PKPM软件钢结构设计入门

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第1章STS软件概述

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【空间结构】中的“复杂空间结构建模及分析”是SPASCAD及PMSAP的一个简化 版本，可以完成塔架、空间桁架、网架、网壳、广告牌等空间杆系钢结构的建模和分析 并提供了快速建模工具。也可以导人AUTOCAD的网格模型

重庆标准规范范本PKPM软件钢结构设计入门

L. 2.3 STS 软件的应用范围

1.当采用二维模型输人、节点设计以及施工图设计时，计算模型的容量为： （1）总节点数（包括支座的约束节点） ≤1000 （2）柱子数 工#装卡家 ≤1000 恒能区装集丰牌 （3）梁数 1000 振工留创#箱传新盘背 （4）支座约束数 100 浙工路 （5）地震计算时合并的质点数 湖工做科第书风 《100 （6）吊车跨数（每跨可为双层吊车） #世装窝制 15 2.钢结构框架的三维整体分析计算和构件设计，必须配合PKPM系列的TAT、 SATWE或PMSAP软件才可以完成。而对于塔架、空间架、网架等空间杆系钢结构的 三维分析和构件验算则可以采用STS软件实现。当采用三维模型输人、节点设计以及施 工图设计时，计算模型的容量为： （1）层数 190 （2）结构标准层 《190 （3）正交网格时，横向及纵向网格各 《100 斜交网格时，网格线条数 《5000 （4）网格节点总数 8000 （5）标准柱截面 300 回空 标准梁截面 300 温本斌 标准墙体洞口 《240 #明的AOOTUA人里灯T 鲜英工拇 标准楼板洞口 80 标准墙截面 《80 标准斜杆截面 <200 标准荷载定义 《6000 （6）每层柱根数 <3000 每层柱根数（不包括次梁） 8000 每层墙数 <2500 每层房间总数 <3600 每层次梁总根数 1200 每个房间周围最多可以容纳的梁墙数 <150 每个节点周围不重叠的梁墙数 《6 每层房间次梁布置的种类数 40 每层房间预制板布置的种类数 ≤40 每层房间楼板开洞的种类数 40 每个房间楼板开洞数 7 每个房间次梁布置数 16

第 2 章 STS 软件钢结构设计流程

2. 1 结构设计要点

2.1.1 设计依据

STS软件采用国家现行规范、规程设计各类钢结构构件，各种安装节点也参照了现行 国家建筑标准设计图集的做法。其中： 1.对于普通钢结构，如钢框架、钢桁架、钢支架、钢排架、钢吊车梁以及各类支撑 等，程序默认按《钢结构设计规范》GB50017一2003设计计算。 2.对于冷弯薄壁型钢结构，按《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018一2002设计计算。 3.对于轻型门式刚架，可以按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102： 2002或上海市标准《轻型钢结构设计规范》DBJ08一68—97设计计算。当门式刚架结构 不符合以上两部规范（规程）的设计规定时，可采用《钢结构设计规范》设计计算。 4.对于擦条、墙梁，可以分别按《冷弯薄壁型钢结构技术规范》和《门式刚架轻型 房屋钢结构技术规程》设计计算。 5.对于钢管混凝土、钢管混凝土组合截面，按《钢管混凝土结构设计与施工规程） CECS28/90设计计算

2.1.2钢材的物理力学性能指标

STS软件可以计算的杆件截面类型有100余种，其中包括： 1.矩形、圆形、工字形、箱形、圆管形、十字形、槽形、L形以及多边形等 2.各种型钢截面，包括角钢、槽钢、工字钢和H型钢，以上型钢截面可直接从程序 的型钢库中调用。 尚本基帕菜谷蒙惠

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3.型钢组合截面，如角钢组合截面，槽钢组合截面。 4.变截面杆件，包括矩形、工字形和箱形变截面杆件。 5.加腋梁截面，包括矩形、工字形和箱形加腋梁。 6.工字钢与钢筋混凝土楼板组合梁截面。 章業 8.钢管混凝土及钢管混凝土组成的格构式组合截面。 9.冷弯薄壁型钢截面及冷弯薄壁型钢组合截面。 各种通用的型钢规格及其相关参数由程序的数据库管理，一旦选用了某种规格的型 网，其截面特性由程序自动从型钢库中提取。对于其他异形截面及组合截面的截面特性则 日程序计算生成。

5提供了人机交互图形输人功能，对于不同类型的钢结构工程，可以采用不同的建

第2章STS软件钢结构设计流程

3.1门式刚架二维计算

3. 1. 1 概述

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3.1.2网格线输入与快速建模

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对于有夹层的门式刚架，夹层梁上的荷载，以及夹层梁平面外的计算长度则需在模型 生成后人工修改。 当选择《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》确定风荷载时，垂直于建筑物表面的风 荷载，按下列公式计算，

3.1.3构件定义和布置

2.删除：从“截面定义列表”中删除所选截面。 3。修改截面参数：修改“截面定义列表”中某一截面的参数，同时结构层布置的该 截面也修改为当前截面。结构中采用该标准截面的构件都进行修改。 4.复制：从“截面定义列表”中选择某一截面，修改后作为另一标准截面，用于快 速输人参数基本相同的截面。 5.修改截面类型：将“截面定义列表”中的某一标准截面的截面类型进行修改。同 时结构中采用该标准截面的构件截面类型都修改。 6.存入用户截面库：用于将所有显示在“截面定义列表”中的截面数据存人截面库 文件中。该文件名由用户定义，以文本文件的形式存储在指定位置（程序默认在当前工作 目录中）。

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3.1.4计算长度与铰接构件

点击【计算长度】进入刚架梁、柱平面内和平面外计算长度定义菜单，在这里可以定 义或修改梁、柱平面内、外的计算长度。 平面内计算长度系数默认值为一1.0，即平面内计算长度系数由程序根据相应的规范 或规程）自动计算。当有充分依据时，也可采用自定义值。对于标准的门式刚架结构，平 面内计算长度系数可以不用修改，采用软件的自动计算结果。 门式刚架梁和柱在平面外的计算长度程序默认值为构件实际长度。平面外计算长度应 取侧向支承点间的距离，所以需要根据结构在平面外的有效支承点间的距离修改平面外计 算长度。 文献【9]对目前在实际工程中关于门式刚架梁、柱平面外计算长度取值的诸多做法 作了详述，可供设计人员参考。 1.刚架梁平面外计算长度1、 通常情况下刚架梁在跨中为上翼缘受压，而在梁端为下翼缘受压，故分上翼缘和下翼 缘两种情况。 （1）上翼缘受压时，梁平面外计算长度l通常有两种取法 1）取上翼缘支撑的节距 支撑的节距按刚架跨度、柱距确定，通常取距的倍数，如1.5m擦距，支撑节距可 取3.0m、4.5m和6.0m。 大速前熊 2）取3m 不少轻型房屋门式刚架中取2倍距，当1.5m標距时取l一3.0m。如果以上2个榜 距3根標条均不在横向支撑节点时，標条将随刚架梁的上翼缘侧弯，不能起支撑作用，只 有位于支撑节点处的条才能起侧向支承点作用。当屋面刚度较好，与擦条的连接可靠 时，考虑屋面实际存在的蒙皮作用，取2个擦距，即3.0m，这按文献[6第5.1.2条的 精神在实践中也是可行的。 （2）下翼缘受压时，梁平面外计算长度l，一般有两种取法 馅面热邮菜来中麻 1）取隅撑的间距 隅撑间距L6取不大于16blV235/f，（bl为受压翼缘宽度），多数取3.0~4.5m。另一种 观点取与上翼缘横向支承节点处条相连的隅撑间距

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2）不设隅撑，取l0.4L（L。为刚架的跨度） 取1，一0.4L。的前提与刚架梁的弯矩图形有关，一般情况下，梁端为负弯矩，跨中为 正弯矩，考虑柱面风荷载使梁反弯点内移，故偏于安全地取反弯点距梁端为L/5，借用 文献[2]］第10.1.4条中格构式刚架平面外计算长度的计算公式得1,一0.4L.。国家建筑 标准设计《门式刚架轻型房屋钢结构（有吊车）》04SG518一3采用了这种做法，但对于跨 度较大的刚架，会出现平面外稳定应力控制设计的情况，造成用钢量过多。 2.刚架柱平面外计算长度1y 当有吊车时，上柱取上柱支撑与柱连接点的距离，即上柱长度；下柱取下柱支撑与柱 连接点的距离，即下柱长度。 无吊车时有两种取值方法： （1）取柱间支撑与柱连接点的距离，一般为柱全长 （2）与刚架梁相同，考虑墙梁与墙板的蒙皮作用，取l，一3.0m，可设计出合理的截 面，关键是墙板的刚度及其与墙梁的连接牢固程度。 点击【铰接构件】可以定义刚架柱脚的约束情况。通常情况下，对结构刚度要求较 高，例如带吊车的门式刚架，一般采用刚接柱脚；而对于普通门式刚架可采用铰接柱脚。

燃气标准规范范本3. 1.5荷载定义与布置

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3.1.6设计参数选择

（1）设计规范 对于轻型门式刚架，可以按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》或上海市标准《轻 型钢结构设计规范》设计计算。当门式刚架结构不符合以上两部规范（规程）的设计规定 时，可采用《钢结构设计规范》设计计算。 （2）设计控制参数 在“设计控制参数”中可以按所选规范（或规程）的规定，定义受压、受拉构件的容许 长细比、柱顶位移、梁的挠跨比等控制参数。当选择《钢结构设计规范》设计计算时，挠 度验算需要输入两个值：第一个“［/梁跨度”，为永久荷载和可变荷载标准值产生的挠 跨比容许值，第二个“「o1/梁跨度”，为可变荷载标准值产生的挠跨比容许值

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1）自重计算放大系数：程序是根据构件的截面尺寸来计算结构自重荷载，对于一些 附加重量，如节点板等，可通过该系数考虑这一影响。 2）钢柱计算长度系数计算方法：只在按《钢结构设计规范》线刚度比计算柱平面内 计算长度系数时考虑此参数，有侧移或无侧移框架应按《钢结构设计规范》的有关规定确 定。当按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》计算时，与此参数无关。 3）净截面和毛截面比值：在进行截面强度设计时应采用净截面，如果截面有削弱（如 孔洞等）幕墙标准规范范本，应考虑该系数。

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3.1.7截面优化与结构计算