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国内钢结构软件优缺点比较

国内钢结构软件优缺点比较
国内钢结构软件优缺点比较

国内钢结构软件优缺点比较【转帖】

纵观国内钢结构类设计软件,常用的大致有以下几种:

1,建研院PKPM系列软件(STS、STXT、STPJ)以及MSGS空间网格软件,PKPM最新版本2007年04月,官方网站https://www.doczj.com/doc/5513958437.html,

2,同济大学3D3S系列空间钢结构软件,最新版本9.0,官方网站https://www.doczj.com/doc/5513958437.html,

3,同济大学MTS系列钢结构软件(MTS、MTSTool),MTS最新版5.6,MTSTool最新版本1.9,官方网站https://www.doczj.com/doc/5513958437.html,

4,同济大学STRAT系列有限元建筑通用设计软件,最新版本3.2,官方网站https://www.doczj.com/doc/5513958437.html, 5,中国冶建总院SS2000、PS2000系列钢结构软件,PS2000最新版本R6.70,官方网站https://www.doczj.com/doc/5513958437.html,

6,北京云光设计咨询中心SFCAD,无官方网站

7,浙江大学空间结构研究中心MST2006,最新版本2006,官方网站https://www.doczj.com/doc/5513958437.html,

8,上海交通大学结构工程研究所TWCAD、STCAD、SMCAD系列钢结构软件,官方网站https://www.doczj.com/doc/5513958437.html,

9,阿依艾工程软件大连有限公司STAADCHINA系列软件,最新版本2006,官方网站https://www.doczj.com/doc/5513958437.html,

软件功能PK之pkpm VS 3d3s

目前国内用户最多当属建研院的PKPM系列软件以及同济大学3D3S系列空间钢结构软件;1,PKPM系列软件(STS、STXT、STPJ)钢结构方面的功能:

1)门式刚架结构

2)平面屋架、桁架结构

3)钢支架结构

4)空间钢框架、框-支撑结构

PKPM-STS系列作为建研院开发多年的钢结构软件,在国内各地设计院拥有相当大的用户,其优点是紧扣规范,参数详尽,规则结构上设计效率比较高,后处理节点设计类型比较全面,带支撑柱脚节点设计混乱是STS的一个缺憾;最近推出的重钢设计软件STPJ填补了国内重钢设计以及后处理这方面的空白;缺点是不规则结构建模不便,计算误差大,后处理出图还有所欠缺,尽管一直在改善;钢屋架设计中风荷载添加麻烦,不准确,但钢屋架后处理出图是目前所有同类软件中最好的;

屋主小评:PKPM-STS在门式刚架设计以及规则多高层框架结构设计上比较有效率,后处理节点设计以及出图都不错,但是在带夹层门式刚架后处理节点设计上,不能在2维模型中很好处理;对复杂的三维空间框架模型,程序无法很好的模拟,风荷载误差比较大,后处理节点设计也无法达到要求。

屋主建议:不带夹层门式刚架以及规则三维空间框架结构,PKPM-STS系列能让你满意。

2,3D3S系列钢结构方面的功能:

1)门式刚架

2)钢屋架、平面、空间桁架

3)多高层钢框架

4)网架、网壳

5)幕墙

6)索膜结构

7)空间任意结构

8)施工过程跟踪分析

3D3S系列作为建立在CAD平台上的钢结构设计软件,已有10多年的开发历史,在国内各地钢结构公司以及设计院有相当多的用户,这是一套相当全面的钢结构设计软件,几乎涵盖了钢结构的各种形式,其优点是CAD平台上的建模方式,相当灵活,程序具备完善的导荷载功能,可以完成任意结构的分析,在后处理上门式刚架、框架结构具备加工图的能力,桁架结构具备相贯线展开、输出相贯线切割数控数据的能力,网架、网壳结构具备加工图能力,膜结构具备膜裁剪能力;其缺点是由于建立在CADI平台上,受CAD的影响有时候稳定性不足,不过随着9.0才CAD2004以上版本的应用,稳定性问题已基本解决;前处理中部分设计参数不够完善,尤其多高层框架结构中,不过随着高层模块的推出,这个问题基本上可以解决了;后处理中,门式刚架节点类型不够完善,节点设计灵活性不够;多高层框架节点设计中,柱子变截面处梁柱节点设计的板件设计尺寸有误。

屋主小评:3D3S系列软件比较设计钢结构公司使用,模块全面,有一定的性价比,美中不足的是它的节点设计以及后处理出图存在一定的缺憾,在一些非正交的复杂结构上,后处理出图仍须有更大的改进;截面库截面类型不够完善;在格构截面上与STS相比有一定的距离;工具箱功能比较简单;网架、网壳结构分析以及后处理有一定的优势,具备任意曲面基准孔自动拟合功能,9.0版本,网壳结构稳定分析上已具备完善的功能,可考虑初始几何缺陷的影响。

屋主建议:任意结构分析设计首选3D3S;带夹层门式刚架优先考虑3D3S,其夹层节点设计是能满足要求的;有特殊要求(考虑地震效应、预应力分析、稳定分析)的网架、网壳结构优先考虑3D3S

软件功能PK之门式刚架结构

纵观国内钢结构软件,能对门式刚架结构进行前处理分析验算以后后处理节点设计、整体出图的有PKPM-STS、3D3S、PS2000、MTS、SSDD,下面就我个人对这些软件的了解从模型建立以及编辑、荷载添加以及编辑、分析验算、后处理节点设计、后处理出图、附加功能六部分进行PK:

一,模型建立以及编辑:

1,最新版本的STS在建模上比2002版本有了长足的进步,能快速参数化建立单跨、多跨单坡、多跨双坡、多跨多坡、带夹层、带抗风柱边榀模型;在已有模型编辑上,STS可运用复制、阵列、平行线等方法编辑模型,可以对单元进行平面内的偏心设置,抗风柱可进行平面外的偏心设置,抗风柱分承受竖向荷载以及不承受竖向荷载两种情况考虑;可编辑单元、节点属性,设置只拉单元;最新版本增加了自动捕捉、CAD极轴功能;STS可进行门式刚架结构三维建模。

屋主小评:想在已有模型中增加单元或者节点,尽量采用网格平行线的功能,这样能减少原有单元分割后荷载丢失的情况;契型单元被分割后,需要重新对分割后的单元进行截面定义。

2,3D3S能快速参数化建立单跨、多跨单坡、多跨双坡、多跨多坡、带夹层模型;在已有模型编辑上,3D3S可以用CAD中的任何命令对模型进行编辑;可编辑单元、节点属性,设置只拉单元;契型单元分割后,可用契型单元拟合命令自动对齐分割后的契型单元,单元打断后不影响原有单元荷载;3D3S可进行门式刚架结构三维建模。

屋主小评:3D3S无法参数化设置抗风柱,但是可以通过组合形式达到,再在模型编辑中把拟抗风柱单元转90度来充当抗风柱。

3,PS2000能快速参数化建立单跨、多跨单坡、多跨双坡、多跨多坡、带毗屋、带夹层模型,但是不能建立半跨夹层模型;可建立边榀抗风柱;模型编辑仅限于单元截面编辑、单元分段编辑、节点属性编辑,无法在已有模型上增减单元;PS2000建成模型为三维空间整体模型。

屋主小评:PS2000的模型编辑很差,不适合复杂的二维结构。

4,MTS能快速参数化建立单跨、多跨单坡、多跨双坡、多跨多坡、各种带夹层模型,可在已有模型上任意添加单元;可编辑单元、节点属性。

5,SSDD能快速参数化建立单跨、多跨单坡、多跨双坡、多跨多坡、带夹层模型,不能建立半跨夹层模型,不能在已有模型上增减单元,可编辑单元、节点属性。

第一轮PK(建模),STS胜出!

二,荷载添加以及编辑

1,STS可在建模期间定义恒、活荷载,可根据模型选择门规或者荷载规范的风荷载体型系数,可考虑抗风柱山墙面的风荷载;可任意编辑节点荷载,单元荷载,可方便修改已定义的风荷载信息,可考虑活荷载不利布置;对不规则结构,需要用户人为定义每个单元的风荷载体型系数。

2,3D3S可在建模期间定义恒、活荷载,可根据模型选择门规或者荷载规范的风荷载体型系数,程序定义的风荷载是根据高度变化系数分段的;可任意编辑节点荷载,单元荷载;可考虑活荷载不利布置,但需要人为定义。

屋主小评:程序在建模的时候已经加入风荷载的信息,但是在后面的荷载编辑中对风荷载的编辑很麻烦,所以一般不做修改,但是在复杂模型中,程序自动添加的体型系

数有时候并不准确;

3,PS2000可任意添加修改恒、活载,风荷载由用户选择确定体型系数的规范,程序自动添加风荷载;可考虑山墙榀平面外的风荷载可任意编辑节点荷载,单元荷载;

4,MTS可在建模期间定义恒、活荷载,风荷载可在模型建立之后添加,可整体添加页可分单元添加,风荷载最多能分四个工况;可任意编辑节点荷载,单元荷载;

5,SSDD的恒、活载为整体添加,夹层荷载不能分段编辑,风荷载可按单元添加,可按单元编辑体型系数;可任意编辑节点荷载。

第二论PK,STS胜出!

三,分析验算

1,STS内置门规以及钢规,可单独指定任意单元采用哪种规范验算;能给出结构计算简图、荷载计算简图;可图形输出组合内力包络图,单工况下的内力、位移图,单元应力比图,整体挠度图,单元计算长度、长细比信息图,可查询单元详细信息,给出整体计算书;可进行自动截面优化。

屋主小评:STS的缺憾是无法输出各种荷载组合下的内力、位移图,仅仅是在构件信息里面显示荷载组合下的内力,至于是对应哪一种荷载组合,需要用户去熟悉STS 的技术条件有关荷载组合的相关内容。

2,3D3S内置门规以及钢规,可单独指定任意单元采用哪种规范验算;可图形输出组合内力包络图,单工况下的内力、位移图,单元应力比图,可输出各种组合下的内力、位移图;可进行截面优化以及在已有截面库里面优选。

屋主小评:3D3S的单元计算长度查询不方便,需要到计算书的单元信息里面去查询。

3,PS2000内置门规以及钢规,对夹层结构的梁柱,自动套用钢规验算,可考虑抗震设计中节点域的相关要求;可图形输出组合内力包络图,单工况下的内力、位移图,单元应力比图,可输出各种组合下的内力、位移图。

4,MTS内置门规以及钢规,可单独指定任意单元采用哪种规范验算;可图形输出组合内力包络图,单工况下的内力、位移图,单元应力比图,可输出各种组合下的内力、位移图,单元计算长度、长细比信息图;可进行截面优化;MTS的一个主要特点是单元验算的计算书非常完善,方便校核。

5,SSDD内置门规以及钢规,可单独指定任意单元采用哪种规范验算;可图形输出组合内力包络图,单工况下的内力、位移图,单元应力比图,可输出各种组合下的内力、位移图,单元计算长度、长细比信息图;

第三轮PK,3D3S胜出!

四,节点设计

1,STS除了夹层梁柱节点不能在门钢设计里按照要求完成外,其他类型的门钢节点基本上都能设计,包括抗风柱与屋面梁的连接节点;程序可设定螺栓参数,螺栓与翼缘板的距离,加劲肋参数,能进行节点自动设计,可对自动设计结果进行编辑,可对编辑后的节点

重新进行验算;可设置柱脚抗剪件并进行柱脚抗剪计算,可设计混凝土柱钢梁结构的梁柱节点。

屋主小评:STS的节点设计的一个缺陷就是无法编辑螺栓与螺栓之间的距离。 2,3D3S基本上能满足夹层节点设计以及各种类型的门钢节点设计;程序可设定螺栓参数,螺栓间距,能进行节点自动设计,可对自动设计结果进行编辑,可对编辑后的节点重新进行验算;有些门钢节点不支持。

屋主小评:3D3S节点自动设计不能考虑加劲肋问题,所以,程序自动设计后都要进行节点编辑验算,人为增加加劲肋,这一点需要注意。

3,PS2000能自动进行夹层节点以及其他类型门钢节点设计,可设定螺栓参数,节点设计结果基本上不能人为编辑;有些门钢节点不支持。

4,MTS基本上能满足夹层节点设计以及各种类型的门钢节点设计;程序可设定螺栓参数,螺栓间距,能进行节点自动设计,可对自动设计结果进行编辑,可对编辑后的节点重新进行验算;有些门钢节点不支持。

5,SSDD基本上能满足夹层节点设计以及各种类型的门钢节点设计;可设定螺栓参数,程序根据截面自动设定相关的螺栓以及加劲肋参数,可进行节点自动设计;用户可方便的在此基础上增加以及减少螺栓、加劲肋,程序对每一次修改都能进行重新验算。

屋主小评:SSDD的节点设计编辑是最方便的。

第四轮PK,SSDD胜出!

五,后处理出图

1,最新版本STS后处理出图已经非常完善,能节点图,刚架剖面图,构件图,围护结构布置图目前还比较粗糙,加工图能达到加工的要求,单一些编号标注需要人为移动,可统计整体材料表,可人为编辑材料表。

2,3D3S的后处理出图也比较完善,能节点图,刚架剖面图,构件图,檩条加工图,围护结构布置图目前还比较粗糙,部分标注需要人为修改编辑,加工图中缺少变截面单元腹板放样图,整体材料表比较完善准确。

3,PS2000的后处理出图是最完善的,能输出节点图,刚架剖面图,构件图,围护结构布置图,檩条加工图,基本上可以直接采用,需要修改的地方不多;

4,MTS的后处理出图目前还比较粗糙,节点图,刚架剖面图,构件图都很差;生成为DXF文件。

5,SSDD的后处理出图仍旧建立在CADR14平台上,节点图可以,刚架剖面图以及构件图比较粗糙。

第五轮PK,PS2000胜出!

六,附加功能

1,STS附带丰富的吊车库,檩条、吊车梁设计比较完善,设计输出也比较完善;能输出独立基础设计结果数据。

2,3D3S吊车梁设计需要人为输入相关参数,檩条设计需要建立三维整体模型,在

围护设计部分才能进行;能接力柱脚反力进行独立基础设计以及绘图。

3,PS2000能自动设计檩条、支撑、系杆、拉条,能输出完善的计算书,能接力柱脚反力进行独立基础设计以及绘图。

屋主小评:PS2000檩条设计的参数不够完善,使用的时候要注意。

4,MTS能独立设计檩条、支撑、拉条、吊车梁,能输出完善的计算书,能接力柱脚反力进行独立基础设计以及绘图。

5,SSDD独立设计檩条、吊车梁,能接力柱脚反力进行独立基础设计。

第六轮PK,STS胜出!

屋主总结:从以上六大方面的比较中,STS在门式刚架结构设计中总体领先与其他软件,其次是PS2000以及3D3S,最后是MTS以及SSDD。

软件功能PK之网架、网壳结构

纵观国内钢结构软件,能对网架、网壳结构进行前后处理、节点设计以及施工图、加工图绘制的有3D3S、MST、SFCAD、TWCAD、MSGS,下面就个人的理解从建模以及模型编辑、荷载添加以及编辑、分析验算、后处理节点设计、后处理出图、附加功能等五部分进行PK:

一,建模以及模型编辑

1,3D3S模型库比较全面,可以参数化的建立各种网架、网壳模型,也可以通过CAD 三维模型转化成结构模型,也可把结构模型导出为CAD三维模型;3D3S建立在CAD平台上,所以它的操作一如CAD那样方便,附加的编辑命令有起坡、垂直移动到直线(曲线)上,径向移动到曲线上,3D3S的一个特点是由杆带点,节点不能脱离杆件独立存在,而且在模型中点、杆区分不明显,这给模型编辑带来不便;可分层、分部分显示模型;可插入合并模型,可查询杆件之间最小夹角;3D3S可以对上部网架下部其他结构进行整体分析,而且下部结构的建模编辑以及后处理都比较方便。

屋主小评:3D3S的模型编辑功能比较弱,复杂的模型不宜在程序里面编辑,由其他软件编辑好后通过转换导入。

2,MST是独立开发的平台,模型库丰富,可以参数化的建立各种网架、网壳模型,可通过CAD三维模型DXF文件导入,可自动分层,也可将模型导出为CAD三维模型;MST特有扭曲面、椭圆面模型以及空间曲面参数方程建模,这是其他网架专业软件没有的;模型编辑上,MST是点、杆分离,节点可以脱离杆件独立存在,有三维旋转视图功能,可分层、分部分显示模型;MST的编辑功能非常全面强大,可以说是现有网架专业软件中最全面的,特有通过上弦层自动增加腹杆以及下弦层的加角锥功能;可插入合并模型,可查询杆件之间最小夹角;可以对上部网架下部其他结构进行整体分析,但是下部结构分析功能较弱;

屋主小评:MST加角锥的功能有待完善,增加的腹杆以及下弦层经常跑位,不能在同一个平面,需要人为调整。

3,SFCAD有独立的开发平台,模型库丰富,可参数化建立多种网架模型,可通过CAD 三维模型DWG、DXF文件导入模型,不能自动分层,个别版本能导出CAD三维模型;特有垂

直封边建模,特有柱面网壳可定义跨度为上弦之间距离或者下弦之间距离,不支持直接生成球型网壳;模型编辑手段丰富,典型的点、杆分离,在模型中点、杆区分很明显,非常方便编辑,可分层、分部分显示模型;特有对称模型取对称后对称面约束自动施加功能;可插入合并模型,可查询杆件之间最小夹角;不能与下部结构进行整体分析;

屋主小评:不能直接生成球型网壳是一个缺憾,不能整体分析也是一个缺憾,没有三维视图观察也是一个缺憾。

4,TWCAD有独立的开发平台,模型库丰富,可参数化建立多种网架模型,可通过CAD 三维模型DXF文件导入模型,能自动分层,能导出DXF三维模型文件;特有角锥球型网壳加密处杆件自动抽空功能,模型编辑功能很多,有三维旋转视图功能点、杆不分离,不能存在独立节点;可插入合并模型,可查询杆件之间最小夹角;可以对上部网架下部其他结构进行整体分析,但是下部结构分析功能与3D3S相比有一定差距;

屋主小评:TWCAD的角锥球型网壳加密处杆件自动抽空功能是一个亮点。

5,MSGS有独立的开发平台,模型库丰富,可参数化建立多种网架模型,可通过CAD 三维模型DXF文件导入模型,能导出DXF三维模型文件;模型编辑功能丰富,有三维旋转视图功能;可插入合并模型,可查询杆件之间最小夹角;可以对上部网架下部其他结构进行整体分析,但是下部结构分析功能不强。

屋主小评:MSGS的模型编辑没有什么突出之处。

第一轮PK,MST胜出。

二,荷载添加以及编辑

1,3D3S的荷载添加以及编辑功能是相当完善的,不限制工况数,可采用双向导到节点的导荷载方式把面荷载转化为网架节点荷载,不限制面围区域的多边形数;风荷载能自动考虑风压高度变化系数,风振系数(需要先计算自振周期),能考虑球面网壳的风荷载体型系数,不限制球面风荷载方向;可单独施加节点荷载,可观察并编辑导荷载的面;可进行荷载拷贝、删除;能考虑地震效应,能考虑温度应力,不能考虑网架下悬挂吊车荷载;内置一般荷载组合以及恒载控制的组合,方便灵活的荷载组合编辑功能。

屋主小评:3D3S荷载编辑中,荷载删除的时候,不能指定只删除其中的某些工况,而是全部删除;悬挂吊车方面,可用附加活荷载模拟;在3D3S中建立模型的时候,注意柱脚标高要定义在CAD空间里面的(0,0,0)平面上,不然风荷载高度变化系数不对。

2,MST2006的荷载添加以及编辑功能比较丰富,可施加节点荷载,面荷载,面荷载可转化为节点荷载,面荷载围区多边形数有限制,不能超过12;不能自动考虑风压高度变化系数,能考虑风振系数,能考虑球面网壳的风荷载体型系数,不限制球面风荷载方向;特有柱面网壳风荷载体型系数添加功能;能考虑地震效应,能考虑温度应力,能考虑网架下悬挂吊车荷载,最多考虑20台吊车,每台吊车轨道数最多5个;内置一般组合以及恒载控制组合,荷载组合编辑方便。

屋主小评:MST的荷载正方向为垂直向下,这个需要注意;另外四边形中增加一个对角线,程序的面荷载转节点荷载是错误的。

3,SFCAD只能由开始输入的面荷载信息转化为节点荷载,模型建立后的荷载编辑功能相对比较落后,模型编辑后的荷载变化不能考虑,需要人为处理,在已有模型中只能考虑节点荷载,不能考虑面荷载(2004版可以考虑面荷载);不能考虑地震效应,能考虑温度应力,不能网架考虑悬挂吊车荷载;荷载工况数有限制;部分版本有自定义荷载组合功能。

屋主小评:SFCAD的荷载编辑功能是最不方便的,如果没有2004版,那么很多网架工程的荷载误差是比较大的。

4,TWCAD能施加节点荷载,面荷载,面荷载可转化为节点荷载,面荷载围区多边形数有限制,不能超过4;可施加局部面荷载,可自动考虑风荷载高度变化系数,能考虑球面网壳的风荷载体型系数,但球面风荷载方向最多为8个;能考虑地震效应,能考虑温度应力,能考虑网架悬挂吊车荷载,最多考虑20台吊车,每台吊车最多能考虑2个轨道;内置常用荷载组合,组合编辑方便。

屋主小评:TWCAD的一个问题是已经转化的节点荷载属性是不跟随节点属性走的,当节点移动后,节点荷载并不跟随节点到新的位置。

5,MSGS能施加节点荷载,面荷载,面荷载可转化为节点荷载,面荷载围区多边形数有限制,不能超过9;可施加局部面荷载,不能考虑风荷载高度变化系数,不能考虑球面网壳风荷载体型系数,不能考虑网架悬挂吊车荷载,能考虑地震效应,能考虑温度应力;无内置荷载组合,需要用户自定义。

屋主小评:MSGS在这方面没有什么亮点。

第二轮PK,3D3S胜出。

三,分析验算

1,3D3S网架、网壳模块的分析验算可选择《网架结构设计与施工规程》、《网壳结构技术规程》来验算;杆件分析可采用满应力优化设计,单元验算中有截面校核、截面放大、截面优选、截面优化四个选项,可设定应力比范围来对杆件进行满应力设计;可分别对不同的杆件进行不同的长细比参数控制;可对不用的材料定义不同的截面特性;分析结果输出方便,可输出任意工况、组合下的内力、位移图。

屋主小评:3D3S的分析验算是比较灵活的,第一次进行杆件分析,可选择截面优选,优选完毕后,再次进行内力分析,内力分析完成后,进行截面校核,此时由于内力的变化,可能导致部分优选后的杆件不满足,此时选择截面放大,把不满足的杆件截面进行放大,而已经满足的杆件截面不变,截面放大之后,再次进行内力分析、截面校核,以此类推,直致最后一次截面校核,全部杆件都满足要求。

2,MST2006的分析验算可选择《网架结构设计与施工规程》,杆件截面分析可采用满应力优化设计、验算调整以及验算不调整,可对不用的材料定义不同的截面特性;分析结果输出详尽完善,可输出任意工况、组合下的内力、位移图。

屋主小评:MST2006的分析步骤是,设定相关参数后,进行满应力设计,得到第一次的杆件截面,后续进行地震效应分析、风振系数分析后,结构内力会发生一定的变化,此

时可先选择验算不调整,查看第一次得到的杆件截面在内力改变后是否还能满足要求,如不能满足要求,则选择验算并调整,程序会把不满足的杆件截面调整到满足。

3,SFCAD的分析验算可选择《网架结构设计与施工规程》,杆件截面分析可选择满应力设计、只加大超应力杆件、固定截面分析三种;部分版本能输出工况、组合下的内力、位移图。

屋主小评:SFCAD的分析步骤是,设定相关参数后,进行满应力设计,得到第一次的杆件截面,如果后面模型以及荷载有所调整,可在原来满应力设计的结果上进行固定截面分析,如果此时有超应力杆件,再运行只加大超应力杆件。

4,TWCAD的分析验算可选择中国大陆规范、欧洲规范、美国规范、英国规范、铝合金规范,一般常用是中国大陆规范;杆件截面分析有满应力设计、只加大杆件截面设计、指定截面验算、在以前设计基础上设计、在原有模型上设计等;可输出各种工况、组合下的内力、位移图。

屋主小评:TWCAD的分析验算比较全面灵活,功能比较多,基本分析过程与上面三个软件差不多。

5,MSGS的分析验算可选择《网架结构设计与施工规程》,杆件截面分析是分步进行的,静力优化计算、辅助调整杆件节点、自振特性、地震效应分析等;可输出各种工况、组合下的内力、位移图。

屋主小评:MSGS的分析验算是分步进行的,在设定优化次数后,进行静力优化计算,如在设定的优化次数内,还有不满足的杆件,则可选择辅助调整杆件,可人工调整也可自动调整,调整完后,再进行地震效应分析,如此时还有不满足杆件,则再进行辅助调整杆件,以此类推。

第三轮PK,TWCAD胜出。

四,后处理节点设计

1,3D3S网架、网壳模块的节点设计中,配件库是开放式的,用户可以根据需要增减配件,可选择同一杆件截面只配一种直径的螺栓的方法,可选择按照杆件轴力设计配件的方法,可选择同一螺栓球上的切削量相等;可自动拟合任意曲面基准孔;可分别进行螺栓球、焊接球以及螺栓球焊接球混合节点设计;高强螺栓只有一种强度规格,套筒只有一种强度规格。

屋主小评:3D3S节点设计中,高强螺栓只有一种强度规格,不适用网架、网壳多种高强螺栓等级如8.8、9.8、10.9级的应用,这个问题可通过折减高强螺栓有效面积来换算得到;套筒只有一种强度规格目前还不好找到合适的方法解决。

2,MST节点设计中,配件库是开放式的,用户可以根据需要增减配件,配置自己的配件库,节点设计方法有三种选择,可选择按照杆件等强设计的方法,可选择按照杆件最大拉力设计的方法,可选择按照杆件轴力设计的方法,程序默认按照杆件最大拉力设计的方法;MST有多种基准孔定义的方法,也有任意曲面自动拟合的方法;可分别进行螺栓球、焊接球以及螺栓球焊接球混合节点设计;可在配件库中修改套筒、高强螺栓的强度来适应不同的高

强螺栓等级以及套筒规格;2006版本增加了添加螺栓球侧封螺栓孔的功能。

屋主小评:MST在后处理节点设计上一直为人诟病,实际上并不完全是程序本身的原因,程序自带的配件库是不足以满足工程设计需要的,需要用户添加相应的配件,而且也要在杆件材料以及设计信息中选择以及添加相应的信息,杆件材料中的截面信息必须与所选用配件库中的配件休息相对应;最新版本的MST2006改进了节点设计中配件不相配导致设计中断的问题。

3,SFCAD的节点设计中,配件库是不开放的,程序的配件库有徐州标准、国标两种配件库选择,节点设计方法内置是按照杆件轴力设计的方法; SFCAD标准版无任意曲面基准孔自动拟合的功能; SFCAD能单独进行螺栓球、焊接球节点设计,不能进行混合节点设计。

屋主小评:SFCAD无任意曲面基准孔自动拟合的功能可以说是比较大的缺憾,另外,程序默认M33以上套筒强度按照Q345,同行可以比较一下看看。

4,TWCAD的节点设计中,配件库是开放式的,用户可以根据需要增减配件,配置自己的配件库,程序自带徐州配件库以及杭州大地配件库;节点设计默认按照杆件轴力设计的方法,程序有一个控制系数来控制按照配置螺栓对应的套筒承压不足的情况;可自动拟合任意曲面基准孔,可对侧封螺栓球增加侧封孔;可分别进行螺栓球、焊接球以及螺栓球焊接球混合节点设计;程序有两种高强螺栓等级可供选择,程序默认同一螺栓球上切削量一致。

屋主小评:TWCAD的节点设计相对比较完善。

5,MSGS的节点设计中,配件库默认按照国标配件库,最新版本的配件库是最全的配件库,MSGS允许用户自定义配件库;程序节点设计默认按照杆件轴力设计的方法,可自动拟合任意曲面基准孔,可对侧封螺栓球增加侧封孔;

屋主小评:MSGS的节点设计紧扣国标配件库,灵活性不够。

第四轮PK,MST2006胜出。

五,后处理出图

1,3D3S网架、网壳模块后处理出图,可输出整体模型的平面、立面,可分层输出,可局部输出,可输出杆件内力;附带一般的平板压力支座设计以及出图;球节点编号按照球直径大小从阿拉伯数字1开始输出,杆件编号按照杆件直径、长度用两种符号输出,不能区分杆件所在的层号;球加工图输出简洁,无角度表。

2,MST后处理出图,可输出整体模型的平面、立面,可分层输出,可局部输出,可输出杆件内力;MST杆件编号有多种方式,可具体区分任意层的杆件,MST的球编号不是按照球直径大小编号,比较杂乱;球加工图可输出角度表;出图的线条以及字体要改进。

3,SFCAD后处理出图,可输出整体模型的平面、立面,可分层输出,可局部输出,可输出杆件内力;SFCAD的球编号球编号按照球直径大小、孔数不同用两种符号输出,杆件编号按照杆件截面大小、长度不同用两种符号输出,不能区分杆件所在层号;球加工图输出简洁,无角度表(2004版可输出角度表);出图的字体以及线条比较好。

4,TWCAD后处理出图,可输出整体模型的平面、立面,可分层输出,可局部输出,可输出杆件内力;球编号按照球直径大小、孔数不同用两种符号输出,杆件编号按照杆件截面

大小、长度不同用两种符号输出;球加工图输出简洁,无角度表;出图的线条以及字体要改进。

5,MSGS的后处理出图操作比较麻烦、呆板,需要先设定参数,分别输出整体模型的平面、立面,可分层输出,可输出杆件内力;球编号按照球直径大小、孔数不同用两种符号输出,杆件编号按照杆件截面大小、长度不同用两种符号输出;球加工图输出简洁,无角度表;出图的线条以及字体要改进。

第五轮PK,SFCAD胜出。

六,附加功能

1,3D3S网架、网壳的附加功能就是网壳的非线性稳定分析,最新版本可对网壳进行非线性稳定分析,能按照《网壳技术规程》的要求考虑初始缺陷,是目前所有软件中首次推出的。

2,MST2006的附加功能有模型的模态分析以及反应谱分析,屋面支托布置以及材料统计,杆件的排料优化计算。

3,SFCAD标准版基本上没有甚么附加功能,个别版本有旋转加风荷载(球面网壳风荷载)功能,内力合并比较功能。

4,TWCAD附加功能很多,有稳定分析,模态分析,动力分析(时程分析),屋面支托布置以及材料统计,杆件的排料优化计算。

5,MSGS的附加功能就是网壳的非线性稳定分析。

第六轮PK,TWCAD胜出。

屋主总结:从以上六个方面的PK得出,在网架、网壳设计方面,MST最好,3D3S、TWCAD、SFCAD各有优势次之,MSGS最后。

软件功能PK之管桁架结构

纵观国内钢结构软件,能对桁架结构进行前处理分析验算,后处理节点设计出图的有STS、3D3S、STCAD、MST2006,下面就我个人所用理解从建模以及模型编辑、荷载添加以及编辑、分析验算、后处理节点设计、后处理出图、附加功能等六部分分别进行PK:

一,建模以及模型编辑

1,STS桁架模块能方便建立各种平面三角形、梯形、矩形桁架,弧形桁架建模不方便,不能建立空间桁架模型,在PKPM的平台上,模型编辑不方便;可上部桁架与下部结构整体建模;

屋主小评:STS桁架模块不能建立空间桁架模型是一个缺憾,可以通过定义单元截面为空间组合截面来模拟,不过有一定的误差。

2,3D3S最新版本的桁架模块,可以方便参数化的建立任意形状的平面、空间桁架,程序内置丰富的模型库,多种腹杆形式,自动定义腹杆两端约束条件;由于建立在CAD平台上,3D3S的模型编辑功能非常方便,可用CAD命令对模型进行任意的编辑,可从CAD导入三维模型转化为结构模型;可上部桁架与下部结构整体建模;

屋主小评:3D3S9.0版本的桁架模块在建模以及编辑是比较完善的,截面定义、分组相当方便。

3,STCAD是上海交通大学结构工程研究所研发的一个多功能结构设计软件,建模上提供最丰富的模型参数,可参数化建立各种平面、空间桁架模型;模型编辑功能齐全;可从CAD三维模型DXF文件导入建立模型;可上部桁架与下部结构整体建模。

屋主小评:STCAD的建模以及模型编辑功能都比较强,但是操作上比较不便,截面定义、分组繁琐。

4,MST2006的桁架建模必须依托网架模型库,在网架模型上进行编辑得到相应的桁架模型。

屋主小评:MST2006并无专门的桁架模块,模型建立比较麻烦。

第一轮PK,3D3S胜出。

二,荷载添加以及编辑

1,STS桁架模块中,可输入单元、节点荷载,无面荷载转化为节点荷载功能,风荷载添加不方便;荷载编辑灵活,可任意编辑单元、节点荷载;内置常用荷载组合,但灵活性不够。

屋主小评:STS桁架模块,模型荷载需要用户手工计算后以单元、节点荷载的形式添加,风荷载添加误差大。

2,3D3S桁架模块中,可方便输入单元、节点、局部单元荷载,各种工况荷载都可以通过导荷载的方式由面荷载转化为节点荷载,风荷载可自动考虑风压高度变化系数、风振系数,可分区域导荷载;9.0版本增加了虚杆化分导荷范围的功能,增加了显示导荷载面荷载参数、体型系数参数功能,增加了编辑导荷载面的功能;内置一般组合以及恒载控制的组合,可灵活编辑荷载组合;特有空间桁架整体结构的整体导荷载功能。

屋主小评:9.0增加的荷载编辑功能进一步提升了3D3S在荷载添加以及编辑上的全面性。

3,STCAD中可方便输入单元、节点荷载,各种工况荷载都可以通过导荷载的方式由面荷载转化为节点荷载,风荷载可考虑风压高度变化系数,不能考虑风振系数,特有近似考虑风荷载体型系数功能,可分区域导荷载;荷载编辑不方便。内置常用荷载组合,荷载组合编辑方便。

屋主小评:荷载编辑上欠缺灵活性。

4,MST2006中,可方便施加单元、节点荷载,只能进行单榀空间桁架面荷载转化为节点荷载,不能自动考虑风压高度变化系数,能考虑风振系数;荷载编辑方便;内置一般组合以及恒载控制的组合,可灵活编辑荷载组合。

屋主小评:MST2006中桁架模型的荷载功能须套用网架模型的荷载功能,桁架模块尚在初步阶段。

第二轮PK,3D3S胜出。

三,分析验算

1,STS可套用多种规范进行结构验算,在同一模型中不能分别指定不同的控制参数;可分组进行截面优化、归并;可查看每个单元详细的的验算结果,可查看模型在各工况下的内力、位移图,可查看模型的应力图、不能查看模型在组合下的内力、位移图;可查看模型的内力、位移包络图。

屋主小评:没有组合下的内力、位移图是STS的一各缺憾,原因是STS内置的组合太多,无法以图形形式表达,只能用文本形式表达。

2,3D3S桁架模块中可套用多种规范进行验算,特有同一模型中对不同的单元采用不同的控制参数功能;可分组进行截面优化、归并;可方便输出模型以及每一单元在各工况、组合下的内力、位移、应力比图,可查看每个单元的验算结果;可查看模型的内力、位移包络图。

屋主小评:3D3S在这方面比较完善,可方便得到各种验算信息。

3,STCAD可套用多种规范进行结构验算,验算参数丰富;可分组进行截面优化、归并;可方便输出模型在各工况、组合下的内力、位移、应力比图,可查看模型的内力、位移包络图。

屋主小评:STCAD这方面也比较完善。

4,MST2006可采用现行钢结构设计规范进行结构验算,可分组进行截面优化、归并;可方便输出模型在各工况、组合下的内力、位移、应力比图,可查看模型的内力、位移包络图。

屋主小评:MST2006的桁架模型基本上套用网架模型的验算功能,在此基础上增加了优化的时候是否管径、壁厚一致。

第三轮PK,3D3S胜出。

四,节点设计

1,STS桁架模块后处理节点设计中,并无常用的相贯节点验算功能,对管截面来说采用的是插板连接节点;对角钢屋架节点采用连接板形式。

屋主小评:无管结构相贯节点验算以及展开是STS的一个缺憾,STS工具箱有相贯节点的验算,但是需要用户输入管截面以及相关内力。

2,3D3S桁架模块后处理节点设计中,可进行圆管相贯节点设计,矩型管节点设计,圆管与矩型管连接节点设计,等截面、变截面管拼接节点设计,焊接球拼接节点设计,多管相交相贯节点设计,管桁架板支座、焊接球支座设计;能输出腹杆相贯线数控切割数据;角钢屋架方面可进行板节点设计。

屋主小评:最新版本的3D3S桁架模块增加了不少功能,完善了桁架节点设计功能;同时9.0版本也加快了实体模型下节点消隐相贯的速度。

3,STCAD后处理节点设计中,可进行圆管相贯节点设计,等截面、变截面管拼接节点设计,变截面自动增加锥体连接,焊接球拼接节点设计,多管相交相贯节点设计;节点设计参数详尽;能输出腹杆相贯线数控切割数据;特有比钢结构规范多出几种相贯类型的验算。

屋主小评:STCAD后处理节点设计的特点在于参数比较丰富,比钢结构规范多出几种相贯类型的验算是一个亮点;可惜的是没有桁架支座节点设计。

4,MST2006桁架后处理节点设计中,可按照钢结构规范规定的相贯节点形式进行相贯节点设计;能输出腹杆相贯线数控切割数据。

屋主小评:MST2006在桁架节点设计上功能还相当简单,仅仅能满足一般的要求。

第四轮PK,3D3S胜出。

五,后处理出图

1,STS桁架模块的后处理出图中,程序可定义不同的比例自动出图;钢屋架出图比较完善。

屋主小评:STS自动出图很杂乱,需要用户自行编辑,钢屋架出图方面目前来说在所有软件中是比较完善的。

2,3D3S桁架模块后处理出图,可参数化输出整体平面、立面布置图,支撑、檩条布置图,单榀桁架长度尺寸、截面编号、节点编号图,整体结构坐标表,整体、各个单元结构材料表,可输出相贯节点连接节点图、弦杆拼接节点图、焊接球拼接节点图、支座图,可输出每根腹杆相贯线展开图。钢屋架可输出整体结构图以及节点图。

屋主小评:3D3S桁架模块后处理出图是比较完善,只是字体与线条容易重复,另外,弦杆拼接节点图、焊接球拼接节点图、支座图都比较粗糙;比较大的、复杂的模型,在后处理模型下出图需要较长时间;钢屋架中整体结构图的标注信息不够,焊缝标注乱,需要人工处理。

3,STCAD在桁架后处理出图方面参数比较丰富,可参数化输出整体平面、立面布置图,单榀桁架长度尺寸、截面编号、节点编号图,整体结构坐标表,整体、各个单元结构材料表,可输出弦杆拼接节点图、焊接球拼接节点图,可输出每根腹杆相贯线展开图。

屋主小评:STCAD在桁架后处理出图方面做得比较好,出图速度块,可惜的是没有相贯节点连接节点图以及桁架支座图。

4,MST2006桁架后处理出图,只能输出腹杆相贯线展开图,整体平面、立面图须依托在网架模型下输出。

屋主小评:MST2006在这点上乏善可陈,尚不足以满足工程需要,相贯线展开图还缺少信息。

第五轮PK,STCAD胜出。

六,附加功能

1,STS无附加功能。

2,3D3S配合非线性模块,可进行预应力张弦桁架的分析、稳定设计。

3,STCAD的附加功能有网架、网壳,索膜结构分析设计,结构稳定分析,结构模态分析,排料优化计算。

4,MST2006附加功能有排料优化计算。

第六轮PK,STCAD胜出。

屋主总结:在管桁架结构设计上,目前3D3S整体上占据了很大的优势,其次是STCAD,再次是MST2006,最后是STS。

屋主外话:目前国内的结构分析软件中,还有同济大学的STRAT、MTS能进行平面、空间桁架的分析验算,这两者目前均无后处理功能。

软件功能PK之多高层钢结构

纵观国内钢结构软件,能对多高层钢结构进行前处理分析验算以及后处理出图的有PKPM-STS系列,3D3S,MTS,SS2000(这个软件个人接触比较少),以下就我个人所用理解在建模以及模型编辑、荷载添加以及编辑、分析验算、后处理节点设计、后处理出图、附加功能等六部分进行PK:

一,建模以及模型编辑

1,STS可以通过轴网形式建立标准层模型,可方便布置柱、主梁、次梁、层间梁,支撑以斜杆的形式输入,偏心支撑需要定义支撑节点;2005版的STS可方便建立正交、斜交、矩型、圆弧形轴网,也可以通过CAD辅助导入复杂轴网;可对标准层进行全部、部分复制,可通过UCS视图对模型进行观察、编辑;可定义楼板、剪力墙开洞,不能定义圆形洞口;最全面的截面库,基本上能满足工程需要;STS对斜屋面建模以及编辑不方便。

屋主小评:PKPM-STS局限于标准层,对斜坡、斜屋面等模型,需要附加短柱模拟。 2,3D3S可以通过轴网形式建立标准层模型,可方便布置柱、主梁、次梁,有十字交叉支撑、人字支撑、八字支撑等多种中心、偏心支撑形式;可方便建立正交、圆弧形轴网,可直接把CAD模型中的直线、弧线定义成结构模型的轴线,可直接导入、导出CAD三维模型;可对标准层进行全部或者部分复制,可在UCS视图中对模型进行任意的编辑;可分层、分轴线、分组、分属性显示单元;截面库不够完善,暂无十字柱截面,格构柱截面类型少;可自定义截面类型;即将推出9.0的高层模块可定义矩形、多边形以及圆形楼板、剪力墙洞口。

屋主小评:在CAD平台上操作,建立整体模型后,可在CAD平台上用CAD命令进行任意的编辑,非常方便;截面库不够完善,格构柱截面欠缺;自定义截面在后续截面验算中不能验算截面的局部稳定。

3,MTS 有独立的开发平台,可通过轴网形式建立标准层模型,也可以由CAD平台的DXF 导入三维模型,可方便布置柱、主梁、次梁,支撑,偏心支撑需要定义支撑节点;可方便建立直线、弧形轴线,特有多义线轴线定义;可对标准层进行部分、全部复制、空间复制、轴向复制、弧向复制;模型编辑上可按照单元属性、单元集合、编号等选择显示相应单元,可过滤选择梁、柱、剪力墙等;可在UCS视图中对模型进行编辑;内置丰富的截面库,包含部分美国、英国、日本的型钢截面;可定义楼板矩形、圆形洞口。

屋主小评:最新版本的MTS在建模以及模型编辑相当灵活,集成功能很多。

4,SS2000是冶建总院开发的多高层钢结构软件,独立开发的平台,可通过轴网形式建立标准层模型,可方便建立矩形、弧形轴网,可方便布置柱、主梁、次梁,支撑;可定义单根线(直线、曲线)为轴线;可对标准层进行部分、全部复制,可在平面、三维状态下编辑模型;丰富的截面库。

第一轮PK,3D3S、MTS胜出。

二,荷载添加以及编辑

1,STS多高层模型中,可方便添加以及编辑楼层荷载、单元荷载、节点荷载,可对荷载进行层间拷贝,风荷载程序自动计算;斜面面荷载添加不准确。程序内置各种荷载预组合,可用户自定义;可考虑活荷载不利布置。

屋主小评:风荷载一直是STS多高层模型中的问题,复杂模型误差较大,且不方便编辑;斜面荷载只能按照平面荷载模拟。

2,3D3S多高层模型中,可方便添加以及编辑楼层荷载、单元荷载、节点荷载,可任意拷贝单元、节点荷载,可准确计算任意斜面的工况荷载;工况数没有限制;风荷载采用杆件围区导算方法,比较灵活、准确,且方便编辑;内置默认预组合,内力分析后能自动过滤无效组合,灵活的组合编辑功能;暂时不能考虑活荷载不利布置,9.0推出的高层模块将完善该功能。

屋主小评:3D3S杆件导荷载的方法虽然有点麻烦,但是准确,灵活,适用任何复杂模型。

3,MTS多高层模型中,可方便添加以及编辑楼层荷载、单元荷载、节点荷载,可对荷载进行层间拷贝,风荷载程序自动计算,可整体导荷也可选中杆件部分导荷;最多只能有4种风荷载工况;斜面面荷载添加不准确;内置默认预组合,用户可自定义组合;可考虑活荷载不利布置。

屋主小评:MTS在恒、活工况下不支持斜面导荷,风荷载工况数有限制。

4,SS2000多高层模型中,可方便添加以及编辑楼层荷载、单元荷载、节点荷载,可对荷载进行层间拷贝;风荷载可选择程序自动计算,也可以选择导到部分墙、板、单元上;内置默认预组合,用户可人为编辑组合情况。

第二轮PK,3D3S胜出。

三,分析验算

1,STS多高层模型分析验算中有全面丰富的设计验算参数,能通过图形、文本形式输出各种验算结果;能自动考虑规范所要求的各种调整系数;工况组合下的内力、位移图形输出不完善。

屋主小评:全面丰富的设计验算参数是用户的最爱,但是不方便查看各组合下的内力、位移。

2,3D3S多高层模型中的设计验算参数不够完善,不能考虑规范所要求的各种调整系数;能方便输出各组合下的内力、位移图;9.0推出的高层模块将完善多高结构中所需要的各种分析验算参数。

屋主小评:多高层结构的分析验算是目前3D3S的弱项。

3,MTS多高层模型的分析验算中有全面丰富的设计验算参数,能通过图形、文本形式输出各种验算结果;能自动考虑规范所要求的各种调整系数;有高层建筑舒适度验算;可输出各种工况、组合下的内力位移图;特有的单根构件详细验算计算书功能。

屋主小评:虽然MTS的用户没有PKPM多,但是在多高层验算这方面,它不逊色于

PKPM,而且某些方面比PKPM还要完善。

4,SS2000多高层模型中有丰富的设计验算参数,能通过图形、文本形式输出各种验算结果;能自动考虑规范所要求的各种调整系数;有高层建筑舒适度验算;可输出各种工况、组合下的内力位移图;输出格式可为BMP或者CAD的DWG格式,可输出局部结构的分析验算结果。

屋主小评:虽然SS2000的用户不多,但是在分析验算方面,它也做的很优秀的。第三轮PK,PKPM-STS胜出。

四,后处理节点设计

1,STS在后处理框架节点设计中可处理多种节点连接设计,除圆钢管柱截面外,不能进行斜交节点设计;节点设计参数详尽,可对节点连接进行抗震验算,并能通过补强方式满足规范要求;程序可对所有进行自动设计,可对节点连接设计结果进行归并;可对节点进行编辑,但不能编辑螺栓的数量以及间距,可对编辑后的节点进行重新验算;可输出节点设计计算书。

屋主小评:能对节点连接设计进行抗震补强是STS最大的亮点;支撑设计中暂无交叉支撑中间连接节点;带支撑柱脚设计不理想,节点连接设计归并的效果也不是很理想。

2,3D3S后处理框架节点设计可处理多种节点连接设计,除圆钢管柱截面外,能进行部分角度的斜交节点设计;多种支撑节点设计形式;节点设计参数不够详尽,可对节点连接进行抗震验算,能通过补强方式满足规范要求;程序可对所有进行自动设计,可对节点连接设计结果进行很好的归并;可对节点进行详细的编辑,包括螺栓数量、螺栓间距、连接板规个尺寸等,并对编辑后的节点重新验算,可输出节点设计计算书。

屋主小评:抗震验算补强不完善,节点归并比STS做得好,但是归并编号不能在施工图中表示出来,节点设计计算书还不够完善,尤其柱脚节点设计;目前暂无圆钢管柱刚接柱脚节点设计;刚接柱脚设计中底板厚度很厚,与所用算法有关;变截面柱拼接节点的连接板设计有问题。

3,MTS后处理框架节点设计可以处理多种节点连接设计,除圆钢管柱截面外,不能进行斜交节点设计;节点设计参数完善,可对节点连接进行抗震验算,但是不能进行补强;程序可对所有进行自动设计,可对节点设计结果进行归并,可对节点设计结果进行编辑,可编辑螺栓直径以及间距,并对编辑结果进行重新验算,无支撑节点设计;可输出比较详细的节点设计计算书。

屋主小评:MTS在框架后处理节点设计目前还不够理想,详细的节点设计计算书是一个亮点。

4,SS2000在后处理框架节点设计中有最为丰富的节点连接形式,能进行部分角度的斜交节点设计,程序可对所有节点进行自动设计,并多设计结果进行归并,用户可部分修改自动设计的结果,或者重新人为选择节点设计;能对节点连接进行抗震验算,支撑节点设计形式丰富,特有的带支撑柱脚节点设计;能输出详细的节点设计计算书。

屋主小评:SS2000的节点设计无论从节点连接类型以及设计结果来说都是比较完善

的。

第四轮PK,SS2000胜出。

五,后处理出图

1,STS框架模型后处理出图中,程序可以参数化自动出图,分设计院设计图以及施工详图两种形式。加工详图可接力PKPM新推出的STXT详图软件输出,可满足加工要求;输出的图形可直接编辑各种标注后再转CAD的DWG文件。

屋主小评:STS的标注拖动移位功能可大大提高后处理出图的图面整洁度。

2,3D3S框架后处理出图中,程序直接生成CAD的DWG文件,可采用参数化自动输出节点图、平面、立面布置图、构件图、加工详图、板件详图;可对构件进行归并后出图;分设计图、施工详图以及加工详图三种选择;

屋主小评:3D3S框架后处理出图中,节点图有点混乱,需要人工修改,尤其斜交节点图,因为3D3S目前是采用投影面绘图,所以斜交节点图比较混乱;3D3S的归并结果也不是很理想。

3,MTS框架后处理出图基本上还停留在设计图阶段,无构件详图,无论是节点图还是布置图都还比较粗糙。

屋主小评:MTS的后处理节点设计一直为用户所诟病。

4,SS2000框架后处理出图中,程序可参数化自动输出节点图、平面、立面布置图、构件图、加工详图,分设计图和加工详图,构件归并可按照设计图或者加工详图的不同要求归并;程序另带图块移动、尺寸标注、符号移动的功能,可在生成DWG文件之前整理图面。

屋主小评:SS2000的后处理出图是非常完善的,唯一一点不方便就是程序自带的大字体形式不好,生成DWG文件后编辑移动不便。

第五论PK,SS2000胜出。

六,附加功能

1,STS多高层钢结构依附PKPM的SATWE、TAT、PMSAP三大有限元分析软件,能对结构进行一阶、二阶线弹性分析,抗震一阶段弹性、二阶段弹塑性分析,弹性动力时程分析,弹塑性静力分析等。

2,3D3S的多高层钢结构可进行一阶弹性分析,但是9.0推出的高层模块将增加弹性时程线性、非线性分析,地震静力弹塑性分析,抗震一阶段弹性、二阶段弹塑性分析。

3,MTS多高层钢结构能对结构进行一阶、二阶线弹性分析,以及弹性时程分析,特有的多高层结构防火设计。

4,SS2000多高层钢结构的附加功能暂无介绍。

第六轮PK,PKPM-STS胜出。

屋主总结:在国内的多高层钢设计软件中,尽管在上面各项PK中STS并不占绝对优势,但PKPM-STS占据最大的用户,得益于PKPM系列软件开发时间比较早,以及开发单位建研院的名气;随着其他软件的升级发展,相信会跟上PKPM-STS并赶超PKPM-STS。

钢结构优点

钢结构优点 抗震性 低层别墅的屋面大都为坡屋面,因此屋面结构基本上采用的是由冷弯型钢构件做成的三角型屋架体系,轻钢构件在封完结构性板材及石膏板之后,形成了非常坚固的"板肋结构体系",这种结构体系有着更强的抗震及抵抗水平荷载的能力,适用于抗震烈度为8度以上的地区。 抗风性 型钢结构建筑重量轻、强度高、整体刚性好、变形能力强。建筑物自重仅是砖混结构的五分之一,可抵抗每秒70米的飓风,使生命财产能得到有效的保护。 耐久性 轻钢结构住宅结构全部采用冷弯薄壁钢构件体系组成,钢骨采用超级防腐高强冷轧镀锌板制造,有效避免钢板在施工和使用过程中的锈蚀的影响,增加了轻钢构件的使用寿命。结构寿命可达100年。 保温性 采用的保温隔热材料以玻纤棉为主,具有良好的保温隔热效果。用以外墙的保温板,有效的避免墙体的“冷桥”现象,达到了更好的保温效果。100mm左右厚的R15保温棉热阻值可相当于1m厚的砖墙。 隔音性 隔音效果是评估住宅的一个重要指标,轻钢体系安装的窗均采用中空玻璃,隔音效果好,隔音达40分贝以上;由轻钢龙骨、保温材料石膏板组成的墙体,其隔音效果可高达60分贝。 健康性:干作业施工,减少废弃物对环境造成的污染,房屋钢结构材料可100%回收,其他配套材料也可大部分回收,符合当前环保意识;所有材料为绿色建材,满足生态环境要求,有利于健康。 ? 舒适性

轻钢墙体采用高效节能体系,具有呼吸功能,可调节室内空气干湿度;屋顶具有通风功能,可以使屋内部上空形成流动的空气间,保证屋顶内部的通风及散热需求。dd 快捷 全部干作业施工,不受环境季节影响。一栋300平方米左右的建筑,只需5个工人30个工作日可以完成从地基到装修的全过程。 环保 材料可100%回收,真正做到绿色无污染。 节能 全部采用高效节能墙体,保温、隔热、隔音效果好,可达到50%的节能标准。 钢结构的优势 钢结构与其它建设相比,在使用中、设计、施工及综合经济方面都具有优势,造价低,可随时移动。 一、钢结构住宅比传统建筑能更好的满足建筑上大开间灵活分隔的要求,并可通过减少柱的截面面积和使用轻质墙板,提高面积使用率,户内有效使用面积提高约6%。 二、节能效果好,墙体采用轻型节能标准化的C型钢、方钢、夹芯板,保温性能好,抗震度好。节能50%, 三、将钢结构体系用于住宅建筑可充分发挥钢结构的延性好、塑性变形能力强,具有优良的抗震抗风性能,大大提高了住宅的安全可靠性。尤其在遭遇地震、台风灾害的情况下,钢结构能够避免建筑物的倒塌性破坏。 四、建筑总重轻,钢结构住宅体系自重轻,约为混凝土结构的一半,可以大大减少基础造价。 五、施工速度快,工期比传统住宅体系至少缩短三分之一,一栋1000平米只需20天、五个工人方可完工。 六、环保效果好。钢结构住宅施工时大大减少了砂、石、灰的用量,所用的材料主要是绿色,100%回收或降解的材料,在建筑物拆除时,大部分材料可以再用或降解,不会造成垃圾。 七、以灵活、丰实。大开间设计,户内空间可多方案分割,可满足用户的不同需求。

轻型钢结构建筑论文:浅谈轻型钢结构建筑

轻型钢结构建筑论文:浅谈轻型钢结构建筑【摘要】近些年来,随着国民经济发展,轻型钢结构建筑以其外形美观,施工进度快,符合环保及综合造价低等优势,在工业及民用建筑得到广泛应用。近年来轻型钢结构建筑在我国出现了非常快的发展势头,应用范围不断扩大,目前,我国轻型钢结构建筑的发展处在建国以来最好的一个时期。 【关键词】轻钢架构;应用发展;问题;发展建议 1.轻型钢结构的应用 1.1低层轻型钢建筑方面 低层轻钢建筑,指两层以下(含两层)的轻钢房屋建筑,主要采用实腹式或格构式门式平面钢架结构体系。 目前国内轻钢结构低层建筑主要应用有:工业厂房、机库、候车室、码头建筑、超市、农贸市场、饮食娱乐用房、体育设施以及各种临时性建筑。我国已建成的门式钢架轻钢结构房屋有800多万平方米,而且以每年约100万平方米的速度增加。 1.2多层轻钢建筑方面 多层轻钢建筑是另一种很有发展前途的建筑形式,一般可定义10层以下的住宅;总高度低于24米的公共建筑,楼面荷载小于8kn/m2的工业厂房。这类建筑多采用三维框架

架构体系,亦可采用平面钢架结构体系。 国内多层轻钢建筑主要有:住宅、多层工业厂房、学校、医院、办公、娱乐等公共建筑,超市、零售、百货等商业建筑,旧建筑加层,改扩建等。 2.我国轻钢结构的发展现状 钢结构体系具有自重轻、安装容易、施工周期短、抗震性能好、投资回收快、环境污染少等综合优势,与钢筋混凝土结构相比,更具有在“高、大、轻”三个方面发展的独特优势。最近在我国建筑工程领域中已经出现了产品结构调整,长期以来混凝土和砌体结构一统天下的局面正在发生变化,钢结构以其自身的优越性引起业内关注,已经在工程中得到合理的、迅速的应用。 2.1改革开放20年来,我国轻钢结构得到飞速发展,取得了一定的成果。我国钢产量已跃居世界首位,2007年钢产量达4 9亿吨。长期短缺的各种尺寸热轧h型钢、t型钢、原钢板、冷弯薄壁型钢和彩色涂层钢板等问题不复存在,为轻钢结构发展创造了物质基础。 2.2国家和地方制定了《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》、《轻钢结构设计规程》,这些对普通钢结构设计规范中的许多限制进行了适当的放松和放宽,接近国外同类规范的水平。

钢结构厂房十大优点

结构厂房(第五代厂房)的十大优点 结构厂房所具有的10大优点: 1.抗震性:低层别墅的屋面大都为坡屋面,因此屋面结构基本上采用的是由冷弯型钢构件做成的三角型屋架体系,轻钢构件在封完结构性板材及石膏板之后,形成了非常坚固的"板肋结构体系",这种结构体系有着更强的抗震及抵抗水平荷载的能力,适用于抗震烈度为8度以上的地区。 2.抗风性:型钢结构建筑重量轻、强度高、整体刚性好、变形能力强。建筑物自重仅是砖混结构的五分之一,可抵抗每秒70米的飓风,使生命财产能得到有效的保护。 3.耐久性:轻钢结构住宅结构全部采用冷弯薄壁钢构件体系组成,钢骨采用超级防腐高强冷轧镀锌板制造,有效避免钢板在施工和使用过程中的锈蚀的影响,增加了轻钢构件的使用寿命。结构寿命可达100年。 4.保温性:采用的保温隔热材料以聚氨酯保温板为主,具有良好的保温隔热效果。用以外墙的保温板,有效的避免墙体的“冷桥”现象,达到了更好的保温效果。35mm左右厚的PU聚氨酯保温板热阻值可相当于1m厚的砖墙。 5.隔音性:隔音效果是评估住宅的一个重要指标,轻钢体系安装的窗均采用中空玻璃,隔音效果好,隔音达40分贝以上;由轻钢龙骨、保温材料石膏板组成的墙体,其隔音效果可高达60分贝。 6.健康性:干作业施工,减少废弃物对环境造成的污染,房屋钢结构材料可100%回收,其他配套材料也可大部分回收,符合当前环保意识;所有材料为绿色建材,满足生态环境要求,有利于健康。 7.舒适性:轻钢墙体采用高效节能体系,具有呼吸功能,可调节室内空气干湿度;屋顶具有通风功能,可以使屋内部上空形成流动的空气间,保证屋顶内部的通风及散热需求。 8.快捷:全部干作业施工,不受环境季节影响。一栋300平方米左右的建筑,只需5个工人30个工作日可以完成从地基到装修的全过程。 9.环保:材料可100%回收,真正做到绿色无污染。 10.节能:全部采用高效节能聚氨酯保温复合板墙体,保温、隔热、隔音效果好,可达到50%的节能标准。

钢结构的建筑特点分析

钢结构的建筑特点分析 钢结构工程中君正钢结构工程技术采用以钢材制作为主,由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成;各构件或部件之间采用焊缝、螺栓或铆钉连接的结构,是主要的建筑结构类型之一。 以钢材制作为主的结构,是主要的建筑结构类型之一。钢材的特点是强度高、自重轻、整体刚性好、变形能力强,故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特别适宜;材料匀质性和各向同性好,属理想弹性体,最符合一般工程力学的基本假定;材料塑性、韧性好,可有较大变形,能很好地承受动力荷载;建筑工期短;其工业化程度高,可进行机械化程度高的专业化生产。钢结构今后应研究高强度钢材,大大提高其屈服点强度;此外要轧制新品种的型钢,例如H型钢(又称宽翼缘型钢)和T形钢以及压型钢板等以适应大跨度结构和超高层建筑的需要。 另外还有无热桥轻钢结构体系,建筑本身是不节能的,本技术用巧妙的特种连接件解决了建筑的冷热桥问题;小桁架结构使电缆和上下水管道从墙里穿越,施工装修都方便;无比节能是世界上唯一的一家以冷弯薄壁型钢建7层住宅的建筑体系。 钢结构的优缺点 1、材料强度高,自身重量轻 钢材强度较高,弹性模量也高。与混凝土和木材相比,其密度与屈服强度的比值相对较低,因而在同样受力条件下钢结构的构件截面小,

自重轻,便于运输和安装,适于跨度大,高度高,承载重的结构。2、钢材韧性,塑性好,材质均匀,结构可靠性高 适于承受冲击和动力荷载,具有良好的抗震性能。钢材内部组织结构均匀,近于各向同性匀质体。钢结构的实际工作性能比较符合计算理论。所以钢结构可靠性高。 3、钢结构制造安装机械化程度高 钢结构构件便于在工厂制造、工地拼装。工厂机械化制造钢结构构件成品精度高、生产效率高、工地拼装速度快、工期短。钢结构是工业化程度最高的一种结构。 4、钢结构密封性能好 由于焊接结构可以做到完全密封,可以作成气密性,水密性均很好的高压容器,大型油池,压力管道等。 5、钢结构耐热不耐火 当温度在150℃以下时,钢材性质变化很小。因而钢结构适用于热车间,但结构表面受150℃左右的热辐射时,要采用隔热板加以保护。温度在300℃-400℃时。钢材强度和弹性模量均显著下降,温度在600℃左右时,钢材的强度趋于零。在有特殊放火需求的建筑中,钢结构必须采用耐火材料加以保护以提高耐火等级。 6、钢结构耐腐蚀性差 特别是在潮涅和腐蚀性介质的环境中,容易锈蚀。一般钢结构要除锈、被锌或涂料,且要定期维护。对处于海水中的海洋平台结构,播采用“锌

轻型钢结构的发展现状及前景

轻型钢结构的发展现状及前景 随着国内建筑行业的发展,建筑的体系以及建筑材料的变化,成为了当前国内住宅建筑发展的趋势。由于我国是钢产量大国,因此钢材的推广以及使用对我国建筑行业的发展有着重要意义。近几年国内经济迅速发展,人们生活水平不断提高,对住宅的外观、稳定等方面有了更高的要求。对于低多层住宅,轻型钢结构住宅越来越能够满足人们的需求,并渐渐得到认可,但是并没有得到广泛的普及,这种结构仍存在着诸多问题需要解决。 轻型钢结构住宅主要的构建材料就是镀锌轻型钢龙骨为主要的结构构件,运用此材料主要的优势在于,可以保证住宅性能的良好,同时还可以保证所构建的住宅具有自重轻、工厂预制化程度高、建造速度快、劳动强度小的优点。但是轻型钢结构住宅在我国还处于发展阶段,在对住宅进行设计的过程中还存在一些严重的问题,还需要进一步的研究。 一、国内外轻型钢结构发展现状 (一)国外轻型钢结构发展 国外轻型钢结构发展较早,最初用于建造私人汽车库等简易房屋。第二次世界大战时期,由于战争的需要,一些拆装方便的轻型钢结构建筑用于营房和库房。1960年代以来,国外建筑钢材的发展有了很大突破,色彩丰富而耐久的彩色压 型钢板的出现以及H型钢和冷弯型钢的问世,极大地推动了轻型钢结构的发展。目前,欧美各国由轻型钢结构体系建造的非居住单层建筑物占50%以上,日本 新建的1-4层建筑大多采用轻型钢结构。瑞典是当今世界上最大的轻型钢结构住宅制造国,许多欧洲国家都到瑞典去定制住宅,通过集装箱发运。外国轻钢公司大都有自己的轻型钢结构系列,各公司的轻型钢结构系列大同小异。 (二)国内轻钢结构发展 早在1960年代初,我国钢材十分匮乏,为了解决在设计中长期存在的“深基、重盖、肥梁、胖柱”的问题,当时以小角钢和小圆钢为主要材料组成的轻型钢结构应运而生。这些轻型钢结构主要为屋盖承重结构,取材容易,经济指标比较好,用钢量较少,接近相同条件下钢筋混凝土结构用钢量,并可节省大量木材、水泥和其他建筑材料, 减轻结构自重70%- 80%,为改革笨重的结构体系创造了 条件。冷弯型钢是一种公认的经济断面型材, 我国的冷弯型钢始于 1950年代。1960年代中期, 在部分地区兴建了 10余万 m2 冷弯型钢结构试点工程。关于门式刚架,早在1960年代初我国就进行了研究试验,主要是刚架的塑性设计,并在试点工程中采用。近年来,我国轻型钢结构得到飞速发展,每年总体增长近200万m2,相当于1980年代我国轻型钢结构的全部建筑工程量,然而与一些发

钢框架结构与混凝土结构优缺点比较

钢框架结构与混凝土结构优缺点比较 钢结构具有结构自重轻、抗震性能好、工业化生产程度高、施工速度快、建筑造型美观、有利环境环保、空间大等优点。建设部称之为可重复利用型和环保型绿色建筑。在沙、石资源日益紧张的今天,钢结构的优势越发明显。 一、钢框架结构与普通钢混凝土结构相比的优点: 1、钢框架结构是采用钢砼柱+钢梁结构。由于钢结构强度明显高于混凝土强度,大大减小了框架柱和梁的截面,使混凝土和钢筋用量大大减少,最主要的是大大减少了结构的主体重量,根据粗略计算主体重量(柱和梁)能降低约30%,这样就大大减轻了对地基的压力,基础施工开挖取土量减少,对土地资源破坏小且可大幅降低基础造价(在超高层建筑中,基础造价可达整个建筑造价的三分之一)。 2、钢砼柱提高了框架柱的承载能力,减薄了柱的钢板厚度,同时又提高了柱的刚度和相应的结构侧向刚度,并且有利于提高柱的防火能力。 3、钢结构强度明显高于混凝土,更容易获得大空间,提高室内空间的使用率,以前的建筑空间稍大的室内就有断面很大的混凝土柱子,影响美观和使用。钢结构比钢砼结构主构件截面面积更小(本工程初步框算下来柱截面小1/6,梁高小150~200),使得业主在同等情况下可以获取更大的使用面积;一般可将使用面积扩大5%-10%。 4、钢结构施工速度快,综合考虑制造周期、安装周期、材料费、

管理费等因素,造价在工期长的项目上具有经济优势。 5、由于钢结构件是工厂规模化生产,加工精度高,有利于现场施工精度控制,它的误差控制是以“毫米”来控制的;而混凝土施工精度是以“厘米”来控制的。 6、钢结构可干式施工,节约用水,施工占地少,产生的噪音小、粉尘少,且建筑外形容易满足多样化要求,利于外墙装修。 7、使用钢结构可大量减少混凝土的使用和砖瓦的使用,有利于环境保护也是当前建筑的发展趋势。 8、建筑使用寿命到期后,钢结构拆除产生的固体垃圾少,废钢资源回收价格高。从目前来看,钢结构建筑是对城市环境影响最小的一种结构之一,所以被称为绿色建筑,也是当年国家重点扶持和发展的对象。 9、使用钢框架结构方便楼面采用钢筋桁架楼承板与混凝土的组合楼板,楼板采用钢筋桁架自承式楼板,选择合适型号的自承式楼板,跨度在3m内浇注楼板无需进行支撑,这样就大大减少了浇注楼板使用的脚手架、模板用量和人工费用,大量减少了施工的措施费用,从而降低了工程成本,加快了施工速度,根据工程统计能节约脚手架和模板大约40%-50%。 二、钢框架结构与普通钢混凝土结构相比的缺点:从现有钢结构的建筑来看,缺点主要还是钢结构的防腐和防火两方面, 1、钢结构在发生大火时耐火性能较差,需要涂刷防火涂料或者用混凝土包裹。

课程设计钢结构平台设计

钢结构平台设计 一. 设计题目 某车间工作平台 二. 设计目的 《钢结构设计原理课程设计》 是土木工程专业学生在学习 《钢结构设计原理》课程后一 个重要的综合实践性教学环节, 目的是培养学生对钢结构的设计和应用能力。 通过基本的设 计训练,要求学生重点掌握结构内力计算、构件和节点设计及绘制钢结构施工图等专门知识, 从而加深对钢结构设计原理基本理论和设计知识的认识,提高对所学知识的综合运用能力。 三. 设计资料 不考虑水平向荷载。柱间支撑按构造设置。 平台上三个有直径1m 检修洞口,位置不限。平 台顶面标高为6m ,平台下净空至少 4m ,梁柱铰接连接。平台平面内不考虑楼梯设置。 2. 参考资料: 1) 钢结构设计教材 2) 钢结构设计规范 3) 建筑结构荷载规范 4) 钢结构设计手册 四. 设计内容 1. 确定结构布置方案及结构布置形式 2. 平台铺板设计 1.某冶炼车间检修平台,平台使用钢材材质、平面尺寸为 15*15、活荷载为 2 3 kN/m 。 依题意并经综合比较 平台结构平面布置如图所示 a) c) 主梁 4m 主梁 次梁 次J 梁、 5x 3.6=18 H=

(1) 确定有关尺寸 铺板采用有肋铺板,板格尺寸为 1000mm< 1500mm 根据结构要求及荷载作用情况,取铺 板厚6mm 板肋尺寸为 6mm< 60mm (2) 验算铺板的承载力和钢度 ①承载力验算 铺板自重标准值: q = 7850 9.8 6 10 = 0.462kN / m 2 板肋自重标准值: q = 7850 9.8 6 60 10 ^6 = 0.0277 kN / m 计算铺板和钢肋的跨中最大弯矩 板面活荷载标准值:3kN/m 2 计算铺板跨中最大弯矩,铺板按四边简支平 板计算: b/a =1500/1000 = 1.5 :: 2.0 查表得:亠=0.0812 2 铺板面荷载设计值 q =1.2 0.462 1.4 4.7 54 kN /m 铺板单位宽度最大弯矩为 M x 二-円玄3 =0.0812 4.754 13 =0.386kN ?m 因为b a,所以M x M y ,那么M max 二M x 计算板肋的跨中最大 其中 2弯矩,可按两端只承在平台梁上的简支梁计算加劲肋承受的线荷载, 恒荷载标准值为: 二 0.462 1 0.0277 二 0.4897kN /m 活荷载标准值为: 1 2 1 2 加劲肋的跨中最大弯矩为: M ql 2 (1.2 0.4897 1.4 3) 1.52 =1.347kN ?m 8 8 验算铺板和加劲肋的计算强度 铺板截面的最大应力为 s = 6M 2max 二62。逬 t 2h 62汉10 2 = 64.33MPa :: f =215N /mm 加劲肋可考虑铺板 30倍厚度的宽度参与截面共同工作,计算截面如图 截面面积 3-2所示。 A =(90 2 6 60 6) 10°=1440mm 2 180汇6:<3+60><6><36 截面形心轴到铺板的距离: y 二180 6 3 60 6 36 = 11.25mm = 0.01125m 180 汉 8 + 60 汉 6 截面对形心轴x 的截面惯性矩: 63 丄 2 L 60 l x =180 180 6 8.25 8 - 12 12 加劲肋截面最大应力为 3 2 5 4 7 4 -8 60 24.7 5 =4.0527 10 mm =4.0527 10 m

世界著名钢结构建筑“大盘点”

世界著名钢结构建筑“大盘点” 钢结构工程是以钢材制作为主的结构,已经成为主要的建筑结构类型之一。全球发达国家钢结构程度很高,在很多大型建筑上都大量用了钢结构技术,那么有哪些世界著名钢结构建筑呢? 世界著名钢结构建筑大盘点:伦敦千年穹顶。用钢量:4000吨千年穹顶的造型很奇特--它由12根穿出屋面、高达100米的钢桅杆支撑,屋顶采用膜材料覆盖成圆球形,而膜面则支撑在72根辐射状的钢索上,远远望去像一个白色的大帐篷,是世界著名钢结构建筑之一。 巴黎埃菲尔铁塔。用钢量:7000吨高320米的埃菲尔铁塔是较早应用钢结构的建筑物,它除了四脚是用钢筋水泥筑成外,其他地方都用钢铁构成。除了7000吨钢铁外,它还被装上了1.2万个金属部件,以及250万只铆钉。所以,巴黎埃菲尔铁塔成为人们到巴黎后必去参观的建筑,世界著名钢结构建筑的头衔真是当之无愧。 吉隆坡国家石油双塔大厦。用钢量:7500吨高452米的吉隆坡国家石油双塔大厦号称目前世界上最高的纯钢结构建筑(外层材料为不锈钢和玻璃)。双塔大厦在41层和42层之间还有一座用轻型钢建造的“空中天桥”连接两塔,“桥”长58米、高9米,总重750吨。所以,也应堪称世界著名钢结构建筑。 首尔世界杯体育场。用钢量:1.8万吨体育场的屋顶由16根桅杆(由钢铁制成,支座可转动)支撑的放射状钢管桁架组成,在屋顶外部和前部还设计有两组环状支架,以保证屋顶结构的整体性。此外,支撑屋顶的还有斜拉索。 悉尼奥林匹克体育场。用钢量:2.2万吨这座最多可容纳11.5万名观众的2000年悉尼奥运会主体育场,是奥运史上最大的体育场。它由两个长220米、宽70米的弧形钢结构支撑。其跨度可并排停放4架波音747客机。 纽约帝国大厦。用钢量:6万吨帝国大厦高381米(加上后来修建的电视塔共高448米),共使用了1000万块砖石。正是因为大量钢材的使用,这座高102层的摩天大厦仅用了1年多的时间就建成了。应当荣登世界著名钢结构建筑的行列。 日本明石海峡大桥。用钢量:30万吨这座目前世界上主跨最长的悬桥(全长3911米,主跨长1991米),将日本的本州、九州、北海道和四国岛连在了一起。该桥可承受里氏8.5级的强烈地震和80米/秒的暴风。 由此可见,世界著名钢结构建筑都具备一个共同特点,其用钢量惊人,艺术风格和钢结构技术的运用实在令人佩服。

钢结构建筑、钢结构厂房的优点

钢结构建筑优点明显钢构建筑将成趋势 钢结构住宅在欧美已经有几十年历史了,它凭着良好的抗震性、灵活可变的空间、环保等优点,迅速发展壮大。随着我国整体生活水平的提高,对住宅质量、品质的要求也会提高,钢结构住宅一定会大行其道。 专家认为,我国发展钢结构在正逢其时。我国钢产量近几年一直居世界首位,去年达1.57亿吨,已是供大于求。钢材的质量、品种、规格也大为提高和丰富,为发展钢结构住宅提供了物质基础。目前北京、上海、山东等省市已开始进行钢结构住宅试点,其中北京金宸公寓已被列为建设部住宅钢结构体系示范工程。 钢结构建筑并不少见,但钢结构住宅还很罕见。不过今年年底北京的第一个钢结构住宅工程--金宸公寓B座和C座,将揭开神秘的盖头。据有关专家透露,这种具有健康、环保、抗震等诸多优点的钢结构住宅,将成为今后我国住宅的发展趋势。 目前,钢结构建筑在世界上已经得到普遍应用,全世界101栋超高层建筑中,纯钢结构的有59栋,同时国外60%以上的高档住宅都采用了钢结构。国外专家认为,钢结构建筑能保护环境、节约能源,是二十一世纪房地产产品的一批"黑马"。 业内人士指出,钢结构建筑优点突出,比之美日等发达国家,我国在建筑结构中的使用比例仍有6倍提升空间,预计未来5年钢结构产量复合增速15%以上。 短期来看,行业需求为新建厂房、体育场馆、歌剧院等公共建筑,不

受地产调控影响,且地产调控使钢价稳中有降,使钢结构公司可能在成本端受益。 钢结构建筑优点明显 与砖混等建筑结构相比,钢结构建筑优点突出,主要有以下几个方面:一是自重轻。高层钢筋混凝土建筑物的自重在1.5~2.0t/?左右,高层建筑钢结构自重大多在1t/?以下,低的只有0.5~0.6t/?。自重轻不仅可以减少运输和吊装费用,还可以降低基础造价,20层以上的建筑物,钢结构建筑优势显现。 二是节约结构占有面积,增加使用面积,空间利用率高。比之同类钢筋混凝土结构,高层建筑钢结构可以节约结构占有面积28%,从而增加使用面积约4%。 三是易改造、可回收,绿色环保。钢结构施工对环境的污染少,同时还可以回收再利用。 四是抗震性能优越。由于钢有一定的韧性,抗震性能优越,钢梁、钢柱组成柔性框架可抵抗8度以上地震,因此在日本等地震频发国家应用广泛。 五是安装容易,施工期短,节约了人工成本,投资回收快。钢结构的构件基本在工厂生产,现场通常只需进行紧固件和螺栓的安装,施工期较短。一般轻钢项目工期3~6个月,重钢大项目的工期约1年。只有亿元以上的超大型项目,工期才会超过一年。与钢筋混凝土结构相比,30~50层的钢结构工程可以缩短施工工期8~12个月左右。工期短保障了业主的投资回收更快;构件工厂化生产节约了人工成本,使

[单层门式刚架轻型钢结构设计浅谈]轻型单层工业厂房钢结构设计

[单层门式刚架轻型钢结构设计浅谈]轻型单层工业厂房钢 结构设计 [提要]门式刚架轻型结构体系是近年来在钢结构建筑中应用相当广泛的一种结构形式。介绍门式刚架轻型结构体系存在的问题;论述屋面荷载、山墙结构体系、柱脚设计的设计特点。 [关键词]门式刚架荷载山墙柱脚 :TU2:A:1671-7597(xx)1110119-01 一、前言 门式刚架轻型结构体系是用等截面或变截面的H型钢作为梁柱,以冷弯薄壁型钢作为檩条、墙梁,以彩钢板作为屋面板及墙板,现场用螺栓或焊接拼接的门式刚架为主要承重结构,再配以零件、扣件、门窗等形成的比较完善的建筑体系。这种体系可以在工厂批量生产,现场按要求拼装而成。能有效地利用材料,构件尺寸小,自重轻,抗震性能好,安装方便,施工周期短,能够形成大空间、大跨度,具有外表美观,适应性强,造价低,易维护等特点。

二、门式刚架轻型结构体系存在的问题 尽管门式刚架轻型结构体系具有造价低、重量轻、安装方便、施工周期短等优点,但是由于我国在该方面起步较晚,在设计水平等 方面与西方发达国家相比都有着较大的差距,符合我国规范的相应的构造措施研究不够,如节点的连接、支撑的布置、结构变形的限制与控制等。因此,采用恰当的简便易行的优化设计方法,编制相应的结构设计软件,降低我国的门式刚架生产成本,是当前研究的主要课题。 我国在结构领域广泛应用的热轧H型和T型钢的生产方面落后于国外。冷弯薄壁型钢和压型钢板的防腐涂层材料及工艺方面更为明显。在耐候钢的开发方面,国内产品成本高,且在具备同等耐候能力的焊材和焊接工艺,国外的焊接工字钢生产上已普遍采用单面焊接工艺,国内仍以双面焊为主,这对于腹板较薄的构件将很困难。

钢结构设计入门,初学者看过来!

钢结构设计入门,初学者看过来! 一、钢结构适用范围及选型 1.钢结构适用的范围 钢结构通常用于高层、大跨度、体型复杂、荷载或吊车起重量大、有较大振动、高温车间、密封性要求高、要求能活动或经常装拆的结构。直观的说:超高层建筑、体育馆、歌剧院、大桥、电视塔、工业厂房和临时建筑等。这是和钢结构自身的特点相一致的。 2.钢结构的选型 在钢结构设计的整个过程中,都应该被强调的是"概念设计", 它在结构选型与布置阶段尤其重要。对一些难以作出精确理性分析或规范未规定的问题,可依据从整体结构体系与分体系之间的力学关系、破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的设计思想,从全局的角度来确定控制结构的布置及细部措施。运用概念设计可以在早期迅速、有效地进行构思、比较与选择。所得结构方案往往易于手算、概念清晰、定性正确,并可避免结构分析阶段不必要的繁琐运算。同时,它也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。 钢结构通常有框架、平面(木行)架、网架(壳)、索膜、轻钢、 塔桅等结构型式。其理论与技术大都成熟。亦有部分难题没有解决,或没有简单实用的设计方法,比如网壳的稳定等。

结构选型时,应考虑它们不同的特点。在轻钢工业厂房中,当有较大悬挂荷载或移动荷载,就可考虑放弃门式刚架而采用网架。基本雪压大的地区,屋面曲线应有利于积雪滑落(切线 50 度内需考虑雪载),如采用三心圆网壳。总雪载释放近一半。降雨量大的地区相似考虑。建筑允许时,在框架中布置支撑会比简单的节点刚接的框架有更好的经济性。而屋面覆盖跨度较大的建筑中,可选择构件受拉为主的悬索或索膜结构体系。高层钢结构设计中,常采用钢混凝土组合结构,在地震烈度高或很不规则的高层中,不应单纯为了经济去选择不利抗震的核心筒加外框的形式。宜选择周边巨型 SRC 柱,核心为支撑框架的结构体系。我国半数以上的此类高层为前者。对抗震不利。 结构的布置要根据体系特征,荷载分布情况及性质等综合考虑。一般的说要刚度均匀。力学模型清晰。尽可能限制大荷载或移动荷载的影响范围,使其以最直接的线路传递到基础。柱间抗侧支撑的分布应均匀。其形心要尽量靠近侧向力(风震)的作用线。否则应考虑结构的扭转。结构的抗侧应有多道防线。比如有支撑框架结构,柱子至少应能单独承受 1/4 的总水平力。 框架结构的楼层平面次梁的布置,有时可以调整其荷载传递方向以满足不同的要求。通常为了减小截面沿短向布置次梁,但是这会使主梁截面加大,减少了楼层净高,顶层边柱也有时会吃不消,此时把次梁支撑在较短的主梁上可以牺牲次梁保住主梁和柱子。 3.钢结构构件的截面选取 结构布置结束后,需对构件截面作初步估算。主要是梁柱和支撑

钢结构工程实例、优缺点及发展应用

目录 一、钢结构工程实例...................................................................................................- 1 - 二、钢结构优点...........................................................................................................- 2 - 三、钢结构缺点...........................................................................................................- 3 - 四、应用和发展...........................................................................................................- 4 -

钢结构工程实例 一、钢结构工程实例 1.巴黎艾菲尔铁塔 结构形式:钢架镂空结构 简介及特点:塔身为钢架镂空结构,高325米,重9000吨。有海拔57米、115米和274米的三层平台可供游览,第四层平台海拔300米,设气象站。从地面到塔顶装有电梯和1711级阶梯。总高约324米的它一度保持“世界最高建筑物”纪录达45年之久。 铁塔采用交错式结构,由四条与地面成75度角的、粗大的、带有混凝土水泥台基的铁柱支撑着高耸入云的塔身,据说它对地面的压强只有一个正常的成年人坐在椅子上那么大。内设四部水力升降机(现为电梯)。它使用了1500多根巨型预制梁架、150万颗铆钉、12000个钢铁铸件,并且没有用一点水泥,总重7000吨,由250个工人花了17个月建成,造价为740万金法郎,每隔7年油漆一次,每次用漆52吨。这一庞然大物显示了资本主义初期工业生产的强大威力,与其说是建筑,不如叫做象征更为恰当。 2.纽约帝国大厦 结构形式:钢筋(混凝土)结构 简介及特点:帝国大厦是一栋超高层的现代化办公大楼,它和自由女神像一起被称为纽约的标志。地上建筑有381米高的帝国大厦,自1931年以来,雄踞世界最高建筑的宝座达40年之久,直到1971年才被世贸中心超过。1981年4月30日,矗立在美国纽约市中心高1250英尺、共102层的帝国大厦度过了50个春秋。30年代,建筑师设法增加了一节200英尺高的圆塔,使帝国大厦的高度为1250英尺。这座摩天大楼只用了410天就建成,也可算是建筑史上的奇迹。在很长一段时间里,帝国大厦一直是世界最高的楼房。建造帝国大厦的材料约有330000吨。大厦总共拥有6500个窗户、73部电梯,从底层步行至顶层须经过1860级台阶。它的总建筑面积为204385平方米。 用钢量:6万吨帝国大厦高381米(加上后来修建的电视塔共高448米),共使用了1000万块砖石。正是因为大量钢材的使用,这座高102层的摩天大厦仅用了1年多的时间就建成了。 3.旧金山金门大桥 结构形式:钢结构悬索桥 简介及特点:金门大桥横跨南北,将旧金山市与Marin县连结起来。花费四年多时间修建的这座桥是世界上最漂亮的结构之一。它已不是世界上最长的悬索桥,但它却是最著名的。 金门大桥的巨大桥塔高227米,每根钢索重6412公吨,由27000根钢丝绞成。1933年1月始建,1937年5月首次建成通车。钢塔耸立在大桥南北两侧,高342米,其中高出水面部分为227米,相当于一座70层高的建筑物。塔的顶端用两根直径各为92.7厘米、重2.45万吨的钢缆相连,钢缆中点下垂,几乎接近桥身,钢缆和桥身之间用一根根细钢绳连接起来。钢缆两端伸延到岸上锚定于岩石中。大桥桥体凭借桥两侧两根钢缆所产生的巨大拉力高悬在半空之中。钢塔之间的大桥跨度达1280米,为世界所建大桥中罕见的单孔长跨距大吊桥之一。从海面到桥中心部的高度约60米,又宽又高,所以即使涨潮时,大型船只也能畅通无阻。 4.首尔世界杯体育场 结构形式:钢结构 简介及特点:首尔世界杯体育场的设计采用了韩国传统的风筝模样,从顶上望去就像一只漂浮在空中的风筝。这样的建筑样式以朝着胜利放飞风筝为象征,将韩国的传统文化同世界杯比赛结合在了一起。体育场给人的第一印象就是其宏大的气势,无论从规模还是设施来

钢结构房屋的特点与优点

钢结构房屋的特点与优点 钢结构房屋基本上采用的是由冷弯型钢构件做成的三角型屋架体系,轻钢构件在封完结构性板材及石膏板之后,形成了非常坚固的"板肋结构体系",这种结构体系有着更强的抗震及抵抗水平荷载的能力,适用于抗震烈度为8度以上的地区。抗风性:型钢结构建筑重量轻、强度高、整体刚性好、变形能力强。建筑物自重仅是砖混结构的五分之一,可抵抗每秒70米的飓风,使生命财产能得到有效的保护。耐久性:轻钢结构住宅结构全部采用冷弯薄壁钢构件体系组成,钢骨采用超级防腐高强冷轧镀锌板制造,有效避免钢板在施工和使用过程中的锈蚀的影响,增加了轻钢构件的使用寿命。结构寿命可达100年。保温性:采用的保温隔热材料以玻纤棉为主,具有良好的保温隔热效果。用以外墙的保温板,有效的避免墙体的'冷桥'现象,达到了更好的保温效果。100mm左右厚的R15保温棉热阻值可相当于1m 厚的砖墙。隔音性:隔音效果是评估住宅的一个重要指标,轻钢体系安装的窗均采用中空玻璃,隔音效果好,隔音达40分贝以上;由轻钢龙骨、保温材料石膏板组成的墙体,其隔音效果可高达60分贝。健康性:干作业施工,减少废弃物对环境造成的污染,房屋钢结构材料可100%回收,其他配套材料也可大部分回收,符合当前环保意识;所有材料为绿色建材,满足生态环境要求,有利于健康。舒适性:轻钢墙体采用高效节能体系,具有呼吸功能,可调节室内空气干湿度;屋顶具有通风功能,可以使屋内部上空形成流动的空气间,保证屋顶内部

的通风及散热需求。快捷:全部干作业施工,不受环境季节影响。一栋300平方米左右的建筑,只需5个工人30个工作日可以完成从地基到装修的全过程。环保:材料可100%回收,真正做到绿色无污染。节能:全部采用高效节能墙体,保温、隔热、隔音效果好,可达到50%的节能标准。

浅谈轻钢结构

浅谈轻钢结构 姓名: 日期:

目录 1.前言 2.轻钢结构概念及适用范围 3.材料选择 4.轻钢结构的特点 5.蒙皮效应在轻钢结构中的应用 6.轻钢结构的塑性设计及腹板屈曲后强度 7.轻钢结构在我国的发展及遇到的问题

前言 轻钢结构建筑为工业及民用建筑的一种结构形式,可适用于大跨度工业厂房、仓储库房、体育馆场及装配式民用住宅等。它具有造价低、工期快、质量优、造型新颖和各项使用功能齐全完善等优势,并符合我国现行的的规范和验收标准,每年可节约10亿元以上;适于在我国推广应用同是对传统建筑模式的变革,今后市场更广阔。20世纪90年代以来,我国钢结构建筑的发展十分迅速,特别是轻钢结构的发展 轻钢结构概念及适用范围 所谓轻钢结构通常是指由下列钢材所构成的结构:①冷弯薄壁型钢结构;②热轧轻型钢结构;③焊接或高频焊接轻型钢结构;④轻型钢管结构;⑤板壁较薄的焊接组合梁及焊接组合柱而构成的结构。 原来轻钢结构主要用于荷载较小,跨度不大的建筑。轻钢结构系新型建筑材料,它采用H 型钢及薄壁冷弯C、Z型钢组合而构建房屋骨架,屋面和墙体采用彩色涂层压型钢板或夹芯彩板,并逐步取代传统的钢筋混凝土建筑。它具有轻型美观、成本低、施工周期短、安全可靠等优点。广泛应用于工业厂房、仓库、商业建筑、办公大楼、报刊岗亭及民宅等建筑物。应用范围:轻型钢结构是H型钢为承重主体附以C型、Z型檩条及柱间支撑连接件,通过螺栓或焊接等方式固定,屋面和墙面以彩色压型钢板围护而形成的新型建筑体系,根据我国目前情况来看,这种结构由于其用度广、优势明显,已大量应用于单层工业厂房、多层工业厂房、办公楼以及高层建筑中的非承重构件等。对单层工业厂房而言,通常以H型钢,采用焊接连接作为梁柱,以C形或Z形轻钢板作檩条,屋盖系统或楼面系统用压型彩色钢板作面层,上面可浇混凝土,压型钢板既可作为钢筋,必要时也可以再配钢筋。墙面围护也可采用单层或夹层压型钢板,夹层板内部可充填各种保温层。 轻型钢结构是H型钢为承重主体附以C型、Z型檩条及柱间支撑连接件,通过螺栓或焊接等方式固定,屋面和墙面以彩色压型钢板围护而形成的新型建筑体系, 下列结构是否适合用轻钢结构是否为轻钢,可以根据结构承受荷载的大小,以及结构类型来定的: 1、楼、屋面结构体系:如果是钢筋混凝土楼、屋面板,荷载较大不能用轻钢结构; 2、吊车荷载:如果有较大吨位的吊车就不符合轻钢结构的要求; 3、结构体系:建筑物为多层,或是比较高的单层结构也不宜按轻钢设计。 轻钢结构的材料选择 材料选择和设计中的注意事项轻钢结构作为普通钢结构的衍生结构,其基本计算理论和后者基本相同。这里着重强调几点: 1、在用材上应优先采用“H”形钢,它受力合理,拼接方便,加工容易。对于承重结构宜用Q235钢或低合金钢中的16Mn、15MnV或15MnV钢,但需注意Q235—A钢的含碳量不作为交

钢结构CAD软件STS的功能和应用

1、STS软件的研制目的 近年来,我国钢产量跃居世界第一位,建筑钢结构的优点也越来越突出。CAD技术的发展和成功推广表明,借助计算机辅助设计软件来完成钢结构的计算机分析、优化设计和绘图工作,一方面可以给工程设计提供精确的计算和绘图工具,提高设计效率,使设计更加安全经济,另一方面也必将对钢结构的进一步发展起到很大的促进作用。 PKPM系列软件是国内应用最广的一套一体化CAD软件,曾获国家科技进步奖,是国内唯一自主平台的计算机辅助设计系统,现在已经成为了一个包括建筑设计、结构设计、设备设计,在结构设计中又包括多层和高层、工业厂房和民用建筑、上部结构和各类基础在内的综合CAD 系统,并正在向集成化和智能化的方向发展。在这种情况下,中国建筑科学研究院PKPMCAD工程部从1995年5月开始组织力量,研究开发自主版权的钢结构CAD软件STS,该软件的研制以PKPMCAD工程部自主开发的CFG中文图形支撑系统为平台,以PKPM系列软件的PMCAD、PK为基础。STS的功能要求为:是一体化的CAD软件,功能包括从钢结构建筑的模型输入、截面优化、结构分析、构件强度和稳定性验算、节点设计、直到施工详图绘制;软件可适用于多、高层框架,平面框架,连续梁,轻钢门式刚架,排架,框排架,钢桁架等多种结构形式;软件要求操作简单,自动化程度高,界面友好,易学易用;施工图详图以标准图为准,并提供方便快捷的编辑工具;是PKPM系列软件的一个模块,可以与其他模块接口;先使STS成为国内主流的钢结构CAD软件,再扩充国外规范版本,走向国际软件市场。 2、STS软件技术条件 作为专业的钢结构工程设计软件,必须符合国家现行的规范、规程和标准。STS软件的研制主要依据有:《钢结构设计规范》(GBJ17-88);《冷弯薄壁型钢结构设计规范》(GBJ18-87);《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ99-98);《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:98);《轻型钢结构设计规程》(DBJ08-68-97);另外,STS软件遵循常用钢结构设计手册、标准图的规定。 3、STS软件功能简介 模型输入 STS的模型输入可以采用三维方法和二维方法。 三维建模采用人机交互方式,引导用户逐层地布置各层平面和各层楼面,再输入层高就建立起一套描述建筑物整体结构的数据,三维建模程序具有较强的荷载统计和传导计算功能,除计算自重外,还自动完成从楼板到次梁,从次梁到主梁,从主梁到承重的柱、墙,再从上部结构传到基础的全部计算,加上局部的外加荷载,可方便地建立起整栋建筑的荷载数据。三维建模提供的截面类型有中国和世界各国的标准型钢及其组合截面,焊接H型钢(包括楔形截面)、圆管、箱形、Z形、槽形等自定义截面,钢管混凝土、钢骨混凝土截面等丰富的截面形式,适用于各种结构形式的需要。二维建模数据可以由三维建模的数据生成的平面框架、连续梁的数据文件自动生成,也可以用人机交互方式生成,能方便地建立起平面杆系结构的模型。 二维人机交互建模可以建立各种类型平面杆系的框架、门式刚架、排架、框排架、桁架、支架、连续梁等多种结构形式的模型,对于门式刚架、框架、桁架、弧形轴线还提供了快速输入向导来快速输入,可以输入各种作用形式的恒载、活载、风荷载(可以自动布置)、吊车荷载(包括抽柱吊车荷载)和地震计算参数。二维建模提供的截面类型除了三维建模的截面类型外,还包括冷弯薄壁型钢及其组合截面,实腹式组合截面,格构式组合截面,组合梁,任意截面等类型。 截面优化 截面优化就是在满足规范要求的前提下,寻找用钢量最小的截面尺寸。STS软件可以对轻钢门式刚架和钢桁架进行截面优化。门式刚架中常采用变截面构件,所以优化的约束变量有大端、小端高度,上、下翼缘宽、厚,腹板厚度7个因素,STS软件能在自动或人工定义的变化范

国外著名钢结构建筑举例

《国外著名钢结构建筑举例》 1.埃菲尔铁塔 塔身为钢架镂空结构,高324米,重9000吨。有海拔57米、 115米和274米的三层平台可供游览,第四层平台海拔300米,设气象站。顶部架有天线,为巴黎电视中心。从地面到塔顶装有电梯和阶梯,1711级阶梯。铁塔采用交错式结构,由四条与地面成75度角的、粗大的、带有混凝土水泥台基的铁柱支撑着高耸入云的塔身,内设四部水力升降机(现为电梯)。它使用了1500多根巨型预制梁架、150万颗铆钉、12000个钢铁铸件,并且没有用一点水泥,总重7000吨,由250个工人花了17个月建成,造价为740万金法郎,每隔7年油漆一次,每次用漆52吨,并且没有用一点水泥。这一庞然大物显示了资本主义初期工业生产的强大威力,与其说是建筑,不如叫做装配更为恰当。在设计、分解、生产零件、组装到修整过程中,总结出一套科学、经济而有效的方法,同时也显示出法国人异想天开式的浪漫情趣、艺术品位、创新魄力和幽默感。 2.纽约帝国大厦 纽约帝国大厦始建于1930年3月,是当时使用材料最轻的建筑,建成于西方经济危机时期,成为美国经济复苏的象征,如今仍然和自由女神一起成为纽约永远的标志。曾为世界第一高大楼和纽约市的标志性建筑。是世界七大工程奇迹之一,在世界贸易中心在911事件倒塌后,继续接任纽约第一大楼的头衔,直到自由塔建成。和巴黎的埃菲尔铁塔、东京的电视塔同被誉为世界三大著名建筑。 帝国大厦拥有许多世界之最:在建筑史上创每周修建4层半楼的纪录;每天参加施工的人员高达4000人,全部工作量超过700万工时;共使用6万吨钢、1000万块砖、80万公里长的电缆与电线、192公里长的管道;1600公里长的电话电缆;6500扇窗户;1860阶台阶;安装了73部电梯、电梯速度高达每分钟427米。帝国大厦占地面积为2.66公顷,当时全部造价4100万美元,后来的维修费用累计为6700万美元。

钢结构的优点与缺1

钢结构的优点与缺点 和其它材料的结构相比,钢结构具有以下特点: 一、钢结构重量轻 钢结构的容重虽然较大,单与其它建筑材料相比,它的强度却高很多,因而当承受的荷载和条件相同时,钢结构要比其它结构轻,便于运输和安装,并可跨越更大的跨度。 二、钢材的塑性和韧性好 塑性好,使钢结构一般不会因为偶然超载或局部超载而突然断裂破坏。韧性好,则使钢结构对动力荷载的适应性较强。钢材的这些性能对钢结构的安全可靠提供了充分的保证 三、钢材更接近于匀质和各向同性体 钢材的内部组织比较均匀,非常接近匀质和各向同性体,在一定的应力幅度内几乎是完全弹性的。这些性能和力学计算中的假定比较符合,所以钢结构的计算结果较符合实际的受力情况。 四、钢结构制造简便,易于采用工业化生产,施工安装周期短 钢结构由各种型材组成,制作简便。大量的钢结构都在专业化的金属结构制造厂中制造;精确度高。制成的构件运到现场拼装,采用螺栓连接,且结构轻,故施工方便,施工周期短。此外,已建成的钢结构也易于拆卸、加固或改造。 五、钢结构的密封性好 钢结构的气密性和水密性较好。 六、钢结构的耐热性好,但防火性能差 钢材耐热而不耐高温。随着温度的升高,强度就降低。当周围存在着辐射热,温度在150度以上时,就应采取遮挡措施。如果一旦发生火灾,结构温度达到500度以上时,就可能全部瞬时崩溃。为了提高钢结构的耐火等级,通常都用混凝土或砖把它包裹起来。 七、钢材易于锈蚀,应采取防护措施 钢材在潮湿环境中,特别是处于有腐蚀介质的环境中容易锈蚀,必须刷涂料或镀锌,而且在使用期间还应定期维护 ********************还有你可以参考大空间结构的有点的论文************ 一、概述 在这实际的三维世界里,任何结构物本质上都是空间性质的,只不过出于简化设计和建造的目的,人们在许多场合把它们分解成一片片平面结构来进行构造和计算。与此同时,无法进行简单分解的真正意义上的空间体系也始终没有停止其自身的发展,而且日益显示出一般平面结构无法比拟的丰富多彩和创造潜力,体现出大自然的美丽和神奇。空间结构的卓越工作性能不仅仅表现在三维受力,而且还由于它们通过合理的曲面形体来有效抵抗外荷载的作用。当跨度增大时,空间结构就愈能显示出它们优异的技术经济性能。事实上,当跨度达到一定程度后,一般平面结构往往已难于成为合理的选择。从国内外工程实践来看,大跨度建筑多数采用各种形式的空间结构体系。

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