钢结构培训STS高级研讨班讲义

PKPM PKPM 修修改依据规《建筑抗震设计规范》 民用建筑钢结构技术规程》（征求范版钢结构主要内容 作用作用影响系数计 20%~30地系数值，长周期部分最大降约10%，有利于消能减震技术的推广应用作用作用影响系数计增加场地土类别“Ⅰ0”增加场地土类别“Ⅰ0”剪剪重比的计10抗震规范最小剪重比增加对6度时的要结结构类型调增加“多层钢结构厂房标为150，有了较大放宽，板件宽厚比限值也有一定调性能设“低延性、高弹性承载力当能满足2倍多遇作用组合下的构件承载力要求时，满足1.5倍多遇作用组合下的构件承载力要求时，性能设“低延性、高弹性承载力当能满足2倍多遇作用组合下的构件承载力要求时，满足1.5倍多遇作用组合下的构件承载力要求时，（01抗规为按 烈度”来不同要求钢钢结构抗震等 10011001性性能设程序中增加“低延性、高弹性承载力厂房结构通常都是吊车作用起控制，在两倍作用下构件承载力能够保证，按范宽厚比可以放宽到按钢结构抗抗震长细比控50m以下（≤12层）,8、9（允许值减小50m以上（＞12层）,7、8度长细比要求比旧规范放松要50m以上（＞12层）,7、8度长细比要求比旧规范放松要抗抗震长细比控抗抗震宽厚比控12层以下（≤50m）12层以上（＞50m）①多、 ②单层轻型围护厂房结构，构件的承载力满足2倍 节点设计主要修节点设计主要修四、“强剪弱弯”连接设计要求六、增加柱拼接时的安装耳九、增加选择部分楼层进行节点设计方MVVp承承载力抗震调整承载力抗震调整系数强度计 为受压构件稳定计算改为 连连接腹板弯矩的程序采用了翼缘塑性截面模量与全截面塑性模量之比是腹板计入的弯矩时，以前都是按腹板占全截面惯性矩的比例承担,10规范对梁拼接栓接，可以考虑04的腹板传递效率系数。也就是说腹板分担的弯矩减少，这会减少腹板螺栓群在弯剪作用下需要的螺栓数量 M腹I 0.4M腹xI““强节点、弱构件”连接设计要专件”验 形外值梦M下 M件”验 形外值梦M下 M梁的拼接M支撑连接和拼接：NAM(新增)M（外露式柱脚锚栓设计影响很大式不同取值，01规范 取连接极限承载力，01的““强节点、弱构件”连接设计要梁柱刚接M梁支撑连接和拼接：NA柱(新增)柱脚刚接M（jM为计入翼缘、腹板的连接极限承载力，01规范仅为“梁上““强剪弱弯”连接设计要增加两种梁端连接加强的方三种加强方10版新增类 （2）加 （3）加宽翼增增加柱拼接时的安装耳板增增加箱形截面柱贯通式加专增增加选择部分楼层进行节点设计 功功能改一．改进二维网格编辑操作二．增加导入dxf二维网格模型功能四．增加最大允许质点数量五．改进排架柱计算长度确定方式六．改进活荷不利布置考虑方式七．改进吊车作用的最不利组合八．改进二维设计中的独立基础计算取取消交叉节点，保留并合并构打断打断网格，保留构件荷载，处理变专增加最大允质点数 专增加最大允质点数 增加导入dxf增增加三维实体模型查专 （钢结构规范..条文说明专专 （钢结构规范..条文说明专改改进排架柱计算长度确定柱顶刚接排柱顶铰接排架 刚接？铰接改改进活荷不利布置考虑方相相改改进吊车作用的最不利组改进柱吊车荷载予组合，由原来的改改进吊车作用的最不利组组相专专改改进二维设计中的独立基础计钢钢结构一、门式刚架设 设 STS-STS-门式刚架设计三维和二维模型方门式刚架、屋面支撑、柱间支撑、檩条墙梁，吊车梁等分别计三维模型方法（ 1STS-门式刚架二维设计1STS-门式刚架二维设计 STS-门式刚架二维设计1.3构件定义，截面分受压构件对Y轴截面分长细比相同时，长细比相同时，类截面稳定系数大于类截面，即定承载能力高于类截面。 1.4 1.4 STS-门式刚架二维设计1.5构件定义，抗风柱考 STS-门式刚架二维设计1.6门式刚架计算长度取平面内计算长度系隅撑的作用与设置（弯矩图例（隅撑间距） STS-门式刚架二维设计1.7活荷载与60m2的构件可取不小于0.3kN/m2；22、附录Awksz明确风荷载采 18米，房屋高宽比不大于1屋面坡度不大于10度wkzs wkgzs柱脚铰接l/h<2.3,柱脚刚接l/h<３.0,柱脚铰接l/h<2.3,柱脚刚接l/h<３.0,11STS-门式刚架二维设计1.8吊车荷载（桥式吊车作用分两部分吊车荷载考虑最不D STS-门式刚架二维设计1.9吊车荷载（悬挂吊车 1.10吊车荷载(半门形吊车 1.10吊车荷载(半门形吊车 STS-门式刚架二维设计1.11吊车荷载(壁形吊车L5011STS-门式刚架二维设计1.12参数输入－1STS-门式刚架二维设计1.13摇摆柱设计内力放大系数（考虑铰接端实际有嵌固作用1STS-门式刚架二维设计1.13摇摆柱设计内力放大系数（考虑铰接端实际有嵌固作用11STS-门式刚架二维设计1.14构件修恢复缺省值（同设计参数11STS-门式刚架二维设计1.15构件修改——构件验算规参数输入中，构件修改1STS-门式刚架二维设计1STS-门式刚架二维设计11STS-门式刚架二维设计1.17构件修改－设计规钢结构设计规范方门式刚架规程方依据计算长度系数确定依据构件强度、稳定性计算11STS-门式刚架二维设计1.18契形构件变化率与腹板高厚按h/t250235/f来控制：1STS-门式刚架二维设计腹板高度变化超过0m/m时，根据规程CEC1021STS-门式刚架二维设计腹板高度变化超过0m/m时，根据规程CEC1022002第6.1.1条第6项，已经超出了规程规定的考虑受剪板腹屈曲后强度计算适用范围，这时程序按不考虑利用受剪板幅屈曲后强度来控制腹板高厚比。11STS-门式刚架二维设计1.18解决方11STS-门式刚架二维设计1.18解决方法－设置横向加劲1STS-门式刚架二维设计1STS-门式刚架二维设计11STS-门式刚架二维设计1.19截面优化程序使验算规范选择门式刚架规程 标11STS-门式刚架二维设计1.20结构计（主菜单）1STS-门式刚架二维设计1.211STS-门式刚架二维设计1.2111STS-门式刚架二维设计1.22节点设计相关指按GB50017设计指标与连接设计修GBJ17-88不同.级高强度螺栓预摩擦面抗滑移系数喷砂处理由0.55修改为0.5（对角焊缝计算长度＝焊缝长度-2x STS-门式刚架二维设计1.22节点设 1.22 Mdd 1.22 MddvbcNt2fewtw11STS-门式刚架二维设计1.22螺栓直径选高强度螺栓直径，根据构造要求，进行自动排列，如果排列不下，会自动调整螺栓直径和间距，重新排列，直到满柱脚锚栓直径，根据柱脚内力进行验算，如果不能满足， STS-门式刚架二维设计1.23抗剪键做剪 1.23新 可以自动设计抗剪 1.23新 可以自动设计抗剪11STS-门式刚架二维设计1.24施工11STS-门式刚架二维设计1.25单拉杆取消节点（不是删除节点屋面 设屋面 设22STS-门式刚架三维设计2.2三维建模－立面编辑形STS-STS-门式刚架三维设计三维建模－屋 布置形通过立 建立三维模通 布置输入柱间通过楼层布置输入屋面支撑和系形成整体三维模杆1、在平面网格上，通过二维建 2.4 2.4 max1 n ni1i122STS-门式刚架三维设计2.5吊车荷载平面布 STS-门式刚架三维设计2.7横向立面荷竖向恒活荷载，横向吊车、风由用户输 STS-门式刚架三维设计2.8屋面支撑荷自动确定屋面风荷载迎风面纵向风荷载自动加 （根据受荷宽度内横向立面恒载、活载自动确定 （根据受荷宽度内横向立面恒载、活载自动确定 STS-门式刚架三维设计2.10适应抽柱厂抽抽柱厂房、弹性支 STS-门式刚架三维设计2.12自动二维计 22STS-门式刚架三维设计2.14屋面、设屋面构件布置，计算，施工 2STS-门式刚架三维设计2.15屋面、构件自动布置、优化、绘优化计算：可以完成单根构件的计算；能实现屋面檩条、中墙架梁的优化，并自动根据优化结果更新模型数据。绘图：可以交互2STS-门式刚架三维设计2.15屋面、构件自动布置、优化、绘优化计算：可以完成单根构件的计算；能实现屋面檩条、中墙架梁的优化，并自动根据优化结果更新模型数据。绘图：可以交互选择各类围护构件进行施工详图绘制；能自完成所有屋面 围护构件施工详图绘制。自动布自动布 STS-门式刚架三维设计2.16绘制门式刚架施工节点设计参自动完成全楼钢材订货表（包括主刚架零件、围护构件零件 自动三维模型数据，包括刚架立面信息、围护构 自动三维模型数据，包括刚架立面信息、围护构 STS-门式刚架三维设计2.18三维效果自动铺设屋面板 板自动设置包边33应用3.1超出门式刚架规程使用范计规范控制33应用3.2混凝土柱、轻钢屋3 应用3.2.13 应用3.2.133应用 混凝土柱、轻钢屋盖常见问33应用3.2.3定义杆端约3应用柱顶支座滑移3应用柱顶支座滑移33应用3.3顶层为门式刚架的框风荷载计屋面风吸力（可能控制设计钢框架交钢框架交互输设 事业附介多版本–工 附介多版本–工 什什么模型需要三维分纵向成刚平面不规厂房局部小夹层（成框架模模型简轴线的作用，为什么要有轴线构件和轴线的荷载和构件的构件简化、结构简入用SATWE算入用SATWE算轴轴线输导入的dxf文件需要注意的地版本（2000或之前的不能有弧线或多义线（需要做一下炸开或者重放样交互方键盘坐标输入（注意用注意捕捉网网点编辑功网格线的删除和移上节点高（三种方式柱底标轴线命名（和节点设计相关梁构件（层间梁斜杆构件（定位和偏心，节点归并次梁（用法和作用组合楼板（组合型、非组合型梁构件（层间梁斜杆构件（定位和偏心，节点归并次梁（用法和作用组合楼板（组合型、非组合型楼楼层定构件定位时需要注意的地次梁的定位和斜杆交汇处有没有节点虚梁的运用（形成房间构件删荷荷载输荷载方向楼面荷载等效吊车荷载导荷方式荷载检查和楼板配筋结注意荷载的对于不同楼板荷载检查和楼板配筋结注意荷载的对于不同楼板查看配筋的位置广义层（定义应避免的组装错误（层高合并数数据检生成梁托柱、墙托柱节清理网检查模型竖向导•结构类型（注意有无填充墙的定义强制刚性楼板假定（整体参数恒活加载方式（钢桁架或向上传力体系风 计算方式（特殊风体型系数（普通风和特殊风•结构类型（注意有无填充墙的定义强制刚性楼板假定（整体参数恒活加载方式（钢桁架或向上传力体系风 计算方式（特殊风体型系数（普通风和特殊风参参数输信调整信特特殊构件定门式钢柱（注意双向压弯组合梁（刚度放大铰接梁（注意机构问题特殊支特殊板（弹性膜和弹性板的区别计计算长度系数修有侧移结构和无侧移结构的判跃层柱的阶型柱的梁的计算支撑的计算无法修改计算长度的错误出现水水平风荷载修普通风的布置是按节点来平均注意挡风面积，镂空结构需要SATWE水平风和STS平面交互输入中的计计算结果查构件验算信息（注意坐标系信息（内力调整0.25V0调位移结计计算结果查常见问节点设计——节点设计——节节点设计——类柱脚节梁柱连接螺栓排布原则，和08版螺栓数量的节节点设计——类支撑连主次梁连梁梁拼节节点设计工具工具箱能处理的节常见的桁架样由于桁架中的杆件属于受力构件，所果这种变形的累积得不到集中力是非常的（比如混凝土柱就会短柱的作用就是模拟水平变形的 由于上弦杆的压力比较大，需要选择面积较大的截面，同时还要考虑稳定问题。由于还有较大的上弦杆由于相互间的支持作用，实际平面内计算长度小于。下弦杆以受拉为主，程序会自动判断是否为纯拉平面外的计算长度还是按照支撑点间距取模型1（构件按柱输入模型2（构件按梁输入荷载为了考虑次弯矩，可以按固接输入。铰接只是输入问题为了考虑次弯矩，可以按固接输入。铰接只是输入问题桁桁架上恒活荷对于程序无法自动识别的体系，需要手动进行布置。注意通过节点风荷载布置时，程序可以按,y向分解。输入时注意方向，向→为正，向←为负。或者08版中直接可对于程序无法自动识别的体系，需要手动进行布置。注意通过节点风荷载布置时，程序可以按,y向分解。输入时注意方向，向→为正，向←为负。或者08版中直接可以按柱间均布风荷载输入。08版对斜柱桁桁架上下弦及腹杆的平面内外计算长度的默认情况下，程序的计算长度系数都为1确定，确定的原则由“参数输入”总信息参数”钢柱计算长度系数方法”控制，桁架可按无侧移控制。数都偏小，规范中认为可以按.取值结构类型选择桁架的杆件都以轴力为主，所以如果为了达到用钢量最小，在分组时可以参考内力情况来分组。上下弦可分别单设一组，腹杆按内力相近情况可优化以当前截面的类型的最大尺寸为上限，如果仍应力比和长细比要求，可以修改截面类型应力比和长一般桁架构件都是按受压构件进行强度验算，所挠度的控制：按桁架下弦中心点的位移量/如果使用了铰接立柱作为支座，则桁架的水平位填 采用总信息钢号上图节点板钢号采用Q235，焊缝按Q235计算构件缀板钢号采用总信息钢号桁桁架输入时需要注铰接设置的条件不同于普通桁架，应按规10.1.4条处理，也可直接按固接处理 适用范围单片活动支架，主要承担设 单拉单拉杆的设单拉杆的工作原理就是在受拉状态下提供强度，但是在受压情况下退出工作。由于只考虑受拉，单拉杆布置可能会造成结构在某些情况下出现机构，特别是分析时。所以布置时必须谨慎。工字型立支座支座反力与基础在基础节点上由于出现了杆件的汇交，需要将交杆件的内力分解在基础计算文件中查到。最的内力可 ：：如何如何选择截面？何时需要使用格构对于吊车吨位比较小的厂房，一般使用工字型实格构截面从构造上看，分肢间距大，因而具有较大的截面模量，而且中间使用缀条连接，保证了格构柱一般分为吊车肢和屋盖肢，吊车肢以承受吊车荷载为主，相对截面较大；屋盖肢一般轴力阶型上柱由于轴力较小，截面不大，可以使用实腹截面。轴线轴线的输入，柱距的确 屋面屋面体系的选择以及和柱传统的排架工业厂房的屋面体系一般都选择刚性屋架并铺设大型屋面板，但是相对而言，重量较挠度较大；同时梁柱连接情况和规范中表D给出的条件有一定差异，也给计算长度系数的确定普通屋架的连接形式一般为铰接；轻型屋面梁由于本身刚度较小，适合采用梁柱固接形式（）。如何如何确定排架厂房柱的计算长度系带吊车的排架厂房柱应属于阶型柱，程序按照规范的表到D6只要存在节点吊车荷载，即使上下柱截面一致，程序对两种柱顶连接形式做了判断，但是对于采用轻型门式刚架梁的情况，由于柱顶刚接，程序会按照柱顶有转动约束的情况处理长度系数，这新新的替代方平平面外的计算长度应按实际支撑间的距离 体系一般不应作为排架柱的平面外支撑点，特别是当柱轴力较大，或截面刚度较大时，更不自定义输入吊车荷载：对于程序默认吊车库中没自定义输入吊车荷载：对于程序默认吊车库中没有的吊车数据，可以通过手动修改来实现输入。程序自动按照荷载规范5.2.1条计算横向水平荷载参数参数设置中的注意事排架柱的计算长度折减系数参考钢结构规范的表534计算上柱段的计算长度时，由于屋面和侧边的约束，导致计算长度变小，一般厂房取.即可。排架排架计算结果阶型上柱如果出现长细比超限，可以参考阶型柱计算长度公式，其中上下柱的截面惯性矩比和轴力比以及长度比都会影响其计算（5），板的局部弯矩。缀条按受压构件验了A.2.1控制按阶按阶型柱确定计算长度时05版和08版在阶型柱有框架梁连接时的处格构格构截面连接节点的设默认的简支梁模型