SS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2：二维建建模吊车荷载导导入11方法3：平面布布置吊车，自动动计算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、构构件计计算长长度系系数的的确定定与应应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强强支撑撑框架架———支撑撑结构构（支支撑桁桁架、、剪力力墙等等）的的侧移移刚度度满足足（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构构设计计规范范GB5001725钢结构构设计计规范范GB50017265.3.6条条新增增附有有摇摆摆柱的的无支支撑和和弱支支撑框框架柱柱的计计算长长度系系数应应乘以以增大大系数数η：各框架架柱轴轴心压压力设设计值值与柱柱子高高度比比值之之和各摇摆摆柱轴轴心压压力设设计值值与柱柱子高高度比比值之之和摇摆柱柱的计计算长长度系系数μ=1.0（4））“摇摇摆柱柱”计计算算长度度的调调整钢结构构设计计规范范GB5001727阶形柱柱计算算长度度系数数确定定（5.3.4条）柱顶刚刚接排排架柱柱柱顶铰铰接排排架柱柱钢结构构设计计规范范GB5001728应用1：标标准门门式刚刚架结结构29边柱长长细比比较大大时的的处理理30稳定计计算中中的整整体观观点按悬臂臂柱计计算长长度系系数2.0实际柱柱计算算长度度系数数2.69陈绍蕃蕃.《钢结构构设计计原理理》第二版版.科学出出版社社.20012.4稳定计计算中中的整整体观观点(pp30～31)31按照CECS确确定柱柱计算算长度度的问问题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以上吊吊车门门式刚刚架结结构36应用3：重型型厂房房刚接接或铰铰接排排架37应用4：重型型厂房房采用用实腹腹钢梁梁轻钢钢屋面面的工工程384、门门式刚刚架设设计应应用常常见问问题4.1门式刚刚架结结构形形式吊吊车吨吨位大大于20吨时结构类类型：：单层层工业业厂房房设计规规范：：根据据计算算长度度确定定方法法构件验验算规规范：：单单独指指定39设计规规范与与构件件验算算规范范的关关系40指定构构件验验算规规范41应用方方法参数输输入：：设计计规范范（1）确定定构件件计算算长度度系数数确定定方法法钢结构构设计计规范范方法法门式刚刚架规规程方方法（2）确定定构件件验算算规范范缺省省值（3）依据据计算长长度系系数确确定根据哪哪个方方法确确定更更合理理选择择构件修修改：：验算算规范范（1）指定定构件件强度度、稳稳定性性计算算要采采用的的设计计规范范（2）不影影响计计算长长度系系数的的确定定方法法（3）依据据构件强强度、、稳定定性计计算用哪个个规范范的方方法更更合理理选择择42重型厂厂房采采用实实腹钢钢梁轻轻钢屋屋面的的工程程43不同钢钢号构构件的的定义义和连连接设设计参数输输入：：总信信息中中指定定钢号号构件查查改：：指定定构件件钢号号构件修修改：：指定定构件件钢号号连接设设计与与施工工图：：考虑虑了不不同钢钢号构构件的的连接接设计计和施施工图图44楔形构构件腹腹板变变化率率与腹腹板高高厚比比当腹板板高度度变化化≤60mm/m时，按按来控制制：45楔形构构件腹腹板变变化率率与腹腹板高高厚比比腹板高高度变变化＞＞60mm/m时，根根据规规程CECS102:2002第6.1.1条第6项，已已经超超出了了规程程规定定的考考虑受受剪板板腹屈屈曲后后强度度计算算适用用范围围，这这时程程序按按不考虑虑利用用受剪剪板幅幅屈曲曲后强强度来控制制腹板板高厚厚比。。46腹板高高厚比比不满满足时时的解解决方方法（1）调整整构件件端部部高度度，对对于梁梁还可可以调调整变变截面面长度度，尽尽量≤60mm/m的要求求。（2）通过过设置置构件件腹板板横向向加劲劲肋，，这样样可以以提高高，不不考虑虑屈曲曲后强强度的的容许许高厚厚比也也可以以提高高。（3）不建建议增增加腹腹板厚厚度来来满足足的方方法，，这样样用钢钢量增增加可可能较较多。。47工具箱箱：设设置腹腹板横横向加加劲肋肋后的的构件件设计计48解决方方法：：设置置腹板板横向向加劲劲肋49节点设设计高高强度度螺栓栓计算算方法法的选选择节点类类型选选择端板厚厚度计计算节点计计算方方法反向弯弯矩计计算连接位位置腹腹板强强度计计算，，加劲劲肋布布置节点域域计算算，斜斜加劲劲肋设设计50端板连连接计计算方方法讨讨论515253端板连连接计计算方方法讨讨论54柱脚抗抗剪键键的计计算作用：：将柱柱底剪剪力通通过抗抗剪键键传递递到基基础，，避免免锚栓栓抗剪剪V>0.4N时，要要设置置抗剪剪键，，门式式刚架架一般般都要要设置置抗剪剪键抗剪键键的计计算混凝土土承压压抗剪键键根部部截面面抗弯弯，抗剪验验算（（控制制）抗剪键键与底底板连连接焊焊缝验验算软件自自动确确定是是否需需要设设置抗抗剪键键。当当需要要设计计抗剪剪键时时，根根据抗抗剪键键设计计剪力力，确确定抗抗剪键键截面面、长长度，，并进进行验验算。。55门式刚刚架三三维设设计的的应用用融合了了二维维设计计的功功能吊车平平面布布置屋面支支撑、、柱间间支撑撑自动动设计计围护构构件自自动布布置与与设计计刚架施施工图图5657STS-门式刚刚架三三维设设计——三维建建模－－立面面编辑辑形成成横向立立面纵向立立面整体模模型通过横横向、、纵向立面编编辑、、系杆杆布置置来形形成整整体模模型58STS-门式刚刚架三三维设设计——吊车荷荷载平平面布布置选择工工作标标高所所在平平面，，布置置吊车车工作作区域域自动形形成各各榀刚刚架计计算需需要的的吊车车荷载载纵向立立面计计算时时，自自动加加载吊吊车纵纵向刹刹车力力591STS-门式刚刚架三三维设设计——1.2.2吊车荷荷载平平面布布置GIF60STS-门式刚刚架三三维设设计——荷载作作用与与导算算横向立立面荷荷载竖向恒恒活荷荷载，，横向向吊车车、风风、地地震由用户户输入入屋面支支撑荷荷载纵向风风荷载载软件自自动生生成和和加载载柱间支支撑所所在纵纵向立立面荷荷载纵向风风荷载载吊车纵纵向刹刹车力力重力荷荷载代代表值值软件自自动生生成和和加载载61STS-门式刚刚架三三维设设计——横向立立面荷荷载横向立立面荷荷载竖向恒恒活荷荷载，，横向向吊车车、风风、地地震由用户户输入入62STS-门式刚刚架三三维设设计——屋面支支撑荷荷载屋面支支撑荷荷载搜索柱柱间支支撑与与屋面面支撑撑，自动形形成计计算简简图自动确确定屋屋面风风荷载载迎风风面积积纵向风风荷载载软件自自动加加载63STS-门式刚刚架三三维设设计——纵向立立面荷荷载柱间支支撑所所在纵纵向立立面荷荷载纵向风风荷载载吊车纵纵向刹刹车力力重力荷荷载代代表值值（根据据受荷荷宽度度内横横向立立面恒恒载、、活载载自动动确定定）软件自自动加加载64STS-门式刚刚架三三维设设计——适应抽抽柱厂厂房65抽柱厂厂房、、弹性性支座座1.根据托托梁刚刚度，，确定定弹性性支座座刚度度2.首先计计算抽抽柱榀榀，自自动设设置弹弹性支支座，，将反反力传传递给给托梁梁，进进而传传递给给相邻邻框架架3.计算顺顺序自自动考考虑66STS-门式刚刚架三三维设设计——屋面、、墙面面构件件自动动布置置、优优化、、绘图图布置、、优化化计算算和绘绘图布置：：围护构构件布布置提提供自自动布布置、、交互互布置置结合合方式式。优化计计算：：可以完完成单单根构构件的的计算算；能能实现现屋面面檩条条、墙墙面中中墙架架梁的的优化化，并并自动动根据据优化化结果果更新新模型型数据据。绘图：：可以交交互选选择各各类围围护构构件进进行施施工详详图绘绘制；；能自自动完完成所所有屋屋面墙墙面围围护构构件施施工详详图绘绘制。。67STS-门式刚刚架三三维设设计——整体结结构三三维模模型图图自动读读取三三维模模型数数据，，包括括刚架架立面面信息息、围围护构构件布布置信信息，，用三三维实实体方方式真真实显显示构构件；；自动进进行围围护构构件之之间，，以及及围护护构件件与主主刚架架构件件的连连接设设计（（如檩檩条与与刚架架的连连接、、檩条条与隅隅撑的的连接接、支支撑与与刚架架构件件的连连接等等）。。681.5三维模模型图图绘制整整体三三维模模型图图GIF695、门式式刚架架设计计最新新改进进－只承担担水平平风荷荷载的的抗风风柱柱柱顶节节点设设计与与施工工图抗风柱柱定义义和布布置抗风柱柱风荷荷载柱顶节节点设设计相对位位移量量的查查看根据相相对位位移量量设计计柱顶顶与梁梁下翼翼缘的的距离离和长长圆孔孔螺栓、、焊缝缝和连连接板板的计计算705、门式式刚架架设计计最新新改进进－悬挂吊吊车吊吊柱自自动设设计悬挂吊吊车吊吊柱设设计截面计计算螺栓计计算、、板厚厚计算算焊缝计计算716、设计计混凝凝土柱柱+实腹钢钢梁轻轻钢钢屋盖盖结构构时的的软件件应用用突出问问题：：计算简简图和和实际际结构构不一一致节点构构造与与计算算简图图不一一致72不同模模型对对比分分析73混凝土土+钢钢梁结结构常常见设设计问问题没有整整体计计算，，计算算简图图与实实际模模型不不符合合没有考考虑斜斜梁产产生的的水平平推力力，导导致柱柱、柱柱下基基础设设计偏偏小。。节点构构造与与计算算简图图不符符合支座与与柱顶顶支承承面间间的滑滑移量量构造要要求不不符合合计算算模型型设计拉拉杆，，但忽忽略拉拉杆受受压时时的情情况软件处处理方方法747、SATWE特殊风风荷载载在在工业业建筑筑钢结结构中中的应应用STS框架三维维建模08版软件特特点与PMCAD的区别任意截面面定义、、布置和和计算柱底标高高支撑定义义和布置置层间梁75新增实腹腹式、格格构式组组合截面面——解决重型型工业厂厂房的三三维整体体设计格构式组组合截面面柱类型型实腹式组组合截面面柱类型型76格构式组组合截面面定义格构式组组合截面面定义与与平面布布置GIF77新增吊车荷载载平面布布置——解决工业业厂房吊吊车荷载载的准确确计算在当前标标准层布布置吊车车选择吊车车工作区区域自动形成成吊车荷荷载接力SATWE、TAT分析析78重型工业业厂房SATWE计算算SATWE、TAT计算GIF79适应高层层结构的的复杂截截面某高层建建筑拟采采用的复复杂截面面80新增任意意截面——适应高层层结构的的复杂截截面软件不可可能无穷穷尽的增增加截面面类型STS增加任意意截面编编辑器可以通过过型钢、、钢板、、自绘截截面形式式任意组组合自动计算算截面特特性，用用户可以以查询修修改截面特性性直接用用于SATWE、TAT、PMSAP计算STS框架三维维建模可可以选择择和布置置任意截截面，SATWE、TAT、PMSAP可以完成成内力计计算，实实时显示示任意截截面的平平面、三三维图形形，准确确计算截截面特性性，完成成结构内内力分析析81SATWE、TAT计计算任意意截面SATWE、TAT计算GIF827、SATWE特殊风荷荷载在在工业建建筑钢结结构中的的应用SATWE软件关于于风荷载载的考虑虑方法，，特殊风风荷载的的含义自动计算算水平风风荷载时时，按照照建筑物物外轮廓廓面积计计算结构类型型选择有有、无填填充墙钢钢结构，，对于风风荷载计计算面积积没有影影响水平风荷荷载的查查询与修修改特殊风荷荷载的含含义定义四组组特殊风风荷载，，可以准准确的考考虑风荷荷载的实实际作用用基本自振振周期与与考虑风风振影响响特殊风荷荷载与其其他荷载载的组合合837、SATWE特殊风荷荷载在在工业建建筑钢结结构中的的应用应用工业建筑筑，设备备平台等等结构风风荷载底层框架架，顶层层门式刚刚架的结结构风荷荷载848、框架顶层层为门式式刚架结结构的整整体设计计858、框架顶层层为门式式刚架结结构的整整体设计计整体建模模方法与与注意事事项柱间支撑撑、屋面面支撑一一定要输输入坡屋面的的快速输输入用屋面支支撑和系系杆模拟拟屋面板板和檩条条对刚架架梁的约约束结构计算算时如何何考虑不不同类型型楼板的的作用，，板厚定定义868、框架顶层层为门式式刚架结结构的整整体设计计应用SATWE计算要关关注的问问题应用特殊殊风荷载载来准确确考虑墙墙面风荷荷载和屋屋面风吸吸力，自自定义荷荷载组合合构件计算算长度系系数的确确定与修修改构件按照照门式刚刚架规程程的规定定验算强强度和稳稳定性计算结果果的查看看整体进行行节点设设计，绘绘制施工工图879、SATWE关于钢钢结构强强柱弱梁梁的计算算当柱所在在楼层的的受剪承承载力比比上一层层的受剪剪承载力力高出25%，或柱轴向向力设计计值与柱柱全截面面面积和和钢材抗抗拉强度度设计值值乘积的的比值不不超过0.4，或作为轴轴心受压压构件在在2倍地震力力下稳定定性得到到保证时时，可不按该该式验算算。8810、STS节点设计计关于节节点域、、

强节节点弱构构件的计计算与控控制节点域的的屈服承承载力应应符合下下式要求求:工字形截截面柱和和箱形截截面柱的的节点域域应按下下列公式式验算：（稳定定性）注:当柱节点点域腹板板厚度不不小于梁梁柱截面面高度之之和的1/70时可不验验算节点点域的稳稳定性8910、STS节点设计计关于节节点域、、

强节节点弱构构件的计计算与控控制