筑信達結構設計軟件 CiSDesignCenter

筑信達結構設計軟件CiSDesignCenter(以下簡稱CiSDC)是北京筑信達工程咨詢有限公司開發的結構輔助設計軟件。CiSDC軟件可讀取多種結構設計軟件的模型信息及分析、設計結果,進行模型顯示、構件類型判斷、模型編輯修改,按照構件類型分別進行各種構件配筋計算、復合截面的配筋設計、施工圖繪制,對結構進行舒適度驗算、計算結果整理輸出計算書,并提供模型轉換、彈塑性模型輸出等功能,也支持同時導入兩個不同分析模型,采用雙窗口進行內力、配筋結果對比,并生成結構大指標的對比文檔。CiSDC軟件為結構設計工程師提供了多項結構設計需要的功能,本文介紹CiSDC軟件的主要功能。

1 軟件整體架構

CiSDC軟件是集模型轉換、模型對比、彈塑性模型輸出、計算書輸出、構件配筋計算、施工圖設計等功能于一體的結構輔助設計軟件。軟件整體功能架構如圖1所示。


圖1 CiSDC軟件整體功能架構示意圖

2 數據導入

啟動CiSDC軟件,軟件主界面如圖2所示。菜單欄包括文件、工程、編輯、柱/墻/梁板/施工圖、計算書、模型對比、視圖、模型導航欄、視圖顯示選項等。

CiSDC軟件通過讀取常見的設計軟件接口數據的方式建立模型進行后續設計。軟件可導入的模型數據包括ETABS、SAP2000、PKPM、YJK等結構設計常用的計算軟件模型數據。讀取模型數據后,在視圖區顯示模型,模型按照樓層分層顯示,并支持三維視圖查看,如圖2所示。

圖2 CiSDC軟件視圖顯示

3 模型轉換

CiSDC導入的模型可導出為ETABS或SAP2000軟件模型。通過模型的導入、導出功能實現PKPM、YJK模型轉換為ETABS、SAP2000模型,和ETABS、SAP2000軟件的模型互轉。

通過CiSDC軟件轉換的ETABS、SAP2000模型,除轉換幾何模型外,還包括荷載模式、工況、組合、風荷載信息、地震信息以及ETABS進行剪力墻設計的墻梁標簽信息,導入導出模型的過程與信息如圖3所示。通過CiSDC軟件轉換生成的ETABS、SAP2000模型分析設計后,可直接將分析設計結果導入CiSDC軟件,與原始模型進行對比分析,無需人工對模型進行加工整理。圖4是將PKPM模型和YJK模型通過CiSDC軟件轉換為ETABS模型的工程實例。


圖3 模型轉換流程

1)PKPM模型轉為ETABS模型

2)YJK模型轉為ETABS模型
圖4 模型轉換實例

4 模型對比

CiSDC軟件可對兩個分析模型進行對比。軟件采用雙窗口的方式同時顯示兩個模型,原有模型和對比模型并列顯示在視圖中,如圖5所示,左側視圖為PKPM模型,右側視圖為ETABS模型,可對比信息包括配筋信息、內力信息、設計指標。配筋信息、內力信息直接顯示在視圖中,如圖6、7所示,兩個視圖同步顯示同位置的同類型信息,便于數據的對比。結構指標的對比以文檔方式顯示,將兩個模型的對比數據通過表格、圖表的方式顯示,如圖7所示,在同一表格中將兩個模型的數據對比顯示,結果差異顯示直觀。

圖5 雙窗口模型對比

圖6 內力、配筋結果對比

圖7 結構指標對比

在CiSDC軟件中對模型進行多軟件數據對比校核,通過模型轉換得到兩個模型,通過模型對比,得到兩個計算軟件結果的對比數據,具體流程如圖8所示。


圖8 模型轉換、模型對比典型流程

5 計算書

CiSDC軟件可讀取CSi軟件(ETABS或SAP2000)的分析設計結果,進行結果的加工處理、舒適度驗算,整理生成計算書。計算書主要的內容包括結構基本信息、荷載信息、結構大指標、補充驗算、超限信息、簡圖等。計算書以圖、表等形式進行結果的表達。如圖9所示的質量信息,在ETABS軟件中按照節點進行輸出,樓層質量比需要輸出各樓層的質量,軟件根據結構的整體信息和節點質量,整理結果輸出樓層質量和質量比。


圖9 計算書輸出圖表

6 彈塑性模型信息導出

模型進行彈塑性驗算需要對模型進行簡化處理,并將彈塑性分析需要的信息補充到模型。使用CiSDC軟件對當前的ETABS模型進行加工處理,直接生成結構的彈塑性模型,由ETABS軟件進行彈塑性分析,簡化了操作步驟,模型導出流程和信息如圖10所示。進行彈塑性分析后的ETABS模型,可以導入CiSDC軟件,生成結構的彈塑性分析報告。


圖10 生成彈塑性模型流程

7 模型編輯

軟件導入分析模型后,提供模型編輯功能,將分析模型細化為施工圖模型。軟件提供了柱、梁、墻的快速偏心處理功能,軸網編輯功能,結構信息及層信息設置等編輯功能。圖11為對墻、梁進行偏心處理,處理后,墻、梁、柱的外皮平齊。

圖11 偏心處理示例

8 配筋計算與施工圖設計

軟件導入模型信息后,根據構件類型分別進行配筋計算和施工圖設計。

8.1 構件配筋設計

柱構件配筋可直接讀取結構設計軟件的配筋結果,也可讀取設計內力,通過PMM曲面進行雙偏壓設計配筋。PMM曲面對話框顯示構件設計詳細信息,也是一個構件設計與校核工具,在此可設置構件截面、材料信息、實配鋼筋、內力值,進行構件的校核和設計。設計工具中包含截面設計器,其截面設計器(如圖13)可自定義任意截面形狀。


圖12 PMM曲面對話框

圖13 截面設計器

剪力墻的配筋計算包含墻肢和連梁兩部分。對ETABS模型,可自動劃分墻、梁標簽,讀取設計內力,根據混凝土規范進行墻肢暗柱縱筋及墻肢水平分布筋計算,自動劃分邊緣構件。計算完成后點擊墻肢、邊緣構件查看配筋面積計算的過程,如圖14所示。

圖14 剪力墻配筋

梁構件配筋可讀取設計軟件的配筋結果,也可讀取梁構件設計內力按照混凝土規范計算截面配筋,計算后點擊構件查看配筋計算的詳細過程。梁配筋設計可以采用規范設計方法,也可以采用PM曲線設計方法,如圖15所示。對于型鋼梁CiSDC軟件默認采用PM曲線設計方法。

圖15 梁配筋計算方法

讀取模型后,對樓板劃分、板厚度、標高、荷載等信息在軟件中可進行編輯,如圖16所示。樓板調整后,根據調整后模型進行樓板配筋計算,計算的配筋結果包括板底鋼筋面積、板頂鋼筋面積。板按照設計手冊提供的方法進行內力計算和配筋設計,可以按彈性樓板計算、塑性樓板計算。


圖16 板信息顯示與編輯

8.2施工圖設計

CiSDC軟件導入模型后,可根據導入的配筋信息生成柱施工圖、墻及連梁施工圖、梁施工圖及板施工圖,也可按照本程序計算配筋結果或者包絡配筋結果生成施工圖。

生成施工圖時,CiSDC軟件采用整體經濟性能評估方法進行構件歸并。例如軟件判斷兩串幾何條件相同的梁是否能夠進行歸并時,不是根據各個對應的支座或跨中位置的配筋面積差是否符合歸并條件,而是先按兩根梁最大配筋面積進行實際配筋,再用整根梁實際配筋量與各自梁串實際配筋量進行對比。如果實際配筋差值在用戶設定范圍內既將兩根梁進行歸并,否則不能歸并為一根梁。

柱、墻、梁生成平法施工圖,柱、墻施工圖可以選擇原位畫法和表格畫法。梁施工圖中進行支座的自動判斷與調整,繪制平法施工圖。板施工圖采用平法與傳統繪圖方法相結合的方式繪制。


圖17 柱平法施工圖-原位注寫

圖18 柱平法施工圖-列表注寫

剪力墻原位方式施工圖

剪力墻施工圖表格畫法
圖19 剪力墻施工圖

圖20 梁施工圖局部

圖21 板施工圖

8.3 施工圖編輯

在施工圖階段,CiSDC軟件提供了豐富的人工干預功能,用戶可以通過設置施工圖選項、編輯選筋庫、構件編輯、移動標注、添加、刪除等功能完善施工圖。圖22為梁構件的配筋編輯對話框和板配筋編輯。

圖22 梁、板構件鋼筋編輯

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