STS門剛參數(shù)便覽PKPM

1、門剛二維設(shè)計補充定義手冊結(jié)構(gòu)類型：根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)類型選擇相應(yīng)的選項，程序?qū)⒏鶕?jù)相應(yīng)的規(guī)范條文計算與控制。1）單層鋼結(jié)構(gòu)廠房，不適用于門規(guī)的單層鋼結(jié)構(gòu)廠房，程序?qū)凑湛挂?guī)內(nèi)容進行控制。2）門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)，選擇此選項時，不再按抗規(guī)9.2章內(nèi)容控制，僅執(zhí)行門規(guī)。3）多層鋼結(jié)構(gòu)廠房，按抗規(guī)附錄H.2進行計算與控制。4）鋼框架結(jié)構(gòu)，按抗規(guī)內(nèi)容進行控制。設(shè)計規(guī)范：應(yīng)根據(jù)各個規(guī)范不同的適用條件選擇。存在砼構(gòu)件時，程序自動按混規(guī)進行計算。1）鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB50017-2003），適用于工業(yè)與民用房屋和一般構(gòu)筑物。2）門剛（CECS102：2002），適用于主要承重結(jié)構(gòu)為單跨或多跨實腹門式剛架，具

2、有輕型屋蓋和輕型外墻(低烈度地區(qū)也可采用砌體)，無橋式吊車或有起重量不大于20T的A1A5工作級橋式吊車或3T懸掛式起重機的單層房屋鋼結(jié)構(gòu)。3）輕型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)程（上海市標準DBJ6897）4）冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB50018），適用于建筑工程的冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)。設(shè)計控制參數(shù)：根據(jù)選擇的規(guī)范給出規(guī)范規(guī)定的柱的長細比、梁的撓跨比、柱項位移等的限值?！境绦蜃詣哟_定容許長細比】勾選時程序自動按所選規(guī)范選用長細比，此時后續(xù)輸入的受壓（拉）構(gòu)件容許長細比顯示為灰色。【受壓構(gòu)件的容許長細比】一般鋼結(jié)構(gòu)根據(jù) 鋼規(guī)；輕鋼結(jié)構(gòu)根據(jù)門規(guī)。輕鋼結(jié)構(gòu)中的屋面剛性系桿及柱間交叉支撐的壓桿長細比按200控制；而其

3、它用以減少構(gòu)件平面外計算長度的支撐構(gòu)件按220控制?！臼芾瓨?gòu)件的容許長細比】一般鋼結(jié)構(gòu)根據(jù)鋼規(guī)選用200或350；輕鋼結(jié)構(gòu)根據(jù) 表門規(guī)選用?！局斘灰频南拗怠恳话沅摻Y(jié)構(gòu)根據(jù) 鋼規(guī) 附錄 A.2.1 條選用； 輕鋼結(jié)構(gòu)根據(jù) 門規(guī)選用?！句摿旱膿峡绫认拗怠恳话沅摻Y(jié)構(gòu)根據(jù)鋼規(guī)附錄表 A.1.1 選用；輕鋼結(jié)構(gòu)根據(jù)門規(guī)選用。注意：門規(guī)規(guī)定，“由于柱頂和構(gòu)件撓度產(chǎn)生的屋面坡度改變值，不應(yīng)大于坡度設(shè)計值的 1/3”。實際設(shè)計中，一般均由 1/3限 值控制。從經(jīng)濟角度出發(fā)，建議按上海輕鋼中的 1/200 控制。【單層廠房排架柱計算長度折減系數(shù)】選擇鋼規(guī)驗算時才需要填寫，見鋼規(guī)表。 單層廠房排架柱內(nèi)力分析，多

4、數(shù)以一個平面受荷面積為一個計算單元，而忽略廠房的空間整體作用。單層廠房階形柱主要承受吊車荷載，一個柱達到最大豎直荷載時，相對的另一個柱豎直荷載較小。荷載大的柱要喪失穩(wěn)定，必然受到荷載小的柱的支承作用，從而較按獨立柱求得的計算長度要小，故將柱的計算長度進行折減?！井攲嵏沽号c作用有吊車的柱剛接時，該柱按照柱上端為自由的階形柱確定計算長度系數(shù)】：選擇鋼規(guī)驗算時才需要填寫，建議不勾選。詳見鋼規(guī)5.3.3條?！据p屋蓋廠房按“低延性，高彈性承載力性能化”設(shè)計】：選擇 “單層結(jié)構(gòu)廠房”時才需要填寫，勾選。見抗規(guī)9.2.14條及條文說明?！径嗯_吊車組合時的荷載折減系數(shù)】：荷規(guī)（GB500092006年版）5.

5、2.2條款。【門式剛架梁按壓彎構(gòu)件驗算平面內(nèi)穩(wěn)定性】：選擇門規(guī)時適用，對于坡度大于1：2.5的門式剛架斜梁構(gòu)件，不能忽略構(gòu)件軸力產(chǎn)生的應(yīng)力，所以除應(yīng)按壓彎構(gòu)件計算其強度和平面外穩(wěn)定性之外，還應(yīng)按壓彎構(gòu)件驗算其平面內(nèi)穩(wěn)定性。建議一般選用?！緭u擺柱內(nèi)力放大系數(shù)】：選擇門規(guī)時適用，計算其強度和穩(wěn)定性時，將柱軸力設(shè)計值乘以該系數(shù)用于考慮因搖擺柱非理想鉸接的不利影響。一般可填1.5。鋼材鋼號：承載力控制時選Q345，變形控制時可選Q235。自重放大系數(shù)：考慮除了構(gòu)件理論計算重量以外的節(jié)點板，連接件，等附件的重量。取1.11.2。凈毛截面比值：此項是計算構(gòu)件時用到的一個參數(shù)。鋼結(jié)構(gòu)的連接多為螺栓連接，螺栓

6、孔對構(gòu)件的強度會有削弱作用，此參數(shù)即是為了考慮這個削弱作用而設(shè)置。只針對強度計算，對穩(wěn)定計算沒有影響，穩(wěn)定計算多以毛截面進行計算。全焊時可取1.0；螺栓連接時可采用默認值0.85。鋼柱計算長度系數(shù)計算方法：有側(cè)移、無側(cè)移。參照鋼規(guī)5.3.3執(zhí)行，對于桁架結(jié)構(gòu)，應(yīng)選擇無側(cè)移。結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)：修改該項參數(shù)將對結(jié)構(gòu)構(gòu) 件的設(shè)計內(nèi)力進行調(diào)整。詳見荷規(guī)中 3.2.2 條。梁柱自重計算信息：該項控制結(jié)構(gòu)分析時是否考慮梁或柱的自重作用。基礎(chǔ)計算信息：只有在用戶在補充數(shù)據(jù)布置基礎(chǔ)中布置了基礎(chǔ)后，才能進行選擇。因為輕鋼結(jié)構(gòu)一般不由地震作用控制，故選“算(不考慮地震)”。恒載作用下柱的軸向變形：一般都應(yīng)考慮，尤其

7、是對柱軸向變 形比較敏感的結(jié)構(gòu)，如桁架等，否則當結(jié)構(gòu)變形以軸向變形為主時，考慮軸向變形和不考慮軸向變形內(nèi)力和變形判別較大。混凝土構(gòu)件參數(shù)：當無混凝土構(gòu)件時可采用默認值；當有混凝土構(gòu)件時，按實際情況填寫。該 部分參數(shù)只對混凝土構(gòu)件起作用；對鋼構(gòu)件則不起作用。地震作用計算：抗規(guī)5.1.1：8、9度時的大跨度和長懸臂結(jié)構(gòu)，應(yīng)計算豎向地震作用。豎向地震作用系數(shù)：可根據(jù)抗規(guī)表 5.3.2 填寫。抗震等級：對于輕鋼結(jié)構(gòu)，沒有抗震等級的概念。對于“混凝土柱+鋼梁”的排架結(jié)構(gòu)， 可根據(jù)砼規(guī)表 11.1.4 中“單層廠房結(jié)構(gòu)”來確定抗震等級。7 度區(qū)混凝土排架抗震等級為 3 級。計算振型個數(shù)：一般對于單層結(jié)構(gòu)填

8、 3，對于多層結(jié)構(gòu)可取 3n（n 為結(jié)構(gòu)層數(shù)） ?！镜卣鹆叶取考啊緢龅赝令悇e】根據(jù)實際情況選取，以對應(yīng)不同的地震力影響系數(shù)最大值 max。周期折減系數(shù)：根據(jù)填充墻的布置情況填寫。當圍護墻為嵌砌時，填 0.7；當圍護墻為輕質(zhì)墻(如彩鋼板)或貼柱外皮砌時，填 1.0。阻尼比：詳見門規(guī)3.1.6 條、 抗規(guī)5.1.5 條 1 款及 8.2.2 條及9.2.5條，門式剛架可取 0.05。附加重量的質(zhì)點數(shù)：正常使用階段不考慮這部分荷載，僅在地震作用計算時需要計入這部分附加質(zhì)量到質(zhì)點上，如部分墻板的重量。地震作用效應(yīng)增大系數(shù)：根據(jù)抗規(guī)5.2.3 條 1 款，“短邊可按 1.15 采用，長邊可按 1.05

9、采 用”。排架結(jié)構(gòu)一般是取結(jié)構(gòu)橫向一榀(即短邊)來計算的，故一般填 1.15。地震力計算方式：一般選取“振型分解法”即可。由用戶輸入各層水平地震力：按底部剪力法計算輸入。規(guī)則框架考慮層間位移校核和薄弱層內(nèi)力調(diào)整：一般勾選荷載分項及組合系數(shù)：本頁中荷載系數(shù)應(yīng)根據(jù)荷載規(guī)范中對應(yīng)條文填寫，一般不需修改。 當結(jié)構(gòu)樓面活荷載標準值大于 4 kN/ 時， 活載分項系數(shù)應(yīng)填寫 1.3， 而對于其它不大于 4 kN/m 2 的樓層活荷載應(yīng)乘以 1.4/1.3 的系數(shù)放大后取用?？紤]活荷不利布置：門式剛架為活載敏感結(jié)構(gòu)，按理論上講應(yīng)該考慮活載不利布置，但對門式剛架來講，活載主要是雪載，由于門式剛架一般都為坡度較

10、小的低矮房屋，無其它建筑遮擋時，陰陽兩面的雪幾乎是同時融化的，無不利布置影響，所以此時可以不考慮活載不利布置。但對于存在高低跨等有可能造成積雪不均勻時，不均勻分布系數(shù)應(yīng)按荷規(guī)相應(yīng)取用， 考慮活荷不利布置。構(gòu)件驗算規(guī)范點參數(shù)輸入菜單，輸入設(shè)計參數(shù)后，顯示程序缺省的構(gòu)件驗算規(guī)范，可以點取構(gòu)件驗算 菜單修改構(gòu)件的驗算規(guī)范。對于框架頂層為門式剛架的結(jié)構(gòu)，或帶變截面斜梁的排架結(jié)構(gòu)，整體需要考慮按鋼規(guī)進行驗算，但對于變截面梁柱構(gòu)件、斜梁等軸力影響較大的梁桿件，可以選取門規(guī)進行構(gòu)件的中強度、穩(wěn)定的驗算。局部帶夾層的門式剛架結(jié)構(gòu)形式，整體按門規(guī)進行設(shè)計，但對于夾層梁柱，有時需按鋼規(guī)進行校核。其它結(jié)構(gòu)類型一般不

11、需要修改，默認按參數(shù)輸入中的驗算規(guī)范進行驗算。修改構(gòu)件驗算規(guī)范后，該構(gòu)件的強度和穩(wěn)定性將按指定的規(guī)范計算。荷載正負規(guī)定：無論左風、右風、吸力或壓力，水平荷載一律規(guī)定向右為正，豎向荷載一律 規(guī)定向下為正，順時針方向的彎矩為正，反之為負。如，輸入右風荷載時，應(yīng)輸入負值。風載計算規(guī)范：當結(jié)構(gòu)跨高比L/H2.3(柱腳鉸接)和L/H3.0(柱腳剛接)時，當柱腳鉸接且剛架的l/h小于2.3 和柱腳剛接且l/h小于3.0（例如，檐口高度h為8m，剛架跨度l分別小于18m 和24m）時，應(yīng)按荷載規(guī)范 取用；而其它情況應(yīng)按門規(guī)取用。詳見門規(guī)A.0.1 的條文說明。在民用建筑技術(shù)措施 (結(jié)構(gòu)篇)2003 版中是以

12、高跨比為 4 來區(qū)分的。迎風寬度：對于中間跨，取柱距；對于端跨，取柱距的一半。調(diào)整系數(shù)：當風載按荷規(guī)取用時，應(yīng)填 1.0；當風載按門規(guī)取用時，應(yīng)填 1.05，且風載不考慮陣風系數(shù)。詳見門規(guī)A.0.1 的條文說明。柱底標高：因風壓高度變化系數(shù)s是指離地面h處的調(diào)整值，故此處應(yīng)填入室內(nèi)外高差。風載修改：當結(jié)構(gòu)的體型系數(shù)程序可自動判別時，一般不需修改。當程序出現(xiàn)如下提示時，用戶應(yīng)對構(gòu)件上的風載手工修改。注意：桁架上作用的風荷載需要等效為節(jié)點荷載來輸入，不能采用自動布置。吊車荷載值：吊車荷載是指吊車在運行中最大輪壓和最小輪壓對柱牛腿產(chǎn)生的作用，并不 是 起 重 機 廠 提 供 的 吊 車 資 料 。

13、可 利 用 “導(dǎo)入吊車荷載值”導(dǎo)入。也可以在主體結(jié)構(gòu)計算前，先用“STS 工具箱”模塊計算 吊車梁，然后將吊車梁計算書中的吊車荷載結(jié)果填入該處，可免去對吊車資料的重復(fù)輸入。一般建議采用后者。注意：吊車橋架重用于地震作用計算時的集中質(zhì)點質(zhì)量。 吊車橫向水平荷載 Tmax 應(yīng)為總值，程序在計算時會自動對每邊取一半。 根據(jù)抗規(guī)5.1.3 條的規(guī)定：對于硬鉤吊車，應(yīng)計入吊車懸吊物重力，而程序在自動形成的振動質(zhì)點的重量中只計入了恒載、活載和吊車橋架重，并未計入吊車吊重。用戶可在“補充數(shù)據(jù)”中用填寫附加質(zhì)點重量的方法輸入硬鉤吊車豎向荷載，或者在輸入吊車橋架重中包括30% 硬鉤吊車吊重，這樣在附加質(zhì)點重量里

14、就可以不包括硬鉤吊車吊重。【考慮空間工作和扭轉(zhuǎn)影響的效應(yīng)調(diào)整系數(shù)】根據(jù)實際情況，按照抗規(guī)中附表 J.2.3-1 填寫?！镜踯嚇蚣芤鸬牡卣鸺袅蛷澗卦龃笙禂?shù)】根據(jù)實際情況，按照抗規(guī)中附表 J.2.5 填寫。其它問題.【桿件布置】桿件當作柱輸入和當作梁輸入，其內(nèi)力計算結(jié)果是一樣的。應(yīng)力驗算時，區(qū)別在于： 當作柱輸入時，砼構(gòu)件在配筋時當作偏拉偏壓構(gòu)件，鋼結(jié)構(gòu)按鋼規(guī)計算時，當壓彎構(gòu)件作強度和穩(wěn)定性計算，強度驗算時驗算兩端截面。當作梁輸入時，砼構(gòu)件配筋按受彎構(gòu)件計算，鋼結(jié)構(gòu)按鋼規(guī)計算時，按純彎構(gòu)件作上下翼緣的正應(yīng)力和剪應(yīng)力計算和撓度計算，應(yīng)力分別驗算 跨中13個截面。注意：鋼桁架中，桿件一般都是壓彎或

15、軸心拉壓桿件，所有構(gòu)件應(yīng)當作兩端鉸接的柱輸入?！驹O(shè)單拉桿】單拉桿是只能受拉，不能受壓的柔性桿件，如屋面交叉水平支撐。定義單拉桿后前， 應(yīng)使用“取消節(jié)點”命令來取消交叉點的節(jié)點；定義單拉桿后，桿件變?yōu)樽霞t色。需注意的是，當桿件編號發(fā)生改變后，應(yīng)重新檢查單拉桿的定義。詳見 07 年P(guān)KPM 新天地第 4 期中“如何采用 STS軟件進行單拉桿件的設(shè)計”一文。【梁鉸、柱鉸及節(jié)點鉸】鉸接節(jié)點設(shè)置對于內(nèi)力分布和梁的穩(wěn)定性沒有什么影響， 而對柱子的計算長度影響較大， 柱子的計算長度系數(shù)分別為： 剛接節(jié)點，x=1.27； 梁鉸節(jié)點，x=2.03； 柱鉸節(jié)點，x=1.70； 節(jié)點鉸接，x=1.70。 其中按梁鉸

16、節(jié)點設(shè)置，柱計算長度是按鋼規(guī)中有側(cè)移框架計算的；而柱鉸和節(jié)點鉸的計算長度系數(shù)相同，柱計算長度系數(shù)有所折減，折減系數(shù)為 0.85 左右。注意： 與節(jié)點相聯(lián)的桿件在該端均為鉸接時， 應(yīng)把所有與該節(jié)點相聯(lián)桿件在該端應(yīng)都設(shè)置為鉸接， 可以使用“節(jié)點鉸”功能實現(xiàn)。另外，兩端鉸接構(gòu)件不能采用變截面構(gòu)件輸入，因為兩端鉸接構(gòu)件 也不必作成變截面。【構(gòu)件平面內(nèi)外計算長度】在采用 PK 計算排架結(jié)構(gòu)時，構(gòu)件平面內(nèi)外的計算長度如何取值？構(gòu)件平面內(nèi)的計算長度系數(shù)默認為-1，即由程序自動計算。程序按門規(guī)中 6.1.3 條 進行計算。 門式剛架平面內(nèi)計算長度的確定需要進行較復(fù)雜的計算，特別是中間存在搖擺柱時，搖擺 自身的

17、穩(wěn)定性依賴于剛架的抗側(cè)移剛度，作用于搖擺柱上的軸力將促使剛架失穩(wěn)的作用，此時邊柱的計算長度會有一個較明顯的放大。因此，建議對于門式剛架結(jié)構(gòu)，平面內(nèi)計算長度系數(shù)由程序自動計算為宜。在剛架平面外，構(gòu)件的計算長度應(yīng)取有效側(cè)向支承點間的距離，平面外的計算長度確定必須由用戶指定，默認情況下軟件取構(gòu)件長度作為計算值。一般對于梁構(gòu)件，往往需要布置隅撐來減小平面外的計算長度。構(gòu)件平面外計算長度默認為構(gòu)件的長度，用戶一般應(yīng)人工修改。對于柱平面外的計算長度根 據(jù)門規(guī)6.1.4 條 1 款中 y 參數(shù)的解釋“計算長度取縱向支撐點間的距離”，即柱間支撐沿柱高 方向節(jié)點間距。當柱平面外沿廠房縱向設(shè)置通長系桿時，也可取沿

18、柱高方向系桿的間距。用戶可按長細比不超過220的構(gòu)造要求來選定該系桿的截面。對于梁平面外的計算長度根據(jù)門規(guī)6.1.6 條 2 款“應(yīng)取側(cè)向支承點間的距離”，一般取隅撐 的間距。屋面檁條的一般是間距 1.5m 布置，而隅撐一般是間隔兩個檁間布置，故屋面鋼梁平面外的計算長度一般取 3m。實際設(shè)計中，用戶應(yīng)根據(jù)具體工程的隅撐間距來修改梁平面外的計算長度?！境^ 20T 門式剛架單廠設(shè)計建議】 1. 對于吊車噸位超過 20T 的單層鋼結(jié)構(gòu)廠房，已經(jīng)超出了門規(guī)的適用范圍，應(yīng)該按照 鋼規(guī)來進行設(shè)計與控制，如：長細比、局部穩(wěn)定、撓度、柱頂位移等控制指標，其 中長細比、撓度、柱頂位移控制指標在參數(shù)輸入中的設(shè)計

19、控制參數(shù)中可以按照鋼規(guī) 進行人為指定，局部穩(wěn)定程序會根據(jù)指定的構(gòu)件驗算規(guī)范按對應(yīng)規(guī)范自動進行控制。 2. 結(jié)構(gòu)類型應(yīng)選擇“單層鋼結(jié)構(gòu)廠房”，如果為抗震地區(qū)且選擇了地震作用計算，程序會自動按照抗規(guī)第 9 章關(guān)于單層鋼結(jié)構(gòu)廠房的規(guī)定進行控制。3. 屋面斜梁建議采用門規(guī)驗算，因為：坡屋面的斜梁會有一定的軸力，而鋼規(guī) 中梁是按純彎構(gòu)件驗算的；鋼規(guī)中不能進行變截面梁的穩(wěn)定計算。4.對于柱的計算長度系數(shù)，程序默認按照總參數(shù)中選定的驗算規(guī)范進行確定（與單個構(gòu)件 的驗算規(guī)范無關(guān)） 如果總參數(shù)中選擇的是 。 鋼規(guī) 對有吊車的柱， ， 程序按 鋼規(guī) 5.3.4 條階形柱方式確定；對無吊車的柱，程序按鋼規(guī)5.3.3 條線剛度比方法確定；如果總 參數(shù)中選擇的是門規(guī) ，則對所有柱計算長度系