PKPM—STS讲义第一章

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2 STS-门式刚架二维设计 门式刚架二维设计—— 门式刚架二维设计
2.1.2 构件定义，截面分类 构件定义，
轴心受压构件对Y轴截面分类 轴心受压构件对 轴截面分类
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长细比相同时， 类截面稳定系数大于c类截面 类截面稳定系数大于 类截面， 长细比相同时，b类截面稳定系数大于 类截面，即b类截面稳 类截面稳 定承载能力高于c类截面 类截面。 定承载能力高于 类截面。
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1.5 三维模型图
绘制整体三维模型图
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1 STS-门式刚架三维设计 门式刚架三维设计—— 门式刚架三维设计
1.6 三维效果图
用三维实体方式真实的表示刚架主构件、围护构件； 用三维实体方式真实的表示刚架主构件、围护构件； 自动铺设屋面板、墙面板； 自动铺设屋面板、墙面板； 自动形成门、窗洞口以及雨蓬； 自动形成门、窗洞口以及雨蓬； 自动设置包边； 自动设置包边； 自动形成厂房周围道路，进行场景设计； 自动形成厂房周围道路，进行场景设计； 能交互布置天沟和雨水管，并提供相应的编辑功能。 能交互布置天沟和雨水管，并提供相应的编辑功能。
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1.2.4 自动二维计算
形成数据和自动计算
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1 STS-门式刚架三维设计 门式刚架三维设计—— 门式刚架三维设计
1.2.5 整体结果查看
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1.2.5 选择立面查看
选择查看计算结果
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1 STS-门式刚架三维设计 门式刚架三维设计—— 门式刚架三维设计
1.3.1 屋面、墙面设计 屋面、
1.2.3 适应抽柱厂房
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抽柱厂房、弹性支座 抽柱厂房、
1.根据托梁刚度， 1.根据托梁刚度，确定 根据托梁刚度 弹性支座刚度 2.首先计算抽柱榀， 2.首先计算抽柱榀，自 首先计算抽柱榀 动设置弹性支座， 动设置弹性支座，将反 力传递给托梁， 力传递给托梁，进而传 递给相邻框架 3.计算顺序自动考虑 3.计算顺序自动考虑
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1 STS-门式刚架三维设计 门式刚架三维设计—— 门式刚架三维设计
1.2.1 三维建模－立面编辑形成 三维建模－
横向立面
纵向立面
整体模型
通过横向、纵向 纵向立面编辑、系杆布置来形成整体模型 纵向
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1 STS-门式刚架三维设计 门式刚架三维设计—— 门式刚架三维设计
1.2.1 三维建模－屋面墙面布置形成 三维建模－
）（图 ）（图 （隅撑间距）（图1 门式刚架系统）（图2 恒载，风载弯矩图）（图3 弯矩包络图） 隅撑间距） 门式刚架系统）（ 恒载，风载弯矩图）（ 弯矩包络图）
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2 STS-门式刚架二维设计 门式刚架二维设计—— 门式刚架二维设计
1、在平面网格上，通过二维建模 、在平面网格上， 方式， 方式，建立立面二维模型 2、通过立面复制，建立三维模型 、通过立面复制， 3、通过墙面布置，输入柱间支撑 、通过墙面布置， 4、通过楼层布置，输入屋面支撑和系杆 、通过楼层布置， 形成整体三维模型
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1 STS-门式刚架三维设计 门式刚架三维设计—— 门式刚架三维设计
屋面墙面构件布置，计算， 屋面墙面构件布置，计算，施工图 屋面檩条，隅撑， 屋面檩条，隅撑，拉条自动布置 墙面门、窗洞口交互布置，墙梁，隅撑， 墙面门、窗洞口交互布置，墙梁，隅撑，拉条自动布置 屋面支撑、柱间支撑可以在整体模型中体现 屋面支撑、
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1 STS-门式刚架三维设计 门式刚架三维设计—— 门式刚架三维设计
1.5 整体结构三维模型图
自动读取三维模型数据，包括刚架立面信息、围护 自动读取三维模型数据，包括刚架立面信息、 构件布置信息，用三维实体方式真实显示构件； 构件布置信息，用三维实体方式真实显示构件； 自动进行围护构件之间， 自动进行围护构件之间，以及围护构件与主刚架构 件的连接设计（如檩条与刚架的连接、檩条与隅撑 件的连接设计（如檩条与刚架的连接、 的连接、支撑与刚架构件的连接等）。 的连接、支撑与刚架构件的连接等）。
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2 STS-门式刚架二维设计 门式刚架二维设计—— 门式刚架二维设计
2.1.2 构件定义，截面分类 构件定义，
截面分类由软件根据GB50017 截面分类由软件根据 自动确定，当存在多个选择时， 自动确定，当存在多个选择时， 一般取低的（偏安全） 一般取低的（偏安全） 只有少数截面用户可以干预， 只有少数截面用户可以干预， 例如焊接H形截面 例如焊接 形截面 修改截面分类要有根据， 修改截面分类要有根据，对材 料要求在施工图中要进行明确 说明！ 说明！
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平面内计算长度系数
用程序自动计算结果
2 STS-门式刚架二维设计 门式刚架二维设计—— 门式刚架二维设计
2.1.3 门式刚架计算长度取值
平面外计算长度 原则为侧向支撑点间的距离 屋面和檩条对上翼缘的作用 隅撑的作用与设置（弯矩图例） 隅撑的作用与设置（弯矩图例） 取最大受压翼缘侧向支撑点间的距离
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1.6 三维效果图
绘制三维效果图、渲染图
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2.1.1 二维模型方法
二维模型方法： 二维模型方法： 计算檩条，墙梁， 计算檩条，墙梁，吊车梁等构件 计算柱间支撑， 计算柱间支撑，屋面支撑 计算抗风柱 单榀刚架建模，截面优化， 单榀刚架建模，截面优化，结构计算 节点设计与绘制施工图
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1.3.3 屋面、墙面构件自动布置 屋面、
自动布置维护构件
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1.3.4 屋面、墙面构件优化 屋面、
自动进行檩条优化
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1.3.5 屋面、墙面构件自动绘图 屋面、
自动绘制维护构件施工图
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1.4 绘制门式刚架施工图
1.2.2 吊车荷载平面布置
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1.2.3 荷载作用与导算
横向立面荷载
– 竖向恒活荷载，横向吊车、风、地震 – 由用户输入
屋面支撑荷载
– 纵向风荷载 – 软件自动生成和加载
柱间支撑所在纵向立面荷载
– – – – 纵向风荷载 吊车纵向刹车力 重力荷载代表值 软件自动生成和加载
1.2.2 吊车荷载作用含义
反映吊车工作的最不利作用： 反映吊车工作的最不利作用：
根据吊车资料中：最大轮压、最小轮压、 根据吊车资料中：最大轮压、最小轮压、轮距 按照简支梁影响线计算
n21 x1i x2 i = max{∑ × Pmax 1 + ∑ × Pmax 2 } i =1 l1 i =1 l2 n1
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2 STS-门式刚架二维设计 门式刚架二维设计—— 门式刚架二维设计
2.1.3 构件定义，抗风柱考虑 构件定义，
形式一： 形式一：只承担山墙风 荷载， 荷载，不承担屋面竖向 荷载； 荷载； 形式二：不但承担山墙 形式二： 风荷载， 风荷载，还承担屋面竖 向荷载（兼作摇摆柱） 向荷载（兼作摇摆柱） 应将抗风柱传递给刚架 梁的力， 梁的力，传递给屋面支 撑系统，避免刚架梁受 撑系统， 扭。
Dmax
Dmax
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1.2.2 吊车荷载平面布置
选择工作标高所在平面， 选择工作标高所在平面，布置吊车工作区域 自动形成各榀刚架计算需要的吊车荷载 纵向立面计算时， 纵向立面计算时，自动加载吊车纵向刹车力
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1 STS-门式刚架三维设计 门式刚架三维设计—— 门式刚架三维设计
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1.4.1 绘图参数设置
门式刚架绘图参数设置
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1.4.1 自动绘图
自动绘制门式刚架施工图
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1.4.1 施工图查看与编辑
施工图查看与编辑
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1.4.1 施工图重新设计
节点设计结果查看，与施工图重新设计
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1 STS-门式刚架三维设计 门式刚架三维设计—— 门式刚架三维设计
1.2.3 适应抽柱厂房 自动根据托梁刚度，生成弹性支座。 自动生成抽柱吊车荷载 自动确定计算顺序
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1.2.4 自动二维计算 自动二维计算
根据计算顺序，完成屋面支撑，横向、纵向立面自动计算。
可以在三维模型中设置梁梁拼接、 可以在三维模型中设置梁梁拼接、柱侧垂直 适用于所有刚架： 适用于所有刚架：
– 绘图参数设置 – 节点设计参数设置
自动完成： 自动完成：
– 各榀刚架施工图的绘制 – 设计总说明和柱脚锚栓布置图 – 全楼钢材订货表（包括主刚架零件、围护构件零件） 全楼钢材订货表（包括主刚架零件、围护构件零件）
钢结构CAD软件 软件STS 钢结构 软件
（08 版）
中国建筑科学研究院 建筑工程软件研究所
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主要内容
门式刚架三维设计 门式刚架二维设计 常见问题与软件处理方法
超出门式刚架规程使用范围的钢结构 混凝土柱， 混凝土柱，轻钢屋盖结构 顶层为门式刚架的框架结构
吊车梁计算
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1 STS-门式刚架三维设计 门式刚架三维设计—— 门式刚架三维设计
1.3.2屋面、墙面构件自动布置、优化、 1.3.2屋面、墙面构件自动布置、优化、绘图 屋面
布置、优化计算和绘图 布置、
布置：围护构件布置提供自动布置、交互布置结合方式。 布置：围护构件布置提供自动布置、交互布置结合方式。 优化计算：可以完成单根构件的计算；能实现屋面檩条、墙面 优化计算：可以完成单根构件的计算；能实现屋面檩条、 中墙架梁的优化，并自动根据优化结果更新模型数据。 中墙架梁的优化， 绘图：可以交互选择各类围护构件进行施工详图绘制；能自动 绘图：可以交互选择各类围护构件进行施工详图绘制； 完成所有屋面墙面围护构件施工详图绘制。 完成所有屋面墙面围护构件施工详图绘制。
二维模型方法： 二维模型方法：
门式刚架、屋面支撑、柱间支撑、檩条墙梁， 门式刚架、屋面支撑、柱间支撑、檩条墙梁，吊车梁等分别计算
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1 STS-门式刚架三维设计 门式刚架三维设计—— 门式刚架三维设计
1.2 三维模型方法
三维模型方法： 三维模型方法： 不同于PM按标准层建模的方法 按标准层建模的方法 不同于 通过单榀立面建模， 通过单榀立面建模，建立结构整体模型 屋面、墙面设计 屋面、 自动计算门式刚架、屋面支撑、 自动计算门式刚架、屋面支撑、柱间支撑 自动绘制施工图 适应抽柱厂房
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1 STS-门式刚架三维设计 门式刚架三维设计—— 门式刚架三维设计
1.2.2 纵向立面荷载
柱间支撑所在纵向立面荷载
– 纵向风荷载 – 吊车纵向刹车力 – 重力荷载代表值 （根据受荷宽度内横向立面恒载、活载自动确定） – 软件自动加载
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1 STS-门式刚架三维设计 门式刚架三维设计—— 门式刚架三维设计
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2 STS-门式刚架二维设计 门式刚架二维设计—— 门式刚架二维设计
2.1.3 门式刚架计算长度取值
适用于单层结构 考虑了结构整体抗侧移刚度 考虑了摇摆柱影响、 考虑了摇摆柱影响、各柱轴力不同的影响 考虑了柱脚约束的影响。 考虑了柱脚约束的影响。 柱脚铰接时， 柱脚铰接时， 柱计算长度系数乘以0.85； 柱计算长度系数乘以0.85； 柱脚刚接时， 柱脚刚接时， 柱计算长度系数乘以1.2； 柱计算长度系数乘以1.2；
1.1 三维和二维模型方法
三维模型方法（ 三维模型方法（图）： 08版更加突出了三维模型方法 版更加突出了三维模型方法
建立结构整体模型， 建立结构整体模型，自动形成吊车荷载 布置屋面、 布置屋面、墙面构件 自动计算门式刚架、屋面支撑、柱间支撑 自动计算门式刚架、屋面支撑、 自动绘制全套施工图 统计结构整体用钢量， 统计结构整体用钢量，报价 形成到JCCAD的数据 的数据 形成到 整体模型图和渲染效果图 适应抽柱门式刚架厂房
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1 STS-门式刚架三维设计 门式刚架三维设计—— 门式刚架三维设计
1.2.3 横向立面荷载
横向立面荷载
– 竖向恒活荷载，横向吊车、风、地震 – 由用户输入
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1 STS-门式刚架三维设计 门式刚架三维设计—— 门式刚架三维设计
1.2.3 屋面支撑荷载
屋面支撑荷载
– 搜索柱间支撑与屋面支撑，自动形成计算 搜索柱间支撑与屋面支撑，自动形成计算 简图 – 自动确定屋面风荷载迎风面积 – 纵向风荷载软件自动加载 纵向风荷载软件自动加载