BIM技术 | PKPM软件使用指南：建模步骤及关键参数设置

BIM技术 | PKPM软件使用指南：建模步骤及关键参数设置

PKPM软件在BIM技术中的使用主要包括以下步骤：

1. 轴线输入→网格生成→构件定义→楼层定义→荷载定义→楼层组装→保存文件

在进行建模时，需要注意柱、梁、楼板截面的选取，这些在PMCAD中会用到。

框架柱截面估算

高与宽一般可取（1/10~1/15）层高。并可按下列方法初步确定。

按轴压比要求

又轴压比初步确定框架柱截面尺寸时，可按下式计算：

$$
\mu N = \frac{N}{A_c f_c}
$$

式中：

• $\mu N$：框架柱的轴压比
• $A_c$：框架柱的截面面积
• $f_c$：柱混凝土抗压强度设计值
• $N$：柱轴向压力设计值

柱轴向压力设计值可初步按下式估算：

$$
N = \gamma_g Q S N \alpha_1 \alpha_2 \beta
$$

式中：

• $\gamma_g$：竖向荷载分项系数
• $Q$：每个楼层上单位面积的竖向荷载，可取$q=12~14KN/m^2$
• $S$：柱一层的荷载面积
• $N$：柱荷载楼层数
• $\alpha_1$：考虑水平力产生的附加系数，风荷载或四级抗震时$\alpha_1=1.05$，三一级抗震时$\alpha_1=1.051.15$
• $\alpha_2$：边角柱轴向力增大系数，边柱$\alpha_2=1.1$，角柱$\alpha_2=1.2$
• $\beta$：柱由框架梁与剪力墙连接时，柱轴力折减系数，可取为0.7~0.8

框架柱轴压比$\mu N$的限值宜满足下列规定：

• 抗震等级为一级时，轴压比限值0.7
• 抗震等级为二级时，轴压比限值0.8
• 抗震等级为三级时，轴压比限值0.9
• 抗震等级为四级及非抗震时，轴压比限值1.0

Ⅳ类场地上较高的高层建筑框架柱，其轴压比限值应适当加严，柱净高与截面长边尺寸之比小于4时，其轴压比限值按上述相应数值减小0.05。

此外，高层建筑框架柱的最小尺寸$h_c$不宜小于400mm, 柱截面宽度$b_c$不宜小于350mm, 柱净高与截面长边尺寸之比宜大于4

梁截面估算

梁高与跨度的关系

• 主梁一般取为跨度的1/8~1/12
• 次梁一般取为跨度的1/12~1/15
• 悬挑梁一般取为悬臂长的1/6

梁宽

• 主梁200，250，300……
• 次梁200……
• 跨度较小的厨房和厕所可以取到120，150……

楼板厚度估算

• 单向板：短边的1/35
• 双向板：短边的1/40
• 悬臂板：悬臂长的1/12

同时要遵守混凝土规范10.1.1中对板的最小厚度规定

在PMCAD中，不同结构层的输入和修改可以通过新建标准层和换标准层来实现，

修改每层的“本层信息”，主要是材料和层高的修改，板厚可以先设置为100，后面具体修改。

接下来就是荷载定义和楼层组装：

荷载定义是楼板荷载的设置，这里也可以初步设置一个数值（例如住宅建筑大部分的楼板恒载和活载是多少就先定义下来，后面可以具体修改）

楼层组装就是将先前按照平面一层一层的组合为一个立体的计算模型，其中需要注意的就是层高和设置顺序。

再望下是：总信息……材料信息……地震信息……风荷载信息……绘图参数

首先是总信息，基本上查找相关规范就可以：

• 结构体系：根据具体的结构选形
• 结构主材：根据具体结构形式选择
• 结构重要系数：根据建筑的安全等级可以确定。《混凝土结构设计规范》

材料信息：

菜单里的墙主要指的是混凝土墙（剪力墙），选择纵向，横向钢筋的等级，以及分布间距和配筋率（这些都在抗震规范6.4中有详细的说明），然后是梁、柱钢筋的选择，这些取值决定后面PKPM计算中钢筋的各项参数，一般受力钢筋取为HRB335，构造类钢筋为HPB235，容重，如果无特殊要求就不用改了。

地震信息

1. 设计地震分组：在抗规后面的附录A中有全国各城市的地震分组信息，找到项目所在城市，如果没有，参照以前该地区项目设计的设计说明中应该包括此信息
2. 地震烈度：同上
3. 场地类别：场地类别根据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度划分为四类，我们应该能够在地质勘察报告中找到项目的场地分类信息
4. 框架抗震等级：在抗震规范表6.1.2中查询
5. 剪力墙抗震等级：同上
6. 计算振型个数：振型个数不是简单的与结构的层数相关。对一般规则结构，结构振型的个数在刚性楼板假定的情况下，是结构层数的3倍，即每层3个，两个平动振型和一个转动振型。

本人的做法是：对于一般工程，不少于9个。但如果是2层的结构，最多也就是6个，随着层数的增加而增加，但一般不超过15个

7. 周期折减系数：周期折减系数与填充墙的长度、位置、数量有关，这里仅仅介绍我个人的做法

• 框架结构：0.6~0.8
• 框剪结构：0.7~0.9
• 剪力墙结构：0.9~1.0

风荷载信息

1. 基本风压：按照荷载规范附录D.4中附表D.4给出的50年一遇的风压采用，但不得小于0.3kN/m2。对于高层建筑、高耸结构以及对风荷载比较敏感的其他结构，基本风压应适当提高，并应由有关的结构设计规范具体规定。
2. 地面粗糙类别：按照新的荷载规范，将地面粗糙类别分为A、B、C、D四类，其中其中A、B类的有关参数不变，C类指有密集建筑群的城市市区，新增添的D类，是指有密集建筑群且有大量高层建筑的大城市市区
3. 体型系数：同样在荷载规范中，风荷载章节有详细说明，不同的是这里可以根据建筑沿高度体型的变化分别输入体形系数，如果是简单建筑，就不用了，主要是针对复杂形式和高层中裙房的变化这些需要考虑多体型系数

最后是存盘退出，PKPM会检查必需的数据是否遗漏，如果不全会在顶部红色文字提示，按照提示完成相应的操作，再存盘退出，选择“计算后面的文件”，检查输入以后，PMCAD的初步输入就完成了，以后会根据计算中的调整反复操作PMCAD，初学者可以多次调整做练习。