km门式刚架设计讲义PPT课件
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《门式钢架结构设计》课件
通过本课件的学习，总结门式钢架结构设计的关键要点和实践经验。
展望门式钢架结构的未来发展方向
对门式钢架结构的新技术、新材料和应用领域进行展望和探讨。
钢材选择
钢材的规格和品种
根据结构设计要求，选择适合的钢材规格和品种。
钢材的强度等级
根据设计荷载和结构要求，选择相应强度等级的钢材。
设计案例
建筑类门式钢架结构设计
展示建筑类门式钢架结构在大型工业建筑中的设计 与应用。
桥梁类门式钢架结构设计
介绍桥梁类门式钢架结构的设计原理和典型案例。
结论
总结门式钢架结构设计要点
《门式钢架结构设计》PPT课 件
介绍
门式钢架结构是一种常见的大跨度建筑结构，具有独特的设计特点和广泛的应用领域。
设计过程
1
确定结构类型
根据使用要求和场地条件选择适合的门
确定荷载
2
式钢架结构类型。
分析和计算结构ห้องสมุดไป่ตู้承受的荷载，包括静
态荷载和动态荷载。
3
计算结构尺寸
基于荷载计算和结构力学原理，确定门
结构构件设计
4
式钢架结构的尺寸。
选择合适的构件材料和尺寸，并进行详 细的构件设计。
设计要点
稳定性设计
通过合理的结构布置和支撑设计，确保门式钢 架结构的稳定性。
刚度设计
通过控制结构的刚度，满足门式钢架结构在使 用过程中的变形要求。
强度设计
根据荷载计算结果，保证门式钢架结构的强度 和承载能力。
疲劳设计
考虑结构在长期使用中的疲劳损伤，采取合适 的疲劳设计措施。
展望门式钢架结构的未来发展方向
对门式钢架结构的新技术、新材料和应用领域进行展望和探讨。
钢材选择
钢材的规格和品种
根据结构设计要求，选择适合的钢材规格和品种。
钢材的强度等级
根据设计荷载和结构要求，选择相应强度等级的钢材。
设计案例
建筑类门式钢架结构设计
展示建筑类门式钢架结构在大型工业建筑中的设计 与应用。
桥梁类门式钢架结构设计
介绍桥梁类门式钢架结构的设计原理和典型案例。
结论
总结门式钢架结构设计要点
《门式钢架结构设计》PPT课 件
介绍
门式钢架结构是一种常见的大跨度建筑结构，具有独特的设计特点和广泛的应用领域。
设计过程
1
确定结构类型
根据使用要求和场地条件选择适合的门
确定荷载
2
式钢架结构类型。
分析和计算结构ห้องสมุดไป่ตู้承受的荷载，包括静
态荷载和动态荷载。
3
计算结构尺寸
基于荷载计算和结构力学原理，确定门
结构构件设计
4
式钢架结构的尺寸。
选择合适的构件材料和尺寸，并进行详 细的构件设计。
设计要点
稳定性设计
通过合理的结构布置和支撑设计，确保门式钢 架结构的稳定性。
刚度设计
通过控制结构的刚度，满足门式钢架结构在使 用过程中的变形要求。
强度设计
根据荷载计算结果，保证门式钢架结构的强度 和承载能力。
疲劳设计
考虑结构在长期使用中的疲劳损伤，采取合适 的疲劳设计措施。
《门式钢架结构详解》课件
预应力加固
通过施加预应力，改变结构的受力状态，提 高结构的承载能力和稳定性。
灌浆加固
将高强度的灌浆料灌入到门式钢架结构的裂 缝中，修复裂缝并提高结构的整体性。
06
门式钢架结构的发展 趋势与展望
新材料的应用
高强度钢材
随着冶金技术的进步，高强度钢材的 研发和应用逐渐普及，能够提高门式 钢架结构的承载能力和稳定性。
连接固定
将钢架与基础进行连接固定，确保钢架的稳定性。
施工质量控制
质量管理体系建立
建立完善的质量管理体系，明确质量管理目标、职责、流程等。
过程控制
对施工过程进行严格的质量控制，包括材料检验、工序检查、成 品验收等，确保施工质量符合要求。
质量检测与验收
对施工完成的门式钢架结构进行质量检测和验收，确保结构安全 可靠。
03
钢架梁的长度可根据需要拼接 组合，以满足不同跨度的要求 。
钢架柱
钢架柱是门式钢架结构的垂直 支撑构件，通常采用热轧型钢
或焊接H型钢制成。
钢架柱的截面形式主要有H 型和管型等，根据高度和荷 载的不同选择合适的截面形
式。
钢架柱的截面尺寸和数量可根 据需要进行调整，以满足不同
高度的要求。
支撑系统
支撑系统是门式钢架结构的重要组成部分，用于 承受水平荷载和传递纵向力。
05
门式钢架结构的维护 与加固
日常维护
定期清洁
定期对门式钢架结构进行清洁，去除表面污垢和尘土，保持结构外 观整洁。
检查锈蚀情况
定期检查门式钢架结构的锈蚀情况，发现锈蚀应及时进行除锈和涂 装保护。
监测变形
观察门式钢架结构的变形情况，如发现异常应及时采取措施进行纠正 。
损伤检测与评估
《门式钢架》课件
防腐处理到位
确保防锈漆等防腐材料使用符 合工艺要求。
质量检测严格
对每个制造环节进行质量检测 ，确保最终产品质量合格。
安装施工方法
基础制作
根据设计图纸，制作门式钢架 的基础结构。
安装准备
核对门式钢架的尺寸、型号， 准备安装工具和材料。
安装就位
将门式钢架按照设计要求吊装 到基础上，调整位置和高度。
固定连接
05
CATALOGUE
门式钢架的未来发展与展望
新材料的应用
高强度钢材
随着技术的进步，高强度钢材的强度 和韧性不断提高，能够满足更复杂的 结构和更严格的承载要求。
轻质材料
轻质材料的出现为门式钢架的轻量化 设计提供了可能，降低结构自重，提 高抗震性能。
新技术的应用
智能制造
通过引入先进的机器人和自动化技术，实现门式钢架的智能 化生产和加工，提高生产效率和精度。
CATALOGUE
门式钢架的工程实例
实例一：某大型工业厂房的门式钢架结构
总结词
大型、工业厂房、承载力强
详细描述
该实例展示了一个大型工业厂房的门式钢架结构，具有强大的承载能力，能够 承受重型设备和生产活动的荷载。该结构采用高强度钢材，经过精确的计算和 设计，确保了安全性和稳定性。
实例二：某桥梁的门式钢架结构
将门式钢架与基础结构进行固 定连接，确保稳定牢固。
安装质量控制
基础制作精度
确保基础结构的尺寸、水平度等符合设计要 求。
安装位置准确
确保门式钢架安装位置准确，符合设计图纸 要求。
门式钢架验收
核对门式钢架的尺寸、型号，检查是否有损 伤、变形。
固定连接牢固
确保门式钢架与基础结构的固定连接牢固、 稳定。
《门式钢架》PPT课件
2021/4/25
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五、门式刚架的构造
1、门式刚架外形
有水平横梁式和折线横梁式两种，它的选择主要服从建筑排水和建筑造型 的考虑。
刚架之间是以纵梁及板整体连接（即屋盖相当于一肋形屋盖，刚架的横梁 相当于肋形楼盖的主梁）。
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2、支座构造
根据支座的构造，刚架分铰接与刚接两种。铰接时刚架横梁弯矩较 大，梁截面大些，柱一般做成变截面，基础较小。固接时刚架横梁截 面较小，柱为不变断面而基础较大。
• 门式刚架刚度较差，受荷载后产生挠 度。用于工业厂房时，吊车起重量不 能过大。
• 与拱结构相比，刚架仍然属于以受弯 为主的结构，材料强度不能充分发挥 作用，这就造成了刚架结构自重较大， 用料较多，适用跨度受到限制。
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第二节 门式刚架的类型与构造
• 一、 门式刚架的受力特点 • 梁和柱整体刚性连接，受力时相互约束，因
4、高跨比
门式刚架的跨度与柱高的比例问题，即高跨比了，从结构观点看，由于 柱高的减少将使推力增大，从推力线来看，对三铰门架来说，最好的形式 是高度大于跨度；但对两铰门架来说，由于跨中弯矩的存在，跨度稍大于 高度就成为合理的了。总的来说，高跨比h/H=0.75是比较合理的。
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12
5、刚架的配筋
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四、门式刚架结构的经济指标
刚架形式
刚架用料
钢（kg）
混凝土 （m3)
基础用料
总材料用量
混凝土
混凝土
钢（kg） （m3) 钢（kg） （m3)
无铰
364
3.00
68.0
4.28
432
钢结构 门式刚架结构设计ppt课件
﹡ 墙梁布置
考虑门窗、挑檐、雨棚等的具体情况； 压型钢板墙面宜布置在柱外； 间距由计算确定。
精品课件
14
﹡支撑和刚性系杆布置 布置原则：
温度区段 柱间支撑与屋面横向支撑同时设置
位置、间距(30～45;60)
高度大时分层设，宽度大时内柱设 刚架转折处 支撑交叉点
支撑形式：
十字交叉圆钢支撑，夹角30°-60°型钢支
精品课件
11
坡度 1/20~1/8
运输单元 柱子单独一个，梁可为多个。单元内焊接，单元间可 通过端板用高强螺栓连接
吊车 ❖悬挂吊车：起重量不大于3吨 ❖桥式吊车：不大于20吨，轻、中级工作制
精品课件
12
1.2.2 结构布置
﹡刚架的建筑尺寸和布置
跨度：9~36m；高度：4.5~9m（室内净空）；
表 1刚架的风荷载体型系数
分
区
建筑
端
区
中间区
类型
1E 2E 3E 4E 5E 6E 1
2
3
4
5
6
封闭式 部分封式
＋ 0.50 － 1.40 － 0.80 － 0.70 ＋ 0.90 － 0.30 ＋ 0.25 － 1.00 － 0.65 － 0.55 ＋ 0.65 － 0.15 ＋ 0.10 － 1.80 － 1.20 － 1.10 ＋ 1.00 － 0.20 － 0.15 － 1.40 － 1.05 － 0.95 ＋ 0.75 － 0.05
18
➢ 荷载效应组合: 应符合以下原则 ⑴ 屋面均布活荷载不与雪荷载同时考虑，应取两者中 的较大值； ⑵ 积灰荷载应与雪荷载或屋面均布活荷载中的较大值 同时考虑； ⑶ 施工或检修集中荷载不与屋面材料或檩条自重以外 的其它荷载同时考虑； ⑷ 多台吊车的组合应符合GB50009的规定； ⑸ 风荷载不与地震作用同时考虑。
考虑门窗、挑檐、雨棚等的具体情况； 压型钢板墙面宜布置在柱外； 间距由计算确定。
精品课件
14
﹡支撑和刚性系杆布置 布置原则：
温度区段 柱间支撑与屋面横向支撑同时设置
位置、间距(30～45;60)
高度大时分层设，宽度大时内柱设 刚架转折处 支撑交叉点
支撑形式：
十字交叉圆钢支撑，夹角30°-60°型钢支
精品课件
11
坡度 1/20~1/8
运输单元 柱子单独一个，梁可为多个。单元内焊接，单元间可 通过端板用高强螺栓连接
吊车 ❖悬挂吊车：起重量不大于3吨 ❖桥式吊车：不大于20吨，轻、中级工作制
精品课件
12
1.2.2 结构布置
﹡刚架的建筑尺寸和布置
跨度：9~36m；高度：4.5~9m（室内净空）；
表 1刚架的风荷载体型系数
分
区
建筑
端
区
中间区
类型
1E 2E 3E 4E 5E 6E 1
2
3
4
5
6
封闭式 部分封式
＋ 0.50 － 1.40 － 0.80 － 0.70 ＋ 0.90 － 0.30 ＋ 0.25 － 1.00 － 0.65 － 0.55 ＋ 0.65 － 0.15 ＋ 0.10 － 1.80 － 1.20 － 1.10 ＋ 1.00 － 0.20 － 0.15 － 1.40 － 1.05 － 0.95 ＋ 0.75 － 0.05
18
➢ 荷载效应组合: 应符合以下原则 ⑴ 屋面均布活荷载不与雪荷载同时考虑，应取两者中 的较大值； ⑵ 积灰荷载应与雪荷载或屋面均布活荷载中的较大值 同时考虑； ⑶ 施工或检修集中荷载不与屋面材料或檩条自重以外 的其它荷载同时考虑； ⑷ 多台吊车的组合应符合GB50009的规定； ⑸ 风荷载不与地震作用同时考虑。
《门式钢架》课件
《门式钢架》PPT课件
门式钢架是一种常见的结构形式，具有广泛的应用领域。本课件将介绍门式 钢架的定义、优点和应用，以及其结构、制造与安装，应用案例，对现代建 筑的作用和未来的发展趋势。
简介
门式钢架是一种结构形式，由钢材和连接件构成。它的优点包括承载能力强、稳定性好，适用于大跨度建筑和工业 厂房等领域。 门式钢架在工业、商业、体育场馆等领域都有广泛的应用，能满足各类建筑的特殊需要。Fra bibliotek应用案例
工业厂房
门式钢架广泛应用于工业厂房，能 够承受大荷载和提供宽敞的空间， 满足生产和储存需求。
物流仓储
门式钢架在物流仓储领域有很多应 用，通过有效的空间利用，提高仓 储效率。
体育场馆
门式钢架能够提供大跨度的空间， 适用于体育场馆建设，为观众和参 赛者提供良好的观赛和比赛环境。
总结
1 现代建筑作用
制造与安装
1
工艺流程
门式钢架的制造包括材料准备、切割和加工、焊接和热处理等多个环节。每个环 节都需要严格控制质量，确保结构的牢固性和安全性。
2
安装要点
门式钢架的安装需要考虑施工序列和安全措施，确保结构的稳定性和施工的顺利 进行。
3
维护方法
门式钢架的维护包括定期检查和保养，及时处理损坏和生锈部位，以延长使用寿 命。
门式钢架在现代建筑中扮演着重要角色，能够实现大跨度和灵活性，满足多样化需求。
2 未来发展趋势
随着技术的进步，门式钢架将进一步发展，如增强结构稳定性、提高承载能力，以及应 用更多智能化技术。
3 建筑贡献
门式钢架不仅能提供稳定可靠的建筑结构，还对建筑的安全性、环保性和节能性做出了 重要贡献。
参考文献
本课件的编写参考了相关论文、专家经验资料、行业标准和规范，以保证内 容的准确性和权威性。
门式钢架结构设计详解ppt课件
变截面与等截面相比，前者可适应弯矩变化， 节约材料，但在构造连接及加工制造方面，不如等 截面方便，故当刚架跨度较大或房屋较高时才设计 成变截面。
精选课件
31
二、门式刚架的结构布置
1.刚架的建筑尺寸和布置
跨度：一般为9～24m
高度：取地坪柱轴线与斜梁轴线交点高度，宜取
4.5～9m
柱距：应综合考虑刚架跨度、荷载条件及使用要求
精选课件
5
12 门式刚架结构
12.1 概述
轻型门式刚架结构与一般普通钢结构相比具有以 下技术特征： ➢ 结构构件的横截面尺寸较小，可以有效地利用建筑 空间，降低房屋的高度，建筑造型美观。 ➢ 门式刚架的刚度较好，自重轻，横梁与柱可以组装， 为制作、运输、安装提供了有利条件。 ➢ 屋面刚架用钢量仅为普通钢屋架用钢量的1/5～ 1/10(20～50kg/m2)精，选课是件一种经济可靠的结构形 6
精选课件
1
轻型房屋钢结构体系
在传统观念中，一般指由圆钢、小角钢 （∟45×4及∟56×36×4以下）组成的小型或小 跨度屋架、钢架结构，采用砖墙、混凝土墙板和 屋面板，多用于小型厂房、仓库或临时建筑。
随着冷弯薄壁型钢和彩色压型钢板等新型围 护结构和材料的出现，其概念已发生根本性变革， 与传统钢结构相比，其“轻”主要体现在:
精选课件
23
刚接柱脚工程实例 加劲板
地脚螺栓
精选课件
24
浇入素混凝土 保护地脚锚栓
精选课件
25
等截面 刚架柱
变截面 刚架梁
精选课件
26
12.2 刚架的受力特点
➢ 无铰刚架：柱脚与基础固接，三次超静定结构，刚 度好，内力分布均匀。柱底有弯矩，对地基与基础 要求高。地基的不均匀沉降会产生附加内力。
精选课件
31
二、门式刚架的结构布置
1.刚架的建筑尺寸和布置
跨度：一般为9～24m
高度：取地坪柱轴线与斜梁轴线交点高度，宜取
4.5～9m
柱距：应综合考虑刚架跨度、荷载条件及使用要求
精选课件
5
12 门式刚架结构
12.1 概述
轻型门式刚架结构与一般普通钢结构相比具有以 下技术特征： ➢ 结构构件的横截面尺寸较小，可以有效地利用建筑 空间，降低房屋的高度，建筑造型美观。 ➢ 门式刚架的刚度较好，自重轻，横梁与柱可以组装， 为制作、运输、安装提供了有利条件。 ➢ 屋面刚架用钢量仅为普通钢屋架用钢量的1/5～ 1/10(20～50kg/m2)精，选课是件一种经济可靠的结构形 6
精选课件
1
轻型房屋钢结构体系
在传统观念中，一般指由圆钢、小角钢 （∟45×4及∟56×36×4以下）组成的小型或小 跨度屋架、钢架结构，采用砖墙、混凝土墙板和 屋面板，多用于小型厂房、仓库或临时建筑。
随着冷弯薄壁型钢和彩色压型钢板等新型围 护结构和材料的出现，其概念已发生根本性变革， 与传统钢结构相比，其“轻”主要体现在:
精选课件
23
刚接柱脚工程实例 加劲板
地脚螺栓
精选课件
24
浇入素混凝土 保护地脚锚栓
精选课件
25
等截面 刚架柱
变截面 刚架梁
精选课件
26
12.2 刚架的受力特点
➢ 无铰刚架：柱脚与基础固接，三次超静定结构，刚 度好，内力分布均匀。柱底有弯矩，对地基与基础 要求高。地基的不均匀沉降会产生附加内力。
门式刚架设计讲义最新版PPT
主要内容
STS的模型输入方法
➢ 三维模型方法 ➢ 二维模型方法
门式刚架设计
➢ 门式刚架二维设计 ➢ 门式刚架三维设计 ➢ 工具箱相关部分
1 STS的模型输入方法
➢ 三维模型方法
✓ 门式刚架（框排架）三维建模（以标准榀方式建立） ✓ 框架三维建模（以标准层方式建立） ✓ 空间结构建模（建模任意、灵活）
2 门式刚架二维设计
2.2 截面优化与结构计算，结果查询
钢梁挠度图（显示钢梁的变形）
（1）绝对挠度图
（2）相对挠度图
（3）坡度改变率
（4）注意： 相对挠度和绝对挠度值的区别； 程序对两种挠度的挠跨比都进行了控制；设计人员需根据工程实际选择控制。
节点位移图 显示各工况下的节点位移图 可查看柱顶水平位移是否超出容许限值
1 门式刚架三维建模
（1）完成主刚架立面的二维模型输入，包括建立立面网格、布置构件、输入
荷载、铰接构件等
不承担屋面竖向荷载；
2 门式刚架二维设计
2.4 门式刚架二维中常见结构模型建立
✓ 带吊车的门式刚架结构
吊车荷载（桥式吊车）
➢ 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
吊车梁的作用：以恒载输钢入板按厚度统计重量
（2）适用范围：STS二维设计程序只能完成独立基础的布置和计算
1 檩条、墙梁计算和施工图
2 门式刚架二维设计
3 门式刚架三维设计
增加导入dxf网格功能
3 门式刚架三维设计
完全抗剪连接构造（能够把梁端的推力以剪力的方式完全传递给混凝土柱）
按照强度、稳定、长细比、挠度及位移限值，进行多次迭代计算，最后得到用钢量最小的截面。
STS的模型输入方法
➢ 三维模型方法 ➢ 二维模型方法
门式刚架设计
➢ 门式刚架二维设计 ➢ 门式刚架三维设计 ➢ 工具箱相关部分
1 STS的模型输入方法
➢ 三维模型方法
✓ 门式刚架（框排架）三维建模（以标准榀方式建立） ✓ 框架三维建模（以标准层方式建立） ✓ 空间结构建模（建模任意、灵活）
2 门式刚架二维设计
2.2 截面优化与结构计算，结果查询
钢梁挠度图（显示钢梁的变形）
（1）绝对挠度图
（2）相对挠度图
（3）坡度改变率
（4）注意： 相对挠度和绝对挠度值的区别； 程序对两种挠度的挠跨比都进行了控制；设计人员需根据工程实际选择控制。
节点位移图 显示各工况下的节点位移图 可查看柱顶水平位移是否超出容许限值
1 门式刚架三维建模
（1）完成主刚架立面的二维模型输入，包括建立立面网格、布置构件、输入
荷载、铰接构件等
不承担屋面竖向荷载；
2 门式刚架二维设计
2.4 门式刚架二维中常见结构模型建立
✓ 带吊车的门式刚架结构
吊车荷载（桥式吊车）
➢ 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
吊车梁的作用：以恒载输钢入板按厚度统计重量
（2）适用范围：STS二维设计程序只能完成独立基础的布置和计算
1 檩条、墙梁计算和施工图
2 门式刚架二维设计
3 门式刚架三维设计
增加导入dxf网格功能
3 门式刚架三维设计
完全抗剪连接构造（能够把梁端的推力以剪力的方式完全传递给混凝土柱）
按照强度、稳定、长细比、挠度及位移限值，进行多次迭代计算，最后得到用钢量最小的截面。
门式刚架 PPT课件
门式刚架结构设计中，为满足大跨度、大空间 设计需要，常常需要在边榀框架设置抗风柱。 为节省用钢量，抗风柱一般设计成上下两端铰 接的摇摆柱。设置摇摆柱可以同时减小梁柱内 力和截面，使结构用钢量更低，受力更合理， 然而摇摆柱的设置往往使刚架边柱的长细比超 限，为此提出降低边柱平面内计算长度，增大
稳定承载力的建议。
（1）角钢：分为等边和不等边角钢两种，常用制 作折架等格构式结构杆件和支撑等连接杆件。不等 边角钢的表示方法为“L”后加“长边宽x短边宽x厚度”， 如：L140x90x8，等边角钢“L”后加“边宽x厚度”，如 L125x8.
23
（2）工字钢：其型号用符号“I”加截面高度厘米数来 表示，腹板的厚度用a、b、c进行分类。如I30a表 示高度为30cm，腹板厚度为a类的工字钢。
（2）支撑的间距一般为30m-40m，不应大于60m； （3）支撑可布置在温度区间的第一个或第二个开间，
当布置在第二个开间时，第一开间的相应位置应设置 刚性系杆；
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（4）45°的支撑斜杆能最有效地传递水平荷载，当 柱子较高导致单层支撑构件角度过大时应考虑设置 双层柱间支撑；
（5）刚架柱顶、屋脊等转折处应设置刚性系杆。 结构纵向于支撑桁架节点处应设置通长的刚性系杆；
21
低合金结构钢 低合金钢是在碳素结构钢中添加一种或几种少 量的合金元素（钢内各合金元素的总含量小于 5%），从而提高其强度、耐腐蚀性、耐磨性或 低温冲击韧性。低合金结构钢的含碳量一般较 低（少于0.20%），以便于钢材的加工和焊接。 低合金结构钢质量等级分为A、B、C、D、E五 级，由A到E表示质量由低到高。
（4）槽钢：其型号用符号“【”加截面高度厘米数来 表示，腹板的厚度用a、b、c进行分类。型号与工 字钢相似，如【32a表示截面高度为32cm，腹板为 a类的槽钢。
相关主题
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1 STS的模型输入方法
二维模型方法
PK交互输入 屋面支撑、柱间支撑、檩条墙梁、吊车梁等分别计算，通过工具箱实现
2 门式刚架二维设计
主要内容：
2.1 二维建模 2.2 截面优化与结构计算，结果查询 2.3 节点设计和施工图绘制 2.4 门式刚架二维中常见结构模型建立 2.5 10版中门式刚架二维设计改进 2.6 门式刚架二维设计常见问题
构件修改——构件验算规范
参数输入中，构件修改中，都可以指定验算规范，要明确二者的关系 • 参数输入：设计规范
（1）确定构件计算长度系数确定方法 • 钢结构设计规范方法 • 门式刚架规程方法
（2）确定构件验算规范缺省值 • 构件修改：验算规范
（1）指定构件强度、稳定性计算要采用的设计规范 （2）不影响计算长度系数的确定方法
基础布置 （1）作用：当需要计算基础时，可在此处定义和布置基础 （2）适用范围：STS二维设计程序只能完成独立基础的布置和计算 （3）10版软件对基础设计做了改进
2 门式刚架二维设计
2.2 截面优化与结构计算，结果查询
截面优化
优化原理 按照强度、稳定、长细比、挠度及位移限值，进行多次迭代计算，最后得到用钢 量最小的截面。
2 门式刚架二维设计
2.1 二维建模
分析与设计参数定义 定义结构分析与设计相关的参数， 由5个页面分别设置。
结构类型（用于确定地震计算阻尼比） 验算规范
根据所计算的结构适用那本规范采用， 综合考虑。
控制参数，门式刚架不按抗震规范控 制高厚比，长细比。
斜梁计算 仅按压弯构件计算强度，和平面外稳定； 按压弯构件计算强度，和平面内、平面 外稳定；
2 门式刚架二维设计
2.1 二维建模
截面定义与杆件布置
截面定义
杆件布置 柱构件布置时可输入偏心和布置角度
（可处理轴线和构件中心不重合、抗风柱主惯性轴在刚架面外等问题）
2 门式刚架二维设计
2.1 二维建模
轴心受压构件对Y轴截面分类
截面分类由软件根据GB50017自动确定，当 存在多个选择时，一般取低的（偏安全）
网格生成与快速建模
网格输入是建模的第一步 主要是形成计算模型的网格线 软件提供两点直线、平行直线、分隔线段等方式输入网格，并提供相应的网
格、节点编辑功能 针对形式较有规律的结构，如框架、桁架、门式刚架提供快速建模功能
（在门式刚架快速建模时，软件能够自动为所建模型生成杆件截面与铰接信息，并根据荷载 信息，自动生成屋面恒、活、风荷载）
2 门式刚架二维设计
2.1 二维建模
支座修改
软件在所有柱底自动设置固定支座
支座形式
（1）新增三类弹性支座形式
（2）当弹性支座为托梁支座，软件提供 “导入托梁支座刚度”工具，可自动导
入
托梁提供的支座刚度
2 门式刚架二维设计
2.1 二维建模
附加重量与基础布置
附加重量
（1）作用：正常使用阶段没有直接作用在结构上，而地震力计算的时候，需要考虑这一部分 地震力作用时，需要把这部分重量当作附加重量输入到地震力计算时质点集中的节点上 （2）应用：如围护用砖墙
恒、活荷载输入 活载分为相容活荷和互斥活荷。互斥活荷即几组活荷不同时发生。 风荷载输入 注意： （1）针对门式刚架结构，软件提供风荷载自动布置功能，依据门式刚架规程或荷载 规范确定构件体型系数，自动计算构件风荷载标准值； （2）自动布置不能适应所有模型，结构形式的限制请参考相关规范； （3）当提示不能自动布置时，请交互布置； （4）荷载方向：水平荷载向右为正，竖向荷载向下为正，反之为负。
（2）平面外
设置构件平面外的计算长度； 原则为侧向支撑点间的距离； 屋面和檩条对上翼缘的作用； 取最大受压翼缘侧向支撑点间的距离（隅撑间距） 用户应根据平面外支撑的设置情况来修改。
2 门式刚架二维设计
2.1 二维建模
铰接构件与计算长度
铰接构件 （1）设置杆件两端的约束情况，如两端刚接、一端铰接一端刚接、两端铰接等； （2）[定义约束]：设置杆端不同的约束情况
有侧移，无侧移框架 GB50017无支撑，弱支撑，强支撑框架 门式刚架按有侧移结构
净截面和毛截面比值 活荷载不利布置
2 门式刚架二维设计
2.1 二维建模
构件修改
• 指定构件验算规范 • 指定构件钢号 • 指定H形构件横向加劲肋的设置 • 指定构件抗震等级 • 恢复缺省值（同设计参数） • 构件查询 • 构件修改
例题：
三跨双坡门式刚架（mj3.sj），总跨度62m，檐口高度4m，屋面坡度1/10， 刚架柱距6米。钢材采用Q235。恒荷载0.3kN/m2，活荷载（取屋面活荷载和 雪荷载中较大值）0.3kN/m2，基本风压0.5kN/m2。 （STS应用讲解例题2）
2 门式刚架二维设计
2.1 二维建模
模型文件建立及读取
含义：
没定义约束的杆端为完全约束情况，节点处的所有杆件，不会发生相对位移；
பைடு நூலகம்
定义杆端“水平向自由滑动”为杆端水平向约束完全释放，不传递水平剪力；
移差。
定义杆端“约束水平相对位移差”是限制水平相对滑移量不超过给定的最大相对位
应用：
混凝土柱屋面梁为钢梁情况。
2 门式刚架二维设计
2.1 二维建模
荷载输入（恒荷载、活荷载、风荷载）
只有少数截面用户可以干预，例如焊接H形 截面
用于确定轴心受压构件的稳定系数
长细比相同时，b类截面稳定系 数大于c类截面，即b类截面稳 定承载能力高于c类截面。
2 门式刚架二维设计
2.1 二维建模
铰接构件与计算长度 计算长度
（1）平面内
设置平面内计算长度系数； 软件默认为-1，即计算长度系数 由软件自动确定 用程序自动计算结果
钢结构CAD软件STS 门式刚架设计
（10 版）
中国建筑科学研究院 建研科技股份有限公司
设计软件事业部
主要内容
STS的模型输入方法
三维模型方法 二维模型方法
门式刚架设计
门式刚架二维设计 门式刚架三维设计 工具箱相关部分
1 STS的模型输入方法
三维模型方法
门式刚架（框排架）三维建模（以标准榀方式建立） 框架三维建模（以标准层方式建立） 空间结构建模（建模任意、灵活）