PKPM結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件入門與應用實例-鋼結(jié)構(gòu)附詳圖

.PKPM結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件入門與應用實例—鋼結(jié)構(gòu)前 言隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展， 我國建筑鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展迅速。 結(jié)構(gòu)形式的多樣化和復雜化， 設(shè)計周期的縮短，對結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計的效率和質(zhì)量都提出了很高的要求， 結(jié)構(gòu)計算商用軟件的出現(xiàn)和推廣，是解決這一矛盾的有效途徑。 現(xiàn)在計算機輔助設(shè)計已經(jīng)成為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計領(lǐng)域工作的主流。對于有志于從事結(jié)構(gòu)設(shè)計的即將畢業(yè)的土木工程專業(yè)學生來言， 盡快的掌握結(jié)構(gòu)計算軟件已經(jīng)成為一個基本技能。在眾多的結(jié)構(gòu)計算軟件中，由中國建筑科學研究院 PKPM工程部研發(fā)的 PKPM系列軟件有著很高的市場占有率。該系列軟件自 1987年的研發(fā)以來，經(jīng)過不斷開發(fā)，現(xiàn)在已非常成熟，并且由于其與我國規(guī)范很接近，受到我國用戶的青睞。無疑，掌握 STS的使用對設(shè)計工作者是很重要的，尤其是對于初學者。對于剛畢業(yè)的學生來說， 大家已經(jīng)具有一定的力學和結(jié)構(gòu)知識， 但是對軟件的使用還不夠熟悉，對規(guī)范的了解也比較欠缺，設(shè)計經(jīng)驗也很不足。因此，在介紹軟件應用的同時，也應對其它幾個方面給予介紹。通過實例來講解，對初學者來說，是一種好形式。考慮到這些因素，本書的寫作基本是分開為三個模塊，即軟件部分、設(shè)計知識、規(guī)范部分，這三個方面都圍繞實例展開。我們希望通過這種方式作到實例、設(shè)計原理、規(guī)范、軟件的有機結(jié)合。這種編寫方式是我們對于此類書籍的一種嘗試。 鑒于本書工具書的定位， 我們對這四部分的內(nèi)容處理原則為：軟件部分側(cè)重于講解步驟和例題用到的參數(shù)，對于軟件的技術(shù)條件等請參看 PKPM公司的用戶手冊或技術(shù)條件。設(shè)計知識部分側(cè)重于講解結(jié)構(gòu)設(shè)計概念和設(shè)計經(jīng)驗， 對于構(gòu)造知識由于其內(nèi)容廣泛， 本書也不多涉及，這些內(nèi)容請參看相關(guān)構(gòu)造手冊和國標圖集。規(guī)范鏈接部分指出與設(shè)計階段相關(guān)的規(guī)范條款， 限于篇幅，對于規(guī)范具體條款內(nèi)容從略，實際上是用到條文的索引。 同時，也希望這種方式能有效的幫助讀者自己去查閱規(guī)范， 以盡快的熟悉相關(guān)規(guī)范。本書的使用方法，我們推薦采用三階段的學習：1、軟件部分的學習：讀者先閱讀設(shè)計條件，然后按照設(shè)計步驟，自己跟著軟件操作一遍，在本階段，主要是讓初學者首先對軟件的全局和基本的操作流程有個基本的了解。2、設(shè)計知識的學習：本部分是作者簡要統(tǒng)計的有關(guān)設(shè)計原理和設(shè)計經(jīng)驗，和作者自己在設(shè)計過程中的一些體會。 結(jié)合例題閱讀本文的設(shè)計知識部分， 以便對于設(shè)計原理和常用經(jīng)驗作個熟悉。明白設(shè)計中的一些參數(shù)的來龍去脈，加深對軟件的認識。3、就是結(jié)合規(guī)范鏈接再把實例過一遍，明確規(guī)范都有那些要求，這樣才能游刃有余。規(guī)范是設(shè)計的法規(guī)性文件， 是必須遵守的，規(guī)范也是行業(yè)成熟經(jīng)驗的總結(jié)。 對于結(jié)構(gòu)的安全和經(jīng)濟都給予了總結(jié)。 一個成熟的設(shè)計必須是符合現(xiàn)行規(guī)范的設(shè)計。 剛接觸結(jié)構(gòu)設(shè)計的人， 對規(guī)范是很不熟悉的。規(guī)范函蓋面廣，內(nèi)容太多。運用軟件獨立的設(shè)計， 是使用軟件的終極目標。 這需要不斷的積累和提高， 特別是對于概念設(shè)計、構(gòu)造設(shè)計方面，是一個不懈努力學習的結(jié)果， 希望本書在這個過程中， 能對讀者有所幫助，我們就很欣慰了。.特別需要提到的是：PKPM工程部擁有該軟件的最終解釋權(quán)。 程序的版本是不斷更新的，我們采用的版本以 2005.04以后版本為準。 PKPM公司對軟件升級后，相關(guān)操作與本書不符的，以其解釋為準。本書第一章、第三章由中國建筑技術(shù)集團有限公司設(shè)計七所王建編寫， 本書第二章由杭州浙華建筑設(shè)計事務(wù)所董衛(wèi)平編寫。本書在編寫過程中，得到中華鋼結(jié)構(gòu)論壇（）的大力幫助，論壇顧問鐘志憲高工給予了審校， 論壇萬葉青教授級高工多次給予編寫意見，吳稀政高工也多次參與討論，中國建筑科學研究院 PKPM工程部對于書稿中程序的相關(guān)部分作了審定， 中國建筑技術(shù)集團有限公司設(shè)計七所所長白劍波給予了很多幫助，在此一并致謝。限于我們的水平，書中難免有不足之處，還請讀者多賜教。編者20xx.01..目 錄第一章 門式剛架設(shè)計條件（工程實例）平面建模計算分析設(shè)計成果判斷施工圖繪制維護結(jié)構(gòu)設(shè)計吊車梁設(shè)計支撐設(shè)計三維建模與剛架二維設(shè)計第二章多高層框架結(jié)構(gòu)第一節(jié) 建模第二節(jié)結(jié)構(gòu)體型SATWE計算分析第三節(jié)結(jié)構(gòu)體系分析結(jié)果圖形和文本顯示第四節(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計第五節(jié)節(jié)點設(shè)計第六節(jié) 施工圖繪和制材料統(tǒng)計第三章 桁架設(shè)計條件（工程實例）平面建模設(shè)計分析桁架施工圖繪制..第一章門式剛架門式剛架是目前應用較多的一種結(jié)構(gòu)形式，PKPM系列軟件的STS模塊能很好的完成該結(jié)構(gòu)的分析與設(shè)計。下面就以一個具體實例，簡單介紹PKPM軟件在實際應用中的操作流程和對計算結(jié)果的判斷方法。1.1設(shè)計條件（工程實例）某廠房位于北京郊區(qū)，該廠房長91.5m，寬54.5m，檐口高度8.1m，女兒墻高0.6m。屋面為雙坡屋面，坡度1：15，室內(nèi)外高差為0.3米。廠房為三連跨，單跨跨度18米，每跨有2臺吊車，柱距7米。廠房端部有夾層。本工程建筑圖具體見圖1.1-1、圖1.1-2、圖1.1-3、圖1.1-4、圖1.1-5和圖1.1-6。本廠房耐火等級二級，生產(chǎn)類別為戊類。結(jié)構(gòu)類型：門式剛架屋面材料：采用壓型鋼板輕鋼屋面墻面材料：±0.000到1.200m采用頁巖磚，1.2m以上采用壓型鋼板。主體結(jié)構(gòu)鋼材：采用Q345-B，焊接材料采用E50系列。維護結(jié)構(gòu)鋼材：采用Q235冷彎薄壁型鋼。結(jié)構(gòu)的重要性：二類建筑物設(shè)計使用年限：50年本地設(shè)防烈度：8度，場地土類別II類基本風壓：0.45kN/m2基本雪壓：0.40kN/m2不上人屋面活荷載：0.5kN/m2夾層部分活荷載：2.0kN/m2樓梯間活荷載：3.5kN/m2本工程的剛架布置圖見圖1.1-7，支撐布置圖見圖1.1-8。....圖1-2 A~K立面圖圖1-3 K~A立面圖圖1-4 1-1剖面圖....圖1.1-7 剛架布置圖圖1.1-8 支撐布置圖..1.2平面建模 L編者按：門式剛架的結(jié)構(gòu)分析在設(shè)計中多以平面分析為主， 相應的軟件模型也為平面建模為主。本書重點介紹的就是門式剛架的平面建模。由本工程條件可知，門式剛架可分為 5榀，現(xiàn)在以其典型的 6軸線剛架為例講述 STS的使用。1.2.1啟動門式剛架平面設(shè)計啟動PKPM軟件STS模塊后，進入用戶界面，如圖 1.2-1所示，圖1.2-1 門式剛架主界面在正式進行設(shè)計之前， 需要為所分析工程建立一個獨立的工作目錄， 存放其模型和分析數(shù)據(jù)。這樣做的優(yōu)點是可以避免不同工程的數(shù)據(jù)發(fā)生沖突， 發(fā)生錯誤。和有效利用設(shè)計成果，實際設(shè)計時，往往需要經(jīng)過幾次反復和調(diào)整， 才能確定最終方案。 每個方案就相當于一個獨立的工程，需要為每個方案分別建立一個工作目錄。 這樣就可以防止程序在執(zhí)行調(diào)整方案后覆蓋了原方案的數(shù)據(jù)，利于方案之間的比較和提高工作效率。建立工作目錄的具體方法為：單擊 按鈕，打開如圖 1.2-2所示的對話框：..圖1.2-2 改變工作目錄對話框本工程所建工作目錄定名為“ 6軸”。接下來，就可以正式進行建模了（下面就以 1.1節(jié)所述實例具體講解）在選定的工作目錄“ 6軸”下，雙擊“圖 1.2-1”中的主菜單 A后，打開如圖 1.2-3所示界面。對于首次設(shè)計，需要點選“新建文件”按鈕，程序彈出輸入工程名的對話框 （如圖1.2-4所示），本工程命名為 GJ-1，輸入 GJ-1后，單擊“確定按鈕，進入平面建模的主界面，如圖1.2-5。圖1.2-4 輸入文件名稱對話框1.2.2軸網(wǎng)建立軸網(wǎng)是PKPM建模的基礎(chǔ)，所有的構(gòu)件必須以此為基礎(chǔ)進行布置。軸網(wǎng)的正確與否直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)模型是否正確。程序提供兩種軸網(wǎng)輸入方式，普通方式和快速建模方式。實際設(shè)計中多利用快速建模輔助一般建模方式的方法來完成?？焖俳５姆椒椋捍蜷_快速建模頁面，根據(jù)需要改寫其中參數(shù)即可。有三種途徑可以打開。1、單擊“工具欄”中的按紐2、“網(wǎng)格生成”/“快速建模”/門式剛架。3、“快速建?！毕吕藛?.圖1.2-3 門式剛架 PK交互輸入界面圖1.2-5門式剛架平面建模主頁面本工程軸網(wǎng)建立步驟：單擊“網(wǎng)格生成”“快速建?！薄伴T式剛架”，彈出“圖1.2-6”所示頁面：..圖1.2-6a 門式剛架快速建模..圖1.2-6b 門式剛架快速建?？偪鐢?shù)：按實際情況填寫，各具體參數(shù)的取值如頁面所示。當修改其中的參數(shù)后， 模型會動態(tài)更新。當前跨：其余參數(shù)都是針對當前跨而言，通過改變當前跨，實現(xiàn)對整個模型的建立。柱高是從檐口到基礎(chǔ)頂面（鋼柱底面）的距離，本工程的基礎(chǔ)頂面標高為 -0.100m。中柱高度根據(jù)屋面坡度和邊柱高度計算得出。..梁的分段主要是考慮受力和運輸要求。由于功能需要，此工程分為 3跨，每跨跨度 18米，柱距 7米。規(guī)范鏈接：結(jié)構(gòu)形式——《門規(guī)》4.1.1跨度形式——《門規(guī)》4.1.2屋面坡度——《門規(guī)》4.1.5屋面單元劃分——《門規(guī)》4.1.6跨度確定——《門規(guī)》4.2.1第1款高度——《門規(guī)》4.2.1第2款軸線取法——《門規(guī)》4.2.1第3款檐口高度、最大高度、寬度、長度——《門規(guī)》4.2.1第4款適用范圍，經(jīng)濟跨度，高度，柱距，挑檐長度——《門規(guī)》4.2.2設(shè)計知識：1、廠房的坡度和建筑排水、屋面材料類別密切相關(guān)。常用的坡度范圍是 1/10~1/20。2、廠房的高度取決于使用條件和建筑要求， 有吊車時還要滿足吊車運行的凈空要求。3、廠房跨度取決于功能、經(jīng)濟要求4、剛架的間距應考慮使用功能、剛架跨度、檁條合理跨度、荷載大小等綜合確定，一般多在6~9m。退出快速建模后，接下來可以為軸線命名。 軸線命名后可以把命名的軸線數(shù)據(jù)傳遞到施工圖繪制中。方法為：通過[網(wǎng)格]\[軸線命名]菜單完成，見圖 1.2-7。說明，程序提供單根軸線命名、 連續(xù)軸線命名方式。 現(xiàn)采用單根軸線方式為剛架依次命名軸線A、D、K、G。操作時注意按命令行的提示操作即可。..圖1.2-7 軸線命名1.2.3布置柱本工程柱采用采用等截面的焊接H型鋼，邊柱截面選用300×280×8×12，中柱截面采用280×280×8×12。程序通過“柱布置”菜單完成柱的布置。具體步驟是：1、單擊“柱布置”，彈出下級菜單，如“圖 1.2-8”所示：2、接著點擊“截面定義” ，程序彈出“圖 1.2-9”所示對話框。（完成需要布置的柱截面， ）3、首次設(shè)計，需要點擊“增加”按鈕，進行輸入。此時，打開如“圖 1.2-10”的對話框。4、選擇“H型鋼”類型，彈出“圖 1.2-11”界面。根據(jù)所選 H型鋼依次修改各參數(shù)即可。5、建立了邊柱截面后，通過“復制”按鈕建立中柱截面。此時，只需把腹板高度由 300修改為280即可。（這個功能對變截面梁更有效率，可以減少不少工作量）6、定義完成后，接下來的工作是布置柱，先從定義好的截面庫中選中要布置的截面類型。然后布置，程序提供四種選擇方式，此處按 TAB鍵轉(zhuǎn)成軸線方式注意的是對于邊柱考慮偏心的影響。程序規(guī)定左偏為正，右偏為負。單位為 mm。A軸邊柱布置時候，輸入 -150，K軸邊柱則輸入 150，中柱無偏心。..圖1.2-8 柱布置圖1.2-9 PK-STS截面定義..圖1.2-10 柱截面類型圖1.2-11 H型鋼截面定義設(shè)計知識：門式剛架一般多采用變截面構(gòu)件，當有吊車時，柱多用等截面的。常用的柱截面高度一般為300~700。截面定義時考慮的原則有：1、翼緣必須滿足寬厚比要求，腹板滿足高厚比要求，對于腹板，當不滿足時，程序會按考慮屈曲強度計算。所以說，截面翼緣滿足寬厚比，顯的很重要。2、截面選擇要考慮常用的板型，結(jié)合市場上常用的材料規(guī)格選擇比較好，對于翼緣，..常選用的規(guī)格有 180，200，220，250等。3、選擇截面還要考慮節(jié)點螺栓布置的實際情況，滿足規(guī)范對于螺栓的容許距離要求，綜合這些因素，4、對于腹板截面，考慮的往往是制作問題，以及和翼緣截面厚度的協(xié)調(diào)問題，腹板厚度一般比翼緣小些為宜，其高厚比用到150左右比較合適，制作中的變形也比較小，板件厚度不宜低于6mm厚，否則易焊穿。常用的門式剛架翼緣截面一般為： 180×8，180×10，200×8，200×10，220×10，22012，240×10，240×12，250×10，250×12，260×12，260×14，270×12，280×12，30012，320×14等，常用的腹板截面為：一般為6mm和8mm厚的。對6mm的其高度范圍一般從300~750，最大可到900，對8mm厚的腹板高度范圍一般從300~900，最大可到1200。1.2.4布置梁本工程左半坡梁的截面尺寸具體是： 350×180×6×10，（350~550）×180×6×10，（550~350）×180×6×10，350×180×6×10。（右側(cè)部分與之對稱）梁的布置和設(shè)計知識參考柱的相關(guān)操作即可，在此不細述。注意的是：選擇“變截面梁” ，布置時，連接點一定要連續(xù)。1.2.5檢查與修改計算長度單擊“計算長度”彈出如“圖 1.2-12”所示界面。圖1.2-12計算長度界面接下來單擊“平面外”菜單，出現(xiàn)對話框：..圖1.2-13 平面外計算長度輸入3000回車后，按Tab鍵，應用軸線選擇方式，用鼠標選擇梁（把梁的平面外計算長度改為3000mm）本工程在牛腿設(shè)置通長系桿，柱子的面外計算長度不需要修改。當不設(shè)置面外支撐時，柱子的平面外計算長度需要修改，對邊柱為 8200，對中柱為 9400，讀者可以自己練習其修改和剛架設(shè)計，體會計算長度對設(shè)計的影響。程序約定：平面內(nèi)的長度程序默認為 -1，一般情況下不需要改動。本工程不改。平面外長度程度默認為桿件幾何長度。一般根據(jù)實際情況修改。設(shè)計知識：梁的平面外計算長度通常情況下對下翼緣取隅撐作為其側(cè)向支撐點， 計算長度取隅撐之間的距離。對于上翼緣，一般也可以取有隅撐的檁條之間的距離。檁距 1.5m，隅撐隔一個檁條布置。所以，梁的平面外計算長度取 3m。柱的平面外長度取決于其平面外支點的距離， 本剛架在牛腿位置設(shè)置面外支撐， 由于設(shè)置了吊車，程序在此把柱分為 2段，柱子平面外長度取各段柱實際長度即可。對于平面內(nèi)計算長度，通常情況下，不需要修改。但，有時平面內(nèi)長度需要根據(jù)實際修改。如當有夾層時，對于按框架設(shè)計的柱的平面內(nèi)計算長度需要修改。1.2.6查改節(jié)點類型圖1.2-14 鉸接構(gòu)件界面..本菜單的主要功能是設(shè)置節(jié)點類型。 程序默認所有的梁柱節(jié)點都是剛節(jié)點， 所以，在有鉸接點的時候，需要通過該菜單修改。本工程有吊車， GJ-1的節(jié)點按剛接考慮，不修改。如用戶需要修改時，先選擇布置柱鉸，根據(jù)提示操作即可。設(shè)計知識：鉸接構(gòu)造相對剛接來說，簡單很多，方便制作和安裝，有條件時候，宜盡量采用。采用的節(jié)點形式，要保證結(jié)構(gòu)形式為幾何不變體系。柱腳采用鉸接還是剛接，和自重較輕，柱高一般也不大，柱底彎矩不太大，一般采用柱底為鉸接的形式。有吊車且吊車噸位較大時，采用剛接柱腳。多跨門架中，柱頂彎矩較小，常作成搖擺柱。還要看房屋的高度和風荷載的大小， 當風荷載很大，即使沒有吊車，也宜設(shè)成剛接柱腳，以控制側(cè)移。鉸接與否還應結(jié)合土質(zhì)情況。 剛接柱腳由于存在彎矩， 基礎(chǔ)尺寸會較大， 使綜合造價上升。1.2.7恒載輸入單擊“恒載輸入”，彈出如“圖 1.2-16”所示界面。圖1.2-15恒載輸入程序提供三種類型的恒載，即節(jié)點恒載、柱間恒載、梁間恒載。首先完成屋面恒荷載的輸入，單擊“梁間恒載”，彈出如“圖1.2-17”所示梁間荷載定義界面。..圖1-16梁間荷載定義此時可以選擇第一種荷載類型，或是第二種荷載類型，在“荷載數(shù)據(jù)輸入”欄填好參數(shù)，單擊“確定”按鈕，完成荷載定義。本例選擇第二種，輸入 2.1。按Tab鍵，轉(zhuǎn)成軸線選擇對象方式，指定梁，即完成梁上恒載的輸入。接下來完成吊車梁及軌道自重的輸入。程序有兩種方式： 1、按節(jié)點恒載 2、按柱間恒載1、使用節(jié)點恒載輸入，需要輸入一個集中力和彎矩。在節(jié)點恒載輸入時，程序把荷載加在程序的網(wǎng)格線上，對于邊柱來說，沒有加在柱的實際軸線，所以這與實際稍微有點不符，但一般情況下可滿足工程精度的要求。2、按“柱間恒載”輸入時，選擇第五種荷載形式即可，只需要輸入集中力和偏心距大小，以及作用點距柱底的距離即可。程序以構(gòu)件的軸線為準。此處按第1種方式，集中力可以從后續(xù)吊車梁計算結(jié)果中計算得到。 邊跨吊車梁自重為6.8kn，中間跨吊車梁自重為 7.1kn，考慮吊車梁的軌道和其固定件等， 乘以1.2的增大系數(shù)，即邊跨8.2kn，中間跨為 8.5kn。而縱向力作用位置可以參考的吊車位置信息得到。對于邊跨邊柱為 0.68m，邊跨內(nèi)柱為 0.67m，中間跨為 0.61m。最后計算數(shù)值見表 1.2-1。表1.2-1 吊車梁對各柱的恒載A柱處 D柱處 G柱處 K柱處集中力（kn） 8.2 16.7 16.7 8.2彎矩（kn*m） 5.6（順時針） -0.31（逆時針） 0.31（順時針） -5.6（逆時針）單擊“節(jié)點恒載”，在彈出界面里輸入集中力和彎矩，依次添加即可。設(shè)計知識：對于門式剛架來說，典型的恒載有： 1、屋面恒荷載，用程序的“梁間荷載”布置。 2、當有吊車時，對于吊車梁以及吊車軌道的自重，用“節(jié)點恒載”實現(xiàn)。 3、對于墻面系統(tǒng)的自重，在需要時，用“節(jié)點恒載”實現(xiàn)。..屋面恒載計算：0.8mm厚壓型鋼板0.2kn/m2100mm保溫棉0.6厚壓型鋼板0.1kn/m2檁條合計0.3kn/m21.2.8活載輸入圖1.2-17活載輸入活載的輸入模式與方法和恒載相同，對其操作不贅述?；钶d輸入的界面見“圖1.2-17”。說明：兩邊跨活載為0.4kn/m2，中間跨的活載為取0.5kn/m2。規(guī)范鏈接：活載取值：《門規(guī)》3.2.2設(shè)計知識：門式剛架的活荷載包括屋面活荷載、屋面雪荷載、屋面積灰荷載、懸掛荷載等。在施工過程中，還要考慮施工或檢修集中荷載。本工程沒有積灰荷載，屋面雪荷載標準值為0.4kn/m2，邊跨剛架梁1的服務(wù)面積為6×18=108m2＞60m2，中間跨剛架梁2的服務(wù)面積為6×9=54m2＜60m2邊跨剛架梁1部分的屋面活河載為0.3kn/m2＜0.4kn/m2，取0.4kn/m2中間跨剛架梁2部分的屋面活河載為0.5kn/m2＞0.4kn/m2，取0.5kn/m2..1.2.9左風輸入程序提供3種類型的風載形式，即節(jié)點左風、柱間左風、梁間左風（如圖“1.2-18”）。在人工布置時，需要注意風荷載的正負。程序規(guī)定：對于風載，水平荷載向右為正，豎向荷載向下為正。對于典型的門式剛架，程序還提供“自動布置”功能，快速完成風荷載的輸入。本剛架是典型的兩坡屋架，滿足門規(guī)要求，可以使用“自動布置”功能。單擊“左風輸入”“自動布置”，打開如“圖1.2-19”所示的風荷載輸入與修改對話框。根據(jù)實際填寫其中參數(shù)即可。然后，主要的工作就是通過左側(cè)“構(gòu)件風荷載信息”核對一下構(gòu)件自動布置的結(jié)果是否正確。如不對，可以通過右下側(cè)“構(gòu)件x風荷載修改”，完成對構(gòu)件x的荷載修改。經(jīng)核對，本工程無誤，單擊“確定”按鈕，完成了風荷載的自動布置。本工程有0.6m高的女兒墻，這部分的風荷載在自動布置里沒有輸入。本工程的女兒墻較低，荷載較小，對設(shè)計基本沒影響。為了說明這種荷載的考慮方法， 下面介紹如何輸入該部分的風荷載。偏安全的考慮，可以按節(jié)點荷載計入。具體可以用程序的“節(jié)點左風”實現(xiàn)，也可以用“柱間左風”實現(xiàn)。讀者可自己比較一下該部分風荷載考慮與否對結(jié)果的影響情況。圖1.2-18 左風輸入單擊“節(jié)點左風”，彈出如圖 1.2-20的對話框。在“屋面坡度”中輸入一個很大的數(shù)，如100000，即可輸入水平風荷載。..單擊“柱間左風” ，彈出如圖 1.2-20的對話框。選擇第 4種荷載類型，即可輸入水平風載。圖1.2-19 自動輸入風荷載規(guī)范鏈接：地面粗糙度：《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2001）7.2.1條?；撅L壓：《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2001）附錄表D-4。調(diào)整系數(shù)：《門規(guī)》附錄A.0.1條文說明。剛架位置：《門規(guī)》附錄A設(shè)計知識：門式剛架結(jié)構(gòu)與一般廠房結(jié)構(gòu)不同，其高度一般都不太，但其跨度和長度都比較大，這類房屋的風荷載體形系數(shù)有自己的特點，必須按《門規(guī)》中規(guī)定執(zhí)行。但當以下情況時，宜用《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》來確定風荷載的體形系數(shù)。1、房屋高度很大2、有大噸位的吊車3、跨度很大..圖1.2-20 節(jié)點左風圖1.2-21 柱間左風右風輸入（同左風）右風輸入與左風輸入操作相同，不贅述。吊車荷載單擊“吊車荷載”彈出如“圖 1.2-22”所示的吊車荷載頁面。（首先進行吊車荷載的定義） 。..單擊“吊車數(shù)據(jù)”彈出如“圖 1.2-23”吊車荷載定義的頁面。第一個吊車數(shù)據(jù)需要首先選擇“增加按鈕” ，打開“圖 1.2-24”的對話框。（現(xiàn)在通過程序的輔助工具實現(xiàn)“圖 1-24”中“吊車荷載值”欄目參數(shù)的輸入。 ）單擊 ，打開“圖 1.2-25”的“吊車荷載輸入向?qū)А睂υ捒颉Ｊ紫葐螕簟暗谝慌_吊車序號”按鈕，輸入吊車資料，頁面如“圖 1.2-26”所示。接著按相同方法，布好第 2臺吊車。（說明：對邊跨來說，吊車相同，對中間跨則不同）點“圖1.2-25”中的“計算”按鈕，程序自動計算，并把計算值顯示在該圖右側(cè)“吊車荷載計算結(jié)果”里。這時，可以判斷結(jié)果的正確與否，正確則點該圖中的“直接導入”按鈕，程序自動把計算結(jié)果傳到“圖1.2-24”中的“吊車荷載值”欄內(nèi)。下一步是填寫“圖 1.2-24”中的吊車位置信息，就是吊車荷載作用點與節(jié)點的距離。這些參數(shù)不僅僅影響到剛架的內(nèi)力計算， 也影響后續(xù)的牛腿節(jié)點設(shè)計和施工圖的繪制， 必須按實際情況輸入。具體的計算方法如下：圖1.2-27 吊車位置信息計算簡圖(Sh1h2/2)Sdh1A22(Sh1h2/2)Sdh2B22式中：S：廠房名義跨度，單位 mmSd：吊車跨度，單位 mmA：吊車豎向荷載與左節(jié)點的偏心距，單位 mm..B：吊車豎向荷載與右節(jié)點的偏心距，單位 mmh1：左邊柱柱截面高度，單位 mmh2：右柱柱截面高度，單位 mm各參數(shù)具體含義見“圖 1.2-27”。說明：左邊跨、右邊跨與中間跨的數(shù)值不同，需分別定義，相應的，吊車荷載有 3組。本工程吊車為單層，不勾選“雙層吊車”按鈕。這樣就完成了吊車荷載的定義。依次完成所有 3組吊車荷載定義即可。下面就可以進行吊車荷載布置了。單擊“吊車荷載”“布置吊車”，選擇吊車數(shù)據(jù)，按照命令行提示完成布置即可。如布置錯了，可隨時用“刪除吊車”刪除后，再重新布置。最后說明一點：以上輸入的吊車荷載沒有考慮吊車梁自重。 對于吊車梁自重是按照偏心荷載考慮的，具體添加辦法有 3種：1、先計算吊車梁，然后把它當作偏心恒載輸入，本書采用這種方法，具體見“恒載部分” ；2、在輪壓上考慮一個放大系數(shù)，具體可以取 1.02～1.04；3、可以在吊車總重上考慮一個放大系數(shù)，在 STS橋架總重里面加上吊車梁自重 ,或者加到廠家資料上的吊車總重上。圖1.2-22 吊車荷載..圖1.2-23 吊車荷載定義圖1.2-24 定義吊車數(shù)據(jù)說明：1、吊車荷載值有 3種方法可以得到，第一種是通過影響線手算；第 2種是通過 STS工具箱首先計算吊車梁，從中得到；第 3種是通過程序提供的輔助工具，即本書所述方法實現(xiàn)。2、程序輸入的是 Dmax和Dmin，不是Pmax和Pmin。3、吊車位置信息：需要根據(jù)實際填寫。這些信息影響到吊車分組的確定。即使是相同的吊車荷載值，如位置信息不同，也算是兩組，需要分別定義。..圖1.2-25 吊車荷載輸入向?qū)дf明：吊車數(shù)據(jù)：需要根據(jù)實際填寫。圖1.2-26 第一臺吊車數(shù)據(jù)說明：1、本工程的吊車程序的吊車庫中沒有，需要人工輸入吊車的具體參數(shù)。2、“當前數(shù)據(jù)入庫”按紐很有用，可以簡化輸入。3、吊車的各種設(shè)計參數(shù)一般甲方會選定，設(shè)計溝通好后，確認資料即可。4、本工程采用 LD型電動單梁起重機，吊車的具體參數(shù)見“表 1.2-2”。..表1.2-2吊車參數(shù)參數(shù)工作吊車跨度總重PmaxPmin寬B輪距W起重量級別（m）（t）（t）（t）（mm）（mm）5tA360.93000250010tA316.55.556.030.98300025001.2.12參數(shù)輸入單擊“參數(shù)輸入”菜單，彈出“鋼結(jié)構(gòu)參數(shù)輸入與修改”頁面，有4個選項卡，分別為：結(jié)構(gòu)類型參數(shù)（圖1.2-28a），總信息參數(shù)（圖1.2-28b），地震計算參數(shù)（圖1.2-28c），荷載分項及組合系數(shù)（圖1.2-28d）。圖1-28a結(jié)構(gòu)類型參數(shù)選項卡本工程各參數(shù)取值如上圖所示。規(guī)范鏈接：結(jié)構(gòu)類型——《門規(guī)》1.0.2柱頂位移設(shè)計值限值——《門規(guī)》3.4.2，《門規(guī)》表3.4.2-1受壓構(gòu)件長細比限值——《門規(guī)》表3.5.2-1受拉構(gòu)件長細比限值——《門規(guī)》表3.5.2-2撓度限值——《門規(guī)》表3.4.2-2多臺吊車組合時的吊車荷載折減系數(shù)——《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2001表5.2.2設(shè)計知識：關(guān)于驗算規(guī)范的選擇，所考慮結(jié)構(gòu)必須滿足“門規(guī)”的適用范圍，如果超出，應該選擇..其他標準。設(shè)計時不僅僅要關(guān)注強度指標， 剛度也不能忽視，相應的剛度限值的合理取值就很關(guān)鍵，結(jié)合規(guī)范和使用經(jīng)驗是可行的方法。門式剛架屋面的坡度一般很小， 屋面梁的軸力一般不會太大， 按受彎構(gòu)件考慮即可， 不勾選此按鈕也無妨，但勾選總是對的。搖擺柱指的是上下都為鉸接的柱， 它對剛架的抗側(cè)剛度無貢獻， 但可以為剛梁提供支撐，減小梁的跨度和面內(nèi)計算長度。圖1.2-28b總信息參數(shù)選項卡鋼材鋼號：程序提供Q235、Q345、Q390、Q420等4種，先選Q345。自重計算放大系數(shù)：取默認值1.2鋼柱計算長度系數(shù)計算方法：分有側(cè)移和無側(cè)移兩種，選有側(cè)移凈截面與毛截面比值：取默認值結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)：有0.9、0.95、1、1.1等4種選擇，先選1。梁柱自重計算信息：程序提供“0不算”、“1算柱”、“2算梁柱”3種類型，先選“2算梁柱”?；A(chǔ)計算信息：當布置基礎(chǔ)后，被激活。程序提供2種選擇，用戶可根據(jù)情況選擇?？紤]恒載下柱軸向變形：分不考慮和考慮2種類型?；炷翗?gòu)件參數(shù)中只有梁慣性矩增大系數(shù)對鋼結(jié)構(gòu)也起作用，其余參數(shù)不起作用。結(jié)果文件輸出格式：分寬行和窄行2種，任選一種即可。結(jié)果文件中包含內(nèi)力：一般全選即可。規(guī)范鏈接：鋼材選材——《門規(guī)》3.3.1第1款結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)——《門規(guī)》3.1.3..設(shè)計知識：鋼材鋼號的選擇， Q345相對于Q235來說強度是其 1.44倍，而現(xiàn)在市場價格兩者差距有限，Q345的性價比相比較高，現(xiàn)在設(shè)計中一般采用 Q345。對于焊接結(jié)構(gòu)來說，由于 A級鋼不保證含碳量，設(shè)計時候一般不采用。自重計算放大系數(shù)主要是考慮節(jié)點板、焊縫、螺栓等對結(jié)構(gòu)自重部分的增大。凈截面與毛截面比值： 鋼結(jié)構(gòu)的強度計算用到的是凈截面的幾何數(shù)據(jù)， 而穩(wěn)定計算用毛截面幾何參數(shù)，程序通過該比值近似考慮這個因素。 門式剛架一般都是通過有端板的節(jié)點構(gòu)造，由于支撐等構(gòu)造開孔的影響較小，在有可靠根據(jù)時，這個數(shù)據(jù)可以改，取為 0.9以上。對于鋼結(jié)構(gòu)來說，需要考慮軸向變形對與結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響。圖1.2-28c 地震計算參數(shù)選項卡規(guī)范鏈接：阻尼比——《門規(guī)》 3.1.6設(shè)計知識：地震烈度、場地土類別、設(shè)計地震分組——一般由勘察報告提供抗震等級——規(guī)范對中鋼結(jié)構(gòu)沒有抗震等級的說法。一般情況下，地震烈度 8度時，地震作用的組合對剛架設(shè)計有影響了，必須考慮。..圖1-28d荷載分項及組合系數(shù)選項卡這些參數(shù)一般取默認即可，不需要改動。規(guī)范鏈接：恒載分項系數(shù)——《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009—2001）3.2.5第1款活載分項系數(shù)——《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009—2001）3.2.5第2款風載分項系數(shù)——《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009—2001）3.2.5第2款地震作用分項系數(shù)——《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB500011—2001）表5.4.1吊車荷載分項系數(shù)——《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009—2001）3.2.5第2款活荷載組合系數(shù)——《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009—2001）表4.1.1，表4.3.1風載分項系數(shù)——《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009—2001）7.1.4條吊車荷載分項系數(shù)——《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009—2001）表5.4.1地震作用組合時活荷載組合系數(shù)——《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB500011—2001）表.13計算簡圖計算簡圖部分分別是幾何簡圖，各種荷載簡圖等，用戶需要依次檢查。正確的模型，是正確計算的前提，檢查計算簡圖是保證計算模型正確輸入的有效方式。希望大家都養(yǎng)成檢查的好習慣。..1.3計算分析單擊“結(jié)構(gòu)計算”菜單，程序自動完成計算。圖1.3-1 結(jié)構(gòu)計算接著程序彈出下圖，可以自己輸入文件名，一般取默認即可。點“確定”按鈕即可生成計算書等計算結(jié)果。圖1.3-2 文件名..1.4設(shè)計成果判斷編者按：許多初學者往往只關(guān)注于應力比的指標， 這是很不好的。因為結(jié)構(gòu)設(shè)計是一個整體問題，一定要有大局觀， 不要僅盯住一個指標， 就構(gòu)件而言，它除強度外，還有穩(wěn)定性、撓度、變形和長細比等指標。設(shè)計時要學會全面分析問題，綜合考慮各方面的因素。一個好的結(jié)構(gòu)設(shè)計的應該是結(jié)構(gòu)體系非常合理， 同時各項指標也非常均衡。 本部分就結(jié)合 1.1實例的結(jié)果進行講解，重點談一下設(shè)計結(jié)果如何查，如何分析。程序執(zhí)行完畢計算后，自動給出結(jié)果查看界面，如“圖 1.4-1”，圖1.4-1 PK內(nèi)力計算結(jié)果圖形輸出首先說一下，檢查計算結(jié)果的基本原則和步驟是：首要的是保證內(nèi)力和位移的正確性，在此基礎(chǔ)上通過應力比簡單判斷應力結(jié)果是否滿足要求，必要時候，可以通過分析計算結(jié)果文本詳細判斷結(jié)果的合理性。這些計算結(jié)果經(jīng)檢查正確后，可以作為計算書存檔。在各項指標都滿足設(shè)計要求的情況下，需要比較方案的經(jīng)濟性，以便確定出技術(shù)經(jīng)濟都合理的方案作為設(shè)計結(jié)果。對于簡單的門式剛架來說，設(shè)計中的步驟和上面說的略有差別，下面按設(shè)計中的順序給予介紹。1.4.1查看超限信息（簡單明了）查看方法：單擊“顯示計算記過文件” ，打開“圖 1.4-2”頁面。單擊“超限信息輸出”，就可以打開文本文件。 可查看的具體超限信息種類有： 長細比，寬厚比，撓度，應力，特別是關(guān)于剛度指標的超限。 通過這項可以簡單明了的快速檢查超限信息。..圖1.4-2 結(jié)果文件例題中，沒有超限信息。圖1.4-3 超限信息1.4.2查看配筋包絡(luò)和鋼結(jié)構(gòu)應力圖查看方法：在“PK內(nèi)力計算結(jié)果圖形輸出”頁面，單擊按鈕“3”..1.4-4配筋包絡(luò)與鋼結(jié)構(gòu)應力圖PKPM—STS設(shè)計的門式剛架，應力比控制取多少合適的問題，需要綜合考慮，廠房的重要性、跨度等，一般情況下，不大于 1.0就可以。柱的控制一般嚴于梁。本工程中梁柱的應力比已經(jīng)比較比較合理了， 當然，還可以進一步優(yōu)化。 讀者可以進行相關(guān)練習。1.4.4查看內(nèi)力圖首要的是判斷內(nèi)力圖的正確與否， 只有在內(nèi)力正確的前提下， 其它結(jié)果才有意義。 一般的門式剛架都是比較簡單的， 從桿件數(shù)量，尺度等說都不太多。 程序的結(jié)果一般是沒有問題的。那是否意味著不用檢查呢？顯然不能，原因有二：1、程序開發(fā)者多次鄭重聲明，并且規(guī)范也明文規(guī)定了設(shè)計者必須對所用軟件的計算結(jié)果作出判斷，2、只有熟悉了常用的判斷方法，才能在遇到特殊結(jié)構(gòu)的時候有效率的作出判斷。僅僅從鍛煉的角度來說， 初學者認真的進行這個工作是很應該的。 學會獨立的思考和判斷才不至于過分依賴程序。判斷的方法主要是利用結(jié)構(gòu)力學知識判斷。 一般做定性判斷即可， 確有必要時，可以做定量判斷。常用的定性判別方法：1、利用對稱性。門式剛架多具有對稱性，其荷載也多為正對稱和反對稱荷載，對稱的結(jié)構(gòu)，在正對稱的荷載作用下， 其內(nèi)力也是正對稱的， 在反對稱的荷載作用下其內(nèi)力也是反對稱的。2、如有鉸接點，利用該點彎矩為零的特點判別。3、利用彎矩、剪力、荷載集度之間的微分關(guān)系進行判斷。門式剛架的二維模型是結(jié)構(gòu)力學中經(jīng)典的例題， 對于其內(nèi)力圖形在常見各種荷載作用下的變化趨勢通過一定的練習，完全可以掌握。本工程的內(nèi)力圖主要有：恒載內(nèi)力圖（見圖 1.4-6），活載內(nèi)力圖（見圖 1.4-7），風載內(nèi)力圖（圖 1.4-8），地震作用的內(nèi)力圖（圖 1.4-9）對于恒載內(nèi)力圖和活載內(nèi)力圖都需要先打開圖 1.4-5頁面，勾選相應項目即得到對應的內(nèi)力圖。..圖1.4-5 內(nèi)力種類依次勾選要查看的項目，即可顯示相應的內(nèi)力圖。圖1.4-6a 恒載彎矩圖圖1.4-6b 恒載軸力圖圖1.4-6c 恒載剪力圖活載..圖1.4-7a 活載彎矩包絡(luò)圖圖1.4-7b 活載軸力包絡(luò)圖圖1.4-7c 活載剪力包絡(luò)圖查看水平荷載作用的下的內(nèi)力圖 :圖1.4-8a 左風載彎矩圖圖1.4-8b 右風載彎矩圖..圖1.4-9a 左地震彎矩圖圖1.4-9b 右地震彎矩圖查看內(nèi)力包絡(luò)圖內(nèi)力包絡(luò)圖主要有：彎矩包絡(luò)圖、軸力包絡(luò)圖和剪力包絡(luò)圖，對梁來說，主要是查看彎矩包絡(luò)圖，是梁的分段依據(jù)和設(shè)置隅撐的重要依據(jù)。 對于柱子來說，主要的是彎矩包絡(luò)圖和軸力包絡(luò)圖。其檢查方法同內(nèi)力，可參考前面內(nèi)容。 GJ-1內(nèi)力包絡(luò)圖如下：圖1.4-10a 彎矩包絡(luò)圖圖1.4-10b 軸力包絡(luò)圖1.4-10c剪力包絡(luò)圖檢查剛度（查看撓度圖和節(jié)點位移圖）和內(nèi)力圖一樣，對于結(jié)構(gòu)的變形， 同樣要判斷程序結(jié)果的正確與否。 常見的定性判斷方法：..1、利用結(jié)構(gòu)的對稱性，對稱剛架在正對稱荷載作用下，其變形也是正對稱的，在反對稱荷載作用下，其變形也是反對稱的。2、支座剛接點（柱腳）只有轉(zhuǎn)角，沒有節(jié)點位移；圖1.4-11 鋼梁變形圖選項本工程的主要撓度圖如下：圖1.4-12a 鋼梁（恒+活）絕對撓度圖圖1.4-12b 鋼梁（恒+活）相對撓度圖圖1.4-12c 鋼梁（活）絕對撓度圖圖1.4-12d 鋼梁（活）相對撓度圖..圖1.4-12e鋼梁計算坡度圖在變形圖形正確的基礎(chǔ)上，從剛度的角度來評價是否符合規(guī)范要求，是否比較經(jīng)濟。圖1.4-13 節(jié)點位移本工程的節(jié)點位移如下：圖1.4-15a 恒載節(jié)點位移圖圖1.4-15b 活載節(jié)點位移圖..圖1.4-15c 恒載+活載節(jié)點位移圖圖1.4-15d 左風節(jié)點位移圖圖1.4-15e 右風節(jié)點位移圖圖1.4-15f 吊車水平荷載節(jié)點位移圖圖1.4-15g 左地震作用節(jié)點位移圖..1.4-15h右地震作用節(jié)點位移圖查看計算文件（詳細的計算信息，人工優(yōu)化調(diào)整的重要依據(jù)）詳細的計算文件即PK11.OUT文件，這個文件含有平面計算中的幾乎所有信息，可以作為計算書存檔。內(nèi)容包括結(jié)構(gòu)的基本信息，梁、柱、節(jié)點統(tǒng)計，荷載統(tǒng)計，荷載組合統(tǒng)計，對于每個構(gòu)件的采取的所有荷載組合結(jié)果，以及截面計算時信息，最后給出主要的剛度指標和統(tǒng)計的用鋼量，可簡單判斷方案的經(jīng)濟性?？梢詾榉桨傅恼{(diào)整提供最詳實的方向。對于梁的計算，下面以構(gòu)件梁1為例說明PK11.OUT中關(guān)于構(gòu)件的計算：鋼梁1截面類型=16;布置角度=0;計算長度：Lx=17.89,Ly=3.00構(gòu)件長度=11.88;計算長度系數(shù):Ux=1.51Uy=0.25截面參數(shù):B1=180,B2=180,H=350,Tw=6,T1=10,T2=10軸壓截面分類:X軸:b類,Y軸:c類驗算規(guī)范:門規(guī)CECS102:2002組合號MNVMNV1-33.02-1.38-12.66-12.463.90-5.002-42.45-3.61-16.84-15.745.71-7.0435.95-5.531.623.828.05-0.034-3.49-7.75-2.570.549.86-2.075138.8730.7058.8364.49-24.5924.806129.4428.4754.6561.21-22.7822.757121.2827.1651.8453.50-21.8122.56842.1610.8021.88-6.27-8.7315.62932.728.5717.70-9.55-6.9213.581053.5813.2325.983.97-10.7116.141185.0921.8636.1845.21-15.7514.451275.6519.6332.0041.94-13.9512.4113108.4719.3744.7454.98-13.2617.431499.0317.1440.5651.71-11.4615.3915-11.631.96-0.77-25.550.115.2816-21.06-0.27-4.95-28.831.923.231711.75-0.537.79-15.782.608.26182.31-2.763.61-19.064.416.221924.5610.7610.9618.91-5.733.792015.128.546.7715.64-3.931.742163.526.6125.2335.20-1.588.762254.084.3921.0531.920.226.72..23-43.14-3.17-14.91-30.625.37-2.6424-52.58-5.39-19.09-33.907.18-4.6825-4.18-7.32-0.63-14.349.522.3426-13.62-9.54-4.82-17.6111.330.3027121.1326.6542.6346.15-22.5914.5528105.8223.1836.0339.67-19.8011.612921.176.3920.641.28-4.0616.773012.774.3516.69-0.15-2.4114.4831132.6328.3458.1560.46-22.6925.6432123.1926.1253.9757.18-20.8823.6033116.9125.5151.3750.68-20.4823.153448.4013.1522.56-2.24-10.6314.783538.9710.9218.37-5.51-8.8212.743657.9514.8826.456.79-12.0415.553778.8419.5135.5041.18-13.8515.293869.4117.2831.3237.90-12.0413.2539102.2217.0244.0750.95-11.3618.274092.7814.7939.8847.67-9.5616.2341-5.384.31-0.10-21.51-1.794.4342-14.822.08-4.28-24.790.022.394318.001.828.47-11.740.707.42448.56-0.404.29-15.022.515.384520.199.1210.4816.09-4.404.374610.756.896.3012.81-2.602.334759.154.9724.7632.37-0.259.354849.712.7420.5829.091.557.3149-38.77-1.52-14.43-27.804.04-3.2350-48.21-3.75-18.62-31.075.85-5.27510.19-5.67-0.16-11.518.191.7552-9.25-7.90-4.34-14.7910.00-0.295359.9513.9136.1929.88-10.0521.065445.0810.6229.6423.68-7.3918.065582.3619.1327.0817.55-16.6110.265673.5116.9223.0815.84-14.828.045783.3123.5227.9127.95-19.989.465873.8721.3023.7324.68-18.177.425926.9817.6122.2212.77-16.7615.066017.5415.3818.049.49-14.9613.0261140.8835.6751.5359.33-29.617.9062131.4433.4447.3556.05-27.805.8663140.8835.6751.5359.33-29.6110.8964131.4433.4447.3556.05-27.808.8465-36.9315.82-2.68-24.67-15.2917.4366-46.3713.59-6.86-27.94-13.4815.39..67-13.5615.825.89-14.90-15.2917.4368-22.9913.591.70-18.17-13.4815.396943.2317.8812.9324.72-12.131.847033.8015.668.7521.44-10.33-0.207182.2013.7327.2141.00-7.986.817272.7611.5123.0337.72-6.184.7773-63.90-0.19-16.92-35.451.22-0.6674-73.33-2.41-21.10-38.733.03-2.7075-24.93-4.34-2.64-19.175.374.3176-34.37-6.56-6.82-22.447.172.2777157.5537.8260.8170.29-30.9922.8578148.1135.5956.6267.02-29.1920.8179157.5537.8260.8170.29-30.9922.8580148.1135.5956.6267.02-29.1920.8181-32.384.94-2.78-30.38-4.0417.6082-41.822.71-6.96-33.66-2.2415.5683-9.002.455.78-20.61-1.5517.6084-18.440.221.60-23.890.2515.568574.1319.3337.7035.22-14.8419.498656.9115.1430.9128.15-11.3916.75878.548.2719.42-1.61-6.6617.96882.265.9215.68-2.55-4.5815.4889132.4930.9543.8249.64-26.4613.3790115.2726.7637.0342.57-23.0110.639166.9019.8925.5512.80-18.2811.849260.6117.5421.8011.87-16.209.36---梁的彎矩包絡(luò)---梁下部受拉:截面1234567彎矩-73.33-15.30-45.54-88.31-106.67-97.38-70.29梁上部受拉:截面1234567彎矩157.5534.919.7326.8936.1637.5638.73考慮屈曲后強度強度計算應力比=0.877抗剪強度計算應力比=0.171平面內(nèi)穩(wěn)定最大應力(N/mm*mm)=251.06平面內(nèi)穩(wěn)定計算最大應力比=0.810平面外穩(wěn)定最大應力(N/mm*mm)=256.32平面外穩(wěn)定計算最大應力比=0.827考慮屈曲后強度計算應力比=0.877<1.0..抗剪強度計算應力比=0.171<1.0平面內(nèi)穩(wěn)定最大應力<f=310.00平面外穩(wěn)定最大應力<f=310.00腹板高厚比H0/TW=55.00<[H0/TW]=206.33(CECS102:2002)翼緣寬厚比B/T=8.70<[B/T]=12.38---(恒+活)梁的相對撓度(mm)---截面1234567撓度值0.0020.6045.2765.2575.0572.5158.78最大撓度值=75.33最大撓度/梁跨度=1/237.斜梁坡度初始值:1/14.81變形后斜梁坡度最小值:1/18.22變形后斜梁坡度改變率=0.187<1/3構(gòu)件重量(Kg)=520.25構(gòu)件的核對可以手工進行，也可以借助STS的工具箱。具體可參考第二章內(nèi)容，不同的是驗算規(guī)范需要選擇門式剛架規(guī)程，構(gòu)件類別選擇門式剛架構(gòu)件即可。如下圖：圖1.4-16 構(gòu)件計算..在PK11.OUT文件的最后部分，是一些總結(jié)性的信息，如下圖所示：本工程用鋼量為：4895÷54÷7＝12.95Kg/m2，可以。通過點擊“F結(jié)構(gòu)立面簡圖”可以輸出結(jié)構(gòu)的計算簡圖，作為計算書存檔。通過點擊“E圖形拼接”按鈕對上面所述各圖形進行整理，點擊后打開圖1.4-17所示，填入規(guī)格即可。圖1.4-17 輸入圖紙規(guī)格接著進入操作界面，菜單如右圖所示，可以通過插圖比例菜單改變輸出圖形的比例。選擇好合適的比例后，可以順次把右圖菜單欄各個圖形依次布置在圖面上。布滿一張后，單擊“退出”按鈕后出現(xiàn)，選擇“繼續(xù)“，程序首先自動把剛布置好的圖形輸出，此時可以通過提供的編輯工具對圖面進行處理，處理完成后，單擊“退出“程序又提示輸入圖紙規(guī)格按照上述步驟重復執(zhí)行即可。..1.5施工圖繪制一般來說設(shè)計方案經(jīng)計算分析比較后，一旦確定下來 ,計算的工作就算完成了，接下來的就是繪制施工圖了?，F(xiàn)有的PKPM版本中，用 STS設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)和混凝土有個很大不同之處，這個也是和手工計算繪圖不同的地方。那就是， STS在施工圖繪制菜單完成節(jié)點部分的設(shè)計，然后才能進入最后的繪圖。初學者很容易犯的一個錯誤就是柱梁計算都滿足， 而節(jié)點設(shè)計由于所選柱梁截面不合理而無法設(shè)計或設(shè)計的不合理，螺栓布不開等。只有在節(jié)點設(shè)計中證明梁柱尺寸合理后， 才能認為前面的工作是有效的。 對于門架來說，由于相對簡單很多，即使節(jié)點不合理，需要調(diào)整方案，工作量還是比較少的，對于多高層，則工作量會大很多。單擊“繪施工圖”，打開施工圖繪制工作界面，如圖 1.5-1。圖1.5-1 施工圖繪制界面1.5.1設(shè)置參數(shù)必須首先執(zhí)行，單擊“設(shè)置參數(shù)”打開“圖 1.5-2對話框”，一般取默認即可，點擊確定按鈕。..圖1.5-2 施工圖比例1.5.2拼接、檁托菜單該菜單的主要功能有：1、檢查程序自動生成的拼接點是否正確，是否符合要求，可以根據(jù)需要增加或刪除。2、完成布置梁上的檁托和柱子的檁托。3、需要說明的是，如此處布置了檁托，則施工圖中會出現(xiàn)。否則，程序不繪出。1.5.3節(jié)點設(shè)計點擊節(jié)點設(shè)計，打開“輸入或修改設(shè)計參數(shù)界面” ，包括4個選項卡，如以下圖所示圖1.5-3a 連接節(jié)點形式界面..規(guī)范鏈接：梁柱剛性節(jié)點——《門規(guī)》7.2.1連接節(jié)點形式選項卡完成節(jié)點類型的選擇，程序提供如下幾種節(jié)點類型。梁柱剛性節(jié)點：4種，即端板豎放、端板平放、端板斜放、端板加腋。屋脊剛性節(jié)點：2種，即端板兩端帶加勁肋和一端帶加緊肋，選類型2。中間梁柱節(jié)點：2種，柱子貫通和梁貫通。選類型2。設(shè)計知識：門式剛架的梁柱節(jié)點一般是通過端板借助于高強螺栓實現(xiàn)其連接的。幾種不同梁柱連接形式的區(qū)別：端板平放可以減小節(jié)點的設(shè)計剪力，端板豎放，和斜放都能增加力臂，但斜放對加工和安裝都有較高要求，一般很少采用。圖1.5-3b連接節(jié)點形式界面程序根據(jù)前面計算模型選擇的柱腳自動把未用到的柱腳變成不可選狀態(tài)。柱腳類型：鉸接2種，剛接2種。規(guī)范鏈接：柱腳類型：《門規(guī)》7.2.17柱腳錨栓鋼號：《門規(guī)》7.2.18..柱腳錨栓直徑 D：《門規(guī)》7.2.18柱腳底板錨栓孔徑（比直徑增大值） ：《門規(guī)》8.2.7柱下端與底板連接焊縫形式： 《門規(guī)》7.2.19，《門規(guī)》7.2.20，圖1.5-3c 連接節(jié)點設(shè)計參數(shù)界面本菜單主要是解決螺栓計算，門式剛架的剛節(jié)點一般用高強螺栓的連接形式實現(xiàn)。規(guī)范鏈接：高強螺栓（摩擦型和承壓型） （等級有 8.8級，和10.9級）：《門規(guī)》7.2.3連接處構(gòu)件接觸面處理方法： 《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》表 7.2.2-1構(gòu)件翼緣和腹板與端板連接焊縫的形式： 《門規(guī)》7.2.10..圖1.5-3d 鋼板厚度規(guī)格化界面全部選填好后，單擊確定按鈕。程序自動進行節(jié)點設(shè)計。單擊節(jié)點修改按鈕，如有不滿足項目，程序自動給出下圖提示，按任意鍵即可。此時，可以快速的使用“出錯信息”菜單查看不滿足信息的具體內(nèi)容，本工程不滿足的是程序提示“柱腳需要設(shè)置抗剪鍵”，屬于警告信息，是由于按照規(guī)范錨拴不能承受剪力，如柱腳剪力V>0.4N時，需要通過設(shè)置抗剪鍵來抵抗這個超過部分的剪力。可以通過構(gòu)造措施來保證，故可不用理會這個警告信息。..圖1.5-4出錯信息詳細的節(jié)點計算信息可以通過查看“節(jié)點文件”來完成圖1.5-5節(jié)點文件如要對個別節(jié)點進行修改，可通過修改節(jié)點菜單完成單擊“修改節(jié)點”，彈出下圖：..輸入需要修改的剖面號即可，如輸入 5，則程序彈出圖 1.5-6圖1.5-6 節(jié)點修改1.5.4繪圖節(jié)點設(shè)計完成后，就可以進入施工圖繪制了。程序提供了3種出圖形式，即整體繪圖、構(gòu)件詳圖、節(jié)點詳圖。用戶可以根據(jù)需要選擇其中一種即可?，F(xiàn)以整體繪圖為例說明。單擊“整體繪圖”后，程序提示輸入繪圖信息，如下圖1.5-7施工圖繪制信息一般取默認即可，確定后，程序自動進行圖紙繪制..圖1.5-8 施工圖繪制用戶可以用程序提供的編輯工具進行圖面整理。 “移動圖塊”和“移動標注”是經(jīng)常需要用到的命令。用戶可以直接在此工作環(huán)境下進行圖紙的進一步美化， 也可以借助于其他工作平臺進行。構(gòu)件詳圖和節(jié)點詳圖都需要用戶先指定繪圖的范圍， 在使用這兩種繪圖方式時， 程序都提供交互單選方式和全部選擇方式。 用戶可根據(jù)需要選擇。 選擇好繪制范圍后， 其余操作與整體操作相同。這里需要說明的是 STS出的門架施工圖需要人工校核， 特別是對一些剖面圖， 尺寸往往有些偏差，還有就是有些板尺寸是 79之類的數(shù)，制作不方便，調(diào)整到 5的整數(shù)倍為宜。接下來可以通過統(tǒng)計材料菜單繪制材料表，單擊統(tǒng)計材料，程序打開如下頁面圖1.5-9 鋼材訂貨表單擊確定后，程序自動完成材料表的繪制。..1.6維護結(jié)構(gòu)設(shè)計編者按：檁條和墻梁是門式剛架屋蓋體系和墻架體系的主要構(gòu)件， 其特點是覆蓋面積很大，在總用鋼量中的比例不小，是維護系統(tǒng)設(shè)計中的主要內(nèi)容，其設(shè)計可以通過 STS“工具箱”模塊的主菜單 1實現(xiàn)。1.6.1 簡支檁條設(shè)計圖1.6-1 工具箱主菜單進入主菜單 1后顯示“檁條、墻梁、隅撐計算和施工圖”頁面，如圖 1.6-2 所示圖1.6-2 檁條、墻梁、隅撐計算和施工圖..單擊按鈕“1簡支檁條計算”進入檁條設(shè)計計算。出現(xiàn)如圖 1.6-3 所示的“簡支檁條設(shè)計”對話框。第一次設(shè)計需要輸入名稱，本例輸入文件名為“ LT-1”。調(diào)整設(shè)計時，可單擊“選擇已有檁條”按鈕，打開“對話框” ，單擊“LT-1”，選擇確認按鈕即可。按照本工程的實際情況輸入有關(guān)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)輸入完畢，檢查無誤后，單擊“計算”按鈕，程序提示輸入計算結(jié)果文件名稱，默認為“LT-1”，本例取默認文件名，接下來程序自動完成檁條的計算，之后彈出檁條計算結(jié)果文件.圖1.6-3“簡支檁條設(shè)計”對話框本工程檁條計算的參數(shù)按照上圖中的參數(shù)。下面對其中重要的參數(shù)作些說明：1、檁條形式與截面名稱是相關(guān)的。改變檁條形式后，截面名稱中的系統(tǒng)數(shù)據(jù)即時更新。當系統(tǒng)截面不能滿足需要時，用戶可以通過右上方的 按鈕增加截面。2、凈截面系數(shù)：簡支檁條的控制彎矩出現(xiàn)在跨中，此處開孔的可能主要是和屋面板的連接開孔。相對主體結(jié)構(gòu)可放寬該系數(shù)。3、“屋面板能阻止檁條上翼緣側(cè)向失穩(wěn)”勾選框選擇后，程序才會按照附錄 E計算。4、拉條作用：實質(zhì)是拉條的設(shè)置位置，而拉條的位置影響計算方法的選擇，當拉條能阻止下翼緣失穩(wěn)時，選《冷彎薄壁規(guī)范》驗算合理；拉條能阻止下翼緣失穩(wěn)時，選《門規(guī)》驗算合理。5、屋面板慣性矩：每米屋面板的慣性矩，如按門規(guī)計算，風吸力按附錄 E，則必須輸入該數(shù)據(jù)。可以按實際用的屋面板的資料修改此參數(shù)， 但一般沒必要修改， 按程序默認的數(shù)值足夠滿足工程對結(jié)果精度的要求。6、軸力設(shè)計值：當考慮檁條兼作剛性系桿，必須考慮檁條承受的軸力，按壓彎構(gòu)件驗算。通常單獨設(shè)置剛性系桿，因此可按程序默認的 0。此時程序計算后，在計算書中會給出檁條..能同時承受的最大軸力，供用戶參考。7、調(diào)整后的基本風壓值：必須考慮1.05的增大系數(shù)，即把根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》的查到的基本風壓乘以1.05。8、風荷載體形系數(shù)，用戶可根據(jù)實際情況自己手算后輸入，也可由程序自動生成（選擇規(guī)范、建筑形式、計算檁條所在分區(qū)），用戶進行檢查確認。9、風壓高度變化系數(shù)：程序默認為 1。用戶必須根據(jù)建筑實際高度進行檢查確認。10、其他參數(shù)根據(jù)實際填寫即可。規(guī)范鏈接：檁條選用鋼材——《門規(guī)》 3.3.1 第2款，實腹式檁條截面形式——《門規(guī)》 3.3.1 第3款， 《門規(guī)》6.3.2，計算模型——《門規(guī)》 6.3.4拉條設(shè)置規(guī)定——《門規(guī)》 6.3.5，《門規(guī)》6.3.6風吸力作用下的計算——《門規(guī)》 6.3.7 第3款屋面傾角，根據(jù)坡度計算出檐口處銳角。設(shè)計知識：1、檁條的結(jié)構(gòu)布置與屋面天窗、采光帶設(shè)置、壓型鋼板類型有關(guān)，本工程比較簡單，屋面無天窗和采光帶等。2、檁條截面形式的選擇與跨度、荷載、檁距等有關(guān)，對于門式剛架輕剛結(jié)構(gòu)來說，多采用冷彎C型鋼和冷彎Z型鋼實腹式截面。3、檁條下翼緣在風吸力作用下的穩(wěn)定性一般不通過構(gòu)造措施來保證，工程中往往采取計算來保證。4、拉條一般布置在檁條上翼緣 ,認為能約束上翼緣的穩(wěn)定。 結(jié)果分析檁條的結(jié)果全部反映在計算書中，主要的驗算指標有：1、強度指標2、風吸力作用下的穩(wěn)定3、垂直于屋面的撓度設(shè)計不滿足時的調(diào)整方法：簡單的判別方法是看計算書最后部分 ,如有未通過項目，輸出不滿足，如滿足，則輸出設(shè)計滿足。對于不滿足的項目要具體分析， 強度不滿足需要增大檁條截面， 如是穩(wěn)定不滿足，可通過設(shè)置拉條，撓度不滿足時，有效的調(diào)整方法是增大慣性矩，增加截面高度很有效。本例的檁條計算書如下，通過分析可知，檁條由強度控制，且已接近控制指標，可以。-----------------------------------------------------------------------------|冷彎薄壁型鋼檁條設(shè)計輸出文件||輸入數(shù)據(jù)文件:LT-1||輸出結(jié)果文件:LT.OUT||設(shè)計時間:12/10/2006|-----------------------------------------------------------------------------設(shè)計依據(jù)======建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 (GB50009--2001)..冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范 (GB50018-2002)門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 (CECS102:2002)設(shè)計數(shù)據(jù)======屋面坡度(度): 3.814檁條跨度 (m): 7.000檁條間距 (m): 1.500設(shè)計規(guī)范: 門式剛架規(guī)程 CECS102:2002風吸力下翼緣受壓穩(wěn)定驗算：按附錄 E驗算檁條形式: 卷邊槽形冷彎型鋼 C220X75X20X2.2鋼材鋼號：Q235鋼拉條設(shè)置:設(shè)置兩道拉條拉條作用:能約束檁條上翼緣凈截面系數(shù): 0.950檁條僅支承壓型鋼板屋面 (承受活荷載或雪荷載 ),撓度限值為 1/150屋面板為兩跨或兩跨以上面板屋面板能阻止檁條側(cè)向失穩(wěn)構(gòu)造不能保證風吸力作用下翼緣受壓的穩(wěn)定性每米寬度屋面板的慣性矩 (m4): 0.200000E-06建筑類型:封閉式建筑分區(qū):中間區(qū)基本風壓:0.473風荷載高度變化系數(shù):1.000風荷載體型系數(shù):-1.150風荷載標準值(kN/m2):-0.544屋面自重標準值(kN/m2):0.200活荷載標準值(kN/m2):0.500雪荷載標準值(kN/m2):0.400積灰荷載標準值(kN/m2):0.000檢修荷載標準值(kN):1.000=====截面及材料特性======檁條形式:卷邊槽形冷彎型鋼C220X75X20X2.2b=75.000h=220.000c=20.000t=2.200A=0.8620E-03Ix=0.6268E-05Iy=0.6171E-06It=0.1391E-08Iw=0.5742E-08Wx1=0.5699E-04Wx2=0.5699E-04Wy1=0.2970E-04Wy2=0.1138E-04鋼材鋼號：Q235鋼屈服強度fy=235.000強度設(shè)計值f=205.000..考慮冷彎效應強度 f'= 215.313-----------------------------------------------------------------------------=====截面驗算 ======-----------------------------------------------|1.2 恒載+1.4(活載+0.9積灰+0.6風載(壓力))組合|-----------------------------------------------彎矩設(shè)計值(kN.m):Mx= 9.113彎矩設(shè)計值(kN.m):My= 0.014有效截面計算結(jié)果 :Ae=0.7962E-03 Iex=0.5700E-05 Iey=0.5999E-06Wex1=0.4865E-04Wex2=0.4865E-04Wex3=0.5543E-04Wex4=0.5543E-04Wey1=0.2834E-04Wey2=0.1114E-04Wey3=0.2834E-04Wey4=0.1114E-04截面強度(N/mm2): σmax= 197.677<= 205.000-----------------------------|1.0 恒載+1.4風載(吸力)組合|-----------------------------彎矩設(shè)計值(kN.m) :Mxw= -4.750彎矩設(shè)計值(kN.m) :Myw= 0.003有效截面計算結(jié)果 :Ae=0.8556E-03θe=0.0000E+00Iex=0.6193E-05Iey=0.6165E-06Wex1=0.5671E-04Wex2=0.5671E-04Wex3=0.5589E-04Wex4=0.5589E-04Wey1=0.2974E-04Wey2=0.1136E-04Wey3=0.2974E-04Wey4=0.1136E-04截面強度(N/mm2):σmaxw=89.579<=205.000按門式剛架規(guī)程CECS102:2002附錄E計算:下翼緣壓彎屈曲承載力降低系數(shù):χ=0.772垂直荷載引起的下翼緣側(cè)向彎矩:My'=-0.054下翼緣的穩(wěn)定性(N/mm2):fstabw=123.146<=205.000------------------------------|荷載標準值作用下，撓度計算|------------------------------垂直于屋面的撓度(mm):v=26.999<=46.667-----------------------------------------------------------------------------..===== 計算滿足 ======-----------------------------------------------------------------------------檁條能夠承受的最大軸力設(shè)計值為 (KN):N= 0.000-----------------------------------------------------------------------------=====計算結(jié)束======1.6.2簡支墻梁設(shè)計單擊“圖1.6-2”中的按鈕“3簡支墻梁計算”進入墻梁設(shè)計計算。出現(xiàn)如“圖1.6-4”所示的“墻梁設(shè)計”對話框。圖1.6-4 “墻梁設(shè)計”對話框先輸入名稱，本例輸入文件名為“ QL-1”。調(diào)整設(shè)計時，可單擊“選擇已有墻梁數(shù)據(jù)”按鈕，打開“對話框”，單擊“QL-1”，選擇確認按鈕，即可修改設(shè)計。按照本工程的實際情況輸入有關(guān)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)輸入完畢，檢查無誤后，單擊“計算”按鈕，程序提示輸入計算結(jié)果文件名稱，默認為“QL-1”，本例取默認文件名，接下來程序自動完成計算，之后彈出計算結(jié)果文件。規(guī)范鏈接：選用鋼材——《門規(guī)》3.3.1第2款，實腹式截面形式——《門規(guī)》3.3.1第3款，《門規(guī)》6.4.1，計算模型——《門規(guī)》6.4.2拉條設(shè)置規(guī)定——《門規(guī)》6.4.3，風吸力作用下的計算——《門規(guī)》6.4.4第2款，調(diào)整后的基本風壓按照《門規(guī)》需要根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》的基本風壓乘以1.05。..設(shè)計知識：1、墻梁的結(jié)構(gòu)布置要考慮建筑的門窗、雨篷、墻面材料等因素綜合確定。2、其它內(nèi)容參考檁條部分。本墻梁計算結(jié)果如下：-----------------------------------------------------------------------------| 冷彎薄壁型鋼墻梁設(shè)計輸出文件 || 輸入數(shù)據(jù)文件: QL-1 || 輸出結(jié)果文件: QL.OUT || 設(shè)計時間: 12/10/2007 |-----------------------------------------------------------------------------=====設(shè)計依據(jù) ======建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 (GB50009--2001)冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范 (GB50018-2002)門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 (CECS102:2002)=====設(shè)計數(shù)據(jù) ======墻梁跨度 (m): 7.000墻梁間距 (m): 1.500設(shè)計規(guī)范: 門式剛架規(guī)程 CECS102:2002風吸力下翼緣受壓穩(wěn)定驗算：按附錄 E驗算墻梁形式: 卷邊槽形冷彎型鋼 C220X75X20X2.2墻梁布置方式 : 口朝下鋼材鋼號：Q235鋼拉條設(shè)置: 設(shè)置兩道拉條拉條作用: 能約束墻梁外翼緣凈截面系數(shù): 0.900墻梁支承壓型鋼板墻 ,水平撓度限值為 1/100墻板能阻止墻梁側(cè)向失穩(wěn)構(gòu)造不能保證風吸力作用墻梁內(nèi)翼緣受壓的穩(wěn)定性墻梁不支撐墻板重量單側(cè)掛墻板每米寬度墻板的慣性矩 (m4): 0.200000E-06..建筑類型: 封閉式建筑分區(qū): 中間區(qū)基本風壓: 0.473風荷載高度變化系數(shù) : 1.000迎風風荷載體型系數(shù) : 1.000背風風荷載體型系數(shù) : -1.100迎風風荷載標準值 (kN/m2): 0.473背風風荷載標準值 (kN/m2): -0.520=====截面及材料特性 ======墻梁形式: 卷邊槽形冷彎型鋼 C220X75X20X2.2b= 75.000 h= 220.000 c= 20.000 t= 2.200A=0.8620E-03 Ix=0.6268E-05 Iy=0.6171E-06It=0.1391E-0