pkpm版钢结构演示建筑
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➢ 梁端设计内力M，V ➢ 常用设计法：翼缘承担M，腹板承担V（适用范围） ➢ 精确设计法：翼缘和腹板共同承担M，腹板还承担V
M=Mf + Mw；Mf = M×If/I Mw = M－Mf
➢ 程序确定设计方法的原则： ➢ 未考虑计算地震时： 当If/I＜0.7时，采用精确设计法 当If/I≥0.7时，采用常用设计法 ➢ 考虑计算地震时，均采用精确设计法
2 STS-钢框架设计—— 2.4.2 设计参数，连接形式的选择
➢ 柱分段 ➢ 归并方法 ➢ 高强度螺栓连接，全焊连接 ➢ 螺栓直径，等级等参数 ➢ 梁拼接，柱拼接 ➢ 选择节点连接形式，比较 ➢ 选择原则根据具体连接情况确定
2 STS-钢框架设计—— 2.4.3 节点设计参数－螺栓排列
2 STS-钢框架设计—— 2.4.4 节点设计参数－连接参数
计算重级工作制吊车梁及其制动结构的强度，稳定性以及连接的强度时，应考虑由吊车 摆动引起的横向水平力（卡轨力），此卡轨力不与荷载规范规定的横向水平荷载同时考 虑。
Hk = α×Pk,max
软钩吊车α=0.1 抓斗或磁盘吊车α=0.15
硬钩吊车α=0.2
软件可以输入每台吊车的α系数
6 STS-工具箱
——
（1）加设盖板
（2）加腋
（3）RBS连接（狗骨式连接）
2 STS-钢框架设计—— 2.5 三维框架施工图
➢ 设计图 适用于出设计图的单位（设计院） ➢ 节点图 适用于出设计图的单位（设计院） ➢ 构件详图 适用于出详图的单位（制作单位） ➢ 平面布置图，立面布置图 ➢ 三维模型图（图例） ➢ 钢材统计和高强度螺栓统计
➢ 用于复杂空间杆系钢结构的建模与分析 ➢ 塔架，空间桁架，网架快速建模 ➢ 人机交互建立任意复杂空间结构模型 ➢ 荷载输入，设置约束 ➢ 荷载效应组合 ➢ 结构分析，满应力优化，构件设计 ➢ 计算结果查看
6.1 钢梯施工图
➢ 梯梁可以为钢板，槽钢
6 STS-工具箱
——
6.2 基本构件计算
➢ 连续墙梁计算 ➢ 门形支撑计算 ➢ 组合梁 ➢ 简支梁 ➢ 梁、柱基本构件计算，变截面构件考虑设计横向加劲肋后的计算
6 STS-工具箱
——
6.3 节点连接计算
➢ 框架连接节点计算 ➢ 梁柱连接、主次梁连接 ➢ 柱脚 ➢ 支撑与梁柱、柱脚连接
2 STS-钢框架设计—— 2.4.8 抗震极限承载能力验算
➢ 抗震极限承载力验算 （1）Mu≥1.2Mp （2）Vu≥1.3(2Mp/Ln)且Vu≥0.58HwTwFy
➢ 抗震极限承载力验算不满足时的措施 当（2）式不满足时，程序自动调整 当（1）式不满足式，可修改截面，或者使节点塑性铰外移的连接形式（见图示）
➢ 钢管节点连接计算 ➢ 焊缝、螺栓基本连接计算
6 STS-工具箱
——
6.4 钢结构专业编辑与绘图工具
➢ 移动标注，移动图块 ➢ 补充标注（编号，螺栓孔，焊缝等） ➢ 专业绘图工具（快速交互绘制施工图）
➢ 绘制构件断面和平面，立面 ➢ 参数化绘制多种形式节点板 ➢ 标注
7 STS-复杂空间结构4.6.2 节点设计方法—铰接
➢ 梁端设计内力V ➢ 梁柱连接：
连接承担V，V*e（偏心弯矩）
➢ 主次梁连接 （1）剪力V，V*e（偏心弯矩） （2）1.3V
2 STS-钢框架设计—— 2.4.7 节点域验算
➢ 节点域的屈服承载力
➢ 节点域的稳定性
软件按照上述要求进行了节点域验算，当验算不满足要求时，给出了满足要求的最小腹 板厚度。
内容安 排
➢STS 2005版本改进 ➢门式刚架设计改进 ➢框架设计改进 ➢框架顶层为门式刚架整体设计 ➢桁架、支架、框排架设计改进 ➢吊车梁设计改进 ➢工具箱(构件，连接计算)改进 ➢塔架、空间桁架、网架计算
STS 2005版本改进
➢ 新PKPM主菜单，新风格交互界面 ➢ 门式刚架二维设计，快捷、智能化 ➢ 门式刚架三维设计，立面建模方式 ➢ 三维框架设计图，针对设计院出图方式 ➢ PK交互输入与优化设计，集成建模，优化，计算 ➢ 底部框架+顶层门式刚架结构整体设计 ➢ 框架连接节点设计与施工图 ➢ 工具箱（连续墙梁，钢管连接计算，连接计算与绘图工具）
1 STS-门式刚架设计—— 1.8 问题探讨
➢ 支撑布置，刚性檩条，隅撑 ➢ 带夹层的门式刚架 ➢ 底部框架，上部门式刚架 ➢ 混凝土柱、钢梁的排架 ➢ 抽柱门式刚架
2 STS-钢框架设计—— 2.1 三维和二维模型方法
➢ 三维模型方法： 建立结构整体模型（改进同PMCAD） 用SATWE，TAT进行三维分析计算 接三维分析计算结果进行节点设计 面向设计院的设计图，节点施工图 面向制作单位的构件施工详图 三维模型图 统计结构整体用钢量，钢材订货表，高强度螺栓表
➢ 立面建模方式，形成三维数据，数据共享 ➢ 屋面檩条自动布置 ➢ 屋面支撑计算 ➢ 柱间支撑计算（门形支撑，双层支撑等复杂支撑计算） ➢ 柱脚锚栓布置图 ➢ 材料用量统计与报价
1 STS-门式刚架设计—— 1.7 檩条、墙梁计算
➢ 连续檩条计算：搭接长度，檩条截面优化 ➢ 刚性檩条考虑 ➢ 连续墙梁计算
二维模型方法：
计算檩条，墙梁，吊车梁等构件。
建立单榀门式刚架模型，优化，计算，节点设计，绘制施工图（功能集成在一个菜单 完成）。
精确统计单榀刚架钢材，高强度螺栓用量。
1 STS-门式刚架设计—— 1.2 二维快速，智能化建模
➢ 快速建模，考虑带夹层刚架快速建模 ➢ 截面，铰接自动布置 ➢ 恒、活荷载自动布置 ➢ 风荷载自动布置 ➢ 集成建模，优化，计算，施工图 ➢ 导出优化截面，可以修改模型数据 ➢ 计算结果查看，变截面构件容许腹板高厚比
➢ 二维模型方法： 单榀建模，计算，二维节点设计，施工图
2 STS-钢框架设计—— 2.2 三维模型输入
➢ 支撑、斜梁、次梁、荷载输入 ➢ 楼板厚度 ➢ 组合楼板 ➢ 荷载导算 ➢ 结构平面图与钢材统计（毛重）
2 STS-钢框架设计—— 2.3 用SATWE，TAT，PMSAP分析计算
➢ 有无侧移，计算长度系数修改 ➢ 特殊构件定义（铰接构件，门式刚架构件，组合梁） ➢ 考虑特殊风荷载与自定义荷载效应组合 ➢ 净截面和毛截面比值 ➢ 结果查看
➢ 模型输入，截面优化与结构计算 ➢ 实腹式组合截面，格构式组合截面，任意截面 ➢ 吊车荷载（双层吊车荷载，抽柱吊车荷载） ➢ 截面优化方法
➢ 节点设计与施工图绘制
5 STS-吊车梁设计 —— 5.1.1 吊车梁截面数据输入
5 STS-吊车梁设计 —— 5.1.2 吊车梁截面优化
➢ 输入0表示程序自动确定 ➢ 输入最大截面尺寸 ➢ 输入最小，最大截面尺寸 ➢ 变截面吊车梁 ➢ 给出5组重量最小的截面尺寸
5 STS-吊车梁设计 —— 5.1.4 疲劳计算
➢ GB50017-6.1.1 当应力变化的循环次数n≥5×104次时，应进行疲劳计算。 （GB17-88规定为n≥105次）
➢ 软件对中级工作制吊车可以选择是否进行疲劳计算
5 STS-吊车梁设计 —— 5.1.5 重级工作制吊车卡轨力
➢ GB50017-3.2.2条
2 STS-钢框架设计—— 2.4三维框架连接节点设计
➢ 读入设计内力 ➢ 定义连接设计参数 ➢ 选择连接形式 ➢ 全楼连接自动设计 ➢ 单个节点设计参数，连接方式修改 ➢ 节点设计结果修改 ➢ 计算结果查看
2 STS-钢框架设计—— 2.4.1 读入设计内力
➢ TAT设计内力 ➢ SATWE设计内力 ➢ PMSAP设计内力
（图1 门式刚架系统） （图2 恒载，风载弯矩图） （图3 弯矩包络图）
1 STS-门式刚架设计—— 1.5 吊车荷载
➢ 作用分两部分： ➢ 吊车梁的作用：以恒载输入 ➢ 吊车工作的作用： 吊车荷载考虑最不利情况
➢ 吊车荷载计算3个方法 ➢ 牛腿设计
1 STS-门式刚架设计—— 1.6 三维建模，屋面、墙面设计
3 STS-框架顶层为门式刚架设计
➢ 整体三维建模，轻型钢屋面考虑 ➢ 屋面设计 ➢ 用SATWE、TAT分析计算
➢ 特殊构件定义（门式刚架梁、柱） ➢ 特殊风荷载定义，荷载组合 ➢ 修改计算长度系数 ➢ 计算结果查看 ➢ 整体节点设计，节点修改 ➢ 整体绘制施工图，钢材和高强度螺栓统计
4 STS-桁架、支架、框排架
1 STS-门式刚架设计—— 1.3 抗风柱定义，一次完成计算
➢ 形式一：只承担山墙风荷载，不承担 屋面竖向荷载；
➢ 形式二：不但承担山墙风荷载，还承 担屋面竖向荷载（兼作摇摆柱）
<见前图>
1 STS-门式刚架设计—— 1.4 门式刚架计算长度取值
平面内计算长度系数 ➢ 用程序自动计算结果 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） ➢ 取最大受压翼缘侧向支撑点间的距离（隅撑间距）
d
t
B e R
2 STS-钢框架设计—— 2.4.5 节点设计参数－全焊连接
2 STS-钢框架设计—— 2.4.6 计算结果查看
计算结果详细输出 ➢ 翼缘对接焊缝计算 ➢ 连接板与柱翼缘连接焊缝计算 ➢ 梁净截面，连接板净截面验算 ➢ 螺栓群验算
2 STS-钢框架设计—— 2.4.6.1 节点设计方法—刚接
5 STS-吊车梁设计 —— 5.1.3 考虑其他荷载的作用
➢ 吊车轮压作用，吊车梁、制动结构、轨道自重与灰荷重等由程序计算（简化为轮压×增多系 数）
➢ 其他竖向荷载对强度、稳定性、竖向挠度的影响 如：走道板活荷载，悬挂荷载等
➢ 其他水平荷载对强度、水平挠度的影响 如：相邻跨吊车的横向水平荷载作用（中列柱）
1 STS-门式刚架设计—— 1.1 三维和二维模型方法（融为一体）
三维模型方法（图）：
建立结构整体模型，布置、计算屋面、墙面构件。 绘制施工图。
统计结构整体用钢量，报价，
立面建模，直接完成主刚架建模，优化，计算；根据立面模型形成整体模型，数据立 即更新，快速形成数据。
柱脚锚栓布置图，形成到JCCAD的数据。
M=Mf + Mw；Mf = M×If/I Mw = M－Mf
➢ 程序确定设计方法的原则： ➢ 未考虑计算地震时： 当If/I＜0.7时，采用精确设计法 当If/I≥0.7时，采用常用设计法 ➢ 考虑计算地震时，均采用精确设计法
2 STS-钢框架设计—— 2.4.2 设计参数，连接形式的选择
➢ 柱分段 ➢ 归并方法 ➢ 高强度螺栓连接，全焊连接 ➢ 螺栓直径，等级等参数 ➢ 梁拼接，柱拼接 ➢ 选择节点连接形式，比较 ➢ 选择原则根据具体连接情况确定
2 STS-钢框架设计—— 2.4.3 节点设计参数－螺栓排列
2 STS-钢框架设计—— 2.4.4 节点设计参数－连接参数
计算重级工作制吊车梁及其制动结构的强度，稳定性以及连接的强度时，应考虑由吊车 摆动引起的横向水平力（卡轨力），此卡轨力不与荷载规范规定的横向水平荷载同时考 虑。
Hk = α×Pk,max
软钩吊车α=0.1 抓斗或磁盘吊车α=0.15
硬钩吊车α=0.2
软件可以输入每台吊车的α系数
6 STS-工具箱
——
（1）加设盖板
（2）加腋
（3）RBS连接（狗骨式连接）
2 STS-钢框架设计—— 2.5 三维框架施工图
➢ 设计图 适用于出设计图的单位（设计院） ➢ 节点图 适用于出设计图的单位（设计院） ➢ 构件详图 适用于出详图的单位（制作单位） ➢ 平面布置图，立面布置图 ➢ 三维模型图（图例） ➢ 钢材统计和高强度螺栓统计
➢ 用于复杂空间杆系钢结构的建模与分析 ➢ 塔架，空间桁架，网架快速建模 ➢ 人机交互建立任意复杂空间结构模型 ➢ 荷载输入，设置约束 ➢ 荷载效应组合 ➢ 结构分析，满应力优化，构件设计 ➢ 计算结果查看
6.1 钢梯施工图
➢ 梯梁可以为钢板，槽钢
6 STS-工具箱
——
6.2 基本构件计算
➢ 连续墙梁计算 ➢ 门形支撑计算 ➢ 组合梁 ➢ 简支梁 ➢ 梁、柱基本构件计算，变截面构件考虑设计横向加劲肋后的计算
6 STS-工具箱
——
6.3 节点连接计算
➢ 框架连接节点计算 ➢ 梁柱连接、主次梁连接 ➢ 柱脚 ➢ 支撑与梁柱、柱脚连接
2 STS-钢框架设计—— 2.4.8 抗震极限承载能力验算
➢ 抗震极限承载力验算 （1）Mu≥1.2Mp （2）Vu≥1.3(2Mp/Ln)且Vu≥0.58HwTwFy
➢ 抗震极限承载力验算不满足时的措施 当（2）式不满足时，程序自动调整 当（1）式不满足式，可修改截面，或者使节点塑性铰外移的连接形式（见图示）
➢ 钢管节点连接计算 ➢ 焊缝、螺栓基本连接计算
6 STS-工具箱
——
6.4 钢结构专业编辑与绘图工具
➢ 移动标注，移动图块 ➢ 补充标注（编号，螺栓孔，焊缝等） ➢ 专业绘图工具（快速交互绘制施工图）
➢ 绘制构件断面和平面，立面 ➢ 参数化绘制多种形式节点板 ➢ 标注
7 STS-复杂空间结构4.6.2 节点设计方法—铰接
➢ 梁端设计内力V ➢ 梁柱连接：
连接承担V，V*e（偏心弯矩）
➢ 主次梁连接 （1）剪力V，V*e（偏心弯矩） （2）1.3V
2 STS-钢框架设计—— 2.4.7 节点域验算
➢ 节点域的屈服承载力
➢ 节点域的稳定性
软件按照上述要求进行了节点域验算，当验算不满足要求时，给出了满足要求的最小腹 板厚度。
内容安 排
➢STS 2005版本改进 ➢门式刚架设计改进 ➢框架设计改进 ➢框架顶层为门式刚架整体设计 ➢桁架、支架、框排架设计改进 ➢吊车梁设计改进 ➢工具箱(构件，连接计算)改进 ➢塔架、空间桁架、网架计算
STS 2005版本改进
➢ 新PKPM主菜单，新风格交互界面 ➢ 门式刚架二维设计，快捷、智能化 ➢ 门式刚架三维设计，立面建模方式 ➢ 三维框架设计图，针对设计院出图方式 ➢ PK交互输入与优化设计，集成建模，优化，计算 ➢ 底部框架+顶层门式刚架结构整体设计 ➢ 框架连接节点设计与施工图 ➢ 工具箱（连续墙梁，钢管连接计算，连接计算与绘图工具）
1 STS-门式刚架设计—— 1.8 问题探讨
➢ 支撑布置，刚性檩条，隅撑 ➢ 带夹层的门式刚架 ➢ 底部框架，上部门式刚架 ➢ 混凝土柱、钢梁的排架 ➢ 抽柱门式刚架
2 STS-钢框架设计—— 2.1 三维和二维模型方法
➢ 三维模型方法： 建立结构整体模型（改进同PMCAD） 用SATWE，TAT进行三维分析计算 接三维分析计算结果进行节点设计 面向设计院的设计图，节点施工图 面向制作单位的构件施工详图 三维模型图 统计结构整体用钢量，钢材订货表，高强度螺栓表
➢ 立面建模方式，形成三维数据，数据共享 ➢ 屋面檩条自动布置 ➢ 屋面支撑计算 ➢ 柱间支撑计算（门形支撑，双层支撑等复杂支撑计算） ➢ 柱脚锚栓布置图 ➢ 材料用量统计与报价
1 STS-门式刚架设计—— 1.7 檩条、墙梁计算
➢ 连续檩条计算：搭接长度，檩条截面优化 ➢ 刚性檩条考虑 ➢ 连续墙梁计算
二维模型方法：
计算檩条，墙梁，吊车梁等构件。
建立单榀门式刚架模型，优化，计算，节点设计，绘制施工图（功能集成在一个菜单 完成）。
精确统计单榀刚架钢材，高强度螺栓用量。
1 STS-门式刚架设计—— 1.2 二维快速，智能化建模
➢ 快速建模，考虑带夹层刚架快速建模 ➢ 截面，铰接自动布置 ➢ 恒、活荷载自动布置 ➢ 风荷载自动布置 ➢ 集成建模，优化，计算，施工图 ➢ 导出优化截面，可以修改模型数据 ➢ 计算结果查看，变截面构件容许腹板高厚比
➢ 二维模型方法： 单榀建模，计算，二维节点设计，施工图
2 STS-钢框架设计—— 2.2 三维模型输入
➢ 支撑、斜梁、次梁、荷载输入 ➢ 楼板厚度 ➢ 组合楼板 ➢ 荷载导算 ➢ 结构平面图与钢材统计（毛重）
2 STS-钢框架设计—— 2.3 用SATWE，TAT，PMSAP分析计算
➢ 有无侧移，计算长度系数修改 ➢ 特殊构件定义（铰接构件，门式刚架构件，组合梁） ➢ 考虑特殊风荷载与自定义荷载效应组合 ➢ 净截面和毛截面比值 ➢ 结果查看
➢ 模型输入，截面优化与结构计算 ➢ 实腹式组合截面，格构式组合截面，任意截面 ➢ 吊车荷载（双层吊车荷载，抽柱吊车荷载） ➢ 截面优化方法
➢ 节点设计与施工图绘制
5 STS-吊车梁设计 —— 5.1.1 吊车梁截面数据输入
5 STS-吊车梁设计 —— 5.1.2 吊车梁截面优化
➢ 输入0表示程序自动确定 ➢ 输入最大截面尺寸 ➢ 输入最小，最大截面尺寸 ➢ 变截面吊车梁 ➢ 给出5组重量最小的截面尺寸
5 STS-吊车梁设计 —— 5.1.4 疲劳计算
➢ GB50017-6.1.1 当应力变化的循环次数n≥5×104次时，应进行疲劳计算。 （GB17-88规定为n≥105次）
➢ 软件对中级工作制吊车可以选择是否进行疲劳计算
5 STS-吊车梁设计 —— 5.1.5 重级工作制吊车卡轨力
➢ GB50017-3.2.2条
2 STS-钢框架设计—— 2.4三维框架连接节点设计
➢ 读入设计内力 ➢ 定义连接设计参数 ➢ 选择连接形式 ➢ 全楼连接自动设计 ➢ 单个节点设计参数，连接方式修改 ➢ 节点设计结果修改 ➢ 计算结果查看
2 STS-钢框架设计—— 2.4.1 读入设计内力
➢ TAT设计内力 ➢ SATWE设计内力 ➢ PMSAP设计内力
（图1 门式刚架系统） （图2 恒载，风载弯矩图） （图3 弯矩包络图）
1 STS-门式刚架设计—— 1.5 吊车荷载
➢ 作用分两部分： ➢ 吊车梁的作用：以恒载输入 ➢ 吊车工作的作用： 吊车荷载考虑最不利情况
➢ 吊车荷载计算3个方法 ➢ 牛腿设计
1 STS-门式刚架设计—— 1.6 三维建模，屋面、墙面设计
3 STS-框架顶层为门式刚架设计
➢ 整体三维建模，轻型钢屋面考虑 ➢ 屋面设计 ➢ 用SATWE、TAT分析计算
➢ 特殊构件定义（门式刚架梁、柱） ➢ 特殊风荷载定义，荷载组合 ➢ 修改计算长度系数 ➢ 计算结果查看 ➢ 整体节点设计，节点修改 ➢ 整体绘制施工图，钢材和高强度螺栓统计
4 STS-桁架、支架、框排架
1 STS-门式刚架设计—— 1.3 抗风柱定义，一次完成计算
➢ 形式一：只承担山墙风荷载，不承担 屋面竖向荷载；
➢ 形式二：不但承担山墙风荷载，还承 担屋面竖向荷载（兼作摇摆柱）
<见前图>
1 STS-门式刚架设计—— 1.4 门式刚架计算长度取值
平面内计算长度系数 ➢ 用程序自动计算结果 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） ➢ 取最大受压翼缘侧向支撑点间的距离（隅撑间距）
d
t
B e R
2 STS-钢框架设计—— 2.4.5 节点设计参数－全焊连接
2 STS-钢框架设计—— 2.4.6 计算结果查看
计算结果详细输出 ➢ 翼缘对接焊缝计算 ➢ 连接板与柱翼缘连接焊缝计算 ➢ 梁净截面，连接板净截面验算 ➢ 螺栓群验算
2 STS-钢框架设计—— 2.4.6.1 节点设计方法—刚接
5 STS-吊车梁设计 —— 5.1.3 考虑其他荷载的作用
➢ 吊车轮压作用，吊车梁、制动结构、轨道自重与灰荷重等由程序计算（简化为轮压×增多系 数）
➢ 其他竖向荷载对强度、稳定性、竖向挠度的影响 如：走道板活荷载，悬挂荷载等
➢ 其他水平荷载对强度、水平挠度的影响 如：相邻跨吊车的横向水平荷载作用（中列柱）
1 STS-门式刚架设计—— 1.1 三维和二维模型方法（融为一体）
三维模型方法（图）：
建立结构整体模型，布置、计算屋面、墙面构件。 绘制施工图。
统计结构整体用钢量，报价，
立面建模，直接完成主刚架建模，优化，计算；根据立面模型形成整体模型，数据立 即更新，快速形成数据。
柱脚锚栓布置图，形成到JCCAD的数据。