钢结构知识问答

钢结构知识问答1


问：STS计算砼柱钢梁结构，选用门规和钢规砼柱配筋，为何相差很大？
答：用STS计算钢梁砼柱结构，选用门刚规范与钢结构规范，砼柱配筋相差很大，是柱的计算长度的差异引起的。



PKPM新天地二期咨询台答问摘编


摘编按语：PKPM新天地杂志咨询台回答的问题都是网友使PKPM遇到的一些具体问题。从本期开始，只摘编答案，不再原文摘编。

1、钢支撑上的线荷载，目前在PKPM软件中只能将其简化为周边上的点荷载加以处理。

2、门式钢架三维建模计算内力程序是没有问题的,计算结果准确。但在进行构件验算的时侯，三维分析程序是按等截面来验算的，而且三维计算中依据的规范不是门刚规范。


3、出现门式刚架抗剪键，边柱程序无提示，摇摆柱有提示的情况，检查数据文件，摇摆柱的各种组合是否出现了拉力。

4、吊车梁设计中的自重，程序是将最大内力乘以大于1的系数处理的，放大系数见STS技术条件。其他荷载：制动板上的活荷载、积灰荷载等。可在程序输入其他荷载中输入产生的设计内力标准、设计值程序会考虑这些值对挠度、强度、稳定等的影响。



pkpm新天地三期咨询台答问摘编


1、用STS设计混凝土柱加变截面钢梁的单层工业厂房？
回答：可以按STS中的排架结构设计。此时屋面如果是采用轻型钢结构材料，可以按门刚架工程进行变截面钢梁的设计；程序对于混凝土柱自动按混凝土规范计算。对于这种结构型式，关键是做好混凝土柱和钢梁的节点铰接设计，这个连接节点目前需由用户自行设计；有条件的话建议在钢梁下部设置一根单拉杆来释放钢梁对柱顶产生的较大水平力。假如还要进行混凝土柱的施工图绘制工作，在计算分析完以后，如果作用有吊车，需进行“PK->排架绘图“，如果没有吊车作用，只要选择”PK->框架绘图“就可绘制柱施工图了。


2、门式刚架柱间荷载,KL=5作用点包络图无显示？
回答：由于二维计算程序对这种荷载做了简化处理,将荷载直接传递到柱节点
上,因此,建议在荷载作用点增加一个节点,将竖向荷载和偏心弯矩按节点荷载输入。对于按《门式刚架规程》设计的柱而言，尽管被分为二段，在平面内计算长度STS软件会自动调整为整根柱子的计算长度，而平面外的计算长度请根据实际情况合理输入。对于按《钢结构设计规范》设计的这种分段柱，平面内的计算长度软件目前根据整段情况合理计算出相应的计算长度系数，需要
用户人工干预。


3、STS软件中的“吊车

梁跨度”和“相邻吊车梁跨度”？
回答：正确（即柱距），门架的跨度是吊车的跨度，而不是吊车梁的跨度。

4、带支撑的钢结构框，SATWE算得的底层柱底内力？
回答：目前SATWE输出的底层柱底内力未包含与柱脚连接的支撑构件内力。在STS钢框架节点连接设计程序中可以自动完成支撑构件内力到柱脚节点内力的转换。如果必须要进行人工柱交节点设计，建议另建一个计算模型并在最底层再增加一个很矮的标准层，形成一段短柱得到合并后的柱脚内力设计值。




pkpm新天地四期咨询台答问摘编


1、目前STS门型柱间支撑计算？
答：目前在“墙面设计”模块中还不能计算。可以在STS二维计算程序中单独建模分析。

2、新版STS计算中“变截面柱腹板高厚比不满足允许值”的提示，允许值文本文件显示56.45？
答：STS从2004年4月版本开始根据规范改进了变截面柱腹板高厚比允许值计算方法。程序首先判断变截面柱是否满足门式刚架规程6.1.1条第6款中腹板高度变化率是否小于6mm/m的要求,如果不满足则按入W=0.8及该条第7款计算变截面拄腹板高厚比允许值,如果采用Q345钢则允许值变为56.45。


3、钢框架节点设计时程序不满足抗规8.2.8条,多次调整梁截面都不行？
答：STS对此已作了改进，可自动调整设计结果（如增加螺拴数量、增加连接板厚度、增加焊角尺寸、或者将单剪连接改双剪连接等措施），以尽可能满足该条要求。

如果Mu>1.2Mp不能满足，需要修改梁截面（一般要求采用大翼缘截面尺寸），或者参考有关图集来加强梁端连接或者削弱梁截面解决，从规范条文理解分析，对于悬臂梁构件可不按此条要求处理。


4、无支撑钢框架和SATWE里的“p-△“效应？
答：SATWE中的“p-△“效应是针对混凝土结构的，于钢结构设计规范中的二阶弹性分析有所不同，目前STS还不能做此类结构的二阶弹性分析。






pkpm新天地五期咨询台答问摘编


1、目前做一个钢结构门式刚架，听说用SATWE、TAT三维计算，程序内力没有问题，但构件验算未按门刚相关规定执行，只能用二维计算，是这样吗？

答：目前三维计算软件在特殊梁和特殊柱定义中分别增加了“门式钢梁”和“门式钢柱”，人为指定后，程序可按门刚规范验算构件。

2、组合楼板在设计中其重量是由程序计算还是需要人工计算？
答：组合楼般和
一般的混凝土楼板一样，需要人工计算后在交互式“荷载定义”中按恒载输入。

3、在STS中，我对梁柱、梁梁拼接节点的输出结果有个疑问，梁腹板与端板的双面角焊缝连接中按规程规定

，此焊缝与腹板等强即可，我的腹板后6mm，按受剪等强条件，双面焊缝5mm能够满足要求，为何程序为7mm？

答：软件计算过程中，角焊缝焊脚尺寸除了计算确定，还要满足构造要求。
按第8.2.7.1条的规定Hf不得小于1.5Xsqcr(t)（sqcr为开方）,t为较厚板件的厚度。
此工程焊缝焊脚尺寸，是由构造控制，如端板厚为18mm，Hf=1.5X(18)(1/2) =6.36mm,软件取7mm。














[PKPM新天地]杂志05年一期咨询台摘编
1：钢结构组合楼板的施工荷载是否包括了混凝土板的重量，另组合楼板的厚
度如何正确输入？
答：组合楼板的施工荷载是指在施工阶段施工人员、施工机械、施工材料在楼
面上的活荷载，混凝土楼板的重量和普通楼板一样按恒荷载输入。需要注意的
是还包括压型板凹槽部分的混凝土、压型钢板以及其他楼面上的恒载；在建模
时输入的板厚仅指压型板以上混凝土厚度，不包括压型板的厚度。






[PKPM新天地杂志]2005年二期咨询台摘编
问：我在设计一钢框架遇到的问题:为什么在钢梁节点设计时不能进行?请问大概是什么问题?
答: 可能是你由于你主、次梁未正确定义为铰接引起的。
问：SATWE软件计算钢结工程，在各层配筋的文本文件中，F3(m)和F3(s)分别代表何意？
答：F3(m)表示梁跨中剪应力值。F3(s) 表示梁支座剪应力值。







[PKPM新天地]05年第3期咨询台摘编
1、STS模块中假如我采用了程序自动地截面优化功能,，是否需要先记下程序给出的各构件截面尺寸，再回到交互式中人工修改？
答：新版STS程序已改进此项功能的操作，在优化完成之后添加了一项“导出截面”菜单，选取导出后，优化后的截面直接由程序自动调入到交互建模的模型截面数据，无需人工来回切换操作。






[PKPM新天地]杂志200504期咨询台
1：在设计一个钢框架—支撑结构，具体计算遇到两个问题：SATWE有否按《抗规》针对此类结构进行8.2.3—2条规定“框架部分按计算得的地震剪力乘以调整系数，达到不小于结构底部总剪力的25%和框架部分地震剪力最大值的1.8倍
二者的较小者”？还有就是人字形与V字形支撑有否放大调整？

答：《抗规》8.2.3—2条程序暂没有调整，因大数此类结构都能达到这一要求；人字形与V字形支撑内力，包括十字交叉支撑和单斜杆支撑等都按《高钢规JGJ98--90》执行调整，偏心支撑的内力不放大。











问：在PKPM中为何平面外的计算的弯矩和计算正应力平面内的弯矩不同？还有当H型钢柱局部稳定不满足时，利用有效截面计算，这时计算用的弯矩都与刚才取

值不同？为什么呢？百思不得其解，希望各位高手指点！







PKPM新天地]杂志200505期咨询台

问：在门式刚架计算中，按照门规的要求，需要在基本风压的基础上考虑综合调整系数，问程序有否自动考虑？又阵风系数在程序中是怎样考虑？
咨询台：根据用户使用菜单功能的不同，程序考虑的情况不一样。如在门式刚架交互输入中已在风荷载对话框中分别列出基本风压，调整系数值，用户只需确认即可；在工具箱如檩条等计算对话框中程序描述是“调整后的基本风压”，那么在这里就需要用户将综合调整系数1.05乘以基本风压值之后再填写进去。阵风系数在门规中附录A中规定不需要考虑阵风系数。







4、带支撑的钢结构框，SATWE算得的底层柱底内力？
回答：目前SATWE输出的底层柱底内力未包含与柱脚连接的支撑构件内力。在STS钢框架节点连接设计程序中可以自动完成支撑构件内力到柱脚节点内力的转换。如果必须要进行人工柱交节点设计，建议另建一个计算模型并在最底层再增加一个很矮的标准层，形成一段短柱得到合并后的柱脚内力设计值




我觉得这个方法并不可行,因为加了一个很矮的标准层后,观看柱低、柱顶内力设计值只能看到单工况的值（比如说X向地震力作用下的内力设计值），而并不能看到组合工况的内力设计值。此时如果要设计有支撑位置的柱的基础时，按这样做不太现实。


我认为用这样的方法是可行的：就是TAT计算，观看底层柱、墙最大组合内力简图，与SATWE的计算结果比较，会发现在有支撑的柱脚，TAT已经把支撑传来的内力考虑进去了，而其他无支撑的柱脚，计算结果与SATWE相差无几，应该说TAT的计算结果还是可以采用的。曾经打电话给sts，回答是用TAT计算才能得到正确的柱底内力。






PKPM新天地20
05—6期咨询台摘编
问：在STS二维计算变截面构件输入中，构件定义框中最下面的一条(轴压对Y轴截面分类)，此项怎么取值?
答：钢结构规范表5.1.2有规定，压杆计算部分，根据截面类型和加工方法定。






[PKPM]新天地杂志0601期咨询台摘编
问：我们在STS中做一个排架结构，混凝土柱钢梁，当柱子的混凝土标号由C20变为030后，为何计算结果柱子的弯矩及配筋均有上升?
咨询台：柱子混凝上标号C20变为C30，弹性模量由2．55 X 104N／mm2变为3．0 X
104N／mm2，柱刚度有所增加，地震剪力会有所不同，柱子与梁的线刚比也发生变化，分配到的内力也不同了，因此会改变，但数值变化不大。
问：多跨门式刚架结构中，中间柱的内力包络图基

本相等，为何计算结果中中柱的基础底板厚度设计不同?
咨询台：sts中柱的基础底板厚度设计是对柱的所有工况下的内力进行计算取最不利的计算结果，对于多跨结构由于STS程序可以考虑，活荷载的不利布置，各工况下中间柱的内力会有一定的差异，导致各中间柱底板设计尺寸厚度等不同。







楼主在200403期中第2条的内容
"对于按《钢结构设计规范》设计的这种分段柱，平面内的计算长度软件目前根据整段情况合理计算出相应的计算长度系数，需要用户人工干预。 "
应该是计算长度平面内程序自动合理计算，平面外需用户人工干预吧，这在普钢和门刚是一样的吧

楼主在06-01期中
“柱子混凝上标号C20变为C30，弹性模量由2．55 X 104N／mm2变为3．0 X
104N／mm2，柱刚度有所增加，地震剪力会有所不同，柱子与梁的线刚比也发生变化，分配到的内力也不同了，因此会改变，但数值变化不大。”

问：当柱顶与钢梁交接时，梁线刚度不是取为0吗（考虑有侧移时），从这点上看C20 和C30应该没区别吧





[PKPM]新天地0602期咨询台摘编

问：钢框架—混凝土楼板计算，新版STS可以在特殊构件里定义组合梁，定义了组合梁后经过整体计算，在SATWE后处理里菜单分析结果图形和文本里输出的梁弹性挠度是否是施工阶段挠度（组合梁、楼板自重、施工荷载）和使用阶段续加活载产生的挠度叠加呢？

咨询台：组合梁弹性挠度建议在程序输出的基础上乘个系数，当然具体经验值需要一定的经验。
问：混凝
土柱+钢梁的排架，用STS框排架计算时，为什么显示钢梁的平面内平面应力比是零?J4

咨询台：这是由于在该情况下，程序默认不验算钢梁的平面内稳定。需要在“参数定义”中选用相应规范，然后勾选“钢梁还要按压弯构件验算平面内稳定”，此时程序将验算钢梁平面内稳定。






[PKPM新天地]杂志0603期咨询台摘编
1：在钢结构支架计算中，我们发现使用；SATWE计算和TAT计算结果出入较大，工程结果中．TAT钢梁整体稳定计算均为0，而SATWE的钢梁整本稳定计算为2，请问这是什么原因?

答：TAT与SATWE两种模型计算假定本身就是不一致的，在TAT中是按强制刚性楼板假定`，所以钢梁的稳定验算均为0，另外TAT中风荷载是取计算值，而SATWE中风荷载是取规范中上限，所以会有些偏大，导致结果的差异。

2：钢结构框架中有人字形支撑和十字交叉支撑。按照该《高层民用建筑钢结构技术规程
JGJ99》要求，在进行荷载组合计算时，人字形支撑和V形支撑的多遇地震作用内力放

大1．5倍，十字交叉支撑和单斜杆支撑的多遇地震作用内力放大1．3倍。可是我在SATWE特殊构件定义中定义了人字形支撑和十字交叉支撑，但我查得SATWE计算结果中支撑内力并没有放大，这是为何?

答：在SATWE软件中，中心支撑程序可以自动搜索，但偏心支撑(如人字形支撑和十字交又支撑等)需要到SATWE的特殊构件定义菜单中去定义，并且要在SATWE前处理参数定义的设计信息中把“按高规或高钢规进行构件设计”勾选上，这样才能就能按照《高层民用建筑钢结构技术规程
JGJ99》要求，在进行荷载组合计算时，人字形支撑和V形支撑的多遇地震作用内力放大1．5倍，十字交又支撑和单斜杆支撑的多遇地震作用内力放大1．3倍。

3：门式刚架两连跨(24m)，带中间平台，平台跨度12m。在二维结构计算中，没有任何问题，但在施工图节点设计中，剖面3被提示角焊缝剪应力不足，而剖面6与之完全对称，却能通过，不知为何?

答：问题可能出在偏心上，由于柱偏心之后程序会在计算柱刚度时发生变化，那么柱和梁的线刚比，对于对称的结构会出现不对称的情况，导致计算长度不对称，最终导致以上问题。可以通过重新布置柱轴线，即将柱中心线作为轴线布置解决这个问题。





PKPM新天地0604期咨询台摘编
1、钢结构框架中有人字形支撑和十字交叉支撑，按照《钢高规》（JGJ99）要求，在进行荷
载组合计算时，人字形支撑和V形支撑的多遇地震作用内力放大1.5倍，十字交叉支撑和单斜杆支撑的多遇地震作用内力放大1.3倍，可是我在SATWE特殊构件定义中定义了人字形支撑和十字交叉支撑，但SATWE计算结果中支撑内力没有放大，这是为何？

答：在SATWE软件中，中心支撑程序可以自动搜索，但偏心支撑（如人字形支撑和十字交叉支撑等）需要到SATWE特殊构件定义中去定义，并且要在SATWE前处理参数定义中的设计信息中把“按高规或高钢规进行构件设计”勾选上，这样才能按照《钢高规》（JGJ99）要求，在进行荷载组合计算时，人字形支撑和V形支撑的多遇地震作用内力放大1.5倍，十字交叉支撑和单斜杆支撑的多遇地震作用内力放大1.3倍。

2、门式刚架两连跨（24m），带中间平台，平台跨度12m，在二维计算中，没有任何问题，但在施工图节点设计中，剖面图3被提示角焊缝剪应力不足，而剖面图6与之完全对称，却能通过，不知为何？另外，该处提示角焊缝剪应力是如何计算的？请告之。

答：问题出在偏心上。由于柱偏心之后，程序会在计算柱刚度时发生变化，那么柱和梁的线刚比，对于对称结构会出现不对称

的情况，导致计算长度不对称，最终导致以上问题，可以通过重新布置柱轴线，即将柱中心线作为轴线布置。