PKPM钢结构实用教程

*****钢结构软件应用培训手稿
****
一、门式刚架设计部分
1、平面刚架设计：
1.1、截面的分类和定义：注意定义截面类型，是轧制边还是焰切
边。

1.2、抗风柱可以兼做摇摆柱输入；可以在框架输入时输入抗风柱，
并考虑抗风柱平面外的风荷载（但不能考虑墙面荷载偏心带
来的平面外弯矩）。

抗风柱和框架可以兼做摇摆柱或者仅做抗
风柱（内力图不一样），可以修改抗风柱平面外（在框架平面）
计算长度（加系杆或者隅撑）并生产施工图和相应节点图。

1.3、框架恒载输入必须输入吊车梁系统给柱带来的偏心力。

1.4、吊车参数：偏心指吊车梁中心相对钢柱中心的距离；加载高
度为“吊车梁高+轨道高+垫板等厚度”。

注意：采用框架优化
计算并读入时，要查看钢柱截面高度是否变大，因为可能导
致荷载偏心值的变化。

然后再截面导入。

1.5、吊车梁计算书中的Rmax,Rmin,Tmax不包括吊车梁重的影响，
Tmax已经为钢柱节点所有水平力之和（包括左右轮轨）。

1.6、构件自重放大系数：考虑的是钢结构计算截面外的附着物（如
焊缝、油漆、防火涂料、节点板等导致的自重增加部分）。

1.7、净截面和毛截面的比值：考虑螺栓孔等削弱，当所有连接全
部采用节点板连接或者局部加强时，可以取1.0。

1.8、活载不利布置对框架计算结果的影响：
A、对单跨影响不大，挠度不变；
B、对双跨中柱刚接：中柱影响最大，与中柱刚接的梁次之，边
柱再次之，挠度变化比较大；
C、对多跨中柱铰接：中柱影响最小，边柱次之，梁和挠度以及
水平位移变化比较大。

1.9、独立基础设计输入：考虑常规基础设计，能计入基础梁传来
的墙荷载和偏心（注意是设计值，否则结果偏差比较大）。

1.10、附加重的定义和输入：比如吊车梁的偏心集中力；砖墙维
护（和钢柱有效拉结）带来的水平地震力增大（计入质点上下各一半），并有提示是否参加水平地震力计算。

1.11、构件验算规范的选择：对单层钢结构厂房框架计算输出的
平面内外计算长度系数有误（按框架梁柱刚度比确定），按门式刚架输出图正确；所以出计算书要修改。

另外，《普钢》对变截面钢梁没有计算方法，可以按《门规》计算，但控制指标要按普钢要求（宽厚比、长细比、挠度、柱顶位移）。

1.12、平面外的计算长度：原则为侧向有效支撑点的距离。

屋面
檩条如果和屋面板在沿檩条方向有效连接，檩条可以作为屋面梁的上翼缘侧向支撑（长圆孔不宜过大）。

隅撑可以作为屋面梁的下翼缘侧向支撑，隅撑布置决定因素：A、弯矩包络图。

特别是风荷载作用弯矩图；B、结构模型。

特别注意多跨铰接中柱，并且跨度大、风载大时跨中风载弯矩图，决定跨中隅
撑是否省略。

C 、翼缘应力。

总之和你的结构模型要一致。

1.13、牛腿设计验算项进一步完善：弯剪作用下的牛腿强度、牛
腿腹板抗剪强度、工形焊缝弯剪强度计算并在计算书中详细给出。

1.14、门式刚架不按《抗震规范》控制高厚比、宽厚比。

抗震级
别仅对混凝土部分有效，对门式刚架没有实际意义。

1.15、结构阻尼比自动和选取的结构类别对应：A 、单层厂房：0.05；
B 、不大于12层框架：0.035；
C 、大于12层框架：0.02。

1.16、摇摆柱的内力放大系数主要考虑铰接端的实际嵌固作用。

1.17、框架分强支撑、弱支撑和无支撑框架。

但对弱支撑不能量
化分析。

所以门式刚架按有侧移框架设计。

1.18、计算结果的查看：对按《普钢》设计的工程可以按《轻钢》
计算查看结果再用普钢结构标准控制结果。

1.19、程序修改了：A 、焊缝强度，按厚度分类；B 、提高了8.8
级高强螺栓预拉力设计值；C 、对Q345/Q390/Q420摩擦面抗滑移系数由0.55改0.5；D 、焊缝计算长度＝焊缝长度-2*焊脚尺寸。

1.20、节点域和加劲肋的设计：
A 、 梁柱节点斜加劲肋的设计：v c c b f t d d M ≤=
τ； B 、 端板加劲肋的设计布置：
f t e N w
w t ≤2； C 、 端板厚度设计；
D、摩擦型螺栓节点设计。

应力按三角型分布，注意矩心在
翼缘，外翼相邻两排螺栓合力在外翼，弯矩反向时按倒
三角再设计一次。

E、摩擦型螺栓按形似三角型设计，矩心在螺栓群中心。

如
果希望设计图中不超过三种螺栓（锚栓），可以设定直
径。

1.21、柱脚抗剪键的设计。

A、N
≥时设置抗剪键；
V4.0
B、验算部位：抗剪键根部截面抗弯剪；抗剪键与柱底板焊缝
抗弯剪；混凝土承压。

如果希望施工图只有一种抗剪键，
可以定义类型和型号。

1.22、混凝土柱钢梁排架结构设计。

混凝土柱配筋和钢梁应力挠度
和定义的支座相关，支座有三种：A、完全抗剪支座。

配筋大，钢梁小，挠度小，轴力大，基础大；B、完全不抗剪（简支）支座。

配筋小，钢梁大，挠度大，轴力小，基础小；C、部分抗剪支座。

介于二者之间。

注意和你的施工图模型一致。

梁下设置只拉杆对跨度大、风载大的排架无效。

1.23、连续檩条（墙梁）设计。

A、搭接不下于10％是为了保证“连续”条件，截面选取由
跨中弯矩决定，搭接长度要求搭接端点弯矩小于跨中最
大弯矩。

B、刚度折减取决与搭接方式，由于不同与栓焊固接，产生
位移要求折减，折减越多跨中弯矩越大，建议按单倍刚
度计算。

C、支座弯矩调幅。

支座搭接区域有搭接嵌套松动导致弯矩
释放要求通过调幅模拟，可以释放10％。

注意搭接孔径。

如果是电阻点焊连接就有所不同。

D、风载调整值（是否*1.05）以及风载体形系数取决与建筑
是否轻钢门架结构。

E、如果连续墙梁承载单面墙板荷载需要按冷弯薄壁规范计
算。

因为对连续墙梁规范没有规定双力矩计算方法。

再
构造上下功夫，减小双力矩影响。

1.24、简支檩条设计。

注意“按附录E”设计的前提条件：A、基
材厚度不小于0.66毫米；B、屋面板能阻止檩条侧向位移和扭转（压型钢板或者夹心板，用自攻螺钉、螺栓、拉铆钉或者射钉与檩条牢固连接）。

C、扣合式、咬合式屋面板不能用附录E 设计。

1.25、只拉构件的建模设计。

注意只拉构件的计算长度，可以取消
交点节点来解决。

比如柔性支撑设计。

1.26、吊车梁设计。

“其它荷载导致自重增大”指制动桁架、轨道、
悬挂荷载、走道板以及板上附加荷载和积灰。

“其它水平荷载”
对中柱指相邻吊车横向水平荷载作用。

疲劳计算默认为重级吊车的应力变化循环次数（6
*
5次才验算疲劳）。

10
10
2,不下于4
*
中级吊车可以自定义。

1.27、风载的选取。

轻钢明确规定用MBMA ，采用荷载规范时“*1.05”，
条件为：M H 18≤;1)
,max(≤B A H ;坡度010≤θ。

和按荷载规范计算公式：0w w s z z k µµβ= 0w w s z gz k µµβ=计算结果比较结论：
A 、 铰接柱脚，且3.2<h l 或者刚接柱脚，且0.3<h
l 时用《荷
载规范》计算结果偏安全。

B 、 其它情况，用《荷载规范》计算结果比门规小0～60％。

1.28、体形系数和承载面积相关性。

承载面积越大，体形系数越小，
比如檩条计算中，檩条间距和长度直接影响s µ大小。

1.29、《建筑抗震设计规范》关于单层钢结构厂房设计规定不适用
于单层轻钢结构。

抗震控制结构构造措施：
A 、 构件之间尽量采用螺栓连接；
B 、 斜梁与钢柱连接下翼宜加腋加强；
C 、 斜梁与钢柱连接翼缘受压区宽厚比应减小；
D 、 柱脚设置抗剪键，锚栓采取提高抗拔力构造措施；
E 、 支撑连接按屈服承载力1.2倍设计……
1.30、对H 形、工形截面，当y y f t b f 2351523513≤≤时，0.1=x γ。

1.31、柱头位移控制，新旧规范差别：
A 、 无吊车，轻质墙板由
50h 改为60
h ； B 、 有吊车有驾驶室，由240h 改400
h ； C 、 地操桥吊，由150h 改180
h ； D 、 砌体维护无吊车，不变（100h ）。

1.32、当屋面坡度较小时（<1:
2.5），斜梁在平面内可以仅按压弯
构件计算，不计算平面内稳定性。

1.33、薄壁型钢檩条、墙梁有效截面规范修改：受压，部分有效；
受拉侧全部有效。

增加变形控制：檩条
200l （门规150l ）墙梁150l （门规10
l ），并且墙梁竖向挠度不大于10毫米。

1.34、对普钢规范除1.22条还修改：A 、规定柱头位移（严于门规）；
B 、组合焊接工形截面腹板屈曲候的利用，如果0.1)15.0(2≤−−+−f eu f u
M M M M V V 可以不加腹板加劲肋（和欧洲EC3规范相同）；C 、观感控制挠度（恒载+活载），使用控制挠度（活载作用下再控制）。

2、门式刚架的三维建模：
2.1、标准榀定义、立面编辑（刚架二维设计）、纵向系杆布置、部分带夹层的刚架输入。

2.2、维护系统输入与设计：屋面构件自动布置、墙面门窗定义、墙面构件的自动布置、构件计算与施工图绘制、刚性檩条的定义和考虑、屋面支撑计算和绘制、柱间支撑的计算和绘制。

2.3、刚架施工图的更新和编辑：自动绘制图纸目录、自动绘制设计说明、绘制地脚锚栓布置图、各榀刚架详图根据屋墙面构件的布置自动更新、对已经生成的图纸进行编辑和修改以及标注。

2.4、对有一层吊车或者两层吊车的建筑三维建模，平面分析后能否导入。

（注意）
2.5、对有夹层甚至多层，三维建模部分只能画图不能分析，需要
TAT或者SATWE分析。

注意刚性型钢按虚梁处理（注意）
二、框架结构设计部分：
结构模型的输入、斜梁和支撑的输入、组合楼板的布置和计算、计算模块SATWE和TAT的参数选择、全楼节点设计、设计参数的定义、节点修改、三维框架设计图、节点图、构件详图绘制、三维模型图、构件（钢材）订货表、（能否组合楼板配筋？注意）自动绘制图纸目录、设计总说明、绘制平面立面布置图等施工图、编辑修改已生产的图纸、底层框架顶层门式刚架的设计
注意：框架节点域的计算和补强；抗震极限承载力验算和补强（加盖板、加腋或者RBS连接）。

组合楼板厚度不包括压型钢板波幅。

三、桁架、支架设计部分：
模型输入、二维计算、计算结果的查看和控制、节点设计与施工图、材料表人机交互编辑。

注意：桁架构件类型为柱，长细比按支撑控制。

四、排架结构设计部分：
排架模型输入：实腹式或者格构式组合柱截面定义与计算、计算长度的定义和修改、单、双层吊车荷载输入、多台吊车荷载组合的折减、双层吊车参数输入注意事项、抽柱排架的吊车荷载输入、排架二维计算和计算结果的查看以及控制、（抽柱排架简化计算的简化等效原则，注意）
细节部位设计：柱肩梁设计、柱脚设计、人孔设计、节点绘制、构件施工图
五、工具箱的使用（与第一部分有重复）：
吊车梁设计、吊车梁截面优化、吊车梁施工图绘制和干预。

框架节点计算工具箱的功能改进、
檩条、墙梁、隅撑、支撑的计算和施工图（改进部分功能）
支撑、抗风柱、组合梁、蜂窝梁等基本构件的计算、注意基本构件计算中的柱构件部分可以对各种实腹式、格构式组合截面以及钢管混凝土截面进行验算，并给出计算过程。

六、任意空间结构的设计部分：
塔架、空间桁架、网架的快速建模和分析
七、学习的重点中的重点－软件新功能部分
1、解决混凝土柱钢梁连接设计、增加杆端约束定义
2、重型工业厂房巨型柱组合截面的定义和设计
3、竖向地震计算
4、不等跨连续檩条的计算、吊车梁计算改进
5、门式刚架根据屋墙面构件布置调整和绘制刚架详图、隅撑详
图、屋面支撑和柱间支撑详图、锚栓布置图
6、施工图材料表的人机交互修改
7、框架节点域的自动补强和施工图的绘制
8、重型工业厂房柱的设计软件：柱肩、柱脚、人孔设计和绘制、
构件施工图
2006/4/18******。