計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

1、511.引言21世紀(jì)是科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的信息時(shí)代。計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)正以驚人的速度向前發(fā)展，并且滲透到社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域。在工程設(shè)計(jì)中，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）技術(shù)的使用已完全普及，設(shè)計(jì)人員從圖板中解放出來(lái)，大大提高了工作效率。原有靠經(jīng)驗(yàn)的傳統(tǒng)手工管理方式已經(jīng)越來(lái)越不能適應(yīng)現(xiàn)代化施工管理的要求，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為代表的信息技術(shù)用于工程項(xiàng)目施工管理已成為項(xiàng)目管理發(fā)展的必然趨勢(shì)。同時(shí)，在嚴(yán)格的校審制度保障下，才能提高工程設(shè)計(jì)質(zhì)量，保障公眾生命、財(cái)產(chǎn)的安

2、全，維護(hù)社會(huì)公眾利益，為廣大人民群眾設(shè)計(jì)出更加安全舒適的建設(shè)項(xiàng)目。2.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的特點(diǎn)2.1計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)及相關(guān)問(wèn)題計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)是一種用計(jì)算機(jī)硬、軟件系統(tǒng)輔助人們對(duì)產(chǎn)品或工程進(jìn)行設(shè)計(jì)的方法和技術(shù)，是一門(mén)多學(xué)科綜合應(yīng)用的新技術(shù)。計(jì)算機(jī)在很多方面都可以協(xié)助人來(lái)更好地完成工作，從而進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)自動(dòng)化。到目前為止計(jì)算機(jī)應(yīng)用已經(jīng)滲透到了工程設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用鄒丹琦吉林醫(yī)藥設(shè)計(jì)院有限公司130021

3、計(jì)（ComputerAidedDesign）、計(jì)算機(jī)輔助繪圖（ComputerAidedDrawing）、計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）、計(jì)算機(jī)輔助工程分析（CAE）、計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)劃（CAPP）、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）、企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）等技術(shù)一開(kāi)始是各自獨(dú)立、平行地開(kāi)發(fā)應(yīng)用的，因而被稱(chēng)為孤島技術(shù)。由于在技術(shù)上和應(yīng)用上都密切相關(guān)，后來(lái)在工程實(shí)踐中這些技術(shù)逐漸結(jié)合在一起，為企業(yè)帶來(lái)了更大的經(jīng)濟(jì)效益。計(jì)算機(jī)輔助繪圖主要解決工程制圖問(wèn)題，是

4、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的一個(gè)組成部分，也是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的一個(gè)重要的應(yīng)用領(lǐng)域。2.2CAD技術(shù)的特點(diǎn)CAD技術(shù)是一項(xiàng)綜合性的集計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)通訊等計(jì)算機(jī)及其它領(lǐng)域知識(shí)于一體的高新技術(shù)是先進(jìn)制造技術(shù)的重要組成部分；也是提高設(shè)計(jì)水平、縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期、增強(qiáng)行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。CAD能夠提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量，縮短科研和新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，降低消耗，提高新產(chǎn)品的可信度，大幅度提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，實(shí)現(xiàn)腦力勞動(dòng)自動(dòng)化。總體來(lái)講，CAD系統(tǒng)具有縮短

5、開(kāi)發(fā)周期、提高設(shè)計(jì)質(zhì)量、降低成本、提高管理水平等特點(diǎn)。盡管CAD系統(tǒng)功能非常強(qiáng)大，但如果沒(méi)有人能夠正確地操作和使用，CAD系統(tǒng)根本不可能產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。CAD對(duì)操作者的專(zhuān)業(yè)知識(shí)、外語(yǔ)能力和計(jì)算機(jī)水平要求較高。技術(shù)人員一般需要較長(zhǎng)的時(shí)間熟悉CAD，了解其功能和用法。因此，培養(yǎng)優(yōu)秀的CAD系統(tǒng)使用人員是當(dāng)務(wù)之急。3應(yīng)用CAD技術(shù)的幾點(diǎn)技巧為了使計(jì)算結(jié)構(gòu)更科學(xué)，使截面配筋更合理，根據(jù)工程實(shí)際情況和設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，筆者對(duì)電算結(jié)果進(jìn)行必要的人工調(diào)整

6、，避免不能盲目放大或減少，使得設(shè)計(jì)過(guò)于保守或者配筋不足造成隱患。3.1折減系數(shù)的調(diào)整實(shí)際工程中，由于框架梁在豎向荷載作用下支座負(fù)彎矩較大，因此經(jīng)常考慮梁端混凝土塑性變形，引起內(nèi)力重新分布，以減少梁端負(fù)彎矩，相應(yīng)增大跨中正彎矩，使框架梁上下配筋均勻、合理。為此梁端負(fù)矩乘以折減系數(shù)0.7～1.0，PK軟件把支座調(diào)幅系定為0.85；我們可以根據(jù)工程需要，將計(jì)算文件打開(kāi)進(jìn)行調(diào)整，切記有懸挑梁的支座負(fù)彎矩不予調(diào)幅，把折減系數(shù)調(diào)整為1.0。3.2主

7、次梁高度差的調(diào)整利用計(jì)算機(jī)計(jì)算等高井字梁或十字梁時(shí)，由于實(shí)際施工中，梁縱筋在支座節(jié)點(diǎn)處，只能有一個(gè)方向的梁有效高度h能得到保證，另一個(gè)方向梁的有效高度h將降低承載能力，為此建議主次梁高度差應(yīng)大于50或100mm為宜，以保證配筋正確和施工方便。3.3框架梁慣性矩系數(shù)的調(diào)整在現(xiàn)澆框架梁板中，由于梁凝土板和框架梁整澆，考慮板和框架梁整體工作，相當(dāng)于T形梁截面，所以，增加框架梁截面的慣性矩來(lái)考慮翼緣板的受壓，一般情況下，梁截面慣性矩增大系為1.

8、0～1.5，在PK軟件中慣性矩增大系定為1.2，我們可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，當(dāng)框架梁為矩形截面即板與框架梁不整澆時(shí)，我們將慣性矩增加系數(shù)調(diào)整為1.0。3.4框架基底剪力的調(diào)整對(duì)于框架－剪力墻結(jié)構(gòu)，一般剪力墻的剛度很大，剪力墻吸引了大量的地震力而框架所承擔(dān)的地震力很少。對(duì)于框架部分，如果按這樣的地震力設(shè)計(jì)，框架柱的配筋就會(huì)非常少，在剪力墻開(kāi)裂后就會(huì)很不安全，所以需要讓框架部分承擔(dān)至少20%的基底剪力，以增加框架的安全度。所以在計(jì)算結(jié)果時(shí)

9、我們要調(diào)整框架柱梁的內(nèi)力，讓框架承擔(dān)至少20%的基底剪力。3.5柱子截面一般由軸壓比控制，為實(shí)現(xiàn)強(qiáng)柱弱梁的設(shè)計(jì)原則，建議取柱梁的線(xiàn)剛度之比大于1，對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行調(diào)整。4結(jié)束語(yǔ)工程質(zhì)量越來(lái)越引起人們的重視，許多工程質(zhì)量事故引起國(guó)人的深思，工程質(zhì)量關(guān)系著廣大人民群眾生命財(cái)產(chǎn)的安全，關(guān)系到社會(huì)的安定，國(guó)內(nèi)外有許多重大工程事故是因結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不當(dāng)而造成的。設(shè)計(jì)質(zhì)量是整個(gè)工程質(zhì)量的關(guān)鍵，結(jié)構(gòu)工程師要充分認(rèn)識(shí)到所擔(dān)負(fù)責(zé)任的重大，時(shí)刻要把工程設(shè)計(jì)質(zhì)量放在

10、重中之重的地位。為了實(shí)現(xiàn)建設(shè)部要求的設(shè)計(jì)單位“甩掉圖板”的要求，工程設(shè)計(jì)單位應(yīng)建立CAD技術(shù)應(yīng)用的質(zhì)量保證體系，避免人為失誤，確保設(shè)計(jì)質(zhì)量，提高設(shè)計(jì)單位CAD技術(shù)應(yīng)用的整體水平。ApplicationofCADinEngineeringDesignZouDanqiJiLinPharmaceuticalDesigningInstituteCoLtd.ChuangchunJilin130022摘要本文概括了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)，介紹了C

11、AD技術(shù)對(duì)工程設(shè)計(jì)中的幾點(diǎn)應(yīng)用。通過(guò)CAD技術(shù)，可提高工程設(shè)計(jì)質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低設(shè)計(jì)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。關(guān)鍵詞計(jì)算機(jī)；輔助設(shè)計(jì)AbstractThepapergeneralizedthemaincharacteristicsofcomputeraidedesignintroducedtheCADtechniquetotheengineeringdesignofwhattimeapplication.TheCADtechniquecanr

12、aisetheengineeringdesignqualityandthelaborrateofproductionlowerlaborstrengthofthedesigningpersonnel.KeywordsComputerCAD511.引言21世紀(jì)是科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的信息時(shí)代。計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)正以驚人的速度向前發(fā)展，并且滲透到社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域。在工程設(shè)計(jì)中，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）技術(shù)的使用已完全普及，設(shè)計(jì)人員從圖板中解放出來(lái)，大

13、大提高了工作效率。原有靠經(jīng)驗(yàn)的傳統(tǒng)手工管理方式已經(jīng)越來(lái)越不能適應(yīng)現(xiàn)代化施工管理的要求，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為代表的信息技術(shù)用于工程項(xiàng)目施工管理已成為項(xiàng)目管理發(fā)展的必然趨勢(shì)。同時(shí)，在嚴(yán)格的校審制度保障下，才能提高工程設(shè)計(jì)質(zhì)量，保障公眾生命、財(cái)產(chǎn)的安全，維護(hù)社會(huì)公眾利益，為廣大人民群眾設(shè)計(jì)出更加安全舒適的建設(shè)項(xiàng)目。2.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的特點(diǎn)2.1計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)及相關(guān)問(wèn)題計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)是一種用計(jì)算機(jī)硬、軟件系統(tǒng)輔助人們對(duì)產(chǎn)品或工程進(jìn)行設(shè)計(jì)的方法和技術(shù)，

14、是一門(mén)多學(xué)科綜合應(yīng)用的新技術(shù)。計(jì)算機(jī)在很多方面都可以協(xié)助人來(lái)更好地完成工作，從而進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)自動(dòng)化。到目前為止計(jì)算機(jī)應(yīng)用已經(jīng)滲透到了工程設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用鄒丹琦吉林醫(yī)藥設(shè)計(jì)院有限公司130021計(jì)（ComputerAidedDesign）、計(jì)算機(jī)輔助繪圖（ComputerAidedDrawing）、計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）、計(jì)算機(jī)輔助工程分析（CAE）、計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)劃（CAPP）、產(chǎn)品數(shù)據(jù)

15、管理（PDM）、企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）等技術(shù)一開(kāi)始是各自獨(dú)立、平行地開(kāi)發(fā)應(yīng)用的，因而被稱(chēng)為孤島技術(shù)。由于在技術(shù)上和應(yīng)用上都密切相關(guān)，后來(lái)在工程實(shí)踐中這些技術(shù)逐漸結(jié)合在一起，為企業(yè)帶來(lái)了更大的經(jīng)濟(jì)效益。計(jì)算機(jī)輔助繪圖主要解決工程制圖問(wèn)題，是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的一個(gè)組成部分，也是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的一個(gè)重要的應(yīng)用領(lǐng)域。2.2CAD技術(shù)的特點(diǎn)CAD技術(shù)是一項(xiàng)綜合性的集計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)通訊等計(jì)算機(jī)及其它領(lǐng)域知識(shí)于一體的高新技術(shù)是先進(jìn)制造技術(shù)的

16、重要組成部分；也是提高設(shè)計(jì)水平、縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期、增強(qiáng)行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。CAD能夠提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量，縮短科研和新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，降低消耗，提高新產(chǎn)品的可信度，大幅度提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，實(shí)現(xiàn)腦力勞動(dòng)自動(dòng)化?？傮w來(lái)講，CAD系統(tǒng)具有縮短開(kāi)發(fā)周期、提高設(shè)計(jì)質(zhì)量、降低成本、提高管理水平等特點(diǎn)。盡管CAD系統(tǒng)功能非常強(qiáng)大，但如果沒(méi)有人能夠正確地操作和使用，CAD系統(tǒng)根本不可能產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。CAD對(duì)操作者的專(zhuān)業(yè)知識(shí)、外語(yǔ)能力和計(jì)算機(jī)水平要求較

17、高。技術(shù)人員一般需要較長(zhǎng)的時(shí)間熟悉CAD，了解其功能和用法。因此，培養(yǎng)優(yōu)秀的CAD系統(tǒng)使用人員是當(dāng)務(wù)之急。3應(yīng)用CAD技術(shù)的幾點(diǎn)技巧為了使計(jì)算結(jié)構(gòu)更科學(xué)，使截面配筋更合理，根據(jù)工程實(shí)際情況和設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，筆者對(duì)電算結(jié)果進(jìn)行必要的人工調(diào)整，避免不能盲目放大或減少，使得設(shè)計(jì)過(guò)于保守或者配筋不足造成隱患。3.1折減系數(shù)的調(diào)整實(shí)際工程中，由于框架梁在豎向荷載作用下支座負(fù)彎矩較大，因此經(jīng)?？紤]梁端混凝土塑性變形，引起內(nèi)力重新分布，以減少梁端負(fù)彎

18、矩，相應(yīng)增大跨中正彎矩，使框架梁上下配筋均勻、合理。為此梁端負(fù)矩乘以折減系數(shù)0.7～1.0，PK軟件把支座調(diào)幅系定為0.85；我們可以根據(jù)工程需要，將計(jì)算文件打開(kāi)進(jìn)行調(diào)整，切記有懸挑梁的支座負(fù)彎矩不予調(diào)幅，把折減系數(shù)調(diào)整為1.0。3.2主次梁高度差的調(diào)整利用計(jì)算機(jī)計(jì)算等高井字梁或十字梁時(shí)，由于實(shí)際施工中，梁縱筋在支座節(jié)點(diǎn)處，只能有一個(gè)方向的梁有效高度h能得到保證，另一個(gè)方向梁的有效高度h將降低承載能力，為此建議主次梁高度差應(yīng)大于50或1

19、00mm為宜，以保證配筋正確和施工方便。3.3框架梁慣性矩系數(shù)的調(diào)整在現(xiàn)澆框架梁板中，由于梁凝土板和框架梁整澆，考慮板和框架梁整體工作，相當(dāng)于T形梁截面，所以，增加框架梁截面的慣性矩來(lái)考慮翼緣板的受壓，一般情況下，梁截面慣性矩增大系為1.0～1.5，在PK軟件中慣性矩增大系定為1.2，我們可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，當(dāng)框架梁為矩形截面即板與框架梁不整澆時(shí)，我們將慣性矩增加系數(shù)調(diào)整為1.0。3.4框架基底剪力的調(diào)整對(duì)于框架－剪力墻結(jié)構(gòu)，一般

20、剪力墻的剛度很大，剪力墻吸引了大量的地震力而框架所承擔(dān)的地震力很少。對(duì)于框架部分，如果按這樣的地震力設(shè)計(jì)，框架柱的配筋就會(huì)非常少，在剪力墻開(kāi)裂后就會(huì)很不安全，所以需要讓框架部分承擔(dān)至少20%的基底剪力，以增加框架的安全度。所以在計(jì)算結(jié)果時(shí)我們要調(diào)整框架柱梁的內(nèi)力，讓框架承擔(dān)至少20%的基底剪力。3.5柱子截面一般由軸壓比控制，為實(shí)現(xiàn)強(qiáng)柱弱梁的設(shè)計(jì)原則，建議取柱梁的線(xiàn)剛度之比大于1，對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行調(diào)整。4結(jié)束語(yǔ)工程質(zhì)量越來(lái)越引起人們的重視

21、，許多工程質(zhì)量事故引起國(guó)人的深思，工程質(zhì)量關(guān)系著廣大人民群眾生命財(cái)產(chǎn)的安全，關(guān)系到社會(huì)的安定，國(guó)內(nèi)外有許多重大工程事故是因結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不當(dāng)而造成的。設(shè)計(jì)質(zhì)量是整個(gè)工程質(zhì)量的關(guān)鍵，結(jié)構(gòu)工程師要充分認(rèn)識(shí)到所擔(dān)負(fù)責(zé)任的重大，時(shí)刻要把工程設(shè)計(jì)質(zhì)量放在重中之重的地位。為了實(shí)現(xiàn)建設(shè)部要求的設(shè)計(jì)單位“甩掉圖板”的要求，工程設(shè)計(jì)單位應(yīng)建立CAD技術(shù)應(yīng)用的質(zhì)量保證體系，避免人為失誤，確保設(shè)計(jì)質(zhì)量，提高設(shè)計(jì)單位CAD技術(shù)應(yīng)用的整體水平。Applicationo

22、fCADinEngineeringDesignZouDanqiJiLinPharmaceuticalDesigningInstituteCoLtd.ChuangchunJilin130022摘要本文概括了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)，介紹了CAD技術(shù)對(duì)工程設(shè)計(jì)中的幾點(diǎn)應(yīng)用。通過(guò)CAD技術(shù)，可提高工程設(shè)計(jì)質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低設(shè)計(jì)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。關(guān)鍵詞計(jì)算機(jī)；輔助設(shè)計(jì)AbstractThepapergeneralizedthemainchar

23、acteristicsofcomputeraidedesignintroducedtheCADtechniquetotheengineeringdesignofwhattimeapplication.TheCADtechniquecanraisetheengineeringdesignqualityandthelaborrateofproductionlowerlaborstrengthofthedesigningpersonnel.K