最详细PKPM之门式钢架sts入门教程
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PKPM—STS讲解第一章
（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）
42
43
2 STS-门式刚架二维设计——
2.1.4 吊车荷载（桥式吊车）
D max
44
PKPM软件吊车荷载的含义
参数 含义
Dmax 最大轮压产生的吊车竖向荷载
Dmin 最小轮压产生的吊车竖向荷载
Tmax 吊车横向水平荷载（作用在两侧横向水平力 的总和）
17
1 STS-门式刚架三维设计——
1.2.4 自动二维计算
根据计算顺序，完成屋面支撑，横向、纵向立面自动计算。
18
1.2.4 自动二维计算
形成数据和自动计算
19
GIF
1 STS-门式刚架三维设计——
1.2.5 整体结果查看
20
1.2.5 选择立面查看
选择查看计算结果
21
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1 STS-门式刚架三维设计——
➢ 选择工作标高所在平面，布置吊车工作区域 ➢ 自动形成各榀刚架计算需要的吊车荷载 ➢ 纵向立面计算时，自动加载吊车纵向刹车力
9
1 STS-门式刚架三维设计——
1.2.2 吊车荷载平面布置
10
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1 STS-门式刚架三维设计——
1.2.3 荷载作用与导算
横向立面荷载
– 竖向恒活荷载，横向吊车、风、地震 – 由用户输入
屋面支撑荷载
– 纵向风荷载 – 软件自动生成和加载
柱间支撑所在纵向立面荷载
– 纵向风荷载 – 吊车纵向刹车力 – 重力荷载代表值 – 软件自动生成和加载
11
1 STS-门式刚架三维设计——
1.2.3 横向立面荷载
横向立面荷载
– 竖向恒活荷载，横向吊车、风、地震 – 由用户输入
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2 STS-门式刚架二维设计——
2.1.4 吊车荷载（桥式吊车）
D max
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PKPM软件吊车荷载的含义
参数 含义
Dmax 最大轮压产生的吊车竖向荷载
Dmin 最小轮压产生的吊车竖向荷载
Tmax 吊车横向水平荷载（作用在两侧横向水平力 的总和）
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1 STS-门式刚架三维设计——
1.2.4 自动二维计算
根据计算顺序，完成屋面支撑，横向、纵向立面自动计算。
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1.2.4 自动二维计算
形成数据和自动计算
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1 STS-门式刚架三维设计——
1.2.5 整体结果查看
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1.2.5 选择立面查看
选择查看计算结果
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1 STS-门式刚架三维设计——
➢ 选择工作标高所在平面，布置吊车工作区域 ➢ 自动形成各榀刚架计算需要的吊车荷载 ➢ 纵向立面计算时，自动加载吊车纵向刹车力
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1 STS-门式刚架三维设计——
1.2.2 吊车荷载平面布置
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1 STS-门式刚架三维设计——
1.2.3 荷载作用与导算
横向立面荷载
– 竖向恒活荷载，横向吊车、风、地震 – 由用户输入
屋面支撑荷载
– 纵向风荷载 – 软件自动生成和加载
柱间支撑所在纵向立面荷载
– 纵向风荷载 – 吊车纵向刹车力 – 重力荷载代表值 – 软件自动生成和加载
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1 STS-门式刚架三维设计——
1.2.3 横向立面荷载
横向立面荷载
– 竖向恒活荷载，横向吊车、风、地震 – 由用户输入
STS(钢结构)应用讲解PKPM2010V2.1
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
PKPM-STS单层门式刚架房屋设计参数的选取
PKPM-STS单层门式刚架房屋设计参数的选取PKPM-STS 单层门式刚架房屋设计参数的选取分析与设计参数定义参数输入共有四个选项卡，结构类型参数，总信息参数，地震计算参数，荷载分项系数及组合系数。
分述如下：(一) 结构类型参数1) 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采用不同的计算与控制。
0.单层钢结构厂房，不适用于《门规》的单层钢结构厂房选择此选项，程序将按照《抗规》9.2章内容进行控制。
1.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》。
2.不超过12层钢结构，按《抗规》8章内容进行控制，按8.3.2-1对框架梁柱板件宽厚比进行控制。
3.超过12层钢结构，按《抗规》8章内容进行控制，按8.3.2-2对框架梁柱板件宽厚比进行控制。
2) 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《砼结构设计规范》（GB50010-2002）进行计算。
0. 《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。
1. 《门式刚架轻型房屋钢结构规程》（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。
2. 《轻型钢结构设计规程》（上海市标准DBJ－68－97）3. 《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。
3) 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。
《钢规》相应内容在“附录A结构或构件的变形容许值”中规定。
《门规》相应内容在“3.4变形规定”和“3.5构造要求”中规定。
《薄规》相应内容在“4.3构造的一般规定”中规定。
4) 多台吊车组合时的荷载折减系数只有选择计算规范为《钢规》时适用，相应内容在《建筑结构荷载规范》（GB50009－2006年版）5.2.2条款。
pkpm~门式刚架设计操作
门式刚架设计操作
目录
• 门式刚架设计概述 • PKPM软件介绍 • 门式刚架设计操作流程 • 门式刚架设计实例 • 门式刚架设计常见问题与解决方案
01
门式刚架设计概述
门式刚架的定义与特点
定义
门式刚架是一种具有三角形或梯 形截面的轻型钢结构，广泛应用 于工业厂房、仓库和商业设施等 领域。
特点
门式刚架具有结构轻巧、承载能 力强、施工方便、经济实用等优 点，能够满足现代工业和商业发 展的需求。
解决方案
在参数设置时，应充分了解材料的性能，并根据实际需求和规范要求进行合理设置。同时，应采用多种 计算和分析方法对参数进行校验和优化，确保参数设置的合理性和准确性。
问题三：计算结果不准确
总结词
详细描述
解决方案
计算结果是门式刚架设计的核心，如 果计算结果不准确，将直接影响结构 的性能和安全。
计算结果不准确可能是由于模型建立 不准确、参数设置不合理、计算方法 不正确等原因导致的。如果计算结果 不准确，可能会导致结构设计不合理、 安全性能不足等问题。
经济实用
在满足安全性和功能性的前提下，门式刚架设计应注重经济实用， 合理选用材料和施工方法，降低工程成本。
技术先进
采用先进的技术和设计理念，提高门式刚架的稳定性和承载能力， 延长其使用寿命。
02
PKPM软件介绍
PKPM软件的发展历程
1988年
1993年
PKPM系列软件的前身PMCAD诞生，标志 着中国建筑行业开始进入计算机辅助设计 时代。
在计算时，应采用合适的计算和分析 方法，确保计算结果的准确性和可靠 性。同时，应对计算结果进行校验和 优化，及时发现并修正问题。
问题四：优化方案不合理
目录
• 门式刚架设计概述 • PKPM软件介绍 • 门式刚架设计操作流程 • 门式刚架设计实例 • 门式刚架设计常见问题与解决方案
01
门式刚架设计概述
门式刚架的定义与特点
定义
门式刚架是一种具有三角形或梯 形截面的轻型钢结构，广泛应用 于工业厂房、仓库和商业设施等 领域。
特点
门式刚架具有结构轻巧、承载能 力强、施工方便、经济实用等优 点，能够满足现代工业和商业发 展的需求。
解决方案
在参数设置时，应充分了解材料的性能，并根据实际需求和规范要求进行合理设置。同时，应采用多种 计算和分析方法对参数进行校验和优化，确保参数设置的合理性和准确性。
问题三：计算结果不准确
总结词
详细描述
解决方案
计算结果是门式刚架设计的核心，如 果计算结果不准确，将直接影响结构 的性能和安全。
计算结果不准确可能是由于模型建立 不准确、参数设置不合理、计算方法 不正确等原因导致的。如果计算结果 不准确，可能会导致结构设计不合理、 安全性能不足等问题。
经济实用
在满足安全性和功能性的前提下，门式刚架设计应注重经济实用， 合理选用材料和施工方法，降低工程成本。
技术先进
采用先进的技术和设计理念，提高门式刚架的稳定性和承载能力， 延长其使用寿命。
02
PKPM软件介绍
PKPM软件的发展历程
1988年
1993年
PKPM系列软件的前身PMCAD诞生，标志 着中国建筑行业开始进入计算机辅助设计 时代。
在计算时，应采用合适的计算和分析 方法，确保计算结果的准确性和可靠 性。同时，应对计算结果进行校验和 优化，及时发现并修正问题。
问题四：优化方案不合理
pkpm门式刚架设计讲义课件
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
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
吊车荷载输入时部分参数含义： Dmax、 Dmin ：是根据影响线求得的最大轮压、最小轮压对柱子的反力； 是软件提供的自动影响线计算工具。 WT：是大桥架和小车重量。仅是一质量，重力荷载代表值统计用，主要用在计算地震
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）
的变截面和分段点自动计算各分段的标准截面。
2 门式刚架二维设计
2.5 10版中门式刚架二维设计改进
钢结构参数输入与修改，按10新抗规做了调整
结构类型调整 增加程序自动判断容许长细比选项 增加按“低延性、高弹性承载力”性能设计荷载组合 钢结构增加抗震等级参数
增加“端点拖动”功能 增加Undo、Redo功能 增加导入dxf网格功能 增加了批量修改荷载功能 增加实体模型查看功能 取消了模型数据文件，即后缀为.sj的文本文件 增加女儿墙的连接设计 ……….
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（悬挂吊车）
双轨悬挂吊车：荷载和桥式吊车一样； 单轨悬挂吊车：最大轮压=电葫芦重+额定起重量。 悬挂吊车只考虑轮压，不考虑刹车力。
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
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
吊车荷载输入时部分参数含义： Dmax、 Dmin ：是根据影响线求得的最大轮压、最小轮压对柱子的反力； 是软件提供的自动影响线计算工具。 WT：是大桥架和小车重量。仅是一质量，重力荷载代表值统计用，主要用在计算地震
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）
的变截面和分段点自动计算各分段的标准截面。
2 门式刚架二维设计
2.5 10版中门式刚架二维设计改进
钢结构参数输入与修改，按10新抗规做了调整
结构类型调整 增加程序自动判断容许长细比选项 增加按“低延性、高弹性承载力”性能设计荷载组合 钢结构增加抗震等级参数
增加“端点拖动”功能 增加Undo、Redo功能 增加导入dxf网格功能 增加了批量修改荷载功能 增加实体模型查看功能 取消了模型数据文件，即后缀为.sj的文本文件 增加女儿墙的连接设计 ……….
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（悬挂吊车）
双轨悬挂吊车：荷载和桥式吊车一样； 单轨悬挂吊车：最大轮压=电葫芦重+额定起重量。 悬挂吊车只考虑轮压，不考虑刹车力。
PKPM,STS钢结构模块讲义
编辑课件
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
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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）
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1 STS-门式刚架设计——
1.2.4 参数输入
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
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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
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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
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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）
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1 STS-门式刚架设计——
1.2.4 参数输入
PKPM(STS)建厂房简单模型
PKPM（STS）建厂房模型-五日学会•-钢结构咨询平台成立于2008年7月，欢迎广大从业人员及爱好者加入，共建我们的家园！•本套讲解由本论坛斑竹分频器制作！感谢！第一讲：STS建模及计算1.打开STS软件，界面如下图，输入建立文件名称2.门式钢架网线输入向导：输入相关的建模参数；通过这个菜单可以建立相对比较复杂的二维模型。
3.输入模型后，接下来就是定义截面柱子大小；根据厂房的结构型式，选择合理的截面型式，估计截面的大小。
4.将定义的钢柱布置在相应的位置上，注意钢柱的偏心位置。
5.接下来，同样道理定义梁截面的大小；这里注意变截面梁大小头的位置，应分别定义。
6.通过定义好的梁截面，布置截面的相应位置。
7.定义柱跟梁的计算长度：门式钢架梁柱一般计算长度可以根据二个隅撑间的距离来确定；钢结构平面平面外的计算长度跟据次梁的位置来确定。
8.定义铰接构件及支座情况：不带行车门式钢架一般柱底是铰接的，带行车的钢柱一般是钢接的；砼柱钢梁的屋面，一般梁是铰接的。
9.输入恒载：根据厂房的荷载情况，输入恒荷载。
10. 同样道理，输入活载。
11.输入左风荷载，一般选择自动输入，如遇到体型比较复杂的建筑，应根据建筑物的体型按荷载规范要求输入。
12.同样情况右风荷载也一样。
13.等模型初步建好后，接下来先择参数输入这一项；第一分项是结构类型：这一栏先择建筑的结构类型及计算遵循的设计规范。
14.参数输入的第二分项：总信息参数；选择合适的钢材等级，结构重要性系数等。
15.参数输入的第三分项：地震计算参数；按荷载规范要求输入合适的数值。
16.参数输入的第四分项：荷载分项及组合系数：此分项一般是默认要求，如需要更改也可以。
7.定义柱跟梁的计算长度：门式钢架梁柱一般计算长度可以根据二个隅撑间的距离来确定；钢结构平面平面外的计算长度跟据次梁的位置来确定。
17. 建模完成后，可以进入计算菜单，计算后，选择相应的包络图查看。
18.这是配筋包络和钢结构应力图，图中表示的是钢构件的应力比，如不满足，将以大于1的红色表示；然后再回过对去调截面大小。
pkpm门式刚架设计讲义[行业严选]
![pkpm门式刚架设计讲义[行业严选]](https://img.taocdn.com/s3/m/ba1f13eca417866fb84a8ece.png)
一类特制
13
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
（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。
一类特制
9
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
一类特制
6
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）
一类特制
7
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）
✓ 荷载输入（恒荷载、活荷载、风荷载）
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。
pkpm门式刚架设计讲义
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
（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。
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
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
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
2 门式刚架二维设计
pkpmV新版钢结构CAD软件STS门式刚架设计课件.
构件施工图
可绘制构件详图，适用与构件加工单位。
节点施工图
可绘制选中的节点详图，包括节点索引图，各节点施工详图。
2 门式刚架二维设计
2.3 节点设计和施工图绘制
✓ 统计整榀刚架材料
精确统计整榀刚架构件，连接板，加劲肋的准确用量 钢板按厚度统计重量
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
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
2 门式刚架二维设计
2.5 10版中门式刚架二维设计改进
✓ 改进交互输入时网格、节点变化后，构件、荷载信息丢失问题
➢ 平移节点后，当相连网格两端节点没有变化，保留网格上的构件、荷 载等信息；
➢ 取消节点后，当相连网格构件截面相同时，保留截面信息； ➢ 网格打断后，保留构件、以及构件上的均布和集中荷载； ➢ 变截面构件，中间增加节点后，程序自动进行截面拟合，即根据原先
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。
可绘制构件详图，适用与构件加工单位。
节点施工图
可绘制选中的节点详图，包括节点索引图，各节点施工详图。
2 门式刚架二维设计
2.3 节点设计和施工图绘制
✓ 统计整榀刚架材料
精确统计整榀刚架构件，连接板，加劲肋的准确用量 钢板按厚度统计重量
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
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
2 门式刚架二维设计
2.5 10版中门式刚架二维设计改进
✓ 改进交互输入时网格、节点变化后，构件、荷载信息丢失问题
➢ 平移节点后，当相连网格两端节点没有变化，保留网格上的构件、荷 载等信息；
➢ 取消节点后，当相连网格构件截面相同时，保留截面信息； ➢ 网格打断后，保留构件、以及构件上的均布和集中荷载； ➢ 变截面构件，中间增加节点后，程序自动进行截面拟合，即根据原先
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。
pkpm门式刚架设计讲义-2015.
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
（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。
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
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） 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
•
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
PKPM STS 门式刚架设计步骤与要点
PKPM STS 门式刚架设计步骤与要点序号内容步骤操作图例规范标准要求注意事项1快速建模1、屋面坡度设置：排水坡度：1/20~1/8；根据所在地区雨量大小确定2、荷载取值：一般取0.25 kN/m2永久荷载：结构自重；屋面；吊挂荷载等屋面活荷：刚架：标准值0.5kN/m2; (A>60m2时，0.3 kN/m2);屋面檩条：0.5kN/m2施工或检修集中荷载：设计屋面板和檩条时，1.0 kN风荷载：德州取0.45kN/m2雪荷载：德州取0.35kN/m2，刚架活荷载按此控制。
设置女儿墙时，应考虑女儿墙内侧积雪1 坡度分段：非等分12 1 最后按分段弯矩调整。
2、钢梁平面外计算长度按3000 mm控制。
3、地面粗糙度按B类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇。
4、有女儿墙时雪荷载屋面不均匀系数5、门式钢架轻型房屋钢结构技术规程--CECS 102 2002 中风荷载只适应单屋脊厂房，其余应根据情况选择荷载规范。
k s zw w=μμ2 截面初选1、梁、柱板件的宽厚比限值工字形截面构件受压翼缘板的宽厚比工字形截面梁、柱构件腹板的宽厚比：1.无吊车刚架边跨柱可采用楔形变截面截面，有吊车柱只能采用等截面。
2.初选截面可参照：07SG518-4《多跨门式刚架轻型房屋钢结构(无吊车).》、04SG518-3《多跨门式刚架轻型房屋钢结构(有吊车)、02SG518-1《门式刚架轻型房屋钢结构》3 柱脚设置柱脚分刚接柱脚和铰接柱脚两类，当设有起重量≥5吨桥式吊车时应考虑设置刚性柱脚。
yftb235151≤ywwfth235250≤4 参数设置1、刚架柱顶位移设置限制2、受弯构件的挠度与跨度比限值表中L对单坡房屋为斜梁跨度, 对双坡房屋为一个坡面斜梁的长度3、构件长细比应符合下列规定受压构件的长细比限值受拉构件的长细比限值5 计算分析与调整6 边跨刚架设计7 支撑体系设置8 檩条、吊车梁构件设计9 柱下基础设计10 三维刚架建模与出图。
pkpm~门式刚架设计操作56页PPT
精于技术 工于品质
PKPM/sts—门式刚架二维设计
精于技术 工于品质
PKPM/sts—门式刚架二维设计
精于技术 工于品质
PKPM/sts—门式刚架二维设计
精于技术 工于品质
PKPM/sts—门式刚架二维设计
模型建立完成后应查
看各计算简图，以防有 输入错误的地方。
检查无误后便可进行 结构计算。
PKPM/sts—门式刚架二维设计
精于技术 工于品质
PKPM/sts—门式刚架二维设计
门式刚架的各种结构形式 ： 门式刚架又称山形门式刚架。其结构形式
按跨度可分为单跨、双跨和多跨。按屋面坡脊数 可分为单坡、双坡、多坡屋面。
精于技术 工于品质
PKPM/sts—门式刚架二维设计
单跨单坡 摇摆柱 多跨（中间摇摆柱）
PKPM/sts—门式刚架二维设计 绘制施工图：设拼接点和布置檩托
精于技术 工于品质
PKPM/sts—门式刚架二维设计 绘制施工图：节点设计
精于技术 工于品质
端板竖放 端板斜放 端板平放
PKPM/sts—门式刚架二维设计
M h1 e
（a）端板竖放
（c）端板平放
刚
架
斜
梁
与
柱
的
（b）端板斜放
连
接
及
《钢规》注：对支撑轻型屋面的构件或结构（檩条、屋架、框架），当仅有一 个可变荷载且受荷水平投影面积超过60m2时，屋面均布活荷载标准值应取为 0.3kN/m2。
精于技术 工于品质
PHale Waihona Puke PM/sts—门式刚架二维设计精于技术 工于品质
PKPM/sts—门式刚架二维设计
精于技术 工于品质
PKPM/sts—门式刚架二维设计
PKPM/sts—门式刚架二维设计
精于技术 工于品质
PKPM/sts—门式刚架二维设计
精于技术 工于品质
PKPM/sts—门式刚架二维设计
精于技术 工于品质
PKPM/sts—门式刚架二维设计
模型建立完成后应查
看各计算简图，以防有 输入错误的地方。
检查无误后便可进行 结构计算。
PKPM/sts—门式刚架二维设计
精于技术 工于品质
PKPM/sts—门式刚架二维设计
门式刚架的各种结构形式 ： 门式刚架又称山形门式刚架。其结构形式
按跨度可分为单跨、双跨和多跨。按屋面坡脊数 可分为单坡、双坡、多坡屋面。
精于技术 工于品质
PKPM/sts—门式刚架二维设计
单跨单坡 摇摆柱 多跨（中间摇摆柱）
PKPM/sts—门式刚架二维设计 绘制施工图：设拼接点和布置檩托
精于技术 工于品质
PKPM/sts—门式刚架二维设计 绘制施工图：节点设计
精于技术 工于品质
端板竖放 端板斜放 端板平放
PKPM/sts—门式刚架二维设计
M h1 e
（a）端板竖放
（c）端板平放
刚
架
斜
梁
与
柱
的
（b）端板斜放
连
接
及
《钢规》注：对支撑轻型屋面的构件或结构（檩条、屋架、框架），当仅有一 个可变荷载且受荷水平投影面积超过60m2时，屋面均布活荷载标准值应取为 0.3kN/m2。
精于技术 工于品质
PHale Waihona Puke PM/sts—门式刚架二维设计精于技术 工于品质
PKPM/sts—门式刚架二维设计
精于技术 工于品质
PKPM/sts—门式刚架二维设计
pkpm~门式刚架设计操作
(d)三边支承类端板
t
6e f ew Nt
ew
b
2bs
4e
2 f
f
精于技术 工于品质
PKPM/sts—门式刚架二维设计 绘制施工图：柱脚设计
精于技术 工于品质
《门规》中7.2.17 条提出门式轻型房屋 钢结构的柱脚，宜采 用平板式铰接柱脚， 必要时可采用刚接柱 脚。
根据受力要求， 柱脚分刚接柱脚和 铰接柱脚两类，当 吊车起重量≥5吨时 应考虑设置刚性柱 脚。
精于技术 工于品质
PKPM/sts—门式刚架二维设计
荷载： •恒荷载：刚架梁上所有重物的重力； •活荷载：
《门规》3.2.2条规定：当采用压型钢板轻型屋面时， 屋面竖向均布活荷载的标准值（按水平投影面积）应取0.5kN/m2。
注：对受荷水平投影面积大于60m2的刚架构件，屋面竖向均布活荷载标准 值可取不小于0.3kN/m2 。
式中： M max 为底板承受的最大弯矩值。
精于技术 工于品质
PKPM/sts—门式刚架二维设计 绘制施工图：柱脚设计
加劲板 加劲板 地脚螺栓
精于技术 工于品质
浇入素混凝土 保护地脚锚栓
PKPM/sts—门式刚架二维设计 绘制施工图：钢板厚度规格
精于技术 工于品质
PKPM/sts—门式刚架二维设计 绘制施工图：整体绘图
斜
梁
间
的
拼
（d）斜梁拼接
接
精于技术 工于品质
PKPM/sts—门式刚架二维设计
螺栓排列应符合构造要求，下图的ew ，e f 应满足扣紧螺栓
所用工具的净空要求，通常不小于35mm，螺栓端距不应小于2 倍螺栓孔径，两排螺栓之间的最小距离为3倍螺栓直径，最大 距离不应超过400mm。
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PKPM之STS钢结构软件快速入门
STS钢结构软件快速入门
• 二维门式钢架设计主要步骤
• 1建立模型 • 2截面优化 • 3结构计算 • 4生成施工图
STS钢结构软件快速入门
• 二维门式钢架设计 • 实例：带吊车的双跨双坡门式钢架，总跨度60m，檐口高度8m，
牛腿高度6m，柱距6m，屋面坡度1/10，钢材采用Q235.恒载 0.3kN/m2,活载（取屋面活荷载和雪荷载的较大值）为0.5kN/m2， 地震烈度7度，左跨有一台起重量为10吨的轻工作制吊车。钢架 所有的翼缘都为250mm*12mm，腹板厚为10mm，腹板高度柱为 500mm，等截面梁为500mm，变截面梁为500mm~800mm。钢架 几何尺寸：总跨度60000mm，两跨对称均为30000mm，各段梁长 度分别为7500mm，15000mm，7500mm
参数输入
点击【参数输入】，显示钢结构参数输入与修改对话框，该对话框共四页， 都是有关于结构计算和抗震计算的参数，本例取初始值，点击【确定】
建模注意事项
1、杆件作为梁或柱输入其内力计算结果是一样的，但应力验算不同，要注意区分。 2、梁、柱未设置偏心，程序默认柱形心与轴线节点重合，梁顶面与楼层顶面重合。 3、建议加腋梁作为变截面梁分段输入，两端不应铰接，因两端铰接构件不需要使用变截面。 变截面杆件不允许有跨中弯矩或偏心集中力，可增加节点，将其转化为节点恒载输入。 4、建模时不需要输入悬臂梁作为牛腿，只要在柱上布置了吊车荷载，程序自动读取该数据 生成牛腿。 5、 【计算长度】用于设置柱、梁平面内和平面外的计算长度，通常平面内的计算长度由程 序自动计算，显示值为“-1”。平面外计算长度应该取平面外有效支撑的间距，程序初始值 为杆件长度。本例可以取隅撑间距3m作为斜梁平面外的计算长度。 6、【铰接构件】、【恒载输入】、【活载输入】、【左风输入】、【右风输入】等命令本 例可以不用，都取程序自动设置的初始参数。 7、各类荷载正方向规定：水平荷载向右，竖向荷载向下，弯矩顺时针方向，吊车轮压荷载 右偏。 8、【补充数据】可以设置地震力计算时需要考虑的附加重量及进行基础设计，本例不做。 9、【构件查询】和【计算简图】用于对钢架的几何尺寸和荷载进行查询。
同样的方式布置 500*500的梁
1.3吊车荷载
➢吊车荷载输入时部分参数含义： Dmax、 Dmin ：是根据影响线求得的最大轮压、最小轮
压对柱子的反力；
WT：是大桥架和小车重量。仅是一质量，重力荷载代表 值统计用，主要用在计算地震水平力作用；
EC1：吊车竖向荷载与左节点的偏心距； EC2：吊车竖向荷载与右节点的偏心距 Lt ：吊车梁高+轨道高； Tmax：吊车最大横向水平荷载
截面优化
选择<控制钢梁 截面高度的连 续>使柱间的各 段钢梁优化后
在连接处保持 截面高度相同
优化注意事项 1、优化结构类型应选择<轻型门式钢架>，程序按照《门刚规程》或上海《轻 钢规程》进行优化计算。 2、对于轻型门式钢架，程序能优化的构件截面类型为焊接H型钢、 H型钢和 槽钢等，对于桁架、框排架和支架，优化的截面类型没有限制。 3、加腋杆件不能直接优化，建议采用分段变截面杆件输入。 4、优化参数中的强度、稳定、变形、及长细比等限值用于控制优化范围和优 化结果。 5、优化参数对话框有半部分的参数主要针对焊接组合H型截面，<最小板件厚 度>和<翼缘宽度>用于控制板材满足供货需求，<截面高度连续>用于各段梁高 优化后保持连续。总之，对优化的约束条件越多优化范围越窄，优化效果越 差 6、【优化范围】命令必须执行，用于确定杆件优化的搜索范围。程序可以自 动确定杆件优化范围内，建议在此基础上进一步指定优化范围。 7、【优选序列】允许用户指定一组杆件截面（可以使不同类型的），程序优 化计算后选择最轻的界面形式。
1建立模型
• 1.1建立网格
左柱高 8000 左坡坡 度 0.1 柱间距 30000 分段数
3 分段比 121
1.2布置构件
1.2.1柱布置
250 250 500 500 10 250 500 800 10 12 12 250 250 800 500 10 12 12 250 250 500 500 10 12 12
结构计算
生成施工图
• 设置施工图参数
全部 取初 始值
设置梁拼接点，布置檩托
节点设计
本例 全部 取初 始值
节点修改
绘整体施工图
绘构件施工图
绘节点施工图
绘材料表
STS钢结构软件快速入门
• 二维门式钢架设计主要步骤
• 1建立模型 • 2截面优化 • 3结构计算 • 4生成施工图
STS钢结构软件快速入门
• 二维门式钢架设计 • 实例：带吊车的双跨双坡门式钢架，总跨度60m，檐口高度8m，
牛腿高度6m，柱距6m，屋面坡度1/10，钢材采用Q235.恒载 0.3kN/m2,活载（取屋面活荷载和雪荷载的较大值）为0.5kN/m2， 地震烈度7度，左跨有一台起重量为10吨的轻工作制吊车。钢架 所有的翼缘都为250mm*12mm，腹板厚为10mm，腹板高度柱为 500mm，等截面梁为500mm，变截面梁为500mm~800mm。钢架 几何尺寸：总跨度60000mm，两跨对称均为30000mm，各段梁长 度分别为7500mm，15000mm，7500mm
参数输入
点击【参数输入】，显示钢结构参数输入与修改对话框，该对话框共四页， 都是有关于结构计算和抗震计算的参数，本例取初始值，点击【确定】
建模注意事项
1、杆件作为梁或柱输入其内力计算结果是一样的，但应力验算不同，要注意区分。 2、梁、柱未设置偏心，程序默认柱形心与轴线节点重合，梁顶面与楼层顶面重合。 3、建议加腋梁作为变截面梁分段输入，两端不应铰接，因两端铰接构件不需要使用变截面。 变截面杆件不允许有跨中弯矩或偏心集中力，可增加节点，将其转化为节点恒载输入。 4、建模时不需要输入悬臂梁作为牛腿，只要在柱上布置了吊车荷载，程序自动读取该数据 生成牛腿。 5、 【计算长度】用于设置柱、梁平面内和平面外的计算长度，通常平面内的计算长度由程 序自动计算，显示值为“-1”。平面外计算长度应该取平面外有效支撑的间距，程序初始值 为杆件长度。本例可以取隅撑间距3m作为斜梁平面外的计算长度。 6、【铰接构件】、【恒载输入】、【活载输入】、【左风输入】、【右风输入】等命令本 例可以不用，都取程序自动设置的初始参数。 7、各类荷载正方向规定：水平荷载向右，竖向荷载向下，弯矩顺时针方向，吊车轮压荷载 右偏。 8、【补充数据】可以设置地震力计算时需要考虑的附加重量及进行基础设计，本例不做。 9、【构件查询】和【计算简图】用于对钢架的几何尺寸和荷载进行查询。
同样的方式布置 500*500的梁
1.3吊车荷载
➢吊车荷载输入时部分参数含义： Dmax、 Dmin ：是根据影响线求得的最大轮压、最小轮
压对柱子的反力；
WT：是大桥架和小车重量。仅是一质量，重力荷载代表 值统计用，主要用在计算地震水平力作用；
EC1：吊车竖向荷载与左节点的偏心距； EC2：吊车竖向荷载与右节点的偏心距 Lt ：吊车梁高+轨道高； Tmax：吊车最大横向水平荷载
截面优化
选择<控制钢梁 截面高度的连 续>使柱间的各 段钢梁优化后
在连接处保持 截面高度相同
优化注意事项 1、优化结构类型应选择<轻型门式钢架>，程序按照《门刚规程》或上海《轻 钢规程》进行优化计算。 2、对于轻型门式钢架，程序能优化的构件截面类型为焊接H型钢、 H型钢和 槽钢等，对于桁架、框排架和支架，优化的截面类型没有限制。 3、加腋杆件不能直接优化，建议采用分段变截面杆件输入。 4、优化参数中的强度、稳定、变形、及长细比等限值用于控制优化范围和优 化结果。 5、优化参数对话框有半部分的参数主要针对焊接组合H型截面，<最小板件厚 度>和<翼缘宽度>用于控制板材满足供货需求，<截面高度连续>用于各段梁高 优化后保持连续。总之，对优化的约束条件越多优化范围越窄，优化效果越 差 6、【优化范围】命令必须执行，用于确定杆件优化的搜索范围。程序可以自 动确定杆件优化范围内，建议在此基础上进一步指定优化范围。 7、【优选序列】允许用户指定一组杆件截面（可以使不同类型的），程序优 化计算后选择最轻的界面形式。
1建立模型
• 1.1建立网格
左柱高 8000 左坡坡 度 0.1 柱间距 30000 分段数
3 分段比 121
1.2布置构件
1.2.1柱布置
250 250 500 500 10 250 500 800 10 12 12 250 250 800 500 10 12 12 250 250 500 500 10 12 12
结构计算
生成施工图
• 设置施工图参数
全部 取初 始值
设置梁拼接点，布置檩托
节点设计
本例 全部 取初 始值
节点修改
绘整体施工图
绘构件施工图
绘节点施工图
绘材料表