pkpm系列cad系統軟體是目前國內置築工程界應用最廣、使用者最多的一套計算機輔助設計系統。它是一套集建築設計、結構設計、裝置設計、工程量統計、概預算及施工軟體等於一體的大型建築工程綜合cad系統。針對2023年建築結構各項新規範的誕生，pkpm系列軟體也進行了較大的改版。
在操作選單和介面上，尤其是在核心計算上，都結合新規範作了較大的改進。本章對pkpm系列軟體的特點、組成及基本工作方式等進行介紹，使讀者對pkpm系列軟體有乙個整體認識。
第一節 pkpm系列軟體的發展
在pkpm系列cad軟體開發之初，我國的建築工程設計領域計算機應用水平相對較落後，計算機僅用於結構分析，cad技術應用還很少，其主要原因是缺乏適合我國國情的cad軟體。國外的一些較好的軟體，如阿波羅、intergraph等都是在工作站上實現的，不僅引進成本高，且應用效果也很不理想，能在國內普及率較高的pc機上執行的軟體幾乎是空白。因此，開發一套微機建築工程cad軟體，對提高工程設計質量和效率，提高計算機應用水平是極為迫切的。
針對上述情況，中國建築科學研究院經過幾年的努力研製開發了pkpm系列cad軟體。該軟體自2023年推廣以來，歷經了多次更新改版，目前已經發展成為乙個集建築、結構、裝置、管理為一體的整合系統。迄今在全國使用者已超過10000家，這些使用者分布在各省市的大中小型各類設計院，在省部級以上設計院的普及率達到90％以上。
引入該軟體的單位，應用軟體的水平和範圍也逐年提高，設計質量及效益明顯提高。pkpm系列cad軟體是目前國內置築結構設計中應用最廣泛的一套cad系統。
伴隨著國內市場的成功，從2023年起，pkpmcad工程部開始著手國際市場的開拓工作，並根據國際市場的需求，相應地開發了四種英文介面的海外版pkpm系列cad軟體，這些版本包括英國規範版、新加坡規範版、香港規範版以及中國規範的英文版本。在國際cad軟體市場競爭激烈的情況下，拓展了在新加坡、馬來西亞、越南、南韓、香港等東南亞國家和地區的市場。
pkpm系列cad軟體，以其雄厚的開發實力和技術優勢，將越來越受到國內外建築工程設計人員的青睞，為我國的國民經濟建設帶來巨大的經濟和社會效益。
第二節 pkpm系列軟體的特點
pkpm系列cad軟體，歷經多年的推廣應用，目前已經發展成為乙個集建築、結構、裝置、概預算及施工為一體的整合系統。在結構設計中又包括了多層和高層、工業廠房和民用建築，上部結構和各類基礎在內的綜合cad系統，並正在向整合化和初級智慧型化方向發展。概括起來，它有以下幾個主要的技術特點。
1、資料共享的整合化系統。建築設計過程一般分為方案、初步設計、施工圖三個階段。常規配合的專業有結構、裝置（包括水、電、暖通等）。
各階段之中和之間往往有大大小小的改動和調整，各專業的配合需要互相提供資料。在手工製圖時，各階段和各專業間的不同設計成果只能分別重複製作。而利用pkpm系列cad軟體資料共享的特點，無論先進行哪個專業的設計工作所形成的建築物整體資料都可為其他專業所共享，避免重複輸入資料。
此外，結構專業中各個設計模組之間的資料共享，即各種模型原理的上部結構分析、繪圖模組和各類基礎設計模組共享結構布置、荷載及計算分析結果資訊。這樣可最大限度地利用資料資源，大大提高了工作效率。
2、直觀明了的人機互動方式。該系統採用獨特的人機互動輸入方式，避免了填寫繁瑣的資料檔案。輸入時用滑鼠或鍵盤在螢幕上勾畫出整個建築物。
軟體有詳細的中文選單指導使用者操作，並提供了豐富的圖形輸入功能，有效地幫助輸入。實踐證明，這種方式設計人員容易掌握，而且比傳統的方法可提高效率數十倍。
3、計算資料自動生成技術。pkpmcad系統具有自動傳導荷載功能，實現了恆、活、風荷的自動計算和傳導，並可自動提取結構幾何資訊，自動完成結構單元劃分，特別是可把剪力牆自動劃分成殼單元，從而使複雜計算模式實用化。在此基礎上可自動生成平面框架、高層三維分析、磚混及底框磚房等多種計算方法的資料。
上部結構的平面布置資訊及荷載資料，可自動傳遞給各類基礎，接力完成基礎的計算和設計。在裝置設計中實現從建築模型中自動提取各種資訊，完成負荷計算和線路計算。
4、基於新方法、新規範的結構計算軟體包。利用中國建築科學研究院是規範主編單位的優勢，pkpmcad系統能夠緊緊跟蹤規範的更新而改進軟體，全部結構計算及豐富成熟的施工圖輔助設計完全按照國家設計規範編制，全面反映了現行規範所要求的荷載效應組合，計算表示式，計算引數取值、抗震設計新概念所要求的強柱弱梁、強剪弱彎、節點核心區、罕遇**以及考慮扭轉效應的振動耦連計算方面的內容，使其能夠及時滿足國內設計需要。
在計算方法方面，採用了國內外最流行的各種計算方法，如：平面杆系、矩形及異形樓板、薄壁杆系、高層空間有限元、高精度平面有限元、高層結構動力時程分析、梁板樓梯及異形樓梯、各類基礎、磚混及底框抗震分析等，有些計算方法達到國際先進水平。
5、智慧型化的施工圖設計。利用pkpm軟體，可在結構計算完畢後，進行智慧型化的選擇鋼筋，確定構造措施及節點大樣，使之滿足現行規範及不同設計習慣，全面地人工干預修改手段，鋼筋截面歸併整理，自動布圖等一系列操作，使施工圖設計過程自動化。設定好施工圖設計方式後，系統可自動完成框架、排架、連續梁、結構平面、樓板計算配筋、節點大樣、各類基礎、樓梯、剪力牆等施工圖繪製。
並可及時提供圖形編輯功能，包括標註、說明、移動、刪除、修改、縮放及圖層、圖塊管理等。
pkpm系列cad軟體是根據我國國情和特點自主開發的建築工程設計輔助軟體系統，它在上述方面的技術特點，使它比國內外同類軟體更具有優勢，在系統圖形及影象處理技術、功能整合化等方面正在向國際領先水平看齊。
第三節 pkpm系列軟體的組成
新版本的pkpm系列軟體包含了結構、特種結構、建築、裝置、概預算及鋼結構等6個主要專業模組，如圖1-1所示。
圖1-1pkpm 主要專業模組
每個專業模組下，又包含了各自相關的若干軟體。各專業模組包含軟體名稱及基本功能見表1-1。
本書重點對結構專業各軟體的主要功能及其特點加以介紹。
1、三維建築設計軟體apm是乙個建築方案設計及建築平面、立面、剖面、透視施工圖設計的cad軟體，是pkpm系列cad系統中的建築軟體。
建築設計的全部資料均可傳給結構設計、裝置設計及概預算，可大大簡化資料的輸入。首先，建築的柱網、軸線及柱、牆、門窗布置可形成結構布置的各層構架，另外，建築設計提供的材料、作法、填充牆等資訊又可生成結構分析所需的荷載資訊。建築設計的資料還可傳給裝置設計用於生成條件圖和進行各種裝置的計算。
概預算工程量統計的資料也可由 apm 軟體中讀取．這一點特別方便了設計單位中各個專業的密切配合。
2、結構平面計算機輔助設計軟體pmcad。pmcad是整個結構cad的核心，是剪力牆、高層空間三維分析和各類基礎cad的必備介面軟體，也是建築cad與結構的必要介面。該程式通過人機互動方式輸入各層平面布置和外加荷載資訊後，可自動計算結構自重並形成整棟建築的荷載資料庫，由此資料可自動給框架、空間杆系薄壁柱、磚混計算提供資料檔案，也可為連續次梁和樓板計算提供資料。
pmcad也可作磚混結構及底框上磚房結構的抗震分析驗算，計算現澆樓板的內力和配筋並畫出板配筋圖，繪製出框架、框剪、剪力牆及磚混結構的結構平面圖，以及磚混結構的圈樑、構造柱節點大樣圖。
3、鋼筋混凝土框排架及連續梁結構計算與施工圖繪製軟體pk。該軟體採用二維內力計算模型，可進行平面框架、排架及框排架結構的內力分析和配筋計算（包括抗震驗算及梁裂縫寬度計算），並完成施工圖輔助設計工作。接力多高層三維分析軟體tat,satwe,pmsap計算結果及磚混底框、框支梁計算結果，為使用者提供四種方式繪製梁、柱施工圖。
能根據規範及構造手冊要求自動進行構造鋼筋配置。該軟體計算所需的資料檔案可由pmcad自動生成，也可通過互動方式直接輸入。
4、多高層建築結構三維分析軟體tat。tat程式採用三維空間薄壁杆系模型，計算速度快，硬碟要求小，適用於分析、設計結構豎向質量和剛度變化不大，剪力牆平面和豎向變化不複雜，荷載基本均勻的框架、框剪、剪力牆及筒體結構（事實上大多數實際
表1-1 pkpm系列cad軟體各模組名稱及功能
工程都在此範圍內），它不但可以計算多種結構形式的鋼筋混凝土高層建築，還可以計算鋼結構以及鋼-混凝土混合結構。
tat可與動力時程分析程式tat-d接力執行進行動力時程分析，並可以按時程分析的結果計算結構的內力和配筋；對於框支剪力牆結構或轉換層結構，可以自動與feq接力執行，其資料可以自動生成，也可以人工填表，並可指定截面配筋。tat所需的幾何資訊和荷載資訊都從pmcad建立的建築模型中自動提取生成，tat計算完成後，可經全樓歸併接力pk繪製梁、柱施工圖，接jlq繪製剪力牆施工圖，並可為各類基礎設計軟體提供設計荷載。
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