PKPM在建筑結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)教學(xué)中的運(yùn)用分析

陳燕友

(廣東理工學(xué)院 廣東肇慶 526100）

一、PKPM的基本概述

PKPM是一款集建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、設(shè)備設(shè)計(jì)、節(jié)能設(shè)計(jì)為一體的綜合類CAD系統(tǒng)。其中，PKPM結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之中包括了先進(jìn)的結(jié)構(gòu)分析軟件包，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各項(xiàng)結(jié)構(gòu)的分析、計(jì)算與設(shè)計(jì)。除此之外，PKPM還可以應(yīng)用于諸多結(jié)構(gòu)類型之中，如像鋼筋砼框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)等等。從另外一個(gè)角度分析，PKPM還具有結(jié)構(gòu)施工圖輔助設(shè)計(jì)功能，能實(shí)現(xiàn)施工圖的繪制。在該軟件的應(yīng)用中，其主要是通過交互式圖形輸入法，特別是將其應(yīng)用于教學(xué)之中，能有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)效率。[1]

二、PKPM在建筑結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)教學(xué)中的方法

一般而言，建筑結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)主要是澆砼單向板肋梁樓板設(shè)計(jì)。在整個(gè)設(shè)計(jì)教學(xué)中，主要的設(shè)計(jì)要求便是對(duì)樓板以及主次梁進(jìn)行計(jì)算，并根據(jù)計(jì)算結(jié)構(gòu)繪制施工圖，應(yīng)用PKPM進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析計(jì)算與繪圖。從某個(gè)角度分析，PKPM的系統(tǒng)非常大。要想真正掌握這一軟件的重難點(diǎn)，我們需要花費(fèi)大量的時(shí)間與精力。因此，筆者認(rèn)為這種情況下僅僅掌握PKPM軟件的輸入計(jì)算繪圖與輸出計(jì)算繪圖即可。其中，在PKPM軟件中，學(xué)生需要掌握的主要操作菜單內(nèi)容包括一級(jí)菜單2個(gè)，二級(jí)菜單8個(gè)，一級(jí)菜單的內(nèi)容是PMCAD與PK，二級(jí)菜單則分別是建筑模型與荷載輸入、結(jié)構(gòu)樓面布置設(shè)計(jì)、樓面荷載傳導(dǎo)計(jì)算、形成PK文件、畫出結(jié)構(gòu)平面圖、進(jìn)行PK數(shù)值的交互輸入一級(jí)計(jì)算、進(jìn)行連續(xù)梁的繪圖、圖像編輯打印一級(jí)轉(zhuǎn)繪。從嚴(yán)格意義上進(jìn)行分析，這些菜單結(jié)構(gòu)比較簡單，學(xué)生學(xué)習(xí)起來非常簡單。值得注意的一點(diǎn)是PKPM的輸入截面主要采取了交互式圖形輸入的方式，實(shí)現(xiàn)了從二維平面向三維的轉(zhuǎn)變，具有人性化與條理化。

從其它層面分析，在應(yīng)用PKPM之后，學(xué)生要將手算的結(jié)果與軟件計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，要將誤差保持在10%以內(nèi)。通常情況下出現(xiàn)錯(cuò)誤的是電算、主梁以及次梁的計(jì)算。為此，我們需要對(duì)水平地震荷載進(jìn)行考慮，且在電算之中將水平地震荷載的參數(shù)設(shè)定在0，如此才能從根本上避免誤差不超過10%。還有便是在利用PKPM軟件結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算之后，我們還要利用接力程序的方式自動(dòng)生成樓板配筋圖以及主次梁配筋圖，尤其要注意的是需要選擇分離式配筋，不可選擇彎起式配筋，否則會(huì)導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果不準(zhǔn)確，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)限加長，學(xué)習(xí)難度加大。

三、PKPM在建筑結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)教學(xué)中的應(yīng)用模式

從整體角度分析，其應(yīng)用模式主要包括兩種，第一種是以傳統(tǒng)的手算方式為主，然后應(yīng)用AUTOCAD進(jìn)行繪圖。經(jīng)過實(shí)踐證明，其課程設(shè)計(jì)教學(xué)所耗費(fèi)的時(shí)間比較久。第二種是采取傳統(tǒng)方式學(xué)習(xí)砼樓板計(jì)算內(nèi)容，然后在掌握基本知識(shí)之后應(yīng)用PKPM軟件進(jìn)行計(jì)算，實(shí)現(xiàn)電算與手算的對(duì)比。假如結(jié)果一致，那么便要應(yīng)用PKPM接力程序生成施工圖。第二種模式與第一種模式相比較，其趣味性增多，可以在寓教于樂的背景下讓學(xué)生快速掌握知識(shí)，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的相互整合。同時(shí)，因?yàn)閺膶傩陨戏治觯琍KPM軟件是對(duì)空間結(jié)構(gòu)的分析計(jì)算，力學(xué)模式是空間模型，手算的力學(xué)模型是屏幕模式。因此，為保證其模型之間相互吻合，我們便可以選擇PK菜單進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析計(jì)算。這樣才能在最短的時(shí)間內(nèi)將空間模型的計(jì)算轉(zhuǎn)化為屏幕模型的計(jì)算，保證結(jié)果的一致性與準(zhǔn)確性。[2]

四、PKPM軟件應(yīng)用的注意事項(xiàng)

第一是可以實(shí)現(xiàn)教學(xué)模式的多樣性。根據(jù)筆者的調(diào)查與分析，對(duì)于剛剛接觸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算的學(xué)生而言，他們?cè)趯?shí)踐操作的時(shí)候需要教師的引導(dǎo)，特別是要進(jìn)行上機(jī)實(shí)操。那么，在這種情況下，教師需要結(jié)合多媒體教育軟件，指導(dǎo)學(xué)生依據(jù)講授內(nèi)容進(jìn)行練習(xí)，在完成課堂作業(yè)之后強(qiáng)化學(xué)生的操作命令。第二是可以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容多為新知識(shí)，容易遺漏，需要實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的相互整合，這樣才能從本質(zhì)上發(fā)揮出學(xué)生的主觀能動(dòng)性，讓學(xué)生真正領(lǐng)悟課本中的知識(shí)。在PKPM實(shí)踐教學(xué)之中，我們需要以不同種類的工程項(xiàng)目作為主要的載體，然后選用多種結(jié)構(gòu)形式，讓學(xué)生在建模的基礎(chǔ)上進(jìn)行計(jì)算。第三是加強(qiáng)對(duì)學(xué)生認(rèn)知能力的訓(xùn)練。因?yàn)樵诮ㄖY(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中有非常多的數(shù)據(jù)屬于半理論、半實(shí)踐，如像預(yù)估的構(gòu)件截面尺寸、受力構(gòu)件的布置位置等，這些均會(huì)影響建筑結(jié)構(gòu)的安全性，假如僅僅依靠計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算，那么則會(huì)導(dǎo)致學(xué)生對(duì)軟件分析結(jié)果產(chǎn)生依賴性。因此，在實(shí)踐中，我們需要培養(yǎng)學(xué)生樹立正確的意識(shí)，養(yǎng)成查閱以及分析結(jié)算結(jié)果的習(xí)慣，對(duì)運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行分析，找出其中的不合理性，然后在修改之后再計(jì)算。

五、結(jié)束語

綜上所述，PKPM軟件的應(yīng)用范圍比較廣泛，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)教學(xué)中的應(yīng)用能夠提高學(xué)生的興趣，讓學(xué)生對(duì)PKPM有深刻了解，并能正確使用，對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，以提高計(jì)算的合理性與準(zhǔn)確性。這樣才能真正實(shí)現(xiàn)學(xué)校與用人單位的無縫連接。