TSTS工程应用常见问题和解决方法

钢结构设计软件STS

08版应用常见问题2009.101STS工程应用常见问题和解决方法二维建模、三维建模吊车荷载的定义二维计算关于互斥活荷载，活荷载不利布置的改进与应用构件计算长度系数的确定与应用门式刚架设计应用常见问题门式刚架设计最新改进设计混凝土柱+实腹钢梁轻钢屋盖结构时的软件应用SATWE特殊风荷载在工业建筑钢结构中的应用框架顶层为门式刚架结构的整体设计SATWE关于钢结构强柱弱梁的计算与控制STS节点设计关于节点域、强节点弱构件的计算与控制钢桁架、支架二维建模与构件计算长度确定

21、二维建模、三维建模吊车荷载的定义PKPM吊车荷载的含义吊车荷载的定义和作用软件有3个方法可以快速确定吊车荷载3PKPM软件吊车荷载的含义参数含义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结构软件中输入的吊车荷载是指吊车工作时，通过轨道和吊车梁传递给结构的最不利作用力，包括竖向作用力，横向和纵向水平作用力。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、跨度不等时吊车荷载6吊车荷载的作用Dmax在左，Dmin在右Dmin在左，Dmax在右Tmax向右Tmax向左组合……各榀刚架两侧吊车梁跨度不同时抽柱厂房：抽柱吊车荷载7抽柱吊车荷载抽柱时②轴吊车荷载计算示意图最大轮压在B轴最小轮压在A轴最小轮压在A轴最大轮压在B轴302.61629.61531.2324.98软件快速计算吊车荷载的方法1、吊车梁设计计算书中输出2、二维吊车荷载定义时可以导入3、吊车平面布置，自动计算门式刚架三维设计STS框架三维建模考虑了边跨、跨度不等、抽柱等情况9方法1：吊车梁计算书输出10方法2：二维建建模吊车车荷载导导入11方法3：平面面布置置吊车车，自自动计计算12应用：：二维维建模模计算算多跨厂厂房吊吊车荷荷载双层吊吊车荷荷载悬挂吊吊车荷荷载半龙门门吊壁行吊吊车13各跨吊吊车荷荷载分分部定定义和和布置置各跨之之间吊吊车荷荷载的的组合合，软软件自自动考考虑14双层吊吊车荷荷载的的定义义空车吊吊车荷荷载荷载组组合考考虑了了双层层吊车车的实实际工工作情情况15半龙门门吊时时，建建模和和吊车车布置置半龙门门吊的的横向向水平平荷载载作用用露天栈栈桥柱柱的横横向水水平荷荷载作作用16应用：：三维维建模模计算算三维建建模时时：在牛腿腿顶面面位置置增加加一个个标准准层，，要布布置吊吊车梁梁吊车梁梁在截截面定定义时时，按按照实实际的的截面面定义义即可可，但但不可可以将将构件件材质质定义义成为为刚性性梁对于中中柱两两侧都都有并并列、、平行行的吊吊车梁梁时，，可以以只输输入一一个吊吊车梁梁，将将该吊吊车梁梁的截截面等等效为为两侧侧吊车车梁截截面之之和。。在SATWE、TAT和PMSAP的特殊殊构件件定义义时，，将吊吊车梁梁定义义为两两端铰铰接梁梁。吊车梁梁在工工具箱箱中单单独设设计17182、二维计计算关关于互互斥活活荷载载，活活荷载载不利利布置置的最最新改改进与与应用用相容活活荷载载与互互斥活活荷载载活荷载载不利利布置置19应用：：钢屋屋架活活荷载载、积积灰荷荷载、、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规范要要求如如下：：（1）【4.3.1】】条，屋屋面均均布活活荷载载，不不应与与雪荷荷载同同时组组合；；（2）【4.4.3】】条，积积灰荷荷载应应与雪雪荷载载或不不上人人屋面面均布布活荷荷载两两者中中的较较大值值同时时考虑虑；（3）【6.2.2-2】】条，屋屋架雪雪荷载载分布布按照照积雪雪全跨跨均匀匀分布布情况况、不不均匀匀分布布情况况和半半跨的的均匀匀分布布情况况采用用（如如下表表5种情况况）；；20钢屋架架活荷荷载定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钢屋架架活荷荷载作作用各组活活荷载载分别别一次次加载载仅仅第1组互斥斥活荷荷载不不利布布置223、构件件计算算长度度系数数的确确定与与应用用相关规规范规规定软件应应用23门式刚刚架设设计规规程CECS102:2002适用于于单层层结构构考虑了了结构构整体体抗侧侧移刚刚度考虑了了摇摆摆柱影影响、、各柱柱轴力力不同同的影影响考虑了了柱脚脚约束束的影影响。。柱脚铰铰接时时，柱计算算长度度系数数乘以以0.85；柱脚刚刚接时时，柱计算算长度度系数数乘以以1.2；；24①按一阶阶弹性性分析析计算算内力力时，，计算算长度度系数数m>1.0，按有侧侧移框框架柱柱的表表查得得①强支撑撑框架架——支撑结结构（（支撑撑桁架架、剪剪力墙墙等））的侧侧移刚刚度满满足（1）无支支撑纯纯框架架（2）有支支撑框框架按无侧侧移框框架柱柱的表表查得得②弱支撑撑框架架——Sb不满足足上式式时，，柱的的稳定定系数数为建议：：按有有侧移移框架架柱的的表查查得钢结结构构设设计计规规范范GB5001725钢结结构构设设计计规规范范GB50017265.3.6条新新增增附附有有摇摇摆摆柱柱的的无无支支撑撑和和弱弱支支撑撑框框架架柱柱的的计计算算长长度度系系数数应应乘乘以以增增大大系系数数η：：各框框架架柱柱轴轴心心压压力力设设计计值值与与柱柱子子高高度度比比值值之之和和各摇摇摆摆柱柱轴轴心心压压力力设设计计值值与与柱柱子子高高度度比比值值之之和和摇摆摆柱柱的的计计算算长长度度系系数数μ=1.0（4）““摇摇摆摆柱柱”计算算长长度度的的调调整整钢结结构构设设计计规规范范GB5001727阶形形柱柱计计算算长长度度系系数数确确定定（（5.3.4条））柱顶顶刚刚接接排排架架柱柱柱顶顶铰铰接接排排架架柱柱钢结结构构设设计计规规范范GB5001728应用用1：标标准准门门式式刚刚架架结结构构29边柱柱长长细细比比较较大大时时的的处处理理30稳定定计计算算中中的的整整体体观观点点按悬悬臂臂柱柱计计算算长长度度系系数数2.0实际际柱柱计计算算长长度度系系数数2.69陈绍绍蕃蕃.《《钢结结构构设设计计原原理理》第二二版版.科学学出出版版社社.20012.4稳定定计计算算中中的的整整体体观观点点(pp30～31)31按照照CECS确定定柱柱计计算算长长度度的的问问题题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应用用2：20t以上上吊吊车车门门式式刚刚架架结结构构36应用用3：重重型型厂厂房房刚刚接接或或铰铰接接排排架架37应用用4：重重型型厂厂房房采采用用实实腹腹钢钢梁梁轻轻钢钢屋屋面面的的工工程程384、门门式式刚刚架架设设计计应应用用常常见见问问题题4.1门式式刚刚架架结结构构形形式式吊吊车车吨吨位位大大于于20吨时时结构构类类型型：：单单层层工工业业厂厂房房设计计规规范范：：根根据据计计算算长长度度确确定定方方法法构件件验验算算规规范范：：单单独独指指定定39设计计规规范范与与构构件件验验算算规规范范的的关关系系40指定定构构件件验验算算规规范范41应用用方方法法参数数输输入入：：设设计计规规范范（1）确确定定构构件件计计算算长长度度系系数数确确定定方方法法钢结结构构设设计计规规范范方方法法门式式刚刚架架规规程程方方法法（2）确确定定构构件件验验算算规规范范缺缺省省值值（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高度变化化≤60mm/m时，按来控制：：45楔形构件件腹板变变化率与与腹板高高厚比腹板高度度变化＞＞60mm/m时，根据据规程CECS102:2002第6.1.1条第6项，已经经超出了了规程规规定的考考虑受剪剪板腹屈屈曲后强强度计算算适用范范围，这这时程序序按不考虑利利用受剪剪板幅屈屈曲后强强度来控制腹腹板高厚厚比。46腹板高厚厚比不满满足时的的解决方方法（1）调整构构件端部部高度，，对于梁梁还可以以调整变变截面长长度，尽尽量≤60mm/m的要求。。（2）通过设设置构件件腹板横横向加劲劲肋，这这样可以以提高，，不考虑虑屈曲后后强度的的容许高高厚比也也可以提提高。（3）不建议议增加腹腹板厚度度来满足足的方法法，这样样用钢量量增加可可能较多多。47工具箱：：设置腹腹板横向向加劲肋肋后的构构件设计计48解决方法法：设置置腹板横横向加劲劲肋49节点设计计高强度度螺栓计计算方法法的选择择节点类型型选择端板厚度度计算节点计算算方法反向弯矩矩计算连接位置置腹板强强度计算算，加劲劲肋布置置节点域计计算，斜斜加劲肋肋设计50端板连接接计算方方法讨论论515253端板连接接计算方方法讨论论54柱脚抗剪剪键的计计算作用：将将柱底剪剪力通过过抗剪键键传递到到基础，，避免锚锚栓抗剪剪V>0.4N时，要设设置抗剪剪键，门门式刚架架一般都都要设置置抗剪键键抗剪键的的计算混凝土承承压抗剪键根根部截面面抗弯，，抗剪验算算（控制制）抗剪键与与底板连连接焊缝缝验算软件自动动确定是是否需要要设置抗抗剪键。。当需要要设计抗抗剪键时时，根据据抗剪键键设计剪剪力，确确定抗剪剪键截面面、长度度，并进进行验算算。55门式刚架架三维设设计的应应用融合了二二维设计计的功能能吊车平面面布置屋面支撑撑、柱间间支撑自自动设计计围护构件件自动布布置与设设计刚架施工工图5657STS-门式刚架架三维设设计——三维建模模－立面面编辑形形成横向立面面纵向立面面整体模型型通过横向向、纵向立面编辑辑、系杆杆布置来来形成整整体模型型58STS-门式刚架架三维设设计——吊车荷载载平面布布置选择工作作标高所所在平面面，布置置吊车工工作区域域自动形成成各榀刚刚架计算算需要的的吊车荷荷载纵向立面面计算时时，自动动加载吊吊车纵向向刹车力力591STS-门式刚架架三维设设计——1.2.2吊车荷载载平面布布置GIF60STS-门式刚架架三维设设计——荷载作用用与导算算横向立面面荷载竖向恒活活荷载，，横向吊吊车、风风、地震震由用户输输入屋面支撑撑荷载纵向风荷荷载软件自动动生成和和加载柱间支撑撑所在纵纵向立面面荷载纵向风荷荷载吊车纵向向刹车力力重力荷载载代表值值软件自动动生成和和加载61STS-门式刚架架三维设设计——横向立面面荷载横向立面面荷载竖向恒活活荷载，，横向吊吊车、风风、地震震由用户输输入62STS-门式刚架架三维设设计——屋面支撑撑荷载屋面支撑撑荷载搜索柱间间支撑与与屋面支支撑，自动形成成计算简简图自动确定定屋面风风荷载迎迎风面积积纵向风荷荷载软件自动动加载63STS-门式刚架架三维设设计——纵向立面荷荷载柱间支撑所所在纵向立立面荷载纵向风荷载载吊车纵向刹刹车力重力荷载代代表值（根据受荷荷宽度内横横向立面恒恒载、活载载自动确定定）软件自动加加载64STS-门式刚架三三维设计——适应抽柱厂厂房65抽柱厂房、、弹性支座座1.根据托梁刚刚度，确定定弹性支座座刚度2.首先计算抽抽柱榀，自自动设置弹弹性支座，，将反力传传递给托梁梁，进而传传递给相邻邻框架3.计算顺序自自动考虑66STS-门式刚架三三维设计——屋面、墙面面构件自动动布置、优优化、绘图图布置、优化化计算和绘绘图布置：围护构件布布置提供自自动布置、、交互布置置结合方式式。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用工业业建建筑筑，，设设备备平平台台等等结结构构风风荷荷载载底层层框框架架，，顶顶层层门门式式刚刚架架的的结结构构风风荷荷载载848、框架架顶顶层层为为门门式式刚刚架架结结构构的的整整体体设设计计858、框架架顶顶层层为为门门式式刚刚架架结结构构的的整整体体设设计计整体体建建模模方方法法与与注注意意事事项项柱间间支支撑撑、、屋屋面面支支撑撑一一定定要要输输入入坡屋屋面面的的快快速速输输入入用屋屋面面支支撑撑和和系系杆杆模模拟拟屋屋面面板板和和檩檩条条对对刚刚架架梁梁的的约约束束结构构计计算算时时如如何何考考虑虑不不同同类类型型楼楼板板的的作作用用，，板板厚厚定定义义868、框架架顶顶层层为为门门式式刚刚架架结结构构的的整整体体设设计计应用用SATWE计算算要要关关注注的的问问题题应用用特特殊殊风风荷荷载载来来准准确确考考虑虑墙墙面面风风荷荷载载和和屋屋面面风风吸吸力力，，自自定定义义荷荷载载组组合合构件件计计算算长长度度系系数数的的确确定定与与修修改改构件件按按照照门门式式刚刚架架规规程程的的规规定定验验算算强强度度和和稳稳定定性性计算算结结果果的的查查看看整体体进进行行节节点点设设计计，，绘绘制制施施工工图图879、SATWE关于于钢钢结结构构强强柱柱弱弱梁梁的的计计算算当柱柱所所在在楼楼层层的的受受剪剪承承载载力力比比上上一一层层的的受受剪剪承承载载力力高高出出25%，或柱柱轴轴向向力力设设计计值值与与柱柱全全截截面面面面积积和和钢钢材材抗抗拉拉强强度度设设计计值值乘乘积积的的比比值值不不超超过过0.4，或作作为为轴轴心心受受压压构构件件在在2倍地地震震力力下下稳稳定定性性得得到到保保证证时时，，可不不按按该该式式验验算算。。8810、STS节点点设设计计关关于于节节点点域域、、强强节节点点弱弱构构件件的的计计算算与与控控制制节点点域域的的屈屈服服承承载载力力应应符符合合下下式式要要求求:工字字形形截截面面柱柱和和箱箱形