STS專業(yè)知識講座

鋼構(gòu)造設(shè)計軟件STS應(yīng)用——門式剛架部分第1頁門式剛架建筑特點（1）輕型化，適用于單層房屋鋼構(gòu)造，且屋面為壓型鋼板，以減輕建筑自重，墻面為壓型鋼板或是磚墻圍護構(gòu)造。（2）吊車噸位：A1-A5工作級別橋式吊車≤20t懸掛式起重機≤3t尤其適用于無吊車單跨或多跨房屋，輕型房屋剛度相對差，吊車噸位大則剎車力大、荷載大、對構(gòu)造受力影響就大。若懸掛吊車噸位大，也許剛架撓度難于滿足要求或設(shè)計效果不經(jīng)濟。（3）常用跨度：18-30m，規(guī)程跨度可做到36m。（4）常用高度：一般是4.5-9m，有橋式吊車不超出12m。第2頁門式剛架構(gòu)造特點（1）主體構(gòu)造采取單層門式剛架，剛架能夠是單跨、雙跨或多跨，還能夠帶附跨。（2）采取變化構(gòu)件截面伎倆以適應(yīng)彎矩變化是門式剛架輕型化技術(shù)措施之一。柱腳常用鉸接，當(dāng)有橋式吊車時柱宜采取等截面、橋式吊車5t以上時柱腳固接。（3）剛架間距一般為6-9m，間距7.5m較合適，間距太大將增加檁條用鋼量。（4）剛架斜梁坡度取決于屋面排水坡度，一般為1/8-1/20。第3頁用STS進行門剛設(shè)計簡單介紹第4頁第5頁屋面恒載：一般包括屋面、檁條、支撐等構(gòu)件自重，另外，懸掛附加永久物體重量，例如噴淋系統(tǒng)、機械設(shè)備、電力系統(tǒng)和吊頂?shù)葢覓旌奢d也應(yīng)視為恒載，按照實際情況取用。計算剛架活載：《門剛規(guī)程》規(guī)定當(dāng)采取壓型鋼板輕型屋面時，屋面豎向均布活荷載標(biāo)準值應(yīng)取0.5KN/m2，對受荷水平投影面積大于60m2剛架構(gòu)件，屋面豎向均布活荷載標(biāo)準值可取大于0.3KN/m2。計算檁條活載：一般取0.5KN/m2。雪荷載：根據(jù)沈建發(fā)（2007）40號文獻規(guī)定，輕型鋼結(jié)構(gòu)建筑基本雪壓應(yīng)適當(dāng)提高，按《荷載規(guī)范》中給出123年一遇雪壓采取，屋面積雪分布系數(shù)按《荷載規(guī)范》中提高1.5倍采取。積灰荷載：根據(jù)《荷載規(guī)范》中要求取值。地面粗糙度：在地質(zhì)報告中提供。敞開式建筑：外墻面最少有80％敞開建筑。

部分封閉式建筑：受外部正風(fēng)壓力墻面上孔口總面積超出該建筑物其他外包面（墻面和屋面）上孔口面積總和，并超出該墻毛面積5％，且建筑物其他外包面開孔率不超出20％建筑。

封閉式建筑：在所封閉空間中無符合部分封閉式建筑或敞開式建筑定義那類孔口建筑。

基本風(fēng)壓：根據(jù)《荷載規(guī)范》中表格取值。風(fēng)壓調(diào)整系數(shù)：在《門剛規(guī)程》附錄A中，要求為1.05。第6頁進行立面編輯時，點擊橫向軸線即是進行其中一榀剛架二維模型輸入，點擊縱向軸線即是進行系桿、柱間支撐二維模型輸入。第7頁第8頁第9頁在梁變截面處罰段第10頁受荷寬度為所計算榀剛架在垂直剛架方向承受恒載、活載、風(fēng)荷載寬度，對于中間榀一般為縱向柱距，端榀一般為端榀與第二榀間距離二分之一。梁平面外計算長度，一般有三種取法：一是取上翼緣橫向支撐節(jié)距（一般取檁距倍數(shù)）；二是取隅撐間距取3m；三是取3m，也就是在不少輕型房屋門式剛架中取2個檁距。第11頁第12頁第13頁平面外計算長度程序默認值為桿件實際長度。在STS平面分析程序中，平面內(nèi)計算長度系數(shù)默以為(-1)，(-1)表達由程序自動確定計算長度系數(shù)，對于門式剛架，且選擇門規(guī)驗算時，平面內(nèi)計算長度按門規(guī)側(cè)移剛度辦法程序自動確定，假如手工修改為一種大于0數(shù)，則程序就采取手工輸入值作為計算長度系數(shù)。對于絕大多數(shù)情況，能夠不用修改這個（-1）值，由程序自動確定，不過帶夾層門式剛架，對于夾層柱需要考慮手工修改。第14頁一般抗風(fēng)柱為兩端鉸接，應(yīng)當(dāng)注意是兩端鉸接構(gòu)件不能采取變截面構(gòu)件輸入。注意：變截面桿件上荷載，不允許有跨中彎矩或偏心集中力，存在該類荷載時，可在桿間增加節(jié)點，轉(zhuǎn)化為節(jié)點荷載輸入。第15頁應(yīng)當(dāng)注意是要求輸入最大、最小輪壓產(chǎn)生吊車荷載，不是指吊車資料中最大輪壓和最小輪壓，而是根據(jù)影響線求出最大、最小輪壓對牛腿位置作用力。能夠利用“導(dǎo)入吊車荷載值”這個功能計算。第16頁08版本軟件中增加了懸掛吊車荷載輸入，懸掛吊車不用考慮橫向水平荷載，布置在梁與梁節(jié)點上，假如作用在梁間，需要在作用位置增加節(jié)點。第17頁第18頁根據(jù)不一樣構(gòu)造類型選擇對應(yīng)選項，程序?qū)⒏鶕?jù)對應(yīng)規(guī)范條文采取不一樣計算與控制。

0.單層鋼構(gòu)造廠房，不適用于《門規(guī)》單層鋼構(gòu)造廠房選擇此選項，程序?qū)凑铡犊挂?guī)》9.2章內(nèi)容進行控制。

1.門式剛架輕型房屋鋼構(gòu)造，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)》。

2.不超出12層鋼構(gòu)造，按《抗規(guī)》8章內(nèi)容進行控制，按8.3.2-1對框架梁柱板件寬厚比進行控制。

3.超出12層鋼構(gòu)造，按《抗規(guī)》8章內(nèi)容進行控制，按8.3.2-2對框架梁柱板件寬厚比進行控制。

第19頁設(shè)計規(guī)范應(yīng)根據(jù)各個規(guī)范不一樣適用條件選擇：0.《鋼構(gòu)造設(shè)計規(guī)范》，適用于工業(yè)與民用房屋和一般構(gòu)筑物。

1.《門式剛架輕型房屋鋼構(gòu)造規(guī)程》，適用于主要承重構(gòu)造為單跨或多跨實腹門式剛架，具有輕型屋蓋和輕型外墻(低烈度地域也可采取砌體)，無橋式吊車或有起重量不大于20TA1~A5工作級橋式吊車或3T懸掛式起重機單層房屋鋼構(gòu)造。

2.《輕型鋼構(gòu)造設(shè)計規(guī)程》（上海市標(biāo)準DBJ－68－97）

3.《冷彎薄壁型鋼構(gòu)造設(shè)計規(guī)范》（GB50018），適用于建筑工程冷彎薄壁型鋼構(gòu)造。

《門規(guī)》對應(yīng)內(nèi)容在“3.4變形要求”和“3.5構(gòu)造要求”中要求

只有選擇計算規(guī)范為《門規(guī)》時適用，對于坡度大于1：2.5門式剛架斜梁構(gòu)件，不能忽視構(gòu)件軸力產(chǎn)生應(yīng)力，因此除應(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。

第20頁考慮除了構(gòu)件理論計算重量以外節(jié)點板，連接件等附件重量。一般取1.2，假如面層采取厚涂型防火涂料還應(yīng)當(dāng)適量放大或者換算成荷載輸入。一般對于桁架構(gòu)造，選擇無側(cè)移這一項是計算構(gòu)件時用到一種參數(shù)。鋼構(gòu)造連接多為螺栓連接，螺栓孔對構(gòu)件強度會有削弱作用，此參數(shù)即是為了考慮這個削弱作用而設(shè)置。它只針對強度計算，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;螺栓連接時能夠采取默認值0.85。對于不一樣構(gòu)造類型和構(gòu)造設(shè)計使用年限要求，取值0.95或1.0。一般都應(yīng)當(dāng)考慮恒載作用下柱軸向變形，尤其是對像桁架一類對柱軸向變形比較敏感構(gòu)造。第21頁1、《技術(shù)措施》中18.8.1表達：單層門式剛架輕型房屋鋼構(gòu)造一般在抗震設(shè)防烈度不大于等于7度地域可不進行抗震設(shè)計。18.8.7中表達：當(dāng)設(shè)防烈度為7度及以上時，應(yīng)采取對應(yīng)抗震構(gòu)造措施。2、《門剛規(guī)程》中3.2.4表達：地震作用應(yīng)按現(xiàn)行國家《抗震規(guī)范》中要求計算。3、《抗震規(guī)范》中9.2.1表達：不適用于單層輕型鋼構(gòu)造廠房。4、《門剛規(guī)范》條文說明中3.1.4說法與《技術(shù)措施》中相同?！犊挂?guī)》中規(guī)則構(gòu)造不進行扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)計算時，平行于地震作用方向邊榀地震作用效應(yīng)應(yīng)乘以增大系數(shù)。第22頁程序給出默認值均是根據(jù)《荷規(guī)》有關(guān)條文，一般無需更改第23頁門式剛架是活荷載敏感構(gòu)造，按理論上講應(yīng)當(dāng)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小低矮房屋，在沒有其他建筑遮擋時，陰陽兩面雪幾乎是同步融化，無不利布置影響，因此此時能夠不考慮活載不利布置。但對于存在高低跨等有也許造成積雪不均勻時，不均勻分布系數(shù)應(yīng)按《荷規(guī)》對應(yīng)取用，考慮活荷不利布置。第24頁優(yōu)化能夠自動滿足強度、穩(wěn)定、長細比、柱頂位移、撓跨比、屋面坡度變化率等限制條件，這是個可選過程，能夠把優(yōu)化成果中截面數(shù)值作為自己設(shè)計一種參照。第25頁在恒載+活載作用下梁撓度、坡度變化率（控制在1/3以內(nèi)）驗算圖形查看計算書輸出強度、穩(wěn)定、長細比驗算成果圖形輸出風(fēng)荷載、吊車荷載、地震作用下柱頂位移圖形輸出第26頁第27頁屋面構(gòu)件自動布置第28頁墻面構(gòu)件自動布置第29頁一般采取都是實腹式檁條，常用一般型鋼檁條和薄壁型鋼檁條。截面高度一般取跨度1/35~1/50。檁條與屋面應(yīng)做可靠連接，以確保屋面能起到制止檁條側(cè)向失穩(wěn)作用?！堕T規(guī)》6.3.7中說明在風(fēng)吸力作用下，當(dāng)屋面能制止檁條上翼緣側(cè)向位移和扭轉(zhuǎn)時，受壓下翼緣穩(wěn)定性應(yīng)當(dāng)按照規(guī)程中附錄E要求計算，一般不采取構(gòu)造來確保穩(wěn)定性。當(dāng)檁條跨度≤4m時，可按計算要求確定是否設(shè)計拉條；當(dāng)檁條跨度4m＜l≤6m，對荷載或檁距較小檁條可設(shè)置一道拉條；對荷載及檁距較大，或跨度＞6m檁條可設(shè)置兩道拉條。一般輕剛彩板屋面取程序默認值，屋面板慣性矩在板型圖籍中能夠查到,根據(jù)你所采取板型不一樣進行選擇。一般時候檁條按受彎構(gòu)件考慮，軸力為0，當(dāng)考慮檁條兼做系桿時，軸力設(shè)計值包括山墻風(fēng)荷載和吊車水平力，可通過手工計算得到，三維建模程序能自動計算。

第30頁h取檁條截面高度二分之一和100mm之間小值。顧客能夠調(diào)整其他數(shù)據(jù)程序自動從整體模型中取得第31頁當(dāng)墻檁雙側(cè)都有墻面板連接時，則側(cè)向穩(wěn)定可由墻面板來避免，墻檁只需作強度驗算。第32頁表中構(gòu)件名稱、抗風(fēng)柱高度、抗風(fēng)柱間距、鋼材鋼號和有關(guān)墻梁信息是程序自動從整體模型中取得和計算。抗風(fēng)柱是兩端鉸接。調(diào)整后基本風(fēng)壓是用《荷載規(guī)范》中查得基本風(fēng)壓值乘以1.05調(diào)整系數(shù)輸入。抗風(fēng)柱驗算規(guī)范一般采取普鋼規(guī)范。第33頁屋面支撐需要根據(jù)山墻抗風(fēng)柱連接類型設(shè)置情況來選用，假如山墻抗風(fēng)柱兩端鉸接，一般考慮二分之一山墻風(fēng)荷傳遞到屋面，并由屋面支撐承當(dāng)。一般編號次序是從左向右，一般對于一種等間距布置屋面支撐，第一種與最后一種交叉支撐桿受力最大。對于圓鋼優(yōu)選截面控制條件是強度控制；對于角鋼是由強度、允許長細比共同控制對于坡屋面能夠取平均屋面高度第34頁柱間支撐類型包括交叉支撐、門形支撐、雙片支撐、雙層支撐、多層支撐等交叉支撐一般按單拉桿設(shè)計