算的结果往往现实的要比建筑的梁柱超标很多,一般都能够通过绘图,但是要引起注意的是此时的绘图结果是错误的,他计算出来的配筋情况比实际的计算值小很多.这时候就必须修改计算的数据库文件.另外,在修改软件中的钢筋的参数的操作中,一定要对梁纲钢筋参数进行修改,必须要对所形成的设计施工的工图进行检查,使他们现实的结果与绘图结果一致.

(2)、应该注意每一个柱的轴压比的详细信息.PK软件对柱的超筋控制,是用最大的配筋率来衡量的,有的时候虽然软件没有显示柱的超筋的信息,但是这并不能说明我们所选的柱截面是合适的.这就需要我们详细的分析,不能只是片面的依赖与软件的分析计算结果.

、旧房的改造设计中的超规范问题.一些过去设计建造的房屋在建设当时该地区的抗震设防烈度低于现行的设防烈度等原因,导致抗震的能力比较的差,这已经属于抗震加固方面的对象,然而一些设计的单位没有进行加固方面的设计.有的加层设计已经超过了已有的规范要求.如果在加层施工中的原本结构的破坏,对建筑的抗震性能来说无疑是雪上加霜.

3.JCCAD软件在工程建筑中的应用

(1)、对于一般的砖混的建筑结构来说,所用的软件应该在荷载的组合中引入PMCAD软件,两款软件的结合能够有效地对砖混的抗震效果进行计算与分析.

(2)、对框架结构的建筑来说,通常计入的是经过PK软件测试后的PK符合要求的荷载,软件在对纵横两个方向的效果测算后才确定基础的,以便于选用的合理规格的数值,还有就是计入TAT以及SATWE计算的每一种组合当中.如果只经过PM的单独计算,则结果的数值在地震区会明显的偏小.

(3)、对弹性化的地基设计还需要注意以下这几个方面:①首先要利用软件对现场的测算情况进行检验；②、必须根据地基的基本的设计情况,选用合适的地基刚度的数值；③、根据建筑的上部结构及现场场地的情况,选取适当的基础的形式和计算的方法；④、建筑设计师必须经过反复地试算,最后确定较为合适的梁截面和翼缘宽度.一般认为,如果我们确定了一种梁截面或翼缘厚度时,加大或减小其截面尺寸都会引起配筋量的增加,那就说明我们选定的这个截面是较为合适的.

结束语：在工程设计的时候,就是从模型的简化、荷载的汇总、结构的计算到施工图的绘制一系列的过程中,我们必须认真的考虑设计的每一环节,不仅需要保证计算模型的简化和工程的实际相符合,让计算的检测定与实际情况相一致,而且还应注意设计软件的适用的条件以及技术条件的要求,正确的使用CAD软件,保证计算结果的准确.