STS专业知识讲座

钢构造设计软件STS应用——门式刚架部分第1页门式刚架建筑特点（1）轻型化，适用于单层房屋钢构造，且屋面为压型钢板，以减轻建筑自重，墙面为压型钢板或是砖墙围护构造。（2）吊车吨位：A1-A5工作级别桥式吊车≤20t悬挂式起重机≤3t尤其适用于无吊车单跨或多跨房屋，轻型房屋刚度相对差，吊车吨位大则刹车力大、荷载大、对构造受力影响就大。若悬挂吊车吨位大，也许刚架挠度难于满足要求或设计效果不经济。（3）常用跨度：18-30m，规程跨度可做到36m。（4）常用高度：一般是4.5-9m，有桥式吊车不超出12m。第2页门式刚架构造特点（1）主体构造采取单层门式刚架，刚架能够是单跨、双跨或多跨，还能够带附跨。（2）采取变化构件截面伎俩以适应弯矩变化是门式刚架轻型化技术措施之一。柱脚常用铰接，当有桥式吊车时柱宜采取等截面、桥式吊车5t以上时柱脚固接。（3）刚架间距一般为6-9m，间距7.5m较合适，间距太大将增加檩条用钢量。（4）刚架斜梁坡度取决于屋面排水坡度，一般为1/8-1/20。第3页用STS进行门刚设计简单介绍第4页第5页屋面恒载：一般包括屋面、檩条、支撑等构件自重，另外，悬挂附加永久物体重量，例如喷淋系统、机械设备、电力系统和吊顶等悬挂荷载也应视为恒载，按照实际情况取用。计算刚架活载：《门刚规程》规定当采取压型钢板轻型屋面时，屋面竖向均布活荷载标准值应取0.5KN/m2，对受荷水平投影面积大于60m2刚架构件，屋面竖向均布活荷载标准值可取大于0.3KN/m2。计算檩条活载：一般取0.5KN/m2。雪荷载：根据沈建发（2007）40号文献规定，轻型钢结构建筑基本雪压应适当提高，按《荷载规范》中给出123年一遇雪压采取，屋面积雪分布系数按《荷载规范》中提高1.5倍采取。积灰荷载：根据《荷载规范》中要求取值。地面粗糙度：在地质报告中提供。敞开式建筑：外墙面最少有80％敞开建筑。

部分封闭式建筑：受外部正风压力墙面上孔口总面积超出该建筑物其他外包面（墙面和屋面）上孔口面积总和，并超出该墙毛面积5％，且建筑物其他外包面开孔率不超出20％建筑。

封闭式建筑：在所封闭空间中无符合部分封闭式建筑或敞开式建筑定义那类孔口建筑。

基本风压：根据《荷载规范》中表格取值。风压调整系数：在《门刚规程》附录A中，要求为1.05。第6页进行立面编辑时，点击横向轴线即是进行其中一榀刚架二维模型输入，点击纵向轴线即是进行系杆、柱间支撑二维模型输入。第7页第8页第9页在梁变截面处罚段第10页受荷宽度为所计算榀刚架在垂直刚架方向承受恒载、活载、风荷载宽度，对于中间榀一般为纵向柱距，端榀一般为端榀与第二榀间距离二分之一。梁平面外计算长度，一般有三种取法：一是取上翼缘横向支撑节距（一般取檩距倍数）；二是取隅撑间距取3m；三是取3m，也就是在不少轻型房屋门式刚架中取2个檩距。第11页第12页第13页平面外计算长度程序默认值为杆件实际长度。在STS平面分析程序中，平面内计算长度系数默以为(-1)，(-1)表达由程序自动确定计算长度系数，对于门式刚架，且选择门规验算时，平面内计算长度按门规侧移刚度办法程序自动确定，假如手工修改为一种大于0数，则程序就采取手工输入值作为计算长度系数。对于绝大多数情况，能够不用修改这个（-1）值，由程序自动确定，不过带夹层门式刚架，对于夹层柱需要考虑手工修改。第14页一般抗风柱为两端铰接，应当注意是两端铰接构件不能采取变截面构件输入。注意：变截面杆件上荷载，不允许有跨中弯矩或偏心集中力，存在该类荷载时，可在杆间增加节点，转化为节点荷载输入。第15页应当注意是要求输入最大、最小轮压产生吊车荷载，不是指吊车资料中最大轮压和最小轮压，而是根据影响线求出最大、最小轮压对牛腿位置作用力。能够利用“导入吊车荷载值”这个功能计算。第16页08版本软件中增加了悬挂吊车荷载输入，悬挂吊车不用考虑横向水平荷载，布置在梁与梁节点上，假如作用在梁间，需要在作用位置增加节点。第17页第18页根据不一样构造类型选择对应选项，程序将根据对应规范条文采取不一样计算与控制。

0.单层钢构造厂房，不适用于《门规》单层钢构造厂房选择此选项，程序将按照《抗规》9.2章内容进行控制。

1.门式刚架轻型房屋钢构造，选择此选项时，不再按《抗规》9.2章内容控制，仅执行《门规》。

2.不超出12层钢构造，按《抗规》8章内容进行控制，按8.3.2-1对框架梁柱板件宽厚比进行控制。

3.超出12层钢构造，按《抗规》8章内容进行控制，按8.3.2-2对框架梁柱板件宽厚比进行控制。

第19页设计规范应根据各个规范不一样适用条件选择：0.《钢构造设计规范》，适用于工业与民用房屋和一般构筑物。

1.《门式刚架轻型房屋钢构造规程》，适用于主要承重构造为单跨或多跨实腹门式刚架，具有轻型屋盖和轻型外墙(低烈度地域也可采取砌体)，无桥式吊车或有起重量不大于20TA1~A5工作级桥式吊车或3T悬挂式起重机单层房屋钢构造。

2.《轻型钢构造设计规程》（上海市标准DBJ－68－97）

3.《冷弯薄壁型钢构造设计规范》（GB50018），适用于建筑工程冷弯薄壁型钢构造。

《门规》对应内容在“3.4变形要求”和“3.5构造要求”中要求

只有选择计算规范为《门规》时适用，对于坡度大于1：2.5门式刚架斜梁构件，不能忽视构件轴力产生应力，因此除应按压弯构件计算其强度和平面外稳定性之外，还应按压弯构件验算其平面内稳定性。

第20页考虑除了构件理论计算重量以外节点板，连接件等附件重量。一般取1.2，假如面层采取厚涂型防火涂料还应当适量放大或者换算成荷载输入。一般对于桁架构造，选择无侧移这一项是计算构件时用到一种参数。钢构造连接多为螺栓连接，螺栓孔对构件强度会有削弱作用，此参数即是为了考虑这个削弱作用而设置。它只针对强度计算，对稳定计算没有影响，稳定计算多以毛截面进行计算。全焊时可取1.0;螺栓连接时能够采取默认值0.85。对于不一样构造类型和构造设计使用年限要求，取值0.95或1.0。一般都应当考虑恒载作用下柱轴向变形，尤其是对像桁架一类对柱轴向变形比较敏感构造。第21页1、《技术措施》中18.8.1表达：单层门式刚架轻型房屋钢构造一般在抗震设防烈度不大于等于7度地域可不进行抗震设计。18.8.7中表达：当设防烈度为7度及以上时，应采取对应抗震构造措施。2、《门刚规程》中3.2.4表达：地震作用应按现行国家《抗震规范》中要求计算。3、《抗震规范》中9.2.1表达：不适用于单层轻型钢构造厂房。4、《门刚规范》条文说明中3.1.4说法与《技术措施》中相同。《抗规》中规则构造不进行扭转耦联计算时，平行于地震作用方向边榀地震作用效应应乘以增大系数。第22页程序给出默认值均是根据《荷规》有关条文，一般无需更改第23页门式刚架是活荷载敏感构造，按理论上讲应当考虑活载不利布置，但对门式刚架来讲，活载主要是雪载，由于门式刚架一般都为坡度较小低矮房屋，在没有其他建筑遮挡时，阴阳两面雪几乎是同步融化，无不利布置影响，因此此时能够不考虑活载不利布置。但对于存在高低跨等有也许造成积雪不均匀时，不均匀分布系数应按《荷规》对应取用，考虑活荷不利布置。第24页优化能够自动满足强度、稳定、长细比、柱顶位移、挠跨比、屋面坡度变化率等限制条件，这是个可选过程，能够把优化成果中截面数值作为自己设计一种参照。第25页在恒载+活载作用下梁挠度、坡度变化率（控制在1/3以内）验算图形查看计算书输出强度、稳定、长细比验算成果图形输出风荷载、吊车荷载、地震作用下柱顶位移图形输出第26页第27页屋面构件自动布置第28页墙面构件自动布置第29页一般采取都是实腹式檩条，常用一般型钢檩条和薄壁型钢檩条。截面高度一般取跨度1/35~1/50。檩条与屋面应做可靠连接，以确保屋面能起到制止檩条侧向失稳作用。《门规》6.3.7中说明在风吸力作用下，当屋面能制止檩条上翼缘侧向位移和扭转时，受压下翼缘稳定性应当按照规程中附录E要求计算，一般不采取构造来确保稳定性。当檩条跨度≤4m时，可按计算要求确定是否设计拉条；当檩条跨度4m＜l≤6m，对荷载或檩距较小檩条可设置一道拉条；对荷载及檩距较大，或跨度＞6m檩条可设置两道拉条。一般轻刚彩板屋面取程序默认值，屋面板惯性矩在板型图籍中能够查到,根据你所采取板型不一样进行选择。一般时候檩条按受弯构件考虑，轴力为0，当考虑檩条兼做系杆时，轴力设计值包括山墙风荷载和吊车水平力，可通过手工计算得到，三维建模程序能自动计算。

第30页h取檩条截面高度二分之一和100mm之间小值。顾客能够调整其他数据程序自动从整体模型中取得第31页当墙檩双侧都有墙面板连接时，则侧向稳定可由墙面板来避免，墙檩只需作强度验算。第32页表中构件名称、抗风柱高度、抗风柱间距、钢材钢号和有关墙梁信息是程序自动从整体模型中取得和计算。抗风柱是两端铰接。调整后基本风压是用《荷载规范》中查得基本风压值乘以1.05调整系数输入。抗风柱验算规范一般采取普钢规范。第33页屋面支撑需要根据山墙抗风柱连接类型设置情况来选用，假如山墙抗风柱两端铰接，一般考虑二分之一山墙风荷传递到屋面，并由屋面支撑承当。一般编号次序是从左向右，一般对于一种等间距布置屋面支撑，第一种与最后一种交叉支撑杆受力最大。对于圆钢优选截面控制条件是强度控制；对于角钢是由强度、允许长细比共同控制对于坡屋面能够取平均屋面高度第34页柱间支撑类型包括交叉支撑、门形支撑、双片支撑、双层支撑、多层支撑等交叉支撑一般按单拉杆设计