STS--门式刚架设计介绍.ppt

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1、STS 2005版本改进新新PKPM主菜单，新风格交互界面主菜单，新风格交互界面门式刚架二维设计，快捷、智能化门式刚架二维设计，快捷、智能化门式刚架三维设计，立面建模方式门式刚架三维设计，立面建模方式三维框架设计图，针对设计院出图方式三维框架设计图，针对设计院出图方式PK交互输入与优化设计，集成建模，优化，计算交互输入与优化设计，集成建模，优化，计算底部框架底部框架+顶层门式刚架结构整体设计顶层门式刚架结构整体设计框架连接节点设计与施工图框架连接节点设计与施工图工具箱（工具箱（连续墙梁，连续墙梁，钢管连接计算，连接计算与绘钢管连接计算，连接计算与绘图工具）图工具）1 STS-门式刚架设计1.1

2、 三维和二维模型方法（融为一体）三维模型方法三维模型方法（图）（图）：建立结构整体模型，布置、计算屋面、墙面构件。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。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。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，形成到柱脚锚栓布置图，形成到JCCAD的数据。的数据。二维模型方法：二维模型方法：计算檩条，墙梁，吊车梁等构件。计算檩条，墙梁，吊车梁等构件。建立单榀门式刚架

3、模型，优化，计算，节点设计，绘建立单榀门式刚架模型，优化，计算，节点设计，绘制施工图制施工图（功能集成在一个菜单完成）（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。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1.2 二维快速，智能化建模快速建模，考虑带夹层刚架快速建模快速建模，考虑带夹层刚架快速建模截面，铰接自动布置截面，铰接自动布置恒、活荷载自动布置恒、活荷载自动布置风荷载自动布置风荷载自动布置集成建模，优化，计算，施工图集成建模，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计算结果

4、查看，变截面构件容许腹板高厚比1 STS-门式刚架设计1.3 抗风柱定义，一次完成计算形式一：只承担山形式一：只承担山墙风荷载，不承担墙风荷载，不承担屋面竖向荷载；屋面竖向荷载；形式二：不但承担形式二：不但承担山墙风荷载，还承山墙风荷载，还承担屋面竖向荷载担屋面竖向荷载（兼作摇摆柱）（兼作摇摆柱）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平面内计算长度系数用程序自动计算结果用程序自动计算结果平面外计算长度平面外计算长度原则为侧向支撑点间的距离原则为侧向支撑点间的距离屋面和檩条对上翼缘的作用屋面和檩条对上翼缘的作用隅撑的作用与设置（弯矩图例）隅撑的作用与设置（弯矩图例

5、）取最大受压翼缘侧向支撑点间的距离（隅撑间距）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：作用分两部分：吊车梁的作用：以恒载输入吊车梁的作用：以恒载输入吊车工作的作用：吊车工作的作用：吊车荷载考虑最不利情况吊车荷载考虑最不利情况吊车荷载计算吊车荷载计算3个方法个方法牛腿设计牛腿设计1 STS-门式刚架设计1.6 三维建模，屋面、墙面设计立面建模方式，形成三维数据，数据共享立面建模方式，形成三维数据，数据共享屋面檩条自动布置屋面檩条自动布置屋面支撑计算屋面支撑计算柱间支撑计算

6、（柱间支撑计算（门形支撑，双层支撑等复杂门形支撑，双层支撑等复杂支撑计算）支撑计算）柱脚锚栓布置图柱脚锚栓布置图材料用量统计与报价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，檩条截面优化连续檩条计算：搭接长度，檩条截面优化刚性檩条考虑刚性檩条考虑连续墙梁计算连续墙梁计算1 STS-门式刚架设计1.8 问题探讨支撑布置，刚性檩条，隅撑支撑布置，刚性檩条，隅撑带夹层的门式刚架带夹层的门式刚架底部框架，上部门式刚架底部框架，上部门式刚架混凝土柱、钢梁的排架混凝土柱、钢梁的排架抽柱门式刚架抽柱门式刚架2 STS-钢框架设计2.1 三维和二维模型方法三维模型方

7、法：三维模型方法：建立结构整体模型（改进同建立结构整体模型（改进同PMCAD）用用SATWE，TAT进行三维分析计算进行三维分析计算接三维分析计算结果进行节点设计接三维分析计算结果进行节点设计面向设计院的设计图面向设计院的设计图，节点施工图，节点施工图面向制作单位的构件施工详图面向制作单位的构件施工详图三维模型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：二维模型方法：单榀建模，计算，二维节点设计，施工图单榀建模，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、荷载输入支撑、斜梁、次梁、荷

8、载输入楼板厚度楼板厚度组合楼板组合楼板荷载导算荷载导算结构平面图与钢材统计（毛重）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，特殊构件定义（铰接构件，门式刚架构件，组合梁）组合梁）考虑特殊风荷载与自定义荷载效应组合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净截面和毛截面比值结果查看结果查看2 STS-钢框架设计2.4三维框架连接节点设计读入设计内力读入设计内力定义连接设计参数定义连接设计参数选择连接形式选择连接形式全楼连接自动设计全楼连接自动

9、设计单个节点设计参数，连接方式修改单个节点设计参数，连接方式修改节点设计结果修改节点设计结果修改计算结果查看计算结果查看2 STS-钢框架设计2.4.1 读入设计内力TAT设计内力设计内力SATWE设计内力设计内力PMSAP设计内力设计内力2 STS-钢框架设计2.4.2 设计参数，连接形式的选择柱分段柱分段归并方法归并方法高强度螺栓连接，全焊连接高强度螺栓连接，全焊连接螺栓直径，等级等参数螺栓直径，等级等参数梁拼接，柱拼接梁拼接，柱拼接选择节点连接形式，比较选择节点连接形式，比较选择原则根据具体连接情况确定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

10、STS-钢框架设计2.4.4 节点设计参数连接参数2 STS-钢框架设计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计算结果详细输出翼缘对接焊缝计翼缘对接焊缝计算算连接板与柱翼缘连接板与柱翼缘连接焊缝计算连接焊缝计算梁净截面，连接梁净截面，连接板净截面验算板净截面验算螺栓群验算螺栓群验算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梁端设计内力M，V常用设计法：翼缘承担常用设计法：翼缘承担M，腹板承担，腹板承担V（适用范围）（适用范围）精确设计法：翼缘和腹板共同承担精确设计法：翼缘和腹板共同承担M，腹板还承担，腹板还承担V

11、M=Mf+Mw；Mf=MIf/I Mw=MMf程序确定设计方法的原则：程序确定设计方法的原则：未考虑计算地震时：未考虑计算地震时：当当If/I0.7时，采用精确设计法时，采用精确设计法当当If/I0.7时，采用常用设计法时，采用常用设计法考虑计算地震时，均采用精确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梁端设计内力V梁柱连接：梁柱连接：连接承担连接承担V，V*e（偏心弯矩）偏心弯矩）主次梁连接主次梁连接（1）剪力）剪力V，V*e（偏心弯矩）偏心弯矩）（2）1.3V2 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

12、的屈服承载力 节点域的稳定性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。要求时，给出了满足要求的最小腹板厚度。2 STS-钢框架设计2.4.8 抗震极限承载能力验算抗震极限承载力验算抗震极限承载力验算（1）Mu1.2Mp（2）Vu1.3(2Mp/Ln)且且Vu0.58HwTwFy抗震极限承载力验算不满足时的措施抗震极限承载力验算不满足时的措施当（当（2）式不满足时，程序自动调整）式不满足时，程序自动调整当（当（1）式不满足式，可修改截面，或者使节点）式不满足式，可修改截面，或者使节点塑性铰外移的

13、连接形式（见图示）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）2 STS-钢框架设计2.5 三维框架施工图设计图设计图 适用于出设计图的单位（设计院）适用于出设计图的单位（设计院）节点图节点图 适用于出设计图的单位（设计院）适用于出设计图的单位（设计院）构件详图构件详图 适用于出详图的单位（制作单位）适用于出详图的单位（制作单位）平面布置图，立面布置图平面布置图，立面布置图三维模型图（图例）三维模型图（图例）钢材统计和高强度螺栓统计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，轻型钢屋面考虑整体三维建模，轻型钢屋面考虑屋面设计屋

14、面设计用用SATWE、TAT分析计算分析计算特殊构件定义（门式刚架梁、柱）特殊构件定义（门式刚架梁、柱）特殊风荷载定义，荷载组合特殊风荷载定义，荷载组合修改计算长度系数修改计算长度系数计算结果查看计算结果查看整体节点设计，节点修改整体节点设计，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）吊车荷载（双层吊车荷载，抽柱吊车荷载）截面优化方法截面优化方法节点设计与

15、施工图绘制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输入0表示程序自动确定表示程序自动确定输入最大截面尺寸输入最大截面尺寸输入最小，最大截面尺寸输入最小，最大截面尺寸变截面吊车梁变截面吊车梁给出给出5组重量最小的截面尺寸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吊车轮压作用，吊车梁、制动结构、轨道自重与吊车轮压作用，吊车梁、制动结构、轨道自重与灰荷重等由程序计算（简化为轮压灰荷重等由程序计算（简化为轮压增多系数）增多系数）其他其他竖向荷载竖向荷载对强度、稳定性、竖向挠度的影响对强度、

16、稳定性、竖向挠度的影响如：走道板活荷载，悬挂荷载等如：走道板活荷载，悬挂荷载等其他其他水平荷载水平荷载对强度、水平挠度的影响对强度、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）如：相邻跨吊车的横向水平荷载作用（中列柱）5 STS-吊车梁设计5.1.4 疲劳计算GB50017-6.1.1当应力变化的循环次数当应力变化的循环次数n5104次时，应进行次时，应进行疲劳计算。疲劳计算。（GB17-88规定为规定为n105次）次）软件对中级工作制吊车可以选择是否进行疲软件对中级工作制吊车可以选择是否进行疲劳计算劳计算5 STS-吊车梁设计5.1.5 重级工作制吊车卡轨力GB50017-3.2

17、.2条条计算重级工作制吊车梁及其制动结构的强度，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。荷载规范规定的横向水平荷载同时考虑。Hk=Pk,max 软钩吊车软钩吊车=0.1抓斗或磁盘吊车抓斗或磁盘吊车=0.15硬钩吊车硬钩吊车=0.2软件可以输入每台吊车的软件可以输入每台吊车的系数系数6 STS-工具箱 6.1 钢梯施工图梯梁可以为钢板，槽钢梯梁可以为钢板，槽钢6 STS-工具箱 6.2 基本构件计算连续

18、墙梁计算连续墙梁计算门形支撑计算门形支撑计算组合梁组合梁简支梁简支梁梁、柱基本构件计算，梁、柱基本构件计算，变截面构件考虑设计横向变截面构件考虑设计横向加劲肋后的计算加劲肋后的计算6 STS-工具箱 6.3 节点连接计算框架连接节点计算框架连接节点计算梁柱连接、主次梁连接梁柱连接、主次梁连接柱脚柱脚支撑与梁柱、柱脚连接支撑与梁柱、柱脚连接钢管节点连接计算钢管节点连接计算焊缝、螺栓基本连接计算焊缝、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，移动图块移动标注，移动图块补充标注（编号，螺栓孔，焊缝等）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）专业绘图工具（快速交互绘制施工图）绘制构件断面和平面，立面绘制构件断面和平面，立面参数化绘制多种形式节点板参数化绘制多种形式节点板标注标注7 STS-复杂空间结构建模与分析用于复杂空间杆系钢结构的建模与分析用于复杂空间杆系钢结构的建模与分析塔架，空间桁架，网架快速建模塔架，空间桁架，网架快速建模人机交互建立任意复杂空间结构模型人机交互建立任意复杂空间结构模型荷载输入，设置约束荷载输入，设置约束荷载效应组合荷载效应组合结构分析，结构分析，满应力优化，满应力优化，构件设计构件设计计算结果查看计算结果查看