钢结构CAD软件STS(讲义)第三章
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钢结构设计软件PKPM-STS中部分参数的设置章节一:绪论1.1 研究背景及意义1.2 研究现状与发展趋势1.3 研究目的和内容章节二:PKPM-STS 软件的基本原理和参数设置2.1 PKPM-STS 软件的概括2.2 PKPM-STS 软件的基本原理2.3 PKPM-STS 软件中钢结构设计中的参数设置章节三:PKPM-STS 软件中的荷载参数设置3.1 荷载及其分类3.2 天气条件参数设置3.3 分别设置弯矩、轴力、剪力等荷载参数章节四:PKPM-STS 软件中的受力参数设置4.1 材料特性参数设置4.2 截面形状参数设置4.3 华南地区风荷载系数设置章节五:PKPM-STS 软件中的设计参数设置5.1 极限状态设计参数设置5.2 组合设计参数设置5.3 常用算法参数设置章节六:结论与展望6.1 研究结论总结6.2 研究不足和展望。
第一章:绪论1.1 研究背景及意义随着我国经济的发展和城市化的进程加速,大量的钢结构建筑被兴建,其中跨度、高度和复杂的建筑结构格局受到了广泛关注。
在实际施工中,为了保证钢结构建筑的安全性和稳定性,对钢结构的设计变得越来越重要。
通过计算机辅助设计软件,可以更加准确地完成钢结构设计,提高设计效率和安全性,成为钢结构设计领域不可或缺的技术手段。
PKPM-STS 是一款广泛应用于钢结构设计的软件。
该软件集成了先进的钢结构设计理论和计算方法,使得工程师可以通过图形界面方便地完成钢结构的各种计算和分析。
本文的研究旨在探讨 PKPM-STS 软件中的部分参数设置,包括荷载参数、受力参数和设计参数的设置,以提高软件的使用效率和设计精度。
具体包括:对软件中的参数设置进行分析和解读、对各个参数设置的区别和影响进行研究,以及通过软件模拟完成设计验证。
1.2 研究现状与发展趋势PKPM-STS 软件作为一款专业的钢结构设计软件已有多年发展历史。
目前的版本已经在计算能力和应用领域上有了很大的进步。
钢结构STS设计软件应用实例详解班报名简章开班时间:2009年11月16日至18日(3天),11月15报到2010年1月25日至27日(3天),1月24报到适应学员:基本掌握钢结构设计软件STS的使用方法,接触过,或将应用钢结构设计软件STS从事钢结构工程设计的相关人员。
培训目标:为基本掌握钢结构设计软件STS的使用方法的设计人员,在接触或进入应用钢结构设计软件STS从事钢结构工程设计时,能具备典型钢结构工程设计的初步技能,举一反三,进而较快投入实际钢结构的工程设计。
培训方式:采用对具普遍性的典型钢结构工程实例,应用钢结构设计软件实施设计过程的详细讲解、答疑,并辅以适当的上机操作实践。
提供详解讲义。
授课老师:郭丽云授课大纲:第一章门式刚架设计【例题1】:多跨门式刚架例题,主要说明普通多跨门式刚架三维设计的方法。
1.1、模型输入带抗风柱的门式刚架的模型如何建立?三维模型中如何通过不同途径完成支撑的输入?如何合理确定门式刚梁的单坡分段数与分段比?如何确定门式刚架的计算长度?如何正确设置单拉杆件?两种类型抗风柱的设计方法?如何正确确定风荷载标准值及各荷载方向?如何应用“互斥活荷”?如何确定“参数输入”中的各项参数?参数输入中的“验算规范”与“构件修改”中的验算规范有何区别?新版加劲肋如何设置,及对计算结果的影响?如何确定附加重量?独立基础的设计1.2、优化与计算如何通过优化设计带来经济效益?“结构计算”及结果查看门式刚架变截面杆件高厚比如何控制,如何解决其超限问题?“绝对挠度”与“相对挠度”有何区别,如何判断计算结果的合理性?柱顶位移如何控制?1.3、屋面、墙面设计屋面、墙面构件的布置檩条、墙梁、隅撑等的计算与绘图1.4、施工图如何合理选择节点的连接形式及设计参数?自动生成各榀刚架施工图如何设计抗剪键?材料统计与报价1.5、三维效果图【例题2】:带吊车的门式刚架例题,主要说明在门式刚架的三维设计中如何进行吊车的布置与计算。
钢结构设计软件《STS》日期:2011-4-29点击: STS软件可以完成钢结构的模型输入,截面优化,结构分析与构件验算,节点设计与施工图绘制。
适用于门式刚架,多、高层框架,桁架,支架,框排架,空间杆系钢结构(如塔架、网架、空间桁架)等结构类型。
还提供专业工具用于檩条、墙梁、隅撑、抗风柱、组合梁、柱间支撑、屋面支撑、吊车梁等基本构件的计算与绘图。
STS软件可以独立运行,也可以与PKPM系列其她软件数据共享,配合使用。
STS三维模型数据可以接口SATWE、TAT、或PMSAP 来完成钢结构的空间计算与构件验算,可以接口JCCAD完成基础设计。
STS二维模型数据也可以接口JCCAD完成独立基础设计。
STS软件可以用三维方法与二维方法建立结构模型。
软件提供70多种常用截面类型,以及用户自绘制的任意形状截面,构件可以就是钢材料,也可以就是混凝土材料;因此软件适用于钢结构以及钢与混凝土混合结构的设计。
常用钢截面包括各类型的热轧型钢截面,冷弯薄壁型钢截面,焊接组合截面(含变截面),实腹式组合截面,格构式组合截面等类型。
程序自带型钢库,用户可以对型钢库进行编辑与扩充。
STS的二维设计程序“PK交互输入与优化计算”用于门式刚架、平面框架、框排架、排架、桁架、支架等结构的设计。
可以计算“单拉杆件”;可以定义互斥活荷载;进行风荷载自动布置;吊车荷载包括桥式吊车荷载、双层吊车荷载、悬挂吊车荷载;可以考虑构件采用不同钢号;通过定义杆端约束实现滑动支座的设计;通过定义弹性支座实现托梁刚度的模拟;通过定义基础数据实现独立基础设计。
内力分析采用平面杆系有限元方法;可以考虑活荷载不利布置;自动计算地震作用(包括水平地震与竖向地震);荷载效应自动组合。
可以选择钢结构设计规范、门式刚架规程、冷弯薄壁型钢设计规范等标准进行构件强度与稳定性计算。
输出各种内力图、位移图、钢构件应力图与混凝土构件配筋图,输出超限信息文件、基础设计文件、详细的计算书等文档。
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PKPM CAD 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PKPM CAD 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》(J GJ99 - 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。
一、STS 平面分析程序相关新规范修改门规 CECS 102:2002 有关修改注意问题1、结构类型与抗震设计2、活荷载与风荷载取值3、柱顶位移与钢梁挠度控制4、斜梁平面内稳定验算5、变截面杆件高厚比控制6、檩条计算修改与设计方法的选取结构类型与抗震设计《建筑抗震设计规范》GB50011关于单层钢结构厂房的规定,第9.2.1条明确“不适用于单层轻型钢结构厂房”;☑ “门式刚架轻型房屋钢结构”——不按抗震的要求控制;☑ “单层钢结构厂房” ——按抗震规范“9.2 单层钢结构厂房” 控制;☑ “多层、高层框架” ——按抗震规范“8 多层和高层钢结构房屋” 控制;单层轻型钢结构厂房,抗震控制结构设计时,尚应注意按门规3.1.4条条文说明规定的采取抗震构造措施 ;☑ 规程提出抗震构造措施有:构件之间应尽量采用螺栓连接;斜梁下翼缘与刚架柱的连接宜采用加腋的方式加强;该处附近翼缘受压区的宽厚比应适当减小;柱脚的抗剪、抗拔承载力应适当提高,柱脚底板应设置抗剪键,锚栓应采取提高抗拔力的构造措施;支撑的连接应按屈服承载力的1.2倍设计等; 阻尼比取值 ;☑ 单层结构:0.05;多层(<=12)0.035;高层(>12)0.02活荷载与风荷载取值1、 将屋面活荷载由0.3kN/m2提高到0.5 kN/m2。
对于受荷载水平投影面积大于60m2的构件可取不小于0.3kN/m2 ;2、 附录A 风载计算 ;明确风荷载采用美国MBMA 的规定 ;MBMA 风荷载的适用范围是:房屋高度不大于 18米,房屋高宽比不大于1 ,屋面坡度不大于10度 与荷载规范公式比较与荷载规范取值计算结果比较柱脚铰接l/h<2.3, 柱脚刚接l/h<3.0, 荷载规范计算偏安全,其他情况比门规结果小0~60%柱顶位移与钢梁挠度控制1、 柱顶位移限值改动较大; 风载作用柱顶位移→柱顶位移设计值 新规程无吊车采用轻型钢墙板时: h/60 无吊车采用砌体墙时: h/100 有桥式吊车带驾驶室时: h/400 有桥式吊车由地面操作时: h/1802、梁的挠度与挠跨比限值几乎没变化;相对挠度、绝对挠度的计算3、增列:由于柱顶位移和构件挠度产生的屋面坡度的改变值,不应大于坡度设计值的1/3;斜梁平面内稳定验算斜梁在平面内,可仅按压弯构件计算强度,可以不计算平面内的稳定性前提:屋面坡度较小时(GB50018,<1:2.5)变截面高厚比控制ww z s k μμ=0w w z s z k μμβ=0w w z s gz k μμβ=门规6.1.1条第6项“当腹板高度变化不超60mm/m时可考虑屈曲后强度”。