YJK盈建科钢结构设计

YJK钢结构设计2015年05月一.框架结构框架结构模型输入（网格、衬图、主次梁，支撑及荷载、材料）的注意事项，组合楼板布置与计算；计算参数设置要点及设计结果分析；框架结构钢结构施工图出图特点，节点类型及设计参数定义，节点修改要点；二.石化设备三.钢框架上部结构及基础协同计算要点四.自定义荷载工况和荷载组合的应用；五.门式刚架三种形式：普通门式钢架，门刚带吊车，门刚带夹层的建模注意事项，抗风柱考虑，纵向系杆及吊车荷载布置，计算参数选择，结果查看与控制；门式刚架钢结构施工图出图方式及节点形式，屋面系统构件的交互布置；六.上部钢结构、下部混凝土混合结构协调计算七.桁架结构的设计及钢结构施工图出图方式；内容大纲21.框架钢结构建模钢结构建模时，除了截面材质和截面类型与钢筋混凝土构件有所区别以外，在建模方法上和钢筋混凝土结构基本相同。钢结构柱、梁、斜杆截面钢结构构件.可以采用焊接组合截面、型钢及其组合截面、实腹式组合截面、格构式组合截面等。3插入衬图功能衬图就是把dwg文件或dwy文件插入到当前视图中，作为建模等操作的参考。对于插入的图形，可以设定某些部分为建模操作中捕捉的对象，而某些部分不能捕捉定位、仅作为参照的对象。对插入的图形可以进行隐藏不显示、或者撤销衬图的操作。用户自定义组用于成批编辑修改在屏幕右下角增加菜单“自定义组”，由用户选择模型上的任一部分作为一组，并以组作为编辑修改的对象。选择构件就是从全楼模型上选择需要分到改组的构件，保存组用来保存当前选择的构件到该组，显示组用来只显示当前组的内容。4钢结构框架钢结构电厂厂房5678910各种型型式的的格构构式组组合截截面柱柱1112钢结构构井架架13钢结构构格构构柱厂厂房14格构式式组合合截面面定义义实腹式式组合合截面面定义义1516梁柱布布置：：次梁用用主梁梁建模模和用用次梁梁建模模：建模：：主梁梁建模模划分分房间间；次次梁建建模不不参与与划分分房间间；连接：：主梁梁建模模默认认两端端刚接接；钢钢次梁梁建模模默认认两端端铰接接；混凝土土梁则则边支支座为为铰接接，中中间支支座是是固结结；计算主主梁整整体计计算、、次梁梁单独独计算算；应力比比：主主梁建建模打打断连连接的的框架架梁应应力比比分成成两段段；次次梁建建模不不打断断框架架梁应应力比比一段段；当框架架梁连连接的的次梁梁较密密时可可用次次梁建建模。。17生成楼楼板主要功功能：：进行全全房间间开洞洞，““楼板板开洞洞”；；对个别别房间间板厚厚变化化的，，按照照设计计实际际做局局部修修改，，“修修改板板厚””；对有悬悬挑板板的梁梁上布布置悬悬挑板板，““设悬悬挑板板”；；在楼板板布置置菜单单下增增加对对压型型钢板板的定定义和和布置置相关关菜单单18荷载输输入导荷方方式：：《组合楼楼板设设计与与施工工规范范》5.1.2施工阶阶段，，压型型钢板板应强强边（（顺肋肋）方方向按按单向向板计计算。。5.1.3使用阶阶段，，当压压型钢钢板肋肋顶以以上混混凝土土厚度度hc为50mm~100mm时，组组合楼楼板可可沿强强边（（顺肋肋）方方向单单向板板计算算。当当压型型钢板板肋顶顶以上上混凝凝土厚厚度hc>100mm时，应应根据据有效效边长长比按按规定定进行行计算算。梁水平平集中中荷载载；对于不不在梁梁上的的荷载载：板板间荷荷载；；到荷荷载校校核中中看荷荷载值值。软件对对输入入了板板间荷荷载的的房间间在楼楼板施施工图图的楼楼板计计算时时自动动按照照有限限元方方式求求解内内力。。钢构件件的工工程量量统计计-楼层组组装中中的工工程量量统计计中19三种计计算风风荷载载的方方法：：一般般方法法、精精细方方法、、按构构件挡挡风面面积计计算。。一般方方法：：计算算风荷荷载是是一种种相对对简化化的算算法。。它假假定迎迎风面面、背背风面面的受受风面面积相相同，，让用用户输输入迎迎风面面与背背风面面体型型系数数，计算算时取取两者者绝对对值的的和。软件自自动根根据每每层的的层顶顶标高高计算算本层层的风风荷载载，它它假定定了每每层风风荷载载作用用于各各刚性性块质心和和所有有弹性性节点点上。。软件件首先先把楼楼层风风荷载载总值值按节节点个个数平平均分分配到到各个个节点点，然然后将属于于同一一块刚刚性板板的所所有节节点上上分配配的风风荷载载再集集中到到该刚刚性板板块的的质心心上。。精细方方法：：程序序计算算风荷荷载时时按有有效受受风面面积生生成风风荷载载；同时风风荷载载不再再是作作用在在每层层的形形心，，程序序自动动搜索索出每每个楼楼层的的外围围封闭闭多边边形，，将该该层自自动算算出的的风荷荷载分分配到到楼层层外围围的布布置有有柱、、梁、、墙杆杆件的的节点点上。。在精细细方法法风荷荷载中中还可可以输输入屋屋面风风荷载载体型型系数数等参参数，，可以以考虑虑并自自动生生成作作用于于屋面面的风风压力力和风风吸力力的荷荷载。。程序序将屋屋面风风荷载载自动动加载载到相相应方方向的的梁上上，形形成梁梁上的的均布布风荷荷载。。按构件件挡风风面积积：对对迎风风方向向上的的每根根构件件按照照它的的截面面尺寸寸计算算风荷荷载，，生成成每根根构件件上的的均布布风荷荷载，，不区区分构构件的的前后后遮挡挡关系系。按构件件计算算风荷荷载时时也可可以输输入屋屋面体体型系系数。。20风荷载载软件自自动计计算的的风工工况为为+X，-X，+Y，-Y四个工工况，，即0，90，180，270度方向向。若若需要要考虑虑其他他方向向的风风工况况，可可在““其他他风向向”参参数中中指定定。此此处设设置后后，设设计时时将增增加相相应的的一组组风工工况效效应并并自动动组合合。21当总体体信息息中结结构体体系选选择了了钢框框架-支撑结结构时时要对对框架架部分分按照照《抗规》进行0.25V0调整：：《高规》和《抗震规规范》中的规规定均均针对对于上上面第第一个个选项项。之之所以以提供供第二二个选选项，，是因为为部分分超限限工程程及重重要工工程，，需要要提高高抗震震性能能，按按照专专家的的建议议，提提供了了第二二个选选项，，软件默默认为为第一一个选选项。。22柱墙活活荷折折减对于柱柱墙，，‘计计算截截面以以上层层数’’是指指该柱柱（墙墙）上上面有有多少少楼层层数。。例如如，10层框剪剪结构构，位位于1层的柱柱（墙墙），，其折折减系系数取取9-20层的0.6折减系系数；；例如如，大大底盘盘2层，塔塔楼10层框剪剪结构构。对对于仅仅有大大底盘盘2层部分分的结结构，，位于于1层的柱柱(墙)，其折折减系系数取取1层的1.0折减系系数(不折减减)。对于柱柱（墙墙），，同梁梁，顶顶层柱柱（墙墙），，活荷荷载不不折减减。选择柱柱(墙)活荷载载折减减后，，确认认同梁梁，从从设计计结果果中的的‘构构件信信息’’中的的（1）LiveC活荷载载折减减系数数（2）柱（（墙））调整整前后后内力力变化化来确确认。。对于梁梁，仅仅对楼楼面梁梁活荷荷载折折减，，顶层层屋面面梁，，活荷荷载不不折减减。如，勾勾选了了‘从从属面面积超超过25m2时楼面面活荷荷载折折减0.9’，从从设计计结果果中的的‘构构件信信息’’中的的（1）LiveC=0.9-梁活荷荷载折折减系系数（（2）梁调调整前前后梁梁内力力变化化来确确认。。梁活载载不利利布置置：《高规》5.1.8条规定定：““高层层建筑筑结构构内力力计算算中，，当楼楼面活活荷载载大于于4kN/m2时，应应考虑虑楼面面活荷荷载不不利布布置引引起的的结构构内力力的增增大；；当整整体计计算中中未考考虑楼楼面活活荷载载不利利布置置时，，应适适当增增大楼楼面梁梁的计计算弯弯矩。。”条条文说说明中中指出出：如如果活活荷载载较大大，其其不利利分布布对梁梁弯矩矩的影影响会会比较较明显显，计计算时时应予予考虑虑。除除进行行活荷荷载不不利分分布的的详细细计算算分析析外，，也可可将未未考虑虑活荷荷载不不利分分布计计算的的框架架梁弯弯矩乘乘以放放大系系数予予以近近似考考虑，，该放放大系系数通通常可可取为为1.1~1.3，活荷荷载大大时可可选用用较大大数值值。近近似考考虑活活荷载载不利利分布布影响响时，，梁正正、负负弯矩矩应同同时予予以放放大。。填写活活荷不不利布布置最最高层层号后后，低低于该该层号号的楼楼层均均会考考虑活活荷不不利布布置，，按单单层实实际模模型计计算，，并给给出正正、负负弯矩矩包络络内力力。软软件同同时提提供梁梁活荷荷载内内力放放大系系数，，用来来近似似模拟拟活荷荷不利利布置置。如果同同时填填写了了活荷荷不利利布置置最高高层号号与梁梁活荷荷载内内力放放大系系数，，则软软件自自动取取二者者的大大值进进行后后续设设计。。确认考考虑了了‘梁梁活载载不利利布置置’的的‘最最高层层号’’后，，活荷荷不利利布置置结果果在构构件信信息中中输出出:梁构件件信息息中LL1，LL2；考虑虑了‘‘梁活活载不不利布布置’’的‘‘内力力放大大系数数’，，看调调整前前后内内力变变化。。25构件设设计信信息1.钢构件件截面面净毛毛面积积比主主要用用于钢钢梁、、钢柱柱、钢钢支撑撑等钢钢构件件的强强度验验算。。该参数数取值值范围围为0.5～1.0，程序序初始始值为为0.85。如果果钢结结构为为全焊焊连接接可取取1.0，如果果为螺螺栓连连接则则宜小小于1.0。2.钢柱计计算长长度系系数按按有侧侧移计计算：：按《钢结构构设计计规范范》附录D，钢柱柱计算算长度度系数数取值值分有有侧移移和无无侧移移两种种，选选择该该项，，则软软件按按有侧侧移计计算；；否则则按无无侧移移计算算。《钢结构构设计计规范范》5.3.3条规定定：““框架架分为为无支支撑的的纯框框架和和有支支撑框框架，，其中中有支支撑框框架根根据抗抗侧移移刚度度的大大小，，分为为强支支撑框框架和和弱支支撑框框架。。”，，5.3.3-2条给出出了强强弱支支撑判判断条条件。。勾选该该项，，软件件根据据规范范规定定计算算层侧侧移刚刚度和和框架架柱的的轴压压稳定定承载载力，，并判判断强强、弱弱支撑撑类型型；26按《钢规》作强支支撑、、弱支支撑判判断《钢规》5.3.3条：当当支撑撑结构构（支支撑框框架、、剪力力墙、、电梯梯井等等）的的侧移移刚度度（产产生单单位侧侧倾角角的水水平力力）Sb满足公公式5.3.3-1的要求求时为为强支支撑框框架，，计算算长度度系数数µ按本规规范无无侧移移框架架柱的的计算算长度度系数数确定定。Sb≥≥3（1.2∑Nbi-∑∑Noi）（（5.3.3-1）不满足足公式式5.3.3-1时，为为弱支支撑框框架，，框架架柱的的轴压压杆稳稳定系系数ψ按公式式5.3.3-2计算并在wmass中输出出：28三、特特殊构构件钢结构构特殊殊构件件的定定义主主要包包括，，端部部铰接接、组组合梁梁、门门式钢钢梁、、门式式钢柱柱、特特殊支支撑等等。程序中中钢柱柱、钢钢梁缺缺省是是两端端刚接接的，，钢斜斜杆是是两端端铰接接的，，按照照次梁梁输入入的梁梁，是是按照照两端端铰接接的简简支梁梁计算算。1.特殊梁梁：门式刚刚梁/门式刚刚柱：：按照照门刚刚规程程进行行。长细比比、宽宽厚比比、高高厚比比限值值按照照《门刚规规程》6.1.1；29耗能梁梁:以亮绿绿色显显示，，表示示该梁梁为耗耗能梁梁;在高层层钢结结构中中设置置偏心心支撑撑，可可以提提高结结构的的整体体延性性，避避免支支撑附附近构构件内内力突突变，，通过过耗能能梁吸吸收地地震作作用，，从而而达到到抗震震的目目的。。偏心支支撑结结构体体系的的设计计原则则：强强柱、、强支支撑、、弱耗耗能梁梁。按照《《抗震震规范范》8.2.7做消能能梁段段的受受剪承承载力力验算算；30组合梁梁：是是指钢钢梁与与梁上上铺设设的楼楼板（（混凝凝土楼楼板或或组合合楼板板）通通过抗抗剪连连接件件共同同组成成的梁梁。由由于钢钢梁与与混凝凝土楼楼板的的共同同作用用，使使得组组合梁梁在整整体上上刚度度增强强，从从而可可有效效地减减小钢钢梁截截面，，在满满足规规范要要求的的基础础上节节省钢钢材。。软件根根据钢钢结构构设计计规范范第11.2节进行行组合合梁的的抗弯弯承载载力设设计，，组合合梁截截面上上的全全部剪剪力，，由钢钢梁的的腹板板承担担。31特殊柱柱门式钢钢柱：：门式式刚架架柱在在验算算时，，将按按照轻轻钢规规程。。特殊支支撑风荷载载这里可可对程程序自自动生生成的的风荷荷载在在各层层平面面图上上显示示查看看，还还可以以补充充输入入屋顶顶风荷荷载，，屋顶顶风荷荷载可可在““精细细计算算风荷荷载和和按构构件挡挡风面面积计计算””的模模式下下进行行。输入屋屋顶风风荷载载时，，需要要补充充输入入屋面面风荷荷载系系数，，在人人机交交互指指定设设置屋屋面风风荷载载的楼楼层及及相关关部位位。程程序自自动生生成的的屋面面风荷荷载加加载到到屋顶顶层的的梁上上。32温度荷荷载《钢规》8.1.5条钢结结构需需要考考虑温温度荷荷载尤尤其是是外露露钢结结构；；钢结结构构构件温温度比比较敏敏感，，热胀胀冷缩缩，轴轴向变变形比比较严严重，，就会会产生生轴向向拉压压应力力。（1）节点和全楼两种种方法（2）温度1：升温温差，为正正值；温度2：降温温差：为负负值例：全年最高温度度35度，全年最低温度度-20度，全年平均温度度16度（安装时的环境境温度），则温度1=35-16=19度；温度2=-20-16=-36度如果定义了温度荷荷载那么楼板要用用弹性模，不能采采用刚性楼板；33Ratx1，Raty1:X，Y方向本层塔侧移刚刚度与上一层相应应塔侧移刚度70%的比值或上三层平平均侧移刚度度80%的比值中之较小者者对应《抗规》3.4.2-2表小于1时判断为薄弱层，，在设计信息中填填入薄弱层层号和和地震内力放大系系数；结构整体稳定验算算：程序给出两个结果果，按照填写的结结构体系计算结构构的整体稳定，按按照《高规》判断是否需要考虑虑重力二阶效应。。该结构刚重比Di*Hi/Gi大于10，能够通过《高规》5.4.4条的整体稳定验算算；该结构刚重比Di*Hi/Gi大于20，满足《高规》5.4.1，可以不考虑重力力二阶效应。楼层抗剪承载力验验算：本层与上一层楼层层受剪承载力之比比不宜小于0.8；346.设计工具目前主要是钢构件件应力比分布图；；设计人员可以选择择构件类型、验算算内容、显示方式式等。网格线用来控制是是否显示坐标线。。截面列表中列举了了当前工程中所使使用的全部截面。。折线图：软件以曲曲线方式显示某一一类截面所对应的的全部构件应力比比简图，并按照从从大到小的顺序排排序，这样设计人人员可以查看到该该截面的利用率，，进而进行设计优优化。并按照从大大到小的顺序排序序，这样设计人员员可以查看到该截截面的利用率，进进而进行设计优化化。柱状图：软件以柱柱状图方式显示某某一类截面所对应应的全部构件应力力比简图，并按照照从大到小的顺序序排序。356.水平力作用下各层层平均侧移简图在水平力作用下各各层平均侧移简图图可以查看各层地地震和风荷载作用用下的反应力、剪剪力、层间位移角角、层位移等。36五.钢结构施工图1.菜单：YJK将钢结构施工图模模块放在一级菜单单位置，用蓝色显显示，和建模、计计算、砌体、基础础、施工图并列，，在施工图菜单的的右侧。二级菜单：1）通用编辑和绘图图参数设置，2）节点设计，3）节点查询修改，，4）施工图交互绘制制，5）施工图编辑，6)屋面，7）右下角通用菜单单区。37钢结构施工图定义连接设计参数数选择连接形式全楼节点设计节点连接修改单单个节点设计参参数及连接方式修修改重绘图纸绘详图3839梁柱节点域：节点域屈服承载力验算算(抗规公式8.2.5-3)；柱腹板稳定验算(钢规公式7.4.2-2)；节点域腹板抗剪强度验验算非地震组合(钢规公式7.4.2-1)；节点域腹板抗剪强强度验算地震组合合(抗规公式8.2.5-8):验算不满足给出补补强方式及厚度.40节点设计参数目前版本能出图的的节点形式及截面面：柱：H型、圆管、箱型、、十字型及钢骨柱柱截面；梁：H型截面及工形劲；；支撑：角钢、槽钢钢、双角钢、双槽槽钢、圆管以及H型截面。414243节点连接修改:柱脚节点(底板尺寸,加劲肋,锚栓,抗剪件及焊缝尺寸寸);梁柱;节点(连接板尺寸,螺栓数量排列,加强板,节点域,焊缝尺寸)单个节点设计验算算修改单个节点的设设计信息及连接形形式;修改后程序重新验验算,全楼重新归并;修改的结果可在施施工图及三维图中中体现出来;44钢结构施工图按照照大样加表格方式式按照01SG519等国标图的方式；；对节点大样作二级级归并，并按二级级编号方式：第一级为大样类型型号，大样形式相相同的归为同一种种大样类型；第二二级为该大样类型型下的归并号，即即对同类型节点下下的多个要素（如如螺栓、焊缝、节节点板、截面尺寸寸等）都相同的归归并于同一编号。。施工图对同类型节节点只出一个大样样图，它包含的每每个二级节点号的的具体尺寸注写在在表格中；表达清晰，出图量量比传统软件大幅幅减少4546钢结构施工图图纸纸474849整层或全楼三维节节点查看50随时用三维节点菜菜单查看节点构造造51对在平面图上同时时画出相关节点大大样图52三种节点绘图方式式:节点表:变量图加表格方式式,出图效率高;单榀框架详图:立面图和节点详图图方式;全节点详图:详细标注各项数据据;535455565758596061626364钢结构施工图新功功能介绍运行“全楼节点设设计”后可同时生生成带节点详细构构造的三维模型。。新版大幅提升了了该三维模型的生生成速度，并将该该模型常驻，可用用右上的菜单全楼楼显示、分层显示示或局部楼层显示示。6566完善了梁柱与斜撑撑组合节点的设计计，改为对梁采用用焊接短梁做法；；67主次梁节点：增加加了次梁比主梁高高的节点设计形式式，改进了在斜屋顶处处的主次梁相交节节点的设计686970石化设备建模自动计算空旷钢结结构构件上的设备备风荷载、地震作作用以及设备重、、充水重、操作介介质重等及荷载组组合717273石化设备的布置参参数建模中输入设备——立式设备74自动生成作用在设设备上的风荷载，，以及设备的风荷荷载、地震作用计计算模型7576镂空框架的风荷载载计算这种方式下软件对对迎风方向上的每每根构件按照它的的截面尺寸计算风风荷载，生成每根根构件上的均布风风荷载，不区分构构件的前后遮挡关关系77镂空框架的风荷载载计算78门式刚架门式刚架由主刚架架（门式钢柱、门门式钢梁），支撑撑体系，檩条，墙墙梁，屋面板和墙墙面板，吊车系统统等组成；79当水平荷载较大、、檐口较高或刚度度要求较高时，柱柱脚宜设计成刚接接。808182838485建模-普通建模方式主钢架由边柱、刚刚架梁、中柱等构构件组成，梁、柱柱多采用变截面，，截面与弯矩成正正比；以达到节约约材料的目的，门门式刚架弯矩图两两头负弯矩和中间间正弯矩较大，所所需构件截面尺寸寸也相应较高；分分段点取弯矩较小小位置处。布置网格：86建筑尺寸：4.2.1-3柱的轴线可取通过过柱下端（较小端端）中心的竖向轴轴线；工业建筑边边柱的定位轴线宜宜取柱外皮；斜梁梁的轴线可取通过过变截面梁段最小小端中心与斜梁上上表面平行的轴线线。87布置钢柱：（钢柱建模上下分分段时要根据斜率率计算第一段上端端截面高度）；板件的最大宽厚比比和高厚比应满足足《门式规程》6.1.1；如果构件材质是是Q345B,Max(b/t)=15*0.825=12.38;max(hw/tw)=206.33;归纳：翼缘t=6，bmax=150；翼缘t=8，bmax=200；t=10，bmax=250；t=12，bmax=300；t=14，bmax=350；t=16，bmax=400；腹板高厚比一般般都能满足要求。。88变截面柱选择垂直直边；89布置钢梁：梁：L/30：荷载大时可增大大一些；坡度与建筑排水和和屋面材料类别有有关。；屋脊及边跨系杆用用梁建模并定义为为两端铰接。支撑体系：（1）作用：保证厂房房结构空间稳定性性，减少构件计算算长度，承受和传传递水平荷载，保保证结构安装时稳稳定性；柱间支撑：上柱支撑：吊车梁梁以上的支撑，承承受屋架上、下弦弦横向支撑传来的的纵向风力；下柱支撑：吊车梁梁一下的支撑，承承受纵向风力和吊吊车纵向制动力；；布置原则：一般上上下支撑同时布置置在厂房两端；不小于5t的桥式吊车，柱间间宜采用型钢支撑撑，在温度区段端端部吊车梁以下不不宜设置柱间支撑撑。90柱间支撑：计算按按拉杆设计，一般般为圆钢和单角钢钢；当大吨位吊车车为提高厂房的纵纵向刚度，一般按按压杆设计，采用用双角钢和槽钢；；91柱间支撑及屋面支支撑布置完成后使使用三点点高的方方式找坡5%*30000=1500；92生成楼板-修改板厚；荷载输入：楼板的的恒、活荷载修改改；恒载：屋面板、檩檩条、拉条自重以