PKPM鋼結(jié)構(gòu)STS設(shè)計(jì)應(yīng)該注意的一些事情

1、一、鋼結(jié)構(gòu)二維設(shè)計(jì)，地震計(jì)算參數(shù)中“阻尼比”如何確定？PKPM官方解答：鋼結(jié)構(gòu)地震分析的“阻尼比”取值按抗震規(guī)范（GB50011-2010）的要求選取，單層廠房結(jié)構(gòu)（含門式鋼架），采用輕型圍護(hù)時(shí)，取0.045，砌體墻或重型屋蓋時(shí)取0.05。框架結(jié)構(gòu)，高度在50m以下時(shí)，取0.04；高度在50m200m之間時(shí)，取0.03,高度不小于200m時(shí)，取0.02。相關(guān)延伸：1、抗震規(guī)范GB50010-2010中第8.2.2條規(guī)定：“鋼結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算的阻尼比宜符合以下規(guī)定：1）多遇地震下的計(jì)算，高度不大于50m時(shí)可取0.04,高度大于50m且小于200m時(shí),可取0.03；高度不小于200m時(shí)，宜取0.02.

2、2）當(dāng)偏心支撐框架部分承擔(dān)的地震抗傾覆力矩大于結(jié)構(gòu)總地震傾覆力矩的50%時(shí)，其阻尼比可比本條1款增加0.005。3）在罕遇地震下的彈塑性分析，阻尼比可取0.05?！?、抗震規(guī)范GB50010-2010中第9.2.5條規(guī)定：“廠房抗震計(jì)算時(shí)，應(yīng)根據(jù)屋蓋高差、起重機(jī)設(shè)置情況，采用與廠房結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作狀況相適應(yīng)的計(jì)算模型計(jì)算地震作用單層廠房的阻尼比，可依據(jù)屋蓋和圍護(hù)墻的類型，取0.0450.05。”3、門剛規(guī)程CECS102:2002中第3.16條規(guī)定：“門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)的地震作用效應(yīng)可采用底部剪力法分析確定。抗震驗(yàn)算時(shí)，結(jié)構(gòu)阻尼比可取0.05?！?、10版抗震規(guī)范對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)的阻尼比規(guī)定有所改

3、變，但是在選取計(jì)算用阻尼比的時(shí)間一定要分清結(jié)構(gòu)類型，PKPM知識(shí)堂給出的就很具體。5、阻尼比指阻尼系數(shù)與臨界阻尼系數(shù)之比，阻尼比是無(wú)單位量綱，表示了結(jié)構(gòu)在受激振后振動(dòng)的衰減形式?？煞譃榈扔?，等于0,大于1，01之間4種，阻尼比=0即不考慮阻尼系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)常見(jiàn)的阻尼比都在01之間。阻尼比指阻尼系數(shù)與臨界阻尼系數(shù)之比，阻尼比是無(wú)單位量綱，表示了結(jié)構(gòu)在受激振后振動(dòng)的衰減形式。二、帶夾層門式剛架結(jié)構(gòu)采用STS軟件如何設(shè)計(jì)？PKPM官方解答：門式剛架規(guī)程所規(guī)定的計(jì)算長(zhǎng)度確定方法是針對(duì)單層輕型鋼結(jié)構(gòu)房屋,僅適用于單層門式剛架結(jié)構(gòu)。實(shí)際工程中可能存在局部帶夾層或下層整層夾層情況（如下圖）。對(duì)于這類夾層梁與柱

4、剛接形成局部二層或整體二層的結(jié)構(gòu)，建議計(jì)算長(zhǎng)度的確定方法可以采用鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范線剛度比方法確定的計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)，采用STS軟件的設(shè)置為：第一，計(jì)算參數(shù)設(shè)置：門式剛架類型；按鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范驗(yàn)算；有側(cè)移框架。其他控制參數(shù)可以按門規(guī)要求輸入。第二，修改構(gòu)件的驗(yàn)算規(guī)范，與夾層相連的柱、夾層梁建議設(shè)計(jì)規(guī)范指定為鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，輕鋼屋面梁驗(yàn)算規(guī)范指定為門規(guī)。再進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)，計(jì)算長(zhǎng)度確定就是按總體計(jì)算參數(shù)中的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范線剛度比方法確定計(jì)算長(zhǎng)度，總體控制按門規(guī)控制，夾層部分構(gòu)件按鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范校核，輕鋼屋面按門規(guī)校核。三、相關(guān)延伸1、話題又回到了“帶夾層的門式剛架”，似乎這個(gè)問(wèn)題的討論經(jīng)久不息，因?yàn)闃I(yè)界對(duì)

5、于此類結(jié)構(gòu)確實(shí)沒(méi)有一個(gè)明確的說(shuō)法。所以設(shè)計(jì)人員在理解和應(yīng)用規(guī)范時(shí)間就“仁者見(jiàn)仁，智者見(jiàn)智”了。2、現(xiàn)在得到官方認(rèn)同的是：在進(jìn)行帶夾層的門式剛架計(jì)算時(shí)間，底層部分采用鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行驗(yàn)算，上層的門式鋼梁按照輕鋼規(guī)程進(jìn)行驗(yàn)算，至于二層柱個(gè)人認(rèn)為應(yīng)采用鋼規(guī)控制，但也有很多人認(rèn)為采用輕鋼規(guī)程控制。但是對(duì)于屋面撓度應(yīng)當(dāng)是按照輕鋼規(guī)程來(lái)驗(yàn)算，但是對(duì)于結(jié)構(gòu)側(cè)移就有不同的說(shuō)法了。3、其實(shí)PKPM程序提供帶夾層的門式剛架這個(gè)功能也許是不合適的，而國(guó)內(nèi)很多軟件也提供了類似的功能，但是這種計(jì)算方法值得探究，個(gè)人認(rèn)為不太合理，特別是對(duì)高烈度地區(qū)，單層門式剛架是一種獨(dú)特的結(jié)構(gòu)體系，但是帶夾層后，其很多受力性能就和當(dāng)層

6、門式剛架不一致了。故，不知道程序在提供帶夾層門式剛架的設(shè)計(jì)時(shí)如何讓考慮，什么樣的情況可以采用單榀計(jì)算，值得思考。四、單層工業(yè)廠房寬厚比超出抗震規(guī)范要求如何處理？PKPM官方解答:對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)單層工業(yè)廠房，考慮抗震設(shè)計(jì)時(shí)，按抗震規(guī)范第9.2節(jié)要求,梁柱構(gòu)件的寬厚比控制都比較嚴(yán)，通常都是由于抗震規(guī)范嚴(yán)格限制了板件的寬厚比，導(dǎo)致用鋼量增加。對(duì)于輕型圍護(hù)的單層工業(yè)廠房，當(dāng)寬厚比不滿足抗震規(guī)范要求，根據(jù)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50011-2010)第9.2.14條的條文說(shuō)明，可以采用“低延性、高彈性承載力”性能化設(shè)計(jì),當(dāng)滿足兩倍地震作用組合驗(yàn)算構(gòu)件承載力滿足時(shí)，可以不用按抗震規(guī)范要求限制寬厚比，僅按鋼結(jié)構(gòu)設(shè)

7、計(jì)規(guī)范彈性設(shè)計(jì)要求控制寬厚比就可以。這對(duì)于大噸位吊車廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(低烈度、地震作用不起控制時(shí))，采用這一性能設(shè)計(jì)，可以大大放寬寬厚比的限制條件。采用10版鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件，在設(shè)計(jì)參數(shù)中提供了按這一條執(zhí)行的選項(xiàng)，如下圖:鋼結(jié)構(gòu)參數(shù)輸入與修改結(jié)構(gòu)類型參數(shù)總信息參數(shù)地震計(jì)算參數(shù)荷載分項(xiàng)及蛆含丟數(shù)設(shè)計(jì)規(guī)范設(shè)計(jì)控制參數(shù)r程序自動(dòng)確定容許長(zhǎng)細(xì)比受壓構(gòu)件的客許任細(xì)比150拄頂位移和拄高度比BTf梁跨度誡梁跨度單層廠房搟架柱計(jì)篦W度折減丟數(shù)戸廠當(dāng)實(shí)腹梁與作用有吊車荷暫的柱剛接吋，.該柱按膽柱.上端為自由的階形柱確定計(jì)算栓度系數(shù)受拉構(gòu)件的客許任細(xì)比|20G相關(guān)延伸1、建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50010-2010)中

8、第9.2.14條規(guī)定：“廠房框架柱、梁的板件寬厚比，應(yīng)符合下列要求：1、重屋蓋廠房，板件寬厚比限值可按本規(guī)范第8.3.2條的規(guī)定采用，7、8、9度的抗震等級(jí)可分別按四、三、二、一級(jí)采用。2、輕屋蓋廠房，塑性耗能區(qū)板件寬厚比限值可根據(jù)其承載力的高低按性能目標(biāo)確定，塑性耗能區(qū)外的板件寬厚比限值，可采用現(xiàn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50017彈性設(shè)計(jì)階段的板件寬厚比限值。”2、建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50010-2010)中第9.2.14條文說(shuō)明對(duì)于該條的具體計(jì)算方法做出了說(shuō)明。3、板件寬厚比限制作為構(gòu)件局部穩(wěn)定保證的一個(gè)構(gòu)造指標(biāo)，是影響含鋼量的重要因素，10版抗規(guī)的此條規(guī)定對(duì)于抗震區(qū)單層工業(yè)廠房的經(jīng)濟(jì)性起到

9、了較好的作用。五、鋼結(jié)構(gòu)二維設(shè)計(jì)中的“結(jié)構(gòu)類型”參數(shù)起什么作用？PKPM官方解答:設(shè)計(jì)參數(shù)中的結(jié)構(gòu)類型參數(shù)，主要用于抗震設(shè)計(jì)，抗震規(guī)范是根據(jù)不同結(jié)構(gòu)類型來(lái)不同要求，主要包括寬厚比、長(zhǎng)細(xì)比等抗震構(gòu)造要求以及強(qiáng)柱弱梁等抗震概念設(shè)計(jì)：1)鋼框架結(jié)構(gòu)按抗震規(guī)范第8章執(zhí)行；2)單層鋼結(jié)構(gòu)廠房按抗震規(guī)范9.2節(jié)執(zhí)行；3)門式剛架不用執(zhí)行抗震規(guī)范構(gòu)造要求；4)多層鋼結(jié)構(gòu)廠房按抗震規(guī)范附錄H.2執(zhí)行。六、當(dāng)門式剛架風(fēng)荷載自動(dòng)布置時(shí)出現(xiàn)：找不到輕鋼規(guī)程中相應(yīng)的荷載形式，找不到荷載規(guī)范中相應(yīng)的形式，怎么辦？PKPM官方解答：(1)出現(xiàn)“找不到輕鋼規(guī)程中相應(yīng)的荷載形式”提示的原因：輕鋼規(guī)程中附錄A.0.2給出了結(jié)構(gòu)

10、形式為雙坡剛架和單坡剛架的體型系數(shù)，當(dāng)模型結(jié)構(gòu)形式不是這兩種形式時(shí)，則無(wú)法按照輕鋼規(guī)程中附錄A確定構(gòu)件體型系數(shù)，此時(shí)會(huì)出現(xiàn)上述提示。當(dāng)出現(xiàn)提示時(shí)，需要用戶分析模型，判斷是否可以按照荷載規(guī)范確定體型系數(shù)。一般針對(duì)小坡度低矮房屋，如多跨多坡剛架，跨度大而高度小時(shí)，一般梁上風(fēng)荷載較大，此時(shí)還是應(yīng)該按照輕鋼規(guī)程由用戶交互確定構(gòu)件體型系數(shù)(參考(4)；當(dāng)跨度小而高度大時(shí)，一般柱上風(fēng)荷載較大，應(yīng)該按照荷載規(guī)范確定構(gòu)件體型系數(shù)。出現(xiàn)“找不到荷載規(guī)范中相應(yīng)的荷載形式”提示的原因：當(dāng)模型結(jié)構(gòu)形式不在軟件可識(shí)別的類別中時(shí)，無(wú)法按照荷載規(guī)范確定構(gòu)件的風(fēng)荷載體型系數(shù)，此時(shí)會(huì)出現(xiàn)上述提示。這時(shí)應(yīng)交互確定風(fēng)荷載體型系數(shù)(參考(4)。出現(xiàn)“找不到輕鋼規(guī)程中相應(yīng)的荷載形式，也找不到找不到荷載規(guī)范中相應(yīng)的形式”提示的原因：當(dāng)結(jié)構(gòu)形式不在輕鋼規(guī)程和荷載規(guī)范規(guī)定中時(shí)，會(huì)出現(xiàn)此提示。這時(shí)應(yīng)交互確定風(fēng)荷載體型系數(shù)(參考(4)。當(dāng)軟件不能自動(dòng)布置風(fēng)荷載時(shí)，可借助自動(dòng)布置的交互對(duì)話框完成風(fēng)載布置：以左風(fēng)輸入為例，進(jìn)入“左風(fēng)輸入”菜單下的“自動(dòng)布置”菜單，在顯示的對(duì)話框中交互選擇構(gòu)件設(shè)置體型系數(shù)(參考荷載規(guī)范表7.3.1或輕鋼規(guī)程附錄A)，軟件將自動(dòng)計(jì)算各構(gòu)件上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，對(duì)話框參數(shù)確定即可完成左風(fēng)荷載布置。相關(guān)延伸1、風(fēng)荷載對(duì)于門式剛架或者其他輕鋼結(jié)構(gòu)具有較大的影響，故在設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)引起足夠