STS(钢结构)应用讲解PKPM2010V2.1
钢结构pkpm讲解
钢框架结构PKPM讲解(2010版)一、钢结构→框架→三维模型与荷载输入1、轴线输入→正交轴网(对于柱网比较规则的结构)→轴线命名(按屏幕提示操作)2、楼层定义→柱布置、梁布置注意:关于次梁的布置有两种方法,即“次梁按主梁输”、“次梁按次梁输”。
“次梁按主梁输”,次梁与主梁连接方式为刚接,梁的相交处会形成无柱联接节点,节点又把一跨梁分成一段段的小梁,导致整个平面的梁根数和节点数会增加很多;因为划分房间单元是按梁进行的,因此整个平面的房间碎小,数量众多。
“次梁按次梁输”,次梁以两端铰接的形式传力至其承重梁,次梁端点不形成节点、不切分主梁,次梁与次梁之间也不形成节点,这时可避免形成过多的无柱节点,整个平面的主梁根数和节点数大大减少,房间数量也大大减少。
因此,当工程规模较大而节点,杆件或房间数量可能超出程序允许范围时,将“次梁按次梁输”可有效地、大幅度减少节点、杆件和房间的数量。
次梁按主梁输和按次梁输,在跨度相差不大时其差别影响不大,但当跨度相差较大时支座负弯矩相差较大,“次梁按次梁输”配筋偏小。
因此,建议在跨度相差不大的情况下“次梁按主梁输”还是合理的;但当跨度相差较大时还是不要嫌麻烦,将“次梁按次梁输”结果较为合理。
注意:通常非主要承重构件(填充墙、楼梯、阳台、雨棚、挑檐、空调板等)在整体建模时不用输入,秩序考虑其荷载即可。
3、构件删除(删除多余构件)4、偏心对齐→柱与梁齐(根据屏幕提示操作)5、截面显示→柱显示、主梁显示、次梁显示(以检查截面输入是否正确)6、楼层定义→本层修改→主梁查改(用于楼梯间梁降标高)7、此项执行完毕后,点击第三个按钮,以检查框架结构是否有误8、楼板生成→生成楼板→修改板厚→压板布置(按屏幕提示操作)修改板厚:设置楼梯间板厚为0,即该房间没有楼板,但是可以设置楼板面荷载及导荷方式压板布置:无论布置还是需要删除压板,执行完压板布置或是压板删除命令后,都需要再执行一次“生成楼板”命令9、、荷载输入→恒活设置(输入楼面荷载前必须先生成楼板)恒载:一般是根据建筑图上楼面的做法来计算,恒载取值也不一样,在计算恒载时,还要考虑楼下是否有吊顶等。
PKPM-STS钢结构经验DOC
PKPM-STS做钢结构的经验集萃1、优化设计并非是把别人的设计拿过来,按照原设计思路死扣用钢量(俗称“蚊子腿上剔精肉”),因为这样通常大幅度降低了原设计的安全度,“荷载优化”是选取适当的荷载,应当兼顾业主对结构小幅改动的可能性,比如吊挂灯具、功能分区重新布局。
把恒载取得很小,用钢量没有减小太多,功能限制则限制太死。
优化首先考虑变化方案,简化结构传力模式和传力途径,做到大处节省,具体到杆件节点则要放宽。
如果原结构各部件安全储备相差严重时,可以选择一个合适的安全储备标准来调整各构件型号,该加大的加大,该减小的减小。
结构安全是整体安全,个别杆件强大没啥用。
2、《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300-2001)5.0.6条:检测单位鉴定达不到要求时,经原设计单位核算认为满足安全时可以验收。
一级建造师《项目管理》中讲:检测单位鉴定达不到要求时,经原设计单位核算认为满足安全时可以验收。
对未达要求的行为承担“违约责任”。
3、网架焊接球如果采用压制钢板制作,钢板厚度公差接近±2.5mm,《强规》规定偏差不大于13%和1.5mm。
怎么办呢?制作时可以把钢板加厚1mm就可以避质检找麻烦了。
4、设置20吨以上的吊车的厂房在国内不允许按《门式刚架规程》设计,主要在于国内吊车梁安装偏差和吊车轨道安装偏差造成卡规,使水平力增加4-5倍,导致厂房剧烈晃动,没法正常使用。
总之,任何先进的设计方法都无法超越实际施工水平来实现,要求符合国情(或者“公司加工实力”)。
比如对20吨驾操吊车的门架按美国规范控制柱头位移为H/240(国内H/400),晃动得没人愿意驾操,省那一点点钢材和厂房适用性相比就显“设计扣到家”有多么可笑了。
5、什么样的维护系统需要考虑阵风系数?(1)、对脆性材料。
如玻璃幕墙,必须采用阵风系数。
(2)、对阵风作用下,对荷载临时提高能够承受的钢材等,不需要考虑阵风系数。
(3)、不该考虑阵风系数的维护系统考虑了阵风系数,安全度比主结构高出一倍,不利于主体安全。
PKPM,STS钢结构模块_讲义
STS新版本(2004.10)说明
PKPM主菜单修改
门式刚架-E 新版程序说明与常见问题 框架- 支架-
C 平面框架截面优化 2 支架截面优化
框排架-
工具箱-
2 框排架截面优化
4 “框架节点计算工具”修改为 “节点连接计算与绘图工具”
网络版,单机版使用方法
牛腿设计
1 STS-门式刚架设计——
1.2.4 参数输入
结构类型(用于确定地震计算阻尼比)
单层厂房,门式刚架取0.05
≤12层;取0.035 >12层;取0.02
验算规范
根据所计算的结构适用那本规范采用,有时需要多次计算,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。
混凝土结构设计规范(GB 50010-2002)
基础设计规范(GB50007-2002) 冷弯薄壁型钢结构技术规范(GB50018-2002) 门式刚架轻型房屋钢结构技术规程 (CECS102:2002)
钢结构设计规范(GB50017-2003)
STS新规范版-技术条件修改要点
1.2.2 风荷载取值
檩条,刚架计算采用配套的风荷载体形系数
门式刚架规程 荷载规范
门式刚架建议按门式刚架规程采用
修正后的基本风压
1 STS-门式刚架设计——
1.2.3 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
ห้องสมุดไป่ตู้
吊车荷载计算3个方法
荷载效应组合根据荷载规范
组合原则:
可变荷载效应控制
永久荷载效应控制
10版pkpm钢结构sts门式钢架设计
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
优化结构类型 优化根据结构类型,采取不同的优化方式。分三类:轻型门式刚架、桁架、其他 (框排架、支架等)。 注意:轻型门式刚架结构类型限制构件截面,仅能为H形截面,其他两类型对截 面没限制
优化实现 定义优化参数,设置优化分组,确定优化范围后软件自动完成结构模型优化。 优化后可直接将优化结果导入到模型中。
节点修改:修改单个节点的连接参数,修改后可选择是否由程序自 动校核
结果文件查看:查看节点设计结果文件,包括各梁柱节点、梁梁拼 接点、柱脚节点、牛腿节点等的设计结果
2 门式刚架二维设计
2.3 节点设计和施工图绘制
✓ 施工图绘制(整体施工图、构件施工图、节点施工图绘制) 整体施工图
自动绘制施工图,包括刚架 立面图、各节点剖面图、材 料表。
2 门式刚架二维设计
2.2 截面优化与结构计算,结果查询
✓ 二维结构计算
功能:软件自动完成模型的内力分析、杆件强度、稳定验算及结构变形验算、基 础设计等。
✓ 计算结果查看(查看配筋包络及钢结构应力、内力包络、钢梁挠度、节 点位移等)。主要查看内容:
计算结果文件 配筋包络和钢结构应力图 注意:
应力比是计算应力与强度设计值的比值 应力比超过1,即超限,以红色表示 内力包络及各荷载工况下的内力图
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。
PKPM2010新规范版本设计软件V2.1版功能特点简介
PKPM 2010新规范版本设计软件V2.1版功能特点简介2013年10月1、规范的权威诠释PKPM 2010新规范版本设计软件受到了中国建筑科学研究院的高度关注和大力支持。
几本重要规范的主要编制专家从方案设计阶段开始即全程把关,保证了PKPM软件对新系列规范诠释的权威性与正确性。
PKPM 2010新规范版本设计软件的研发团队采用了全新的符合现代软件工程概念的研发模式,对方案设计、研发、测试、用户试用等环节进行了科学策划和有效实施,充分保证了产品的质量。
与规范颁布的进步相适应,分别在2011年3月31日、2011年9月30日和2012年6月30日推出了三个版本,这三个版本都准确反映规范设计意图,版本稳定,并得到了大量工程设计实践的考验,用户反映良好。
V2.1版本的研发延续了前三个版本的研发与测试模式,规范专家密切关注,陆续把新的相关规范设计要求加入软件,成为这些规范的权威诠释。
PKPM 2010新规范版本设计软件V2.1版改进主要依据规范:《建筑抗震设计规范》GB50011-2010《混凝土结构设计规范》GB50010-2010《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011《高层建筑筏形与箱型基础技术规范》JGJ6-2011《砌体结构设计规范》GB50003-2011《砌体结构加固设计规范》GB50702-2011《混凝土小型空心砌块建筑技术规程》JGJ/T14-2011《建筑结构荷载规范》GB50009-2012《高层建筑混凝土结构技术规程》(广东省标准DBJ15-92-2013)*《底部框架-抗震墙砌体房屋抗震技术规程》(JGJ248-2012)*《高层建筑钢—混凝土混合结构设计规程》(CECS230:2008)*《钢管混凝土结构设计与施工规范》(CECS28:2012)*《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:2002,2012版)*其中规范后面带“*”的规范或规程为V2.1版新增的设计规范。
PKPM结构设计应用第7章 PKPM钢结构辅助设计软件STS
7.2 STS软件设计流程
2. 平面杆系结构的一般设计流程
2)标准截面定义
提供“选择截面库”、“增加”、“删除”、“修 改”、“复制”、“存入用户截面库”、“截面属 性”等功能。“增加”用于定义新的截面,“删除 ”用于删除标准截面,“修改”分为截面参数修改 与截面类型修改两方面,“复制”可复制已定义的 截面进行修改,“存入用户截面库”用于将所有显 示在标准截面定义列表中的数据存入用户定义的标 准截面库文件中,“截面属性”可用于查看已定义 标准截面的特性参数
7.2 STS软件设计流程
2. 平面杆系结构的一般设计流程 2)标准截面定义
7.2 STS软件设计流程
2. 平面杆系结构的一般设计流程 3)梁柱布置
根据定义的标准截面进行梁柱构件的布置。需要指 出的是,杆件当作柱或梁输入并不影响内力计算结 果。但应力验算时,按柱输入,混凝土构件按偏拉 偏压杆件验算,钢构件按压弯杆件进行承载力和稳 定性计算,承载力验算取两端截面;按梁输入,混 凝土构件按受弯杆件计算,钢构件进行上下翼缘的 正应力、剪应力计算和构件挠度计算,应力分别验 算跨中13个截面。
6)补充数据 交互式输入、修改与删除基础计算数据、附加重量
7.2 STS软件设计流程
2. 平面杆系结构的一般设计流程 7)参数输入
用于定义结构分析的各项参数,包含“结构类型参 数”、“总信息参数”、“地震计算参数”、“荷 载分项及组合系数”四个选项卡。具体参数信息应 根据工程实际情况与规范、规程要求填写。
第7章 PKPM钢结构辅助设计软件STS 7.1 STS软件概述
1. STS软件的介绍
PKPM软件的STS模块是专门应用于钢结构分析与设 计的CAD软件。STS即可进行结构二维分析,又可 与PKPM的其他模块配合进行结构三维分析。
PKPM,STS钢结构模块讲义
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
编辑课件
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
1.2 二维模型方法
二维模型方法: ➢ 计算单个檩条,墙梁,吊车梁等构件 ➢ 建立单榀门式刚架模型 ➢ 截面优化 ➢ 结构计算 ➢ 节点设计 ➢ 绘制施工图 ➢ 柱间支撑,屋面支撑 ➢ 抗风柱
编辑课件
1 STS-门式刚架设计——
1.2.1 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)
➢ 门式刚架-E 新版程序说明与常见问题 ➢ 框架- C 平面框架截面优化 ➢ 支架- 2 支架截面优化 ➢ 框排架- 2 框排架截面优化 ➢ 工具箱- 4 “框架节点计算工具”修改为
“节点连接计算与绘图工具”
➢ 网络版,单机版使用方法
编辑课件
1 STS-门式刚架设计——
1.1 三维和二维模型方法
➢ 验算规范
➢ 根据所计算的结构适用那本规范采用,有时需要多次计算,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。
➢ 摇摆柱设计内力放大系数(考虑铰接端实际有嵌固作用)
编辑课件
1 STS-门式刚架设计——
1.2.4 参数输入
钢结构pkpm讲解
钢框架结构PKPM讲解(2010版)一、钢结构→框架→三维模型与荷载输入1、轴线输入→正交轴网(对于柱网比较规则的结构)→轴线命名(按屏幕提示操作)2、楼层定义→柱布置、梁布置注意:关于次梁的布置有两种方法,即“次梁按主梁输”、“次梁按次梁输”。
“次梁按主梁输”,次梁与主梁连接方式为刚接,梁的相交处会形成无柱联接节点,节点又把一跨梁分成一段段的小梁,导致整个平面的梁根数和节点数会增加很多;因为划分房间单元是按梁进行的,因此整个平面的房间碎小,数量众多。
“次梁按次梁输”,次梁以两端铰接的形式传力至其承重梁,次梁端点不形成节点、不切分主梁,次梁与次梁之间也不形成节点,这时可避免形成过多的无柱节点,整个平面的主梁根数和节点数大大减少,房间数量也大大减少。
因此,当工程规模较大而节点,杆件或房间数量可能超出程序允许范围时,将“次梁按次梁输”可有效地、大幅度减少节点、杆件和房间的数量。
次梁按主梁输和按次梁输,在跨度相差不大时其差别影响不大,但当跨度相差较大时支座负弯矩相差较大,“次梁按次梁输”配筋偏小。
因此,建议在跨度相差不大的情况下“次梁按主梁输”还是合理的;但当跨度相差较大时还是不要嫌麻烦,将“次梁按次梁输”结果较为合理。
注意:通常非主要承重构件(填充墙、楼梯、阳台、雨棚、挑檐、空调板等)在整体建模时不用输入,秩序考虑其荷载即可。
3、构件删除(删除多余构件)4、偏心对齐→柱与梁齐(根据屏幕提示操作)5、截面显示→柱显示、主梁显示、次梁显示(以检查截面输入是否正确)6、楼层定义→本层修改→主梁查改(用于楼梯间梁降标高)7、此项执行完毕后,点击第三个按钮,以检查框架结构是否有误8、楼板生成→生成楼板→修改板厚→压板布置(按屏幕提示操作)修改板厚:设置楼梯间板厚为0,即该房间没有楼板,但是可以设置楼板面荷载及导荷方式压板布置:无论布置还是需要删除压板,执行完压板布置或是压板删除命令后,都需要再执行一次“生成楼板”命令9、、荷载输入→恒活设置(输入楼面荷载前必须先生成楼板)恒载:一般是根据建筑图上楼面的做法来计算,恒载取值也不一样,在计算恒载时,还要考虑楼下是否有吊顶等。
1_PKPM计算软件2010规范v2.1版本介绍(效率和规模)介绍
77分钟
24.4秒 PMSAP (492万自由度)(不含单刚计算)
292.5 秒 (含静力计算)
489秒
61分钟
SATWE和PMSAP结果对比
周期 第1周期 第2周期 第3周期 第4周期
第5周期
SATWE
PMSAP
8.5532 8.5032 3.7044 2.5935 2.5642 1.7531 1.7529
第5周期
SATWE
PMSAP
5.6763 4.9144 4.8827
5.318124 4.679777 4.508053
2.0832 1.8336
1.6876 1.5518
2.027049 1.914352
1.822751 1.653017
第6周期 第7周期
算例5 重庆万豪
81层,框筒结构
梁 239520
9.100014 9.094038 3.739177 2.565701 2.561979 1.539486 1.428016
第6周期 第7周期
算例4 苏州东方之门
87层,双塔框筒
梁 28958
柱 5718 墙 11682
1 米网格
软件
CSR 刚度组装
LDLT 刚度分 解
模态分析
内力分析及配 筋总时间
柱 6644 墙 6151
0.5 米网格+全楼弹性板
CSR 刚度组装 LDLT 刚度分解 内力分析及配 筋总时间
软件
模态分析
SATWE 680秒 (617万自由度) (含单刚计算)
89秒
2450秒 (子空间算法)
2小时23分钟
PMSAP 43.4秒 2085秒 4772秒 4小时55分钟 (880万自由度) (不含单刚计算)(含静力计算)(多重里兹向量法) 注:内外存交换
钢结构CAD软件STS的功能和应用
钢结构CAD软件STS的功能和应用1、STS 软件的研制目的近年来,我国钢产量跃居世界第一位,建筑钢结构的优点也越来越突出。
CAD 技术的发展和成功推广表明,借助计算机辅助设计软件来完成钢结构的计算机分析、优化设计和绘图工作,一方面可以给工程设计提供精确的计算和绘图工具,提高设计效率,使设计更加安全经济,另一方面也必将对钢结构的进一步发展起到很大的促进作用。
PKPM 系列软件是国内应用最广的一套一体化CAD 软件,曾获国家科技进步奖,是国内唯一自主平台的计算机辅助设计系统,现在已经成为了一个包括建筑设计、结构设计、设备设计,在结构设计中又包括多层和高层、工业厂房和民用建筑、上部结构和各类基础在内的综合CAD 系统,并正在向集成化和智能化的方向发展。
在这种情况下,中国建筑科学研究院PKPM CAD 工程部从1995 年5 月开始组织力量,研究开发自主版权的钢结构CAD 软件STS ,该软件的研制以PKPM CAD 工程部自主开发的CFG中文图形支撑系统为平台,以PKPM 系列软件的PMCAD、PK 为基础。
STS 的功能要求为:是一体化的CAD 软件,功能包括从钢结构建筑的模型输入、截面优化、结构分析、构件强度和稳定性验算、节点设计、直到施工详图绘制;软件可适用于多、高层框架,平面框架,连续梁,轻钢门式刚架,排架,框排架,钢桁架等多种结构形式;软件要求操作简单,自动化程度高,界面友好,易学易用;施工图详图以标准图为准,并提供方便快捷的编辑工具;是PKPM 系列软件的一个模块,可以与其他模块接口;先使STS 成为国内主流的钢结构CAD 软件,再扩充国外规范版本,走向国际软件市场。
2、STS 软件技术条件作为专业的钢结构工程设计软件,必须符合国家现行的规范、规程和标准。
STS 软件的研制主要依据有:《钢结构设计规范》(GBJ17 - 88);《冷弯薄壁型钢结构设计规范》(GBJ18 - 87);《高层民用建筑钢结构技术规程》(J GJ99 - 98);《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102 :98);《轻型钢结构设计规程》(DBJ08 - 68 - 97);另外,STS 软件遵循常用钢结构设计手册、标准图的规定。
PKPM-STS钢结构经验
P K P M-S T S钢结构经验(总19页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除PKPM-STS做钢结构的经验集萃1、优化设计并非是把别人的设计拿过来,按照原设计思路死扣用钢量(俗称“蚊子腿上剔精肉”),因为这样通常大幅度降低了原设计的安全度,“荷载优化”是选取适当的荷载,应当兼顾业主对结构小幅改动的可能性,比如吊挂灯具、功能分区重新布局。
把恒载取得很小,用钢量没有减小太多,功能限制则限制太死。
优化首先考虑变化方案,简化结构传力模式和传力途径,做到大处节省,具体到杆件节点则要放宽。
如果原结构各部件安全储备相差严重时,可以选择一个合适的安全储备标准来调整各构件型号,该加大的加大,该减小的减小。
结构安全是整体安全,个别杆件强大没啥用。
2、《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300-2001)5.0.6条:检测单位鉴定达不到要求时,经原设计单位核算认为满足安全时可以验收。
一级建造师《项目管理》中讲:检测单位鉴定达不到要求时,经原设计单位核算认为满足安全时可以验收。
对未达要求的行为承担“违约责任”。
3、网架焊接球如果采用压制钢板制作,钢板厚度公差接近±2.5mm,《强规》规定偏差不大于13%和1.5mm。
怎么办呢制作时可以把钢板加厚1mm就可以避质检找麻烦了。
4、设置20吨以上的吊车的厂房在国内不允许按《门式刚架规程》设计,主要在于国内吊车梁安装偏差和吊车轨道安装偏差造成卡规,使水平力增加4-5倍,导致厂房剧烈晃动,没法正常使用。
总之,任何先进的设计方法都无法超越实际施工水平来实现,要求符合国情(或者“公司加工实力”)。
比如对20吨驾操吊车的门架按美国规范控制柱头位移为H/240(国内H/400),晃动得没人愿意驾操,省那一点点钢材和厂房适用性相比就显“设计扣到家”有多么可笑了。
5、什么样的维护系统需要考虑阵风系数(1)、对脆性材料。
10版pkpm钢筋结构sts门式钢架设计说明书
节点修改:修改单个节点的连接参数,修改后可选择是否由程序自 动校核 结果文件查看:查看节点设计结果文件,包括各梁柱节点、梁梁拼 接点、柱脚节点、牛腿节点等的设计结果
2 门式刚架二维设计
2.3 节点设计和施工图绘制
施工图绘制(整体施工图、构件施工图、节点施工图绘制) 整体施工图
自动绘制施工图,包括刚架 立面图、各节点剖面图、材 料表。
•
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
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)
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
PKPM-STS钢结构经验
PKPM-STS做钢结构的经验集萃1、优化设计并非是把别人的设计拿过来,按照原设计思路死扣用钢量(俗称“蚊子腿上剔精肉”),因为这样通常大幅度降低了原设计的安全度,“荷载优化”是选取适当的荷载,应当兼顾业主对结构小幅改动的可能性,比如吊挂灯具、功能分区重新布局。
把恒载取得很小,用钢量没有减小太多,功能限制则限制太死。
优化首先考虑变化方案,简化结构传力模式和传力途径,做到大处节省,具体到杆件节点则要放宽。
如果原结构各部件安全储备相差严重时,可以选择一个合适的安全储备标准来调整各构件型号,该加大的加大,该减小的减小。
结构安全是整体安全,个别杆件强大没啥用。
2、《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300-2001)5.0.6条:检测单位鉴定达不到要求时,经原设计单位核算认为满足安全时可以验收。
一级建造师《项目管理》中讲:检测单位鉴定达不到要求时,经原设计单位核算认为满足安全时可以验收。
对未达要求的行为承担“违约责任”。
3、网架焊接球如果采用压制钢板制作,钢板厚度公差接近±2.5mm,《强规》规定偏差不大于13%和1.5mm。
怎么办呢?制作时可以把钢板加厚1mm就可以避质检找麻烦了。
4、设置20吨以上的吊车的厂房在国不允许按《门式刚架规程》设计,主要在于国吊车梁安装偏差和吊车轨道安装偏差造成卡规,使水平力增加4-5倍,导致厂房剧烈晃动,没常使用。
总之,任何先进的设计方法都无法超越实际施工水平来实现,要求符合国情(或者“公司加工实力”)。
比如对20吨驾操吊车的门架按美国规控制柱头位移为H/240(国H/400),晃动得没人愿意驾操,省那一点点钢材和厂房适用性相比就显“设计扣到家”有多么可笑了。
5、什么样的维护系统需要考虑阵风系数?(1)、对脆性材料。
如玻璃幕墙,必须采用阵风系数。
(2)、对阵风作用下,对荷载临时提高能够承受的钢材等,不需要考虑阵风系数。
(3)、不该考虑阵风系数的维护系统考虑了阵风系数,安全度比主结构高出一倍,不利于主体安全。
STS_门刚参数便览10版PKPM
门刚二维设计补充定义手册结构类型:根据不同的结构类型选择相应的选项,程序将根据相应的规范条文计算与控制。
1)单层钢结构厂房,不适用于《门规》的单层钢结构厂房,程序将按照《抗规》内容进行控制。
2)门式刚架轻型房屋钢结构,选择此选项时,不再按《抗规》9.2章内容控制,仅执行《门规》。
3)多层钢结构厂房,按《抗规》附录H.2进行计算与控制。
4)钢框架结构,按《抗规》内容进行控制。
设计规范:应根据各个规范不同的适用条件选择。
存在砼构件时,程序自动按《混规》进行计算。
1)《钢结构设计规范》(GB50017-2003),适用于工业与民用房屋和一般构筑物。
2)《门刚》(CECS102:2002),适用于主要承重结构为单跨或多跨实腹门式刚架,具有轻型屋盖和轻型外墙(低烈度地区也可采用砌体),无桥式吊车或有起重量不大于20T的A1~A5工作级桥式吊车或3T悬挂式起重机的单层房屋钢结构。
3)《轻型钢结构设计规程》(上海市标准DBJ-68-97)4)《冷弯薄壁型钢结构设计规范》(GB50018),适用于建筑工程的冷弯薄壁型钢结构。
设计控制参数:根据选择的规范给出规范规定的柱的长细比、梁的挠跨比、柱项位移等的限值。
【程序自动确定容许长细比】勾选时程序自动按所选规范选用长细比,此时后续输入的受压(拉)构件容许长细比显示为灰色。
【受压构件的容许长细比】一般钢结构根据《钢规》;轻钢结构根据《门规》。
轻钢结构中的屋面刚性系杆及柱间交叉支撑的压杆长细比按200控制;而其它用以减少构件平面外计算长度的支撑构件按220控制。
【受拉构件的容许长细比】一般钢结构根据《钢规》5.3.9选用200或350;轻钢结构根据表《门规》选用。
【柱顶位移的限值】一般钢结构根据《钢规》附录 A.2.1 条选用;轻钢结构根据《门规》选用。
【钢梁的挠跨比限值】一般钢结构根据《钢规》附录表 A.1.1 选用;轻钢结构根据《门规》选用。
注意:《门规》3.4.2规定,“由于柱顶和构件挠度产生的屋面坡度改变值,不应大于坡度设计值的1/3”。
PKPM钢结构STS设计应该注意的一些事情
一、钢结构二维设计,地震计算参数中“阻尼比”如何确定?{PKPM官方解答}:钢结构地震分析的“阻尼比”取值按抗震规范(GB50011-2010)的要求选取,单层厂房结构(含门式钢架),采用轻型围护时,取0.045,砌体墙或重型屋盖时取0.05。
框架结构,高度在50m以下时,取0.04;高度在50m~200m之间时,取0.03,高度不小于200m时,取0.02。
[相关延伸]:1、《抗震规范》GB50010-2010中第8.2.2条规定:“钢结构抗震计算的阻尼比宜符合以下规定:1)多遇地震下的计算,高度不大于50m时可取0.04,高度大于50m且小于200m时,可取0.03;高度不小于200m时,宜取0.02. 2)当偏心支撑框架部分承担的地震抗倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%时,其阻尼比可比本条1款增加0.005。
3)在罕遇地震下的弹塑性分析,阻尼比可取0.05。
”2、《抗震规范》GB50010-2010中第9.2.5条规定:“厂房抗震计算时,应根据屋盖高差、起重机设置情况,采用与厂房结构的实际工作状况相适应的计算模型计算地震作用单层厂房的阻尼比,可依据屋盖和围护墙的类型,取0.045~0.05。
”3、《门刚规程》CECS102:2002中第3.16条规定:“门式刚架轻型房屋钢结构的地震作用效应可采用底部剪力法分析确定。
抗震验算时,结构阻尼比可取0.05。
”4、10版抗震规范对于钢结构的阻尼比规定有所改变,但是在选取计算用阻尼比的时间一定要分清结构类型,PKPM知识堂给出的就很具体。
5、阻尼比指阻尼系数与临界阻尼系数之比,阻尼比是无单位量纲,表示了结构在受激振后振动的衰减形式。
可分为等于1,等于0, 大于1,0~1之间4种,阻尼比=0即不考虑阻尼系统,结构常见的阻尼比都在0~1之间。
阻尼比指阻尼系数与临界阻尼系数之比,阻尼比是无单位量纲,表示了结构在受激振后振动的衰减形式。
二、带夹层门式刚架结构采用STS软件如何设计?{PKPM官方解答}:门式刚架规程所规定的计算长度确定方法是针对单层轻型钢结构房屋,仅适用于单层门式刚架结构。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
建研科技股份有限公司 中国建筑科学研究院 设计软件事业部 (PKPM CAD 工程部)
地 邮
址:北京市北三环东路 30 号 编:100013 84282839 64517256
销售电话:010-84285413 技术咨询:010-84276262 传 网 真:010-84276106 电子邮箱:pub@
【例题 1】钢框架三维建模
点取“轴线命名” ,进行轴线命名。 点取“楼层定义”菜单下的梁、主梁、墙、斜杆、次梁布置,首先进行构件标准截面的 定义,然后再将所定义的构件布置到平面网格上。
根据平面布置图,将柱构件布置在节点上(可以输入偏心和布置角度) ,梁构件布置在 网格线上(可以输入偏心,对于斜梁或错层梁可以输入两端相对于标准层的高差) 。 可以选择轴线,窗口等方式实现成批布置。
例题中的二维模型,在 STS 的“PK 交互输入与优化计算”中,要用数据文件方式打开。
- II -
【例题 1】钢框架三维建模
第一部分 STS 快速入门
【例题 1】 :6 层钢框架,长度 25.2m,宽度 18m,两个结构标准层,标准层平面图如下图。 各层层高 3.3m,恒荷载 3.0kN/m2,活荷载 3.0kN/m2,基本风压 0.35kN/m2,7 度地震。
内容简介
第一部分:快速入门---------------------------------------------------------------------------1
适用于初学者,用户根据本节提供的例题操作,基本可以掌握软件的操作;这部分 仅通过具体例题说明软件的操作过程,对于详细的技术条件不作论述。有 10 个例题。 【例题 1】 : 钢框架例题,主要说明框架三维模型输入方法。---------------------------1 【例题 2】 : 门式刚架例题,主要说明门式刚架二维模型输入,优化,结构计算,节点 设计,施工图。------------------------------------------------------------------------------10 【例题 3】 : 门式刚架例题,主要说明门式刚架三维设计方法,模型输入,屋面、墙面 设计,自动计算,自动绘制施工图,材料统计与报价。---------------------------------34 【例题 4】 : 门式刚架例题,主要说明门式刚架吊车荷载输入(输入方法也适用于排架 等有吊车的结构) 。--------------------------------------------------------------------------56 【例题 5】 : 柱间柔性支撑计算例题,主要说明单拉杆件的建模与计算。------------60 【例题 6】 : 柱间支撑计算例题,主要说明门形、双片等复杂柱间支撑计算。-------65 【例题 7】 : 桁架例题,主要说明桁架网格线的快速生成和补充输入。---------------71 【例题 8】 : 吊车梁例题,选自设计手册,主要说明吊车梁计算数据输入,吊车数据定 义。并对手册结果和程序结果进行对比,同时说明新旧规范规定不同之处。----------74 【例题 9】 : 框架顶层为门式刚架的例题,主要说明三维模型输入、荷载布置及内力分 析和构件验算。------77 【例题 10】 : 空间桁架例题,主要说明空间杆系钢结构建模的方法,模型建立的思路和 建立空间桁架的操作步骤。 ----------------------------------------------------------------100
支撑可以根据网格或节点输入,点取支撑的输入位置,定义两端的高度即可。本例中没 有支撑,用户可以自己尝试支撑的输入。 完成梁柱支撑等构件的布置以后,右键点击网格线,在出现的对话框中选择梁,即可修改 该梁的布置信息,包括两端的标高和偏轴距离等。通过修改两端的标高,可以实现斜梁和层 间梁的输入(目前程序可以在同一轴线上输入多道梁,只要保证各梁的两端标高均不重合) 。 同样的,如果在网格点上右键点击,即可在出现的对话框中修改柱的布置信息,通过修改柱 的柱底标高,可以实现跃层柱的输入。如果该节点上还存在支撑,则还能选择支撑修改其两 端的标高,实现跃层支撑的输入。
版权与商标说明
PKPM 计算机程序及全部相关文档都是受专利法和著作权法保护的产品, 版 权属于中国建筑科学研究院 建研科技股份有限公司。未经中国建筑科学研究院 建研科技股份有限公司的书面许可,不得以任何形式、任何手段复制本产品或 文档的任何部分。 PKPM 标志 册商标。 是中国建筑科学研究院 建研科技股份有限公司的注
-I-
PKPM 主菜单中 STS 的使用
PKPM 主菜单中,有“钢结构”页面,钢结构设计软件 STS 的功能按照结构类型来划 分为 7 个模块。 对于要设计的结构类型,用户只要在该结构类型对应的模块内按照菜单顺序操作,就可 以完成建模、计算、以及施工图绘制,基本不需要跳转到其他菜单(除了接口 PKPM 三维 分析软件 SATWE,TAT, PMSAP、基础设计软件 JCCAD、或者其它软件) 。 各结构类型中有些菜单名称相同,表示调用相同的程序,在不同结构类型中调用,区别 仅在于程序提供的初始值不同。例如各菜单中均有“PK 交互输入与优化计算”菜单,在门 式刚架中使用该程序,程序的设计参数采用门式刚架规程中规定的参数;在框架等其他结构 中使用该程序,程序的设计参数采用钢结构设计规范中规定的参数。 软件兼容旧版本工程数据。对于旧版本的三维建模数据可以直接在新版本中打开;对于 旧版本的二维建模数据要用打开旧版数据文件方式打开,可自动转换为新版本模型文件。
址:
负 责 人:杨志勇 联 系 人:汪洪
免责声明
PKPM 系统在开发阶段经过了严格测试,自 1988 年开发以来,国内外数以万 计的工程应用证明了其适用性和正确性。 但用户必须清楚, 在程序的准确性或可靠性上开发者未做任何直接或暗示性 的担保,使用者必须了解程序的假定并必须独立地核查结果。
钢结构设计软件 STS
应 用 讲 解
(2010 版)
建研科技股份有限公司 中国建筑科学研究院 设计软件事业部 (PKPM CAD 工程部) 2013 年 10 月
至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(PKPM CAD 工程部)乘车路线: 建研院北门(正门) :北三环东路 30 号,安贞桥向东 200 米路南。 ★乘 300、302、683、718、731、731 区间快车、特 8 路安贞桥东站下车即到门口。 ★北京西站:乘 694、387 路到北太平桥西换乘 300、302、683、731、731 区,特 8 路到安 贞桥东站。 ★北京火车站:乘地铁 2 号线在雍和宫站或崇文门站,换乘地铁 5 号线到和平西桥站下,A 出口往西 200 米。 ★北京北站:出站向南即可到达地铁 2 号线西直门站。乘地铁 2 号线在雍和宫下,换乘地 铁 5 号线到和平西桥站下,A 出口往西 200 米。 建研院南门:小黄庄路 9 号。 ★乘 104 快车,兴化路下车往北。乘 119、123 路小黄庄下车往北。乘 104 电车、108、特 11 路甘水桥下车往东。 ★北京火车站:地铁 2 号线至安定门,换乘 104、108 甘水桥站下车。 ★北京北站: 出站向南即可到达地铁 2 号线西直门站。 地铁 2 号线至安定门, 换乘 104、 108 甘水桥站下车。 目的地:中国建筑科学研究院主楼 12 层。
软件安装光盘中附带例题说明
在软件的安装光盘里附带有一些例题。假如您的软件安装在 C:\PKPM 文件夹中,那么 在 C:\PKPM\STS 文件夹中有一个文件 stsExample.exe, 就是 STS 软件的例题的自动解压缩文 件,将该文件解压缩到指定的工作目录中即可。例题中的工作目录及文件说明:
工作目录名 3dmj 2dmj 3dkj1 3dkj2 2dKj Hj Zj Pj Gdl 3dtj 3dhj1,3dhj2 3dwj 工作目录说明 门式刚架三维模型 门式刚架二维模型 框架三维模型 框架三维模型 框架二维模型 桁架二维模型 支架二维模型 排架二维模型 吊车梁 钢塔架模型 空间桁架模型 网架模型 工作目录中的文件说明 3dp.* 工程名称 *.sj Ex2.* 6.* Test*.sj *.sj *.sj *.sj * *.pzd *.pzd *.pzd 各种单跨,多跨,有吊车的门式刚架数据文件 工程名称 工程名称 多跨多层二维框架 各种跨度的三角形,梯形桁架 支架数据文件 排架数据文件 各种吊车梁数据文件 模型文件 模型文件 模型文件
第二部分: 专题讨论--------------------------------------------------------------------------103
适用于新老用户,针对我们在平时答疑过程中用户反映较集中的工程问题,结合程 序来说明如何解决。 1、带夹层门式刚架柱平面内计算长度的选取-------------------------------------------103 2、门式刚架柱、梁平面外计算长度的选取----------------------------------------------103 3、檩条计算方法的选择-------------------------------------------------------------------104 4、连续檩条计算参数的选择--------------------------------------------------------------105 5、 超过 20 吨的门式刚架形式单层厂房设计---------------------------------------------106 6、混凝土柱实腹钢梁单层厂房设计------------------------------------------------------108 7、门式刚架规程关于斜梁挠度计算------------------------------------------------------112 8、吊车作用、吊车荷载输入--------------------------------------------------------------113 9、 门式刚架构件腹板高厚比控制---------------------------------------------------------115 10、 钢结构框架梁柱连接抗震承载力验算------------------------------------------------117 注:本书作为 PKPM 钢结构设计软件 STS 的辅助教材,全面深入的掌握 STS 软件的使用,需 要仔细阅读用户手册和技术条件。