PPT钢结构设计软件STS应用常见问题讲义

钢结构设计计软件STS08版应用常见见问题1STS工程应用常常见问题和和解决方法法二维建模、、三维建模模吊车荷载载的定义二维计算关关于互斥活活荷载，活活荷载不利利布置的改改进与应用用构件计算长长度系数的的确定与应应用门式刚架设设计应用常常见问题门式刚架设设计最新改改进设计混凝土土柱+实腹钢梁轻轻钢屋盖结结构时的软软件应用SATWE特殊风荷载载在工业建建筑钢结构构中的应用用框架顶层为为门式刚架架结构的整整体设计SATWE关于钢结构构强柱弱梁梁的计算与与控制STS节点设计关关于节点域域、强节点点弱构件的的计算与控控制钢桁架、支支架二维建建模与构件件计算长度度确定21、二维建模模、三维建建模吊车荷荷载的定义义PKPM吊车荷载的的含义吊车荷载的的定义和作作用软件有3个方法可以以快速确定定吊车荷载载3PKPM软件吊车荷荷载的含义义参数含义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）Wt吊车桥架重量Ec1吊车竖向荷载与左（下）柱的偏心距离Ec2吊车竖向荷载与右（上）柱的偏心距离Lt吊车横向水平荷载与节点的垂直距离Tzmax吊车纵向水平荷载（三维计算时包含此参数）PKPM结构软件中中输入的吊吊车荷载是是指吊车工工作时，通通过轨道和和吊车梁传传递给结构构的最不利利作用力，，包括竖向向作用力，，横向和纵纵向水平作作用力。4吊车荷载Dmax，Dmin的定义参数含义Pmax1，Pmax2吊车1，吊车2的最大轮压L1,L2A柱两侧吊车梁的跨度X1i吊车1各轮到B柱的距离X2i吊车2各轮到C柱的距离n1,n2吊车1，吊车2的单侧轮数5边跨、跨度度不等时吊吊车荷载6吊车荷载的的作用Dmax在左，Dmin在右Dmin在左，Dmax在右Tmax向右Tmax向左组合……各榀刚架两两侧吊车梁梁跨度不同同时抽柱厂房：：抽柱吊车车荷载7抽柱吊车荷荷载抽柱时②轴轴吊车荷载载计算示意意图最大轮压在在B轴最小轮压在在A轴最小轮压在在A轴最大轮压在在B轴302.61629.61531.2324.98软件快速计计算吊车荷荷载的方法法1、吊车梁设设计计算书书中输出2、二维吊车车荷载定义义时可以导导入3、吊车平面面布置，自自动计算门式刚架三三维设计STS框架三维建建模考虑了边跨跨、跨度不不等、抽柱柱等情况9方法1：吊车梁计计算书输出出10方法2：二维建模模吊车荷载载导入11方法3：平面布置置吊车，自自动计算12应用：二维维建模计算算多跨厂房吊吊车荷载双层吊车荷荷载悬挂吊车荷荷载半龙门吊壁行吊车13各跨吊车荷荷载分部定定义和布置置各跨之间吊吊车荷载的的组合，软软件自动考考虑14双层吊车荷荷载的定义义空车吊车荷荷载荷载组合考考虑了双层层吊车的实实际工作情情况15半龙门吊时时，建模和和吊车布置置半龙门吊的的横向水平平荷载作用用露天栈桥柱柱的横向水水平荷载作作用16应用：三维维建模计算算三维建模时时：在牛腿顶面面位置增加加一个标准准层，要布布置吊车梁梁吊车梁在截截面定义时时，按照实实际的截面面定义即可可，但不可可以将构件件材质定义义成为刚性性梁对于中柱两两侧都有并并列、平行行的吊车梁梁时，可以以只输入一一个吊车梁梁，将该吊吊车梁的截截面等效为为两侧吊车车梁截面之之和。在SATWE、TAT和PMSAP的特殊构件件定义时，，将吊车梁梁定义为两两端铰接梁梁。吊车梁在工工具箱中单单独设计17182、二维计算关关于互斥活活荷载，活活荷载不利利布置的最最新改进与与应用相容活荷载载与互斥活活荷载活荷载不利利布置19应用：钢屋屋架活荷载载、积灰荷荷载、雪荷荷载雪荷载分布图雪荷载含义①雪荷载全跨均布情况②雪荷载不均匀分布情况③雪荷载不均匀分布情况④雪荷载左半跨均匀分布情况⑤雪荷载右半跨均匀分布情况荷载规范要要求如下：：（1）【4.3.1】条，屋面均均布活荷载载，不应与与雪荷载同同时组合；；（2）【4.4.3】条，积灰荷荷载应与雪雪荷载或不不上人屋面面均布活荷荷载两者中中的较大值值同时考虑虑；（3）【6.2.2-2】】条，屋架雪雪荷载分布布按照积雪雪全跨均匀匀分布情况况、不均匀匀分布情况况和半跨的的均匀分布布情况采用用（如下表表5种情况）；；20钢屋架活荷荷载定义活荷载代表的含义内力计算时实际活荷载组合相容活荷载积灰荷载全跨均布第1组互斥屋面均布活荷载积灰＋屋面均布活荷载第2组互斥雪荷载全跨均布情况①积灰＋雪荷载全跨均布情况①第3组互斥雪荷载不均匀分布情况②积灰＋雪荷载不均匀分布情况②第4组互斥雪荷载不均匀分布情况③积灰＋雪荷载不均匀分布情况③第5组互斥雪荷载左半跨均匀分布情况④积灰＋雪荷载左半跨均匀分布情况④第6组互斥雪荷载右半跨均匀分布情况⑤积灰＋雪荷载右半跨均匀分布情况⑤21钢屋架活荷荷载作用各组活荷载载分别一次次加载仅仅第1组互斥活荷荷载不利布布置223、构件计算算长度系数数的确定与与应用相关规范规规定软件应用23门式刚架设设计规程CECS102:2002适用于单层层结构考虑了结构构整体抗侧侧移刚度考虑了摇摆摆柱影响、、各柱轴力力不同的影影响考虑了柱脚脚约束的影影响。柱脚铰接时时，柱计算长度度系数乘以以0.85；柱脚刚接时时，柱计算长度度系数乘以以1.2；；24①按一阶弹性性分析计算算内力时，，计算长度度系数m>1.0，按有侧移框框架柱的表表查得①强支撑框架架——支撑结构（（支撑桁架架、剪力墙墙等）的侧侧移刚度满满足（1）无支撑纯纯框架（2）有支撑框框架按无侧移框框架柱的表表查得②弱支撑框架架——Sb不满足上式式时，柱的的稳定系数数为建议：按有有侧移框架架柱的表查查得钢结构设计计规范GB5001725钢结构设计计规范GB50017265.3.6条新增附有有摇摆柱的的无支撑和和弱支撑框框架柱的计计算长度系系数应乘以以增大系数数η：各框架柱轴轴心压力设设计值与柱柱子高度比比值之和各摇摆柱柱轴心压压力设计计值与柱柱子高度度比值之之和摇摆柱的的计算长长度系数数μ=1.0（4）“摇摆摆柱”计算长度度的调整整钢结构设设计规范范GB5001727阶形柱计计算长度度系数确确定（5.3.4条）柱顶刚接接排架柱柱柱顶铰接接排架柱柱钢结构设设计规范范GB5001728应用1：标准门门式刚架架结构29边柱长细细比较大大时的处处理30稳定计算算中的整整体观点点按悬臂柱柱计算长长度系数数2.0实际柱计计算长度度系数2.69陈绍蕃.《钢结构设设计原理理》第二版.科学出版版社.20012.4稳定计算算中的整整体观点点(pp30～31)31按照CECS确定柱计计算长度度的问题题32333435下柱（9m）上柱（3m）长度系数计算长度长度系数计算长度钢规刚接排架柱1.30（偏小）11.6645.4116.241钢规铰接排架柱1.6314.71019.34（偏大）58.016门规（可用）2.6123.4537.8223.453下柱（9m）上柱（3m）长度系数计算长度长度系数计算长度钢规刚接排架柱1.31（偏小）11.7807.4522.377钢规铰接排架柱1.6314.7109.7029.136门规（不可用）2.6723.4538.0023.453应用2：20t以上吊车车门式刚刚架结构构36应用3：重型厂厂房刚接接或铰接接排架37应用4：重型厂厂房采用用实腹钢钢梁轻钢钢屋面的的工程384、门式刚刚架设计计应用常常见问题题4.1门式刚架架结构形形式吊车车吨位大大于20吨时结构类型型：单层层工业厂厂房设计规范范：根据据计算长长度确定定方法构件验算算规范：：单独独指定39设计规范范与构件件验算规规范的关关系40指定构件件验算规规范41应用方法法参数输入入：设计计规范（1）确定构构件计算算长度系系数确定定方法钢结构设设计规范范方法门式刚架架规程方方法（2）确定构构件验算算规范缺缺省值（3）依据计算长度度系数确确定根据哪个个方法确确定更合合理选择择构件修改改：验算算规范（1）指定构构件强度度、稳定定性计算算要采用用的设计计规范（2）不影响响计算长长度系数数的确定定方法（3）依据构件强度度、稳定定性计算算用哪个规规范的方方法更合合理选择择42重型厂房房采用实实腹钢梁梁轻钢屋屋面的工工程43不同钢号号构件的的定义和和连接设设计参数输入入：总信信息中指指定钢号号构件查改改：指定定构件钢钢号构件修改改：指定定构件钢钢号连接设计计与施工工图：考考虑了不不同钢号号构件的的连接设设计和施施工图44楔形构件件腹板变变化率与与腹板高高厚比当腹板高度变变化≤60mm/m时，按来控制：45楔形构件腹板板变化率与腹腹板高厚比腹板高度变化化＞60mm/m时，根据规程程CECS102:2002第6.1.1条第6项，已经超出出了规程规定定的考虑受剪剪板腹屈曲后后强度计算适适用范围，这这时程序按不考虑利用受受剪板幅屈曲曲后强度来控制腹板高高厚比。46腹板高厚比不不满足时的解解决方法（1）调整构件端端部高度，对对于梁还可以以调整变截面面长度，尽量量≤60mm/m的要求。（2）通过设置构构件腹板横向向加劲肋，这这样可以提高高，不考虑屈屈曲后强度的的容许高厚比比也可以提高高。（3）不建议增加加腹板厚度来来满足的方法法，这样用钢钢量增加可能能较多。47工具箱：设置置腹板横向加加劲肋后的构构件设计48解决方法：设设置腹板横向向加劲肋49节点设计高强强度螺栓计算算方法的选择择节点类型选择择端板厚度计算算节点计算方法法反向弯矩计算算连接位置腹板板强度计算，，加劲肋布置置节点域计算，，斜加劲肋设设计50端板连接计算算方法讨论515253端板连接计算算方法讨论54柱脚抗剪键的的计算作用：将柱底底剪力通过抗抗剪键传递到到基础，避免免锚栓抗剪V>0.4N时，要设置抗抗剪键，门式式刚架一般都都要设置抗剪剪键抗剪键的计算算混凝土承压抗剪键根部截截面抗弯，抗剪验算（控控制）抗剪键与底板板连接焊缝验验算软件自动确定定是否需要设设置抗剪键。。当需要设计计抗剪键时，，根据抗剪键键设计剪力，，确定抗剪键键截面、长度度，并进行验验算。55门式刚架三维维设计的应用用融合了二维设设计的功能吊车平面布置置屋面支撑、柱柱间支撑自动动设计围护构件自动动布置与设计计刚架施工图5657STS-门式刚架三维维设计——三维建模－立立面编辑形成成横向立面纵向立面整体模型通过横向、纵向立面编辑、系系杆布置来形形成整体模型型58STS-门式刚架三维维设计——吊车荷载平面面布置选择工作标高高所在平面，，布置吊车工工作区域自动形成各榀榀刚架计算需需要的吊车荷荷载纵向立面计算算时，自动加加载吊车纵向向刹车力591STS-门式刚架三维维设计——1.2.2吊车荷载平面面布置GIF60STS-门式刚架三维维设计——荷载作用与导导算横向立面荷载载竖向恒活荷载载，横向吊车车、风、地震震由用户输入屋面支撑荷载载纵向风荷载软件自动生成成和加载柱间支撑所在在纵向立面荷荷载纵向风荷载吊车纵向刹车车力重力荷载代表表值软件自动生成成和加载61STS-门式刚架三维维设计——横向立面荷载载横向立面荷载载竖向恒活荷载载，横向吊车车、风、地震震由用户输入62STS-门式刚架三维维设计——屋面支撑荷载载屋面支撑荷载载搜索柱间支撑撑与屋面支撑撑，自动形成计算算简图自动确定屋面面风荷载迎风风面积纵向风荷载软件自动加载载63STS-门式刚架三维维设计——纵向立面荷载载柱间支撑所在在纵向立面荷荷载纵向风荷载吊车纵向刹车车力重力荷载代表表值（根据受荷宽宽度内横向立立面恒载、活活载自动确定定）软件自动加载载64STS-门式刚架三维维设计——适应抽柱厂房房65抽柱厂房、弹弹性支座1.根据托梁刚度度，确定弹性性支座刚度2.首先计算抽柱柱榀，自动设设置弹性支座座，将反力传传递给托梁，，进而传递给给相邻框架3.计算顺序自动动考虑66STS-门式刚架三维维设计——屋面、墙面构构件自动布置置、优化、绘绘图布置、优化计计算和绘图布置：围护构件布置置提供自动布布置、交互布布置结合方式式。优化计算：：可以完成单单根构件的的计算；能能实现屋面面檩条、墙墙面中墙架架梁的优化化，并自动动根据优化化结果更新新模型数据据。绘图：可以交互选选择各类围围护构件进进行施工详详图绘制；；能自动完完成所有屋屋面墙面围围护构件施施工详图绘绘制。67STS-门式刚架三三维设计——整体结构三三维模型图图自动读取三三维模型数数据，包括括刚架立面面信息、围围护构件布布置信息，，用三维实实体方式真真实显示构构件；自动进行围围护构件之之间，以及及围护构件件与主刚架架构件的连连接设计（（如檩条与与刚架的连连接、檩条条与隅撑的的连接、支支撑与刚架架构件的连连接等）。。681.5三维模型图图绘制整体三三维模型图图GIF695、门式刚架架设计最新新改进－只承担水平平风荷载的的抗风柱柱柱顶节点设设计与施工工图抗风柱定义义和布置抗风柱风荷荷载柱顶节点设设计相对位移量量的查看根据相对位位移量设计计柱顶与梁梁下翼缘的的距离和长长圆孔螺栓、焊缝缝和连接板板的计算705、门式刚架架设计最新新改进－悬挂吊车吊吊柱自动设设计悬挂吊车吊吊柱设计截面计算螺栓计算、、板厚计算算焊缝计算716、设计混凝凝土柱+实腹钢梁轻轻钢屋盖盖结构时的的软件应用用突出问题：：计算简图和和实际结构构不一致节点构造与与计算简图图不一致72不同模型对对比分析73混凝土+钢梁结构常常见设计问问题没有整体计计算，计算算简图与实实际模型不不符合没有考虑斜斜梁产生的的水平推力力，导致柱柱、柱下基基础设计偏偏小。节点构造与与计算简图图不符合支座与柱顶顶支承面间间的滑移量量构造要求不不符合计算算模型设计拉杆，，但忽略拉拉杆受压时时的情况软件处理方方法747、SATWE特殊风荷载载

在工业业建筑钢结结构中的应应用STS框架三维建建模08版软件特点点与PMCAD的区别任意截面定定义、布置置和计算柱底标高支撑定义和和布置层间梁75新增实腹式式、格构式式组合截面面——解决重型工工业厂房的的三维整体体设计格构式组合合截面柱类类型实腹式组合合截面柱类类型76格构式组合合截面定义义格构式组合合截面定义义与平面布布置GIF77新增吊车荷载平平面布置——解决工业厂厂房吊车荷荷载的准确确计算在当前标准准层布置吊吊车选择吊车工工作区域自动形成吊吊车荷载接力SATWE、TAT分析78重型工业厂厂房SATWE计算SATWE、TAT计算GIF79适应高层结结构的复杂杂截面某高层建筑筑拟采用的的复杂截面面80新增任意截截面——适应高层结结构的复杂杂截面软件不可能能无穷尽的的增加截面面类型STS增加任意截截面编辑器器可以通过型型钢、钢板板、自绘截截面形式任任意组合自动计算截截面特性，，用户可以以查询修改改截面特性直直接用于SATWE、TAT、PMSAP计算STS框架三维建建模可以选选择和布置置任意截面面，SATWE、TAT、PMSAP可以完成内内力计算，，实时显示示任意截面面的平面、、三维图形形，准确计计算截面特特性，完成成结构内力力分析81SATWE、TAT计算任意截截面SATWE、TAT计算GIF827、SATWE特殊风荷载载

在工业业建筑钢结结构中的应应用SATWE软件关于风风荷载的考考虑方法，，特殊风荷荷载的含义义自动计算水水平风荷载载时，按照照建筑物外外轮廓面积积计算结构类型选选择有、无无填充墙钢钢结构，对对于风荷载载计算面积积没有影响响水平风荷载载的查询与与修改特殊风荷载载的含义定义四组特特殊风荷载载，可以准准确的考虑虑风荷载的的实际作用用基本自振周周期与考虑虑风振影响响特殊风荷载载与其他荷荷载的组合合837、SATWE特殊风荷载载

在工业业建筑钢结结构中的应应用应用工业建筑，，设备平台台等结构风风荷载底层框架，，顶层门式式刚架的结结构风荷载载848、框架顶层为为门式刚架架结构的整整体设计858、框架顶层为为门式刚架架结构的整整体设计整体建模方方法与注意意事项柱间支撑、、屋面支撑撑一定要输输入坡屋面的快快速输入用屋面支撑撑和系杆模模拟屋面板板和檩条对对刚架梁的的约束结构计算时时如何考虑虑不同类型型楼板的作作用，板厚厚定义868、框架顶层为为门式刚架架结构的整整体设计应用SATWE计算要关注注的问题应用特殊风风荷载来准准确考虑墙墙面风荷载载和屋面风风吸力，自自定义荷载载组合构件计算长长度系数的的确定与修修改构件按照门门式刚架规规程的规定定验算强度度和稳定性性计算结果的的查看整体进行节节点设计，，绘制施工工图879、SATWE关于钢结构构强柱弱梁梁的计算当柱所在楼楼层的受剪剪承载力比比上一层的的受剪承载载力高出25%，或柱轴向力力设计值与与柱全截面面面积和钢钢材抗拉强强度设计值值乘积的比比值不超过过0.4，或作为轴心心受压构件件在2倍地震力下下稳定性得得到保证时时，可不按该式式验算。8810、STS节点设计关关于节点域域、

强节节点弱构件件的计算与与控制节点域的屈屈服承载力力应符合下下式要求:工字形截面面柱和箱形形截面柱的的节点域应应按下列公公式验算：（稳定性性）注:当柱节点域域腹板厚度度不小于梁梁柱截面高高度之和的的1/70时可不验算算节点域的的稳定性8910、STS节点设计关关于节点域域、

强节节点弱构件件的计算与与控制软件按照上上述要求进进行了节点点域验算，，当验算不不满足要求求时，给出出了满足要要求的最小小腹板厚度度，并且自自动补强。。9010、