pkpm门式刚架设计讲义PPT

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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
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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
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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；
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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）
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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）
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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
✓ 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）
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
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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
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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）
✓ 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。
（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。
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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
3Baidu Nhomakorabea
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
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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
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
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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）
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2 门式刚架二维设计
2.1 二维建模
✓ 模型文件建立及读取
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。
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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
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； 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； 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移差。
应用：
混凝土柱屋面梁为钢梁情况。
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2 门式刚架二维设计
2.1 二维建模
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
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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。