STAADPRO使用统一规定
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STAAD/Pro软件功能及理论解说1.1STAAD/Pro的结构型式STAAD/Pro(简称STAAD)能够分析及设计含有杆件、板/壳及实体元素的结构体。
STAAD可分析的结构型式有四种:SPACE是三维的构架结构,载重可以放在任一平面上,这是最普遍使用的型式,如大楼或厂房等。
PLANE是二维型式的结构,限制在世界坐标的X-Y平面,载重放在同一平面上。
TRUSS是指结构杆件都是TRUSS杆件,它只能承受轴向力而不能承受力矩。
FLOOR是指没有水平力矩的(X , Z)二维或三维【FX,FZ & MY是限制在任何节点上】结构,建筑物的地板是FLOOR最典型的例子。
不受水平力的柱(column)也是FLOOR的一种,假如柱受水平力则属于SPACE的型式。
正确地设定结构种类可减少所需的方程式数目以达快速经济的目的。
各类型结构的自由度定义如下图1.1所示。
图1.11.2 结构几何与坐标系统一个结构是由一些组件如梁(beams)柱(columns)板(slabs)和平板(plates)等组成,在STAAD中构架元素(frame elements)和板面元素(plate elements)是用于建立结构模型的。
一般来讲,建立模型结构几何有两个步骤:A、定义与描述接点(joints)或节点(nodes)B、将接点连接以形成杆件(members)或元素(elements)。
一般来讲MEMBER(杆件)这个词用来指构架的元素,ELEMENT(元素)用来指平面或曲面元素,MEMBER INCIDENCE指令用来定义杆件,而ELEMENTS INCIDENCE指令则用来定义元素。
STAAD用两种坐标系统来定义结构几何和载重方式。
(GLOBAL)世界坐标系统是用来表现整体几何与结构的载重方式。
LOCAL局部坐标系统是用来帮助与每一个杆件或元素有所关联,且用在MEMBER END FORCE定义输出结果和局部载重方式。
浅谈美国规范标准中的钢结构设计作者:周正为来源:《装饰装修天地》2018年第11期摘要:精研美国规范标准,使用STAAD.Pro结构设计软件,结合具体项目,优化钢结构设计,提高设计市场竞争力。
关键词:钢结构;美国规范标准1 前言在以往的钢结构设计过程中,一般采用中国建筑科学研究院建筑工程软件研究所研发的PKPM系列CAD软件,包括SATWE计算软件和PMCAD建模软件,基本满足所承担的各类工业和民用建筑中各种规则和复杂类型的框架结构、框排架结构、排架结构、剪力墙、连续梁、拱形结构、桁架结构等。
但该软件主要应用于国内市场(国内市场占有率90%以上)。
随着近几年海外市场的不断拓展,同国际设计同行的交流不断增多,以美国规范为例,PKPM的模型数据并不能按美标检验杆件,因此急需我们在设计软件等方面实现同步。
STAAD.Pro是由美国世界著名的工程咨询和CAD软件开发公司—REI(Research Engineering International)从上世纪七十年代开始开发的通用有限元结构分析与设计软件,已经在国际上普遍使用,本文通过国外和国内两个具体工程实例,比较美国规范和中国规范中钢结构设计的不同,为今后的海外项目设计提供借鉴。
2 工程概述国外项目为转接机房,使用STAAD.Pro软件按美国标准进行计算,该构筑物共两层,平面尺寸为15m×12m,高度为15m;开敞结构,多层钢结构厂房。
结构按IBC2012设计。
场地类别:SE类场地,重要性系数1.25;基本风压49m/s(3秒最大风速),S1=0.186,Ss=0.426,Fa=1.9368,Fv=3.242,反应修正系数(R值)x=2.5,z=2.5;国内项目同样为转接机房,使用PKPM进行计算,平面尺寸为15.5m×13.5m,高度为14.6m,多层钢结构厂房。
该项目的自然条件为抗震设防烈度为7度,基本地震加速度为0.15g,设计地震分组为第二组;基本风压为0.45kN/m2,场地类别为三类,地面粗糙度为A 类。
TOPS Pro操作使用说明TOPS Pro由美国TOPS'〕工程公司研制。
目前,在世界范围的安装用户已超过5,500家。
经过15年的改进与发展,TOPSPro已成为一种世界公认的包装与运输专业技术人员的功能强大的创造性设计软件。
TOPS Pro包装设计及运输优化软件使用户根据产品特性,从设计理念、纸盒包装、中包装、纸箱包装、托盘堆码方式、纸箱强度分析到运输器具装载的一系列设计步骤中,使包装结构大小和形状达到最优化,运输空间最大利用,总费用最小。
目前,除TOPS Pro外,还有下列3个相关模块载软件:Mix Pro是TOPS Pro的一个新模块并与之无缝接口。
用该模块,用户可用手动方式将大小不一的包装产品混装于所选择的托盘上。
这个新特性对仓库使用的托盘陈列设计十分有用。
MaxLoad Pro是一个运输器具(卡车、火车车辆、船只、飞机货舱戴自定义器具)的包装产品装载的策划及优化软件。
它提供了三维“拖一拉’编辑器及色键图,使用户极其方便的用虚拟平台建立装载图形,实现大小不一的产品混载于运输工具上的方式及图形显示。
TOPSepAC是TOPS Pro的一个附加特性。
提供了一种基于网络的包装与运输装载设计。
它使用户将包装技术规格转换成网页,然后公布到因特网上或公司内部的局域网上。
用户随时随地用任何阅览器都可使用TOPS Pro软件进行专业设计。
1.TOPS Pro主要功能a.被包装产品。
分为三大类:颗粒料、散料和粉料。
b.内包装设计。
用户可选择普通盒、圆形罐、捅、瓶、牛奶盒、薄膜袋等内包装容器库中的现有形式,也可以用CASY功能定义自己的内包装形式;同时,可将图形戴公司的标志加到容器的不同表面。
c.中包装设计。
用户可选择展示盒、浅盘和普通盒等二次包装容器库中的现有形式,也可以用CASY功能自定义浅盘形状并设计提手,也可以设计隔板戴衬垫。
d.运输包装设计。
用户可选择普通运输箱、浅盘、圆捅、异型桶、瓶和袋子等运输包装容器库中的现有形式,还可以自定义运输箱式样。
667撬块设计中STAAD.PRO的应用1 工程撬装模块概述橇装模块化、标准化设计的主要思路是将结构先进,性能可靠的阀件、工艺设备及控制仪表集成在一个橇座上,在工厂加工、组装完成后成为一套装置,站场施工只需完成橇与橇间的管道连接和橇与站场外接管道的连接。
在20世纪60、70年代国外已有相当多的国家开始应用,特别是美、英等国家的石油公司所用的各种油气田集输及处理装置和设备,基本都采用了整体预制的成套橇装模块化设计。
橇装模块化、标准化设计相对传统设计的经济、社会效益显著,以其可实现工厂预制化、易搬遷,方便使用、能迅速、准确的安装到位的特点,在油气田的建设中,已得到了广泛应用。
2 667项目概述巴基斯坦667项目是一座处理能力为650 万m3/天的天然气处理厂。
该天然气处理厂包含脱硫装置、液化石油气装置、凝析油稳定装置、发电机组、天然气销售计量撬、热油系统及其他相关设施等单元;这些单元的主要装置及设备全部采用了整体预制的成套橇装模块化设计。
项目建设场地,基本风速45 m/s,地震基本参数:2A区、z=0.15 (美标标准)。
所有667项目的工程撬装模块均以《美国钢结构设计规范》(AISC 360)、《美国建筑荷载规范》(ASCE 7)等规范为基准进行结构设计,并采用STAAD.PRO 软件进行建模、加载、计算和分析,最终通过了业主组织的第三方审查。
图1 667项目部分撬块的三维视图3 STAAD.PRO软件简介STAAD.PRO (Structural Analysis And Design 结构分析和设计)是美国BENTLEY 公司在收购REI(Research Engineering International)后,在原有软件基础上升级推出的一款结构工程分析软件,已广泛应用于工业厂房、设备与管道平台及架构、高耸结构、大跨结构、海洋工程、高层建筑、隧道、桥梁和特种结构的结构计算及分析,是目前国际上结构设计领域里得到广泛认可的通用受力分析与结构设计工具。
《深度解析staad pro国际标准》01 引言在结构工程领域,staad pro国际标准一直是一个备受关注的话题。
它的重要性不仅在于其在工程设计和分析中的应用,更在于其作为国际标准所具有的权威性和普适性。
本文旨在通过深度解析staad pro国际标准,让读者更清晰地了解其内涵和应用范围。
02 staad pro国际标准的定义staad pro是一种用于结构工程建模和分析的软件,而staad pro国际标准则是针对该软件在国际范围内的应用而制定的一系列规范和要求。
它涵盖了结构工程设计、分析、验算等多个方面,旨在保障工程结构的安全性、稳定性和可靠性。
03 staad pro国际标准的内容staad pro国际标准主要包括以下几个方面的内容:1. 结构荷载标准:对建筑结构所承受的各种静载荷、动载荷和温度荷载进行了详细规定,涵盖了地震、风载等特殊情况下的荷载计算方法。
2. 材料使用标准:对建筑材料的选用和使用进行了规范,包括了混凝土、钢材等材料的力学性能要求和计算方法。
3. 结构设计标准:包括了钢结构、混凝土结构、木结构等不同类型结构的设计要求,以及构件尺寸和构造的规定。
4. 施工和验收标准:针对结构施工和验收过程中的技术要求和质量标准,确保了施工过程的合规性和结构的安全性。
04 staad pro国际标准的应用staad pro国际标准在实际工程中具有广泛的应用。
许多国际性的大型工程项目都要求严格遵守staad pro国际标准,以保证工程的质量和安全。
在结构设计和分析软件staad pro中,也内置了staad pro国际标准的相关内容,方便工程师在使用软件进行设计和分析时能够快速符合标准要求。
05 个人观点和理解对于staad pro国际标准,我个人认为其规定了一系列科学、合理的设计和分析方法,能够有效地保障工程结构的安全性和可靠性。
staad pro国际标准也不断更新和完善,以适应不断变化的工程需求和标准要求。
STAAD.PRO软件在国外工程钢结构管廊设计中的应用【摘要】本文结合伊朗雅达项目的管廊设计实例,针对国外设计规范,介绍了国际通用结构设计软件STAAD.PRO在该项目中的设计应用,以及结构的优化设计对工程安全及投资的重大影响,可为类似工程提供参考。
【关键词】结构计算模型STAAD.PRO软件参数方案优化一、工程概况伊朗雅达项目主要地面设施包括两座集油站、一座中心处理站、三条油气外输线、一条新鲜水管线等,我院负责设计的是中心处理站部分。
中心处理站内共有14条管廊,本文中介绍的是东-西走向主管廊(见图1),该管廊长636m,横向跨度10m,共三层,下层考虑跨路处车辆通行,高度7.3m,上部两层高度均为3m,总高度13.3m,标准柱距6m,跨路4处,最大跨度18m,与其连接的支管廊共9条。
该管廊一层走管线,二层走管线和仪表电缆桥架,三层走电力电缆桥架。
图1主管廊平面位置示意图二、结构计算模型的确定1、结构体系目前管廊设计中普遍采用的结构形式为框架+支撑结构,即沿管廊跨度方向为刚接框架,沿管廊长度方向为铰接支撑体系,该管廊在初步设计(FEED)阶段采用的便是这种结构形式,因此详细设计阶段也准备沿用这种形式(见图2)。
图2管廊典型的立面、剖面图2、温度区段的划分由于管廊长636m,必须通过设置一定数量的温度缝来划分温度区段,以释放温度应力。
该管廊温度区段的划分综合考虑了以下几点:1)依据该项目FEED 结构设计说明书的要求,管廊温度区段长度不应大于42m。
2)配管、应力专业要求的管线锚固点和排弯的位置。
3)支管廊及管廊跨路对温度区段划分的影响。
设计中通过合理的柱列布置,严格控制温度区段长度不超过42m,在需要设缝的位置将管廊的纵向系梁断开,考虑到二、三层电缆桥架跨度不能大于3m,温度缝处管廊采用单侧悬挑3m并带有斜撑的结构布置形式(见图2,3)。
图3温度区段划分图3、支撑的布置管廊在每一个温度区段的中部设置一道上、下柱支撑,并在柱间支撑的相应位置布置水平支撑,以形成空间稳定结构。
美国STAAD.Pro结构设计软件的使用体会刘大跃;常斌;徐海清;陈洪胜【期刊名称】《水泥工程》【年(卷),期】2007(000)005【摘要】STAAD.Pro是美国REI(即“ResearchEngineersInternational”.2006年REI被它的母公司netGuruInc.整编制地卖给了奔特力“Bentley”公司)开发的通用结构分析与设计的软件。
它包括一个图形用户接口、分析引擎和图形化的结果显示三部分,其中分析引擎可以进行三维的通用的结构有限元分析,并对钢结构、钢筋混凝土结构、木结构和铝结构进行设计。
在中国,STAAD.Pro的用户主要是一些大型设计院,这些设计院应用STAAD.Pro对一些大型的复杂的结构进行计算或验算,以确保安全、合理、经济。
STAAD.Pro是一款功能强大的有限元分析软件,但目前中国的设计院采用美国规范进行工程设计的国际工程项目还非常少,REI中国公司对STAAD.Pro的美国规范版本的技术支持也很有限。
【总页数】2页(P59-60)【作者】刘大跃;常斌;徐海清;陈洪胜【作者单位】天津水泥工业设计研究院有限公司,天津,300000;天津水泥工业设计研究院有限公司,天津,300000;天津水泥工业设计研究院有限公司,天津,300000;天津水泥工业设计研究院有限公司,天津,300000【正文语种】中文【中图分类】TQ172【相关文献】1.钢结构抗震设计不规则程度量化分析在STAAD.Pro软件中的应用 [J], 逯鹏;李博;2.浅谈Staad.Pro软件在水池结构计算中的应用 [J], 陈耀辉3.浅谈Staad.Pro软件在水池结构计算中的应用 [J], 陈耀辉4.STAAD.Pro在容器类结构物中的应用 [J], 李晓峰5.美国包装结构优化设计软件TOPS Pro的CASY功能 [J], 陈满儒;山静民因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
STAAD/PRO使用统一规定目次1 总则 (2)1.1 目的 (2)1.2 范围 (2)1.3 引用文件 (2)2 概述 (2)3 基本风压值的修正 (2)4 地震参数相应的选择 (3)5 屈服应力的相应选用 (3)6 荷载规定 (4)6.1 各组荷载定义 (4)6.2 吊车荷载数据 (4)7 结构计算长度系数取 (4)8 钢结构设计荷载组合规定(按AISC) (5)9 地基及基础设计时荷载组合规定(按GB50007) (9)附录A 基本风压值增大系数确定依据 (13)附录B 地震分区系数参考资料 (13)1 总则1.1 目的为使结构专业设计人员在我国化工厂钢结构的计算中,正确地使用STAAD/PRO软件,特编制本规定。
1.2 范围本规定适用于设备承重钢框架的计算。
1.3 引用文件下列文件中的条款通过本规定的引用而成为本规定的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用本规定。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本规定。
GB50007 建筑地基基础设计规范GB50009 建筑结构荷载规范GB50011 建筑抗震设计规范GB50017 钢结构设计规范UBC(94版)美国统一建筑法规AISC 美国钢结构设计规范2 概述2.1 原“STAAD/PRO程序”注对中国的相关规范来讲尚不够完善,因此工程计算时应对UBC及AISC有关计算公式(与中国相关规范不同的部分)作相应的修改。
2.2 根据我国新颁的标准规范,本规定对原“STAAD/PRO使用统一规定”作了相应修改。
主要修改内容如下:a)基本风压值的修改;b)地震参数相应的选择。
注:原“STAAD/PRO程序”是按照美国统一建筑法规UBC(94版)及美国钢结构设计规范(AISC)进行编制的,它具有能选出钢材型号;验算构件的强度及稳定性;优化设计等优点,被广泛运用于钢结构的设计。
2.3 对于二层以上(不包括二层)的设备承重钢框架,活荷载注取值按GB50009规定,一般取值为:4kN/m2。
Engineering Technology and Application | 工程技术与应用 |·83·2019年第22期STAAD.Pro 在钢筋混凝土水池抗震分析中的应用方鹏凯(中国石油天然气第一建设有限公司,河南 洛阳 471023)摘 要:文章按照中国规范设计钢筋混凝土矩形水池,依据美国规范计算钢筋混凝土矩形水池在地震作用下的动水压力,利用STAAD.Pro 分析出的内力手算校核了该水池的配筋及裂缝,按照中国规范设计的水池能够满足美国规范的相关要求,高烈度区地震作用引起的动水压力在某些荷载组合工况中起控制作用,建议结构工程师注重手算能力的培养。
关键词:STAAD.Pro;钢筋混凝土水池;抗震分析;动水压力中图分类号:TU391;TU352.11 文献标志码:A 文章编号:2096-2789(2019)22-0083-02作者简介:方鹏凯(1983—),男,一级注册结构工程师,研究方向:结构工程设计,抗震及减震技术研究。
随着“一带一路”倡议的实施及集团公司投资海外建设项目步伐的加快,越来越多的国内工程师能够参与涉外项目的设计工作。
目前,业主提供的规格书普遍要求按照欧美标准进行设计,计算软件指定SAP2000、STAAD.Pro 等。
文章以阿布扎比巴布项目的一地下钢筋混凝土污水提升池为例,先用世纪旗云设计水池的截面及配筋,按照美国规范计算水池在地震作用下的动水压力,根据STAAD.Pro 建立计算模型,荷载组合方式完全遵照业主指定的规格书,提取计算分析后的相关内力,依据英国规范手算校核了配筋及裂缝,相关结论可为结构工程师设计此类构筑物提供有益的参考。
1 工程概述水池净长4.5m 、净宽3.5m ,底板外挑0.4m ,顶板、壁板厚度均为300mm ,底板厚度400mm ,沿宽度方向的剖面图如图1所示。
混凝土强度等级C40,钢筋强度等级460MPa ,符合《英国混凝土配筋用钢-可焊钢筋规范》(BS 4449标准),混凝土保护层厚度取75mm (土壤富含腐蚀性的Subkha 海滨沉积盐)。
STAAD/PRO使用统一规定
目次
1 总则 (2)
1.1 目的 (2)
1.2 范围 (2)
1.3 引用文件 (2)
2 概述 (2)
3 基本风压值的修正 (2)
4 地震参数相应的选择 (3)
5 屈服应力的相应选用 (3)
6 荷载规定 (4)
6.1 各组荷载定义 (4)
6.2 吊车荷载数据 (4)
7 结构计算长度系数取 (4)
8 钢结构设计荷载组合规定(按AISC) (5)
9 地基及基础设计时荷载组合规定(按GB50007) (9)
附录A 基本风压值增大系数确定依据 (13)
附录B 地震分区系数参考资料 (13)
1 总则
1.1 目的
为使结构专业设计人员在我国化工厂钢结构的计算中,正确地使用STAAD/PRO软件,特编制本规定。
1.2 范围
本规定适用于设备承重钢框架的计算。
1.3 引用文件
下列文件中的条款通过本规定的引用而成为本规定的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用本规定。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本规定。
GB50007 建筑地基基础设计规范
GB50009 建筑结构荷载规范
GB50011 建筑抗震设计规范
GB50017 钢结构设计规范
UBC(94版)美国统一建筑法规
AISC 美国钢结构设计规范
2 概述
2.1 原“STAAD/PRO程序”注
对中国的相关规范来讲尚不够完善,因此工程计算时应对UBC及
AISC有关计算公式(与中国相关规范不同的部分)作相应的修改。
2.2 根据我国新颁的标准规范,本规定对原“STAAD/PRO使用统一规定”作了相应修改。
主要修改内容如下:
a)基本风压值的修改;
b)地震参数相应的选择。
注:原“STAAD/PRO程序”是按照美国统一建筑法规UBC(94版)及美国钢结构设计规范(AISC)进行编制的,它具有能选出钢材型号;验算构件的强度及稳定性;优化设计等优
点,被广泛运用于钢结构的设计。
2.3 对于二层以上(不包括二层)的设备承重钢框架,活荷载注
取值按GB50009规定,一般取值
为:4kN/m2。
注:活荷载包括:检修人员和检修人员携带的部分检修机具重量。
2.4 若检修荷载单列,则风载和地震作用下的活载荷取值:
——地震时,活载荷为:1kN/m2;
——正常操作时,活载荷为:2kN/m2。
2.5 当对二层及单层结构地基及基础计算时(参见GB50017第,应将相应活荷载的折减系数0.75,提高为1.0。
3 基本风压值的修正
作用在结构上的设计风压值P按下式计算:
P = Ce·Cq·qs·Iw (3-1)
式中:
Ce ——与高度、暴露度、阵风有关的组合参数,可由UBC规范(94版)表16-G中查得。
Cq ——风荷载体型系数,可由UBC表16-H中查得。
Iw——建筑物重要性系数,可由UBC表16-K查得,一般工业厂房和室外钢框架结构Iw值,可取1.0。
qs——作用于33英尺标准高度处的基本风压值,此值可从UBC规范(94版)表16-F中(由当地的基本风速确定后)对应查得。
按我国规范GB50009,确定基本风压值W O公式为:W0 = V02 /1600
二者是不相同的(详见表3),须乘以1.46倍增大系数(详见附录A)。
4 地震参数相应的选择
由地震作用产生的设计基底剪力(V),可按UBC规范(94版)中式28-1来计算:
V=
RW
ZIC W(4-1)
式中:
I——建筑物重要性系数由UBC,表16-K查得,一般取1.0。
C——可按UBC,式(28-2)进行计算。
W——结构重力荷载代表值,若用于设备承重框架,则取全部恒载和1kN/m2活荷载。
Rw——结构类型系数;可由UBC,表16-N查得。
一般抗弯的钢框架结构在高度160英尺(50m)以内取6,在钢管廊有支撑方向建议取8。
Z——地震分区系数,由专业负责人确定。
注:①场地系数S,由UBC 表16-J查得。
②由于中美规范为不同的体系,地震作用与地质状况、结构自振周期、荷载取值等有
关,设计时应分别按两国规范计算出地震作用,再进行比较、调整。
5 屈服应力的相应选用
当采用国产钢材时,应根据钢材的厚度不同,相应选用不同组别的屈服应力,详见GB50017。
6 荷载规定
6.1 各组荷载定义
7 结构计算长度系数取值7.1。