pkpm5版钢结构演示
PKPM V5软件说明书-钢结构设计软件 STS技术条件(带书签)
目录目录第一章结构分析 (1)1.1 结构三维分析 (1)1.2 结构二维分析 (1)1.3 设计依据 (3)1.4 钢材的设计强度和物理性能指标 (3)第二章二维分析的荷载组合及内力计算原则 (7)2.1 活荷载的予组合和内力组合原则 (7)2.2 荷载效应组合 (8)2.3 吊车荷载分析与排架柱计算 (11)2.4 地震作用计算与地震效应分析 (13)2.5 框架结构地震作用组合效应的调整 (14)2.6 单层厂房地震作用调整 (15)2.7 内力标准组合 (15)2.8 自定义工况 (16)2.9 钢梁刚度放大系数 (17)第三章构件设计技术条件 (18)3.1 按《钢结构设计标准》计算 (18)3.1.1 柱梁自重计算 (18)3.1.2 各种异形截面的截面积和惯性矩的计算 (18)3.1.3 板件的宽厚比等级 (18)3.1.4 梁构件(受弯构件)的强度和整体稳定计算 (19)3.1.5 梁构件的局部稳定计算 (20)3.1.6 梁构件的腹板屈曲后强度利用 (20)3.1.7 压弯构件的强度和整体稳定计算 (21)3.1.8 柱构件的局部稳定计算 (28)3.1.9 柱构件的有效截面计算 (29)3.1.10 铰接排架、刚接排架和实腹梁刚接排架 (29)3.1.11 钢排架柱的计算长度 (29)3.1.12 变截面梁柱和加腋截面梁 (30)3.1.13 结构变形控制 (30)3.2 按《冷弯薄壁型钢结构设计规范》计算 (31)3.2.1 有效截面特性计算 (31)3.2.2 换算长细比的计算 (32)3.2.3 双力矩的考虑 (34)3.2.4 冷弯效应强度设计值的计算 (34)3.3 按轻钢规范GB51022-2015与上海地标DBJ08-68-97计算 (35)STS技术条件3.3.1 设计内力 (35)3.3.2 考虑屈曲后强度的有效截面特性计算 (35)3.3.3 考虑屈曲后强度的抗剪承载力设计值计算 (37)3.3.4 构件的强度计算 (38)3.3.5 变截面刚架构件的稳定计算 (39)3.3.6 斜梁计算 (47)3.3.7 局部稳定验算 (48)3.3.8 结构变形控制 (48)3.4 其他截面类型的构件 (49)3.4.1 钢管混凝土与钢管混凝土格构式截面的计算 (49)3.4.2 玻璃幕墙铝合金型材的验算 (49)3.4.3 混凝土双肢柱的计算 (49)3.4.4 波形腹板截面设计 (50)第四章节点设计技术条件 (51)4.1 连接计算基本规定 (51)4.1.1 抗震设计调整 (51)4.1.2 基本连接设计假定 (51)4.1.3 基本连接验算 (53)4.1.3.1 焊接连接 (53)4.1.3.2 螺栓连接 (53)4.1.3.3 锚栓连接 (55)4.1.3.4 连接板强度 (55)4.1.3.5 柱脚底板厚度 (56)4.2连接节点设计 (58)4.2.1 梁柱交接节点域 (58)4.2.2 梁柱连接 (60)4.2.3 主次梁连接 (69)4.2.4 梁梁拼接连接 (71)4.2.5 柱拼接连接 (76)4.2.6 柱脚连接 (77)4.2.7 支撑连接 (91)4.2.8 门式刚架连接 (92)4.2.9 桁架、支架节点连接 (97)4.2.10 管桁架节点连接 (98)第五章三维建模二维计算技术条件 (103)5.1 概述 (103)5.2 技术条件说明 (103)5.2.1 导荷节点 (103)目录5.2.2 横向立面的荷载 (104)5.2.3 纵向立面的受荷范围 (105)5.2.4 纵向立面的荷载 (106)5.2.5 计算顺序的确定 (107)5.2.6 弹性支座的刚度 (108)第六章基础计算技术条件 (109)6.1 概述 (109)6.2 地基承载力计算 (109)6.2.1 基底压力计算 (109)6.2.2 地基承载力设计值计算 (110)6.2.3 抗震承载力调整 (110)6.2.4 基础底面积确定 (110)6.3 基础计算 (111)6.3.1 基础高度取值 (111)6.3.2 基础冲切计算 (111)6.3.3 基础受剪承载力计算 (112)6.3.4 基础底板受弯配筋计算 (112)第七章工具箱计算技术条件 (114)7.1 钢吊车梁计算技术条件 (114)7.1.1 编制依据 (114)7.1.2 设计用值 (114)7.1.3 计算公式 (115)7.2 檩条计算技术条件 (121)7.2.1 编制依据 (121)7.2.2 荷载组合 (121)7.2.3 计算公式 (121)7.2.4 连续檩条计算 (123)7.2.5 桁架式檩条计算 (124)7.3 墙梁计算技术条件 (126)7.3.1 编制依据 (126)7.3.2 荷载组合 (126)7.3.3 计算公式 (126)7.3.4 连续墙梁计算 (128)7.4 隅撑计算技术条件 (128)7.5 屋面支撑计算技术条件 (130)7.5.1 屋面支撑作用力的计算 (130)7.5.2 强度验算 (130)7.6 柱间支撑计算技术条件 (131)STS技术条件7.7 抗风柱计算技术条件 (131)7.7.1 编制依据 (131)7.7.2 荷载组合 (132)7.7.3 构件验算 (132)7.8 蜂窝梁计算技术条件 (132)7.8.1 编制依据 (132)7.8.2 荷载组合 (132)7.8.3 验算公式 (133)7.9 组合梁计算技术条件 (134)7.9.1 编制依据 (134)7.9.2 施工阶段的验算 (134)7.9.3 使用阶段的验算 (135)7.10 简支梁计算技术条件 (138)7.11 连续梁计算技术条件 (138)第八章钢结构防火设计 (139)8.1 钢结构防火设计基本方法 (139)8.1.1 防火组合 (139)8.1.2 防火设计方法 (139)8.1.3 防火保护材料 (140)8.2 钢结构的温度计算 (140)8.2.1 火灾升温曲线 (140)8.2.2 钢构件升温计算 (141)8.3 钢结构耐火计算与保护层设计 (142)8.3.1 基本钢构件设计 (142)8.3.2 钢管混凝土柱 (143)8.3.3 组合梁 (143)附录A 参考规范手册 (144)附录B 技术条件修改要点 (145)附录C 梁柱标准截面数据 (150)第一章结构分析第一章结构分析1.1 结构三维分析钢结构CAD软件STS可以建立多高层钢框架,门式刚架等结构的三维模型,对于三维模型的整体分析和构件设计,必须配合PKPM系列的SATWE,或PMSAP软件来完成,该部分计算技术条件详见SATWE、PMSAP的用户手册与技术条件。
PKPM使用演示(土木工程二级项目用)
中国建筑科学研究院PKPM使用土木系:许平生2015/9/91主要内容PMCAD建筑模型接PM生成SATWE数据结构内力配筋计算结构内力,配筋计算分析结果图形和文本显示2PMCAD建筑模型输入界面3PMCAD建模基本理念•结构主要构件:梁板柱墙;其中柱跟墙是竖向承结构主要构件梁板柱墙其中柱跟墙是竖向承重构件,•力的传递:板梁墙(柱)柱(墙),最后由地下室最底层或者结构最底层将上部受力传递到岩层。
4PMCAD建模基本理念•柱一定要布置在节点上,一个节点一般只布置一根柱子;梁和墙一定要布置在轴线上,一根轴线一般只布置一根梁或者一片墙。
般布根梁或者片墙•若存在一根梁上布置两片墙的情况应将梁一分为二,中间施加刚臂。
5PMCAD建模注意问题• 1.结构布置尽量匀称,尽量避免不规则形状。
结构布匀称避免规则形状• 2.上下节点要对齐。
6建筑模型建立梁、柱、板等轴网布置构件布置楼层组装荷载输入7PMCAD建模(柱布置)8PMCAD建模(梁布置)9PMCAD建模(墙布置)10PMCAD建模(荷载输入)11PMCAD建模(楼层组装)12SATWE•结构内力接PM 生成SATWE 数据结构内力,配筋计算分析结果图形和文本显示13接PM生成STAWE数据14总信息•水平力与整体坐标夹角:该参数为地震力、风荷载作水平力与整体坐标夹角该参数为地震力风荷载作用方向与整体坐标的夹角。
当结构与整体坐标系不正交,需按该方向重新计算地震力时可填入此参数,程序自动按照设计人员输入的方向进行水平力的计算。
混凝容重般填,钢材容重般填•混凝土容重一般填25,钢材容重一般填78.0•裙房层数:裙房指与高层建筑相连的建筑高度不超过24米的附属建筑,程序不能自动识别裙房层数,需要人工指定。
应从结构最底层算起(包括地下室),例如:地下室3层,地上裙房4层时,裙房层数应填7.转换在应按楼中的自•转换层所在层号:应按PMCAD楼层组装中的自然层号填写,例如:地下室3层,转换层位于地上2层,转换层应填5.•嵌固端所在层号:对于无地下室的结构,嵌固端一定位于首层底部,嵌固端所在层号为1;对于有地下室位于首层底部嵌固端所在层号为的结构,地下室顶板具有足够的刚度和承载力,并满足规范要求,嵌固端可定义为地上一层.•墙元细分最大控制长度:对于尺寸较大的剪力墙,在作墙元细分形成一系列小壳元时,为确保分析精度,要求小壳元的边长不得大于给定限值,如工程规模较小时可取0.5—1.0;剪力墙数量较多,不能正常计算时,可适当增大细分尺寸,在1.0—2.0间取值。
pkpm刚架讲座PPT课件
门式刚架二维设计
9
门 式 刚 架 二 维 设 计 基
本 流 程
开始
是否采用
是
快速建模
否 平面模型输入与修改
门式刚架快速建模 (可生成截面、荷载)
是否优化截面
是
否 门式刚架二维计算
门式刚架优化 并记录优化后截面
否
查看计算结果
是否满足
是 门式刚架施工图
结束 10
一、快速建模 1、可以自动生成构件截面 ★ 无吊车时:柱为变截面(楔形柱) 有吊车时:柱为等截面(有时需要修改为阶形柱) 等截面 ≤21m 刚架梁 变截面 ★ 定义刚架斜梁的分段数有两个作用,其一可以确定该坡
PKPM-STS门式刚架设计中
若干问题的探讨
1
STS软件的主要功能
可以完成钢结构的模型输入、结构计算、优化设计、连接 节点设计和施工图辅助设计。 一、门式刚架
可完成门式刚架结构的三维模型输入,屋面、墙面设计, 钢材统计和报价;以及门式刚架结构的二维模型输入,截面优 化,结构计算,节点设计和施工图绘制。 二、框架
(2006版)的规定值乘以1.05(对话框中的风压调整系数)采 用; ★ 刚架风荷载体型系数
《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》附录A只给出了双坡 和单坡基本形式门式刚架的风荷载体型系数,而对于由以上两 种基本形式组合而成的结构类型和体型,风荷载体型系数可按 《建筑结构荷载规范》的规定采用。
型输入,截面优化,结构计算,节点设计和施工图绘制。 采用人机交互方式可以绘制屋架竖向支撑和水平支撑施工
详图。 四、支架
可完成各类支架结构的二维模型输入,截面优化,结构计 算,节点设计和施工图绘制。 五、框排架
可完成排架、框排架结构的二维模型输入,截面优化,结 构计算。可以进行实腹式组合截面、格构式组合截面、钢管混 凝土截面等复杂截面的输入。对于焊接H形截面柱,可以完成 牛腿设计和柱脚设计,绘制排架施工图。
pkpm2005版钢结构演示
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
•
形式一:只承担山 墙风荷载,不承担 屋面竖向荷载;
节点设计与施工图绘制
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
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
图工具)
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。 统计结构整体用钢量,报价,绘制施工图。 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。
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
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
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
节点域的屈服承载力
•
•
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
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
[PKPM]之--钢结构篇
[PKPM]新天地杂志咨询台2004年摘编之钢结构篇[PKPM]新天地杂志咨询台2004年一期摘编问: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问略,仅摘编答部分。
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: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: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。
2024最新PKPM钢结构计算经验全集
2024最新PKPM钢结构计算经验全集1.设计前的准备工作在进行PKPM钢结构计算前,需要进行一些准备工作。
首先要明确设计要求和标准,如国家标准、建筑规范等。
其次要对设计的结构进行充分的了解,包括结构形式、截面形状、荷载情况等。
还要了解PKPM软件的使用方法和计算原理。
2.结构模型的建立在PKPM软件中建立结构模型时,应按照实际结构的情况进行准确的建模。
要选择合适的材料性能参数,包括钢材的弹性模量、屈服强度、抗拉强度等。
3.荷载的施加在进行钢结构计算时,首先要施加正确的荷载。
应根据实际使用情况,包括静载、动载和温度荷载等,合理设置荷载参数。
对于地震作用的计算,应根据规范要求选择设计地震动参数。
4.结果的分析与判断在PKPM软件中进行结构计算后,应仔细分析计算结果。
要对结构内力进行检查,确保结构的强度、刚度和稳定性等满足设计要求。
如果结构存在问题,如局部屈曲、应力过大等,要重新优化设计。
5.设计注意事项钢结构计算过程中需要注意以下几个方面。
首先是梁的计算,应根据梁的受力特点选择合适的截面形式和尺寸。
其次是柱的计算,应根据柱的轴力和弯矩确定合适的截面尺寸。
还要注意钢构件的连接方式和节点设计,确保连接处的强度和刚度。
6.设计案例分析为了更好地理解PKPM钢结构计算的应用,可以通过一些实际的设计案例进行分析。
可以选择一些具有代表性的钢结构项目,如钢框架、钢桥梁、钢屋面等,分析其受力情况、结构设计和计算结果等。
通过实例分析,可以更加直观地了解PKPM软件在钢结构计算中的应用。
7.设计中的常见问题及解决方法在使用PKPM软件进行钢结构计算过程中,可能会遇到一些常见的问题。
如其中一构件出现不平衡荷载、模型收敛失败等。
对于这些问题,可以通过调整荷载设置、优化结构模型和调整参数等方式解决。
通过以上的经验全集,可以帮助工程师更好地应用PKPM软件进行钢结构计算。
这些经验可以帮助工程师提高计算的准确性和效率,同时保证结构的安全性和可靠性。
建筑结构PKPM通用课件
结构设计
有限元分析
参数化建模
施工图生成
PKPM软件在建筑结构设计中的应用
第一季度
第二季度
建筑工程设计
桥梁工程设计
第三季度
钢结构设计
第四季度
抗震设计
CATALOGUE
建筑结构分析基础
结构分析的基本原理
弹性力学原理
建筑结构分析基于弹性力学原理, 即结构在外力作用下产生的变形 符合虎克定律,应力与应变呈线 性关系。
平衡方程
结构分析需满足静力学平衡方程, 即结构内力与外力的合力为零, 保证结构的稳定平衡。
边界条件
建筑结构分析中需考虑结构的边 界条件,如固定支座、铰支座等,
边界条件的不同会对结构分析结 果产生影响。
有限元分析方法
01
原理介绍
02
单元类型
03
分析步骤
离散元分析方法
原理介绍 接触模型 分析应用
CATALOGUE
PKPM建模与计算
PKPM建模基础
01
02
建模概念
界面操作
03 基本元素建模
结构分析模型的建立
模型简化
边界条件与荷载
模型检查与修正
结构计算与结果分析
计算参数设置 计算结果查看 结果解读与评估
CATALOGUE
建筑结构设计实例
钢筋混凝土框架结构设计
设计步骤 设计要点 常见问题
剪力墙结构设计
通过实例演示非线性分析的应用,包括钢筋混凝土框架结构的非线性分析、钢结构 的弹塑性分析和土木工程的土压力分析等。
动力分析
复合材料结构分析
介绍复合材料的基本概念和分类,以及复合材料在建筑结构中的应用情况。
阐述复合材料结构分析的原理和方法,包括层合板理论、有限元法和渐 进损伤分析等内容。
PKPM—钢结构设计流程
进入PKPM钢结构——框架模块开始进行建模:1.三维模型输入轴线输入楼层定义柱布置、主梁布置(可一边定义截面,一边布置构件)本层信息定义(主要是板厚)偏心对齐(原布置图有相应要求时使用)荷载定义(初步定义楼面恒、活荷载)!楼层组装楼层组装(根据图纸实际情况,将标准层、荷载层和层高组合起来形成完整的模型)设计参数(定义相关参数)本步骤注意要点:梁柱截面初步定义:对于工字钢梁,翼缘宽度一般为150~250(可根据实际要求增大),腹板高度可按1/15~1/20跨度取值,荷载较小时可酌情减小。
钢框架柱种类较多,总体来说初步估计截面根据长细比来估算,初步满足50<λ<150,长细比一般不能超过300(长细比为计算长度与回转半径的比值),且梁截面应满足节点连接的要求。
注意洞口次梁一般都在本菜单内输入完成。
设计参数相关:》注意不能有空出未填项!结构形式:框架主材:钢钢构件钢材:Q235或Q345钢截面净毛面积比值:计算振型个数:层数*3沿高度体型分段系数,一般无高度方向急剧变化的选择1其余参数在设计要求中均会说明。
.2、输入次梁楼板楼板开洞(一般只开全房间洞)次梁布置(如未在上一个菜单完成)组合楼盖压板布置(一般选择预设的压板型号)修改板厚设悬挑板(如有,且压板需延伸过去)楼板错层《本步骤注意要点:板跨度按布置完次梁后的跨度计算压板选择基本原则:板跨不能大于压型钢板的最大简支跨度。
楼梯位置板厚修改为0(不能开洞)板厚定义原则同混凝土结构(短跨的1/30~1/40)3、输入荷载数据…楼面荷载楼面恒载楼面活载梁间荷载梁间恒载梁间活载本步骤注意要点:楼面恒载为楼面附加荷载(做法)+楼板自重~楼面活载为根据楼面功能在规范中查询所得数据单位均为千牛/平方米梁间恒载为梁上构件(如墙、拦板、栏杆、女儿墙等)在梁上施加的线荷载(如墙荷载未给出,则需按墙厚*墙高*容重的公式来折算,并减去开洞折减掉的荷载)梁间活载一般为设置拦板、栏杆、女儿墙等处由于被倚靠产生的线荷载单位均为千牛/米荷载根据平面布置输入完成后,进入下一步计算导算时暂时不用进行活荷载折减。
pkpm版钢结构演示
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。
2 STS-钢框架设计——
图工具)
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。 统计结构整体用钢量,报价,绘制施工图。 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。
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>Βιβλιοθήκη 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)
2.4.1 读入设计内力
TAT设计内力 SATWE设计内力 PMSAP设计内力
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——
PKPM:钢结构设计软件介绍
案例一:高层钢结构建筑设计
总结词:优化设计
详细描述:通过软件的优化设计功能, 可以对高层钢结构进行多方案比较, 实现最优设计方案。
案例一:高层钢结构建筑设计
总结词:协同设计
VS
详细描述:支持多专业协同设计,方 便各专业之间的数据共享和沟通,提 高设计效率。
案例二:大跨度钢结构桥梁设计
总结词
参数化建模
03
标准化设计
PKPM-钢结构设计软件遵循国家规范和标准,能够保证设计的标准化
和规范化,避免了传统手算方法中可能出现的随意性和误差。
与其他钢结构设计软件的比较
功能全面
PKPM-钢结构设计软件不仅具备基本的建模、分析和优化功能,还 提供了丰富的辅助工具和扩展模块,能够满足用户多样化的设计需 求。
技术领先
案例三:复杂钢结构节点设计
总结词:节点分析
详细描述:软件可以对复杂钢结构节点进行 详细的分析,确保节点的安全性和可靠性。
案例三:复杂钢结构节点设计
总结词
节点协同设计
详细描述
支持多专业协同设计,方便各专业之间的数 据共享和沟通,提高节点设计的效率。
05
软件与其他软件的对比
与其他有限元分析软件的比较
ABCD
机械行业
在机械行业中,PKPM软件可用于各种钢结构机 械产品的设计和分析。
电力行业
在电力行业中,PKPM软件可用于大型火力发电 厂、核电站等复杂结构的设计和分析。
02
软件功能介绍
建模功能
三维建模
支持创建三维模型,直观展示 结构形态。
参数化建模
通过参数化方式,方便调整模 型尺寸和形状。
组件库
软件经过多年的优化和升级,具有高效稳定的计算性能,能够 快速完成大规模的结构分析。
(PKPM)钢结构设计规范理解与应用经典PPT
(2)钢材的强度设计值与厚度有关,钢材越薄, 辊轧的次数越多,强度越高。新规范将钢材厚度增 加到100mm(原规范3号钢50mm,16Mn和15MnV钢 36mm),这是因为厚板的应用越来越广。其实, 厚板的统计资料尚不够充分。
(3)钢材的抗剪强度设计值 按能量强度理论,取:
fvf/ 30.58 f
2.12。
2. 自动(半自动)埋弧焊的焊丝与焊剂
焊丝: H08A
Q235
H08MnA
H08MnA
Q345
焊剂:431型
H10MnSi
H10MnSi
Q390、Q420
H08Mn2Si
选用原则:焊缝金属的力学性能不低于母材。
3. 普通螺栓
精制螺栓—— A、B级
普通螺栓的A、B级,根据现行国家标准GB5782-
柱子较多时初始侧移有正有负,缺陷
相互抵消。
(2)规范提出了采用二阶弹性分析时杆端弯矩的近
似计算方法:
M2=M1b+2i M1s ;
式中 M1b 、M1s ── 分别为框架无侧移或有侧移时按
一 阶弹性分析求得的杆端弯矩;
2i ── 考虑二阶效应第i层杆件的侧移
弯矩增大系数。
a2i
1
1ห้องสมุดไป่ตู้N
u
H h
Q3 H3
特点: a. 降低硫、磷含量和焊接碳当量; b. 提高屈服点、缩小其波动范围; c. 提高冲击功、增加弯曲试验; d. 保证厚度方向性能到Z35(数字为厚度方向 截面收缩率%)。
(2)“Z向钢” GB/T 5313 厚板容易出现层状撕裂,这对沿厚度方向受拉的 接头来说是很不利的,因而需要采用厚度方向性能 钢材。 特点:
对于其它特殊的建筑钢结构,其安全等级应根据具体 情况另行确定。如对于跨度等于或大于60m的大跨度结构 则宜取为一级。
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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
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。
2005 版本
中国建筑科学研究院 PKPM CAD工程部
STS 2005版本改进 门式刚架设计改进
内 容 安 排
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
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——
2.4.6.2 节点设计方法—铰接
梁端设计内力V 梁柱连接:
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
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)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
5 STS-吊车梁设计 ——
5.1.4 疲劳计算
GB50017-6.1.1
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
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
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
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
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
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)
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 ——
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
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
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
2 STS-钢框架设计——
2.4三维框架连接节点设计
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)
(1)加设盖板
(2)加腋
(3)RBS连接(狗骨式连接)
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)
(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
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——
1.1 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。 统计结构整体用钢量,报价,绘制施工图。 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。 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——
1.8 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
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
2 STS-钢框架设计——
2.4.2 设计参数,连接形式的选择
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
1 STS-门式刚架设计——
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
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
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 ——
5.1.3 考虑其他荷载的作用
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
d
t
B
e R
2 STS-钢框架设计——