PKPM在建筑結構課程設計教學中的運用分析

陳燕友

(廣東理工學院 廣東肇慶 526100）

一、PKPM的基本概述

PKPM是一款集建筑設計、結構設計、設備設計、節能設計為一體的綜合類CAD系統。其中，PKPM結構設計之中包括了先進的結構分析軟件包，可以實現對各項結構的分析、計算與設計。除此之外，PKPM還可以應用于諸多結構類型之中，如像鋼筋砼框架結構、剪力墻結構、鋼結構等等。從另外一個角度分析，PKPM還具有結構施工圖輔助設計功能，能實現施工圖的繪制。在該軟件的應用中，其主要是通過交互式圖形輸入法，特別是將其應用于教學之中，能有效提高學生的學習興趣，提高教學質量與教學效率。[1]

二、PKPM在建筑結構課程設計教學中的方法

一般而言，建筑結構課程設計主要是澆砼單向板肋梁樓板設計。在整個設計教學中，主要的設計要求便是對樓板以及主次梁進行計算，并根據計算結構繪制施工圖，應用PKPM進行結構分析計算與繪圖。從某個角度分析，PKPM的系統非常大。要想真正掌握這一軟件的重難點，我們需要花費大量的時間與精力。因此，筆者認為這種情況下僅僅掌握PKPM軟件的輸入計算繪圖與輸出計算繪圖即可。其中，在PKPM軟件中，學生需要掌握的主要操作菜單內容包括一級菜單2個，二級菜單8個，一級菜單的內容是PMCAD與PK，二級菜單則分別是建筑模型與荷載輸入、結構樓面布置設計、樓面荷載傳導計算、形成PK文件、畫出結構平面圖、進行PK數值的交互輸入一級計算、進行連續梁的繪圖、圖像編輯打印一級轉繪。從嚴格意義上進行分析，這些菜單結構比較簡單，學生學習起來非常簡單。值得注意的一點是PKPM的輸入截面主要采取了交互式圖形輸入的方式，實現了從二維平面向三維的轉變，具有人性化與條理化。

從其它層面分析，在應用PKPM之后，學生要將手算的結果與軟件計算結果進行對比，要將誤差保持在10%以內。通常情況下出現錯誤的是電算、主梁以及次梁的計算。為此，我們需要對水平地震荷載進行考慮，且在電算之中將水平地震荷載的參數設定在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軟件結構進行計算之后，我們還要利用接力程序的方式自動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，否則會導致計算結果不準確，導致學生學習時限加長，學習難度加大。

三、PKPM在建筑結構課程設計教學中的應用模式

從整體角度分析，其應用模式主要包括兩種，第一種是以傳統的手算方式為主，然后應用AUTOCAD進行繪圖。經過實踐證明，其課程設計教學所耗費的時間比較久。第二種是采取傳統方式學習砼樓板計算內容，然后在掌握基本知識之后應用PKPM軟件進行計算，實現電算與手算的對比。假如結果一致，那么便要應用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生快速掌握知識，實現理論與實踐的相互整合。同時，因為從屬性上分析，PKPM軟件是對空間結構的分析計算，力學模式是空間模型，手算的力學模型是屏幕模式。因此，為保證其模型之間相互吻合，我們便可以選擇PK菜單進行結構分析計算。這樣才能在最短的時間內將空間模型的計算轉化為屏幕模型的計算，保證結果的一致性與準確性。[2]

四、PKPM軟件應用的注意事項

第一是可以實現教學模式的多樣性。根據筆者的調查與分析，對于剛剛接觸結構設計計算的學生而言，他們在實踐操作的時候需要教師的引導，特別是要進行上機實操。那么，在這種情況下，教師需要結合多媒體教育軟件，指導學生依據講授內容進行練習，在完成課堂作業之后強化學生的操作命令。第二是可以培養學生的實踐能力。實踐教學內容多為新知識，容易遺漏，需要實現理論與實踐的相互整合，這樣才能從本質上發揮出學生的主觀能動性，讓學生真正領悟課本中的知識。在PKPM實踐教學之中，我們需要以不同種類的工程項目作為主要的載體，然后選用多種結構形式，讓學生在建模的基礎上進行計算。第三是加強對學生認知能力的訓練。因為在建筑結構設計中有非常多的數據屬于半理論、半實踐，如像預估的構件截面尺寸、受力構件的布置位置等，這些均會影響建筑結構的安全性，假如僅僅依靠計算機進行計算，那么則會導致學生對軟件分析結果產生依賴性。因此，在實踐中，我們需要培養學生樹立正確的意識，養成查閱以及分析結算結果的習慣，對運算結果進行分析，找出其中的不合理性，然后在修改之后再計算。

五、結束語

綜上所述，PKPM軟件的應用范圍比較廣泛，在建筑結構設計教學中的應用能夠提高學生的興趣，讓學生對PKPM有深刻了解，并能正確使用，對計算結果進行驗證，以提高計算的合理性與準確性。這樣才能真正實現學校與用人單位的無縫連接。