钢结构教材.pdf

钢结构设计软件STS实例解析钢结构设计软件STS实例解析软件咨询部郭丽云中国建筑科学研究院建筑工程软件研究所软件咨询部郭丽云中国建筑科学研究院建筑工程软件研究所?门式刚架结构设计门式刚架结构设计门式刚架结构设计门式刚架结构设计?框架结构设计框架结构设计框架结构设计框架结构设计主要内容主要内容第一部分 门式刚架结构设计门规的适用范围门规的适用范围 门规门规1.0.2 本规程适用于主要承重结构为单跨或多跨实腹门式刚架、具有轻型屋盖和轻型外墙、无桥式吊车或有起重量不大于本规程适用于主要承重结构为单跨或多跨实腹门式刚架、具有轻型屋盖和轻型外墙、无桥式吊车或有起重量不大于20T的的A1A5工作级别桥式吊车或工作级别桥式吊车或3T悬挂式起重机的单层房屋钢结构的设计、制作和安装。悬挂式起重机的单层房屋钢结构的设计、制作和安装。-1-第一部分 门式刚架结构设计依据门规进行门式刚架设计需满足哪些条件？依据门规进行门式刚架设计需满足哪些条件？跨度宜为936m跨度宜为936m 柱距宜为69m柱距宜为69m 柱高宜为4.512m柱高宜为4.512m 桥式吊车宜为起重量=20t、轻级工作制（A桥式吊车宜为起重量=20t、轻级工作制（A1 1AA5 5）；悬挂吊车宜为起重量=3t）；悬挂吊车宜为起重量=3t 屋面坡度宜为1/81/20屋面坡度宜为1/81/20三维设计操作流程三维设计操作流程二维设计操作流程二维设计操作流程-2-【例题1】：】：某单跨双坡门式刚架厂房，跨度36m，总长度90m，刚架柱距7.5 m，檐口高度9m，屋面坡度1/10，平面图如下图。钢材采用Q345。恒荷载0.3kN/m2，活荷载（取屋面活荷载和雪荷载中较大值）0.3kN/m2，基本风压0.35kN/m2，地面粗糙度为B类。檩条采用高强镀锌冷弯薄壁卷边Z形钢檩条。某单跨双坡门式刚架厂房，跨度36m，总长度90m，刚架柱距7.5 m，檐口高度9m，屋面坡度1/10，平面图如下图。钢材采用Q345。恒荷载0.3kN/m2，活荷载（取屋面活荷载和雪荷载中较大值）0.3kN/m2，基本风压0.35kN/m2，地面粗糙度为B类。檩条采用高强镀锌冷弯薄壁卷边Z形钢檩条。结构平面图整体建模立面编辑建立二维模型：建立二维模型：输入几何信息输入几何信息 输入荷载信息输入荷载信息 输入补充信息输入补充信息截面优化截面优化二维计算二维计算-3-建立二维模型如何合理确定门式刚梁的单坡分段数与分段比?如何合理确定门式刚梁的单坡分段数与分段比?自动生成构件截面与铰接信息的原则自动生成构件截面与铰接信息的原则焊接工形截面轴压截面分类如何选用焊接工形截面轴压截面分类如何选用软件对荷载的方向是如何规定的软件对荷载的方向是如何规定的为何刚架与檩条的活荷载分别定义为何刚架与檩条的活荷载分别定义如何确定门式刚架柱、梁的平面外计算长度?如何确定门式刚架柱、梁的平面外计算长度?如何选取风荷载的计算规范如何选取风荷载的计算规范参数输入中结构类型的选择与抗震规范的规定如何对应参数输入中结构类型的选择与抗震规范的规定如何对应建立二维模型何时勾选何时勾选“钢梁还要按压弯构件验算平面内稳定性钢梁还要按压弯构件验算平面内稳定性”“摇摆柱设计内力放大系数摇摆柱设计内力放大系数”如何确定如何确定“净截面和毛截面比值净截面和毛截面比值”如何确定如何确定如何考虑如何考虑“地震作用效应增大系数地震作用效应增大系数”附加重量与恒荷输入有何区别附加重量与恒荷输入有何区别如何正确设计两种类型的抗风柱如何正确设计两种类型的抗风柱如何确定边榀抗风柱的计算长度？如何确定边榀抗风柱的计算长度？如何合理确定门式刚梁的单坡分段数与分段比?如何合理确定门式刚梁的单坡分段数与分段比?门式刚架当跨度较大或房屋较高时，为适应弯矩变化，节约材料，通常采用变截面构件来设计，变截面时根据需要可改变腹板的高度、厚度及翼缘的宽度。在门式刚架当跨度较大或房屋较高时，为适应弯矩变化，节约材料，通常采用变截面构件来设计，变截面时根据需要可改变腹板的高度、厚度及翼缘的宽度。在“门式刚架网格输入向导门式刚架网格输入向导”中需输入梁的分段数和分段比例，它应根据构件弯矩的反弯点位置来确定。即通过在各分段内布置不同截面的梁来适应弯矩的变化。中需输入梁的分段数和分段比例，它应根据构件弯矩的反弯点位置来确定即通过在各分段内布置不同截面的梁来适应弯矩的变化。-4-由上图可知反弯点大致在1/3点处，所以设梁的分段数为两段，分段比为1：2。优化计算后结果如下：标准截面类型(1)27,320,320,450,850,6.0,12.0,12.0,5(2)27,300,300,850,600,6.0,10.0,10.0,5(3)27,160,160,600,650,6.0,8.0,8.0,5(4)27,300,300,600,850,6.0,10.0,10.0,5(5)27,160,160,650,600,6.0,8.0,8.0,5所有钢柱的总重量(Kg)=1347.所有钢梁的总重量(Kg)=由上图可知反弯点大致在1/3点处，所以设梁的分段数为两段，分段比为1：2。优化计算后结果如下：标准截面类型(1)27,320,320,450,850,6.0,12.0,12.0,5(2)27,300,300,850,600,6.0,10.0,10.0,5(3)27,160,160,600,650,6.0,8.0,8.0,5(4)27,300,300,600,850,6.0,10.0,10.0,5(5)27,160,160,650,600,6.0,8.0,8.0,5所有钢柱的总重量(Kg)=1347.所有钢梁的总重量(Kg)=17881788.钢梁与钢柱重量之和(Kg)=.钢梁与钢柱重量之和(Kg)=31343134按一段等截面梁输入时，优化后计算结果如下：标准截面类型(1)27,300,300,550,950,6.0,10.0,10.0,5(2)16,250,250,950,6.0,10.0,10.0,5所有钢柱的总重量(Kg)=1222.所有钢梁的总重量(Kg)=按一段等截面梁输入时，优化后计算结果如下：标准截面类型(1)27,300,300,550,950,6.0,10.0,10.0,5(2)16,250,250,950,6.0,10.0,10.0,5所有钢柱的总重量(Kg)=1222.所有钢梁的总重量(Kg)=25042504.钢梁与钢柱重量之和(Kg)=.钢梁与钢柱重量之和(Kg)=37263726.自动生成构件截面与铰接信息的原则自动生成构件截面与铰接信息的原则 门规第4.1.3中规定,设有桥式吊车时,柱宜采用等截面构件。门规第4.1.4中规定,当用于工业厂房且有5t以上桥式吊车时，宜将柱脚设计成刚接。门规第4.1.3中规定,设有桥式吊车时,柱宜采用等截面构件。门规第4.1.4中规定,当用于工业厂房且有5t以上桥式吊车时，宜将柱脚设计成刚接。自动生成构件截面与铰接信息的原则自动生成构件截面与铰接信息的原则 程序根据用户输入的参数信息来设置构件：当未布置吊车荷载时，刚架柱自动采用变截面的H形截面，柱脚为铰接；当布置有吊车荷载时，刚架柱自动采用等截面的H截面，柱脚为刚接。参数中如设定了分段数，梁采用变截面的H形截面；如未设分段数，梁采用等截面的H形截面，梁梁连接，梁柱连接均为刚接。程序根据用户输入的参数信息来设置构件：当未布置吊车荷载时，刚架柱自动采用变截面的H形截面，柱脚为铰接；当布置有吊车荷载时，刚架柱自动采用等截面的H截面，柱脚为刚接。参数中如设定了分段数，梁采用变截面的H形截面；如未设分段数，梁采用等截面的H形截面，梁梁连接，梁柱连接均为刚接。-5-焊接工形截面轴压截面分类的选用焊接工形截面轴压截面分类的选用 当定义截面选取了焊接工形截面时，在截面参数中会有“轴压对Y轴截面分类”的一个参数选项，如下图所示。该参数主要用于验算实腹式轴心受压构件的稳定性。用它来确定计算稳定性时所需的轴心受压构件的稳定系数。当定义截面选取了焊接工形截面时，在截面参数中会有“轴压对Y轴截面分类”的一个参数选项，如下图所示。该参数主要用于验算实腹式轴心受压构件的稳定性。用它来确定计算稳定性时所需的轴心受压构件的稳定系数。fAN焊接工形截面轴压截面分类的选用焊接工形截面轴压截面分类的选用根据构件的长细比、钢材的屈服强度和表5.1.2-1、表5.1.2-2的截面分类按附录C采用。根据构件的长细比、钢材的屈服强度和表5.1.2-1、表5.1.2-2的截面分类按附录C采用。截面分类由软件根据GB50017自动确定，当存在多个选择时，一般取低的（偏安全）截面分类由软件根据GB50017自动确定，当存在多个选择时，一般取低的（偏安全）只有少数截面用户可以干预，例如焊接H形截面只有少数截面用户可以干预，例如焊接H形截面修改截面分类要有根据，对材料要求在施工图中要进行明确说明！修改截面分类要有根据，对材料要求在施工图中要进行明确说明！轴压截面分类相同长细比时B类的稳定系数要高于c类，按b类计算的构件承载力要高于c类。相同长细比时B类的稳定系数要高于c类，按b类计算的构件承载力要高于c类。-6-荷载的方向如何规定荷载的方向如何规定荷载正负规定:水平荷载规定向右为正,竖向荷载规定向下为正,顺时针方向的弯矩为正,反之为负。荷载正负规定:水平荷载规定向右为正,竖向荷载规定向下为正,顺时针方向的弯矩为正,反之为负。为何刚架与檩条的活荷载分别定义为何刚架与檩条的活荷载分别定义 门规3.2.2当采用压型钢板轻型屋面时,屋面竖向均布活荷载的标准值（按水平投影面积计算）应取0.5KN/M门规3.2.2当采用压型钢板轻型屋面时,屋面竖向均布活荷载的标准值（按水平投影面积计算）应取0.5KN/M2 2。对受荷水平投影面积大于60M。对受荷水平投影面积大于60M2 2的刚架构件,屋面竖向均布活荷载的标准值可取不小于0.3KN/M的刚架构件,屋面竖向均布活荷载的标准值可取不小于0.3KN/M2 2。如何确定门式刚架柱、梁的平面外计算长度?如何确定门式刚架柱、梁的平面外计算长度?刚架梁的平面外计算长度按门规第6.1.6中规定:实腹式刚架斜梁的出平面计算长度,应取侧向支承点间的距离;当斜梁两翼缘侧向支承点间的距离不等时,应取最大受压翼缘侧向支承点间的距离。刚架梁的平面外计算长度按门规第6.1.6中规定:实腹式刚架斜梁的出平面计算长度,应取侧向支承点间的距离;当斜梁两翼缘侧向支承点间的距离不等时,应取最大受压翼缘侧向支承点间的距离。-7-如何确定门式刚架柱、梁的平面外计算长度?如何确定门式刚架柱、梁的平面外计算长度?对于边柱和屋面梁，当采用压型钢板屋面、墙面，且压型钢板与檩条有可靠连接时，墙梁和檩条设置隅撑的情况下，隅撑能起到边柱和屋面梁的平面外支撑作用，则边柱和屋面梁的平面外计算长度可以取设置隅撑的间距（3000mm）。对于边柱和屋面梁，当采用压型钢板屋面、墙面，且压型钢板与檩条有可靠连接时，墙梁和檩条设置隅撑的情况下，隅撑能起到边柱和屋面梁的平面外支撑作用，则边柱和屋面梁的平面外计算长度可以取设置隅撑的间距（3000mm）。当有桥式吊车时，上柱和下柱的平面外计算长度应分别取本段内支撑与柱连接点的距离，即本段的柱长度。当有桥式吊车时，上柱和下柱的平面外计算长度应分别取本段内支撑与柱连接点的距离，即本段的柱长度。如何选取风荷载的计算规范如何选取风荷载的计算规范：风振系数，高度小于30m的单层工业房屋可按以往实践经验不考虑。：风振系数，高度小于30m的单层工业房屋可按以往实践经验不考虑。0wwzszk=0wwzsgzk=0wwzsk=z荷载规范：门规：荷载规范：门规：如何选取风荷载的计算规范如何选取风荷载的计算规范:体型系数，门规中的体型系数是采用美国金属房屋制造商协会MBMA低层房屋体系手册（1996）中的规定。本规定适合于低层钢结构房屋。屋面坡度不大于10、屋面平均高度不大于18m，房屋高宽比不大于1、檐口高度不大于房屋的最小水平尺寸；荷载规范第7.3节规定的体型系数适用范围更广。z:风荷载高度变化系数,当高度小于10m时，应按10m高度处的数值采用。：基本风压，门规中是按现行荷载规范规定值乘以1.05采用。:体型系数，门规中的体型系数是采用美国金属房屋制造商协会MBMA低层房屋体系手册（1996）中的规定。本规定适合于低层钢结构房屋。屋面坡度不大于10、屋面平均高度不大于18m，房屋高宽比不大于1、檐口高度不大于房屋的最小水平尺寸；荷载规范第7.3节规定的体型系数适用范围更广。z:风荷载高度变化系数,当高度小于10m时，应按10m高度处的数值采用。：基本风压，门规中是按现行荷载规范规定值乘以1.05采用。s0w-8-荷载规范与门规比较荷载规范与门规比较以一坡度为1/10，双坡封闭式厂房为例：荷载规范：门规：以一坡度为1/10，双坡封闭式厂房为例：荷载规范：门规：?柱脚铰接l/h2.3,柱脚刚接l/h.0,荷载规范计算偏安全，其他情况比门规结果小柱脚铰接l/h2.3,柱脚刚接l/h4、风荷载较大、屋面荷载较轻的门式刚架按门规中的体型系数采用。由于的取值不同，所算得的风荷载组合弯矩设计值也有较大差别。按门规算得的值多数情况下都要比按荷载规范计算的值偏小很多。全国民用建筑工程设计技术措施-结构中规定在大多数（L/h）4的门式刚架采用荷载规范的体型系数，当（L/h）4、风荷载较大、屋面荷载较轻的门式刚架按门规中的体型系数采用。s荷载规范与门规比较荷载规范与门规比较参数输入中结构类型的选择与抗震规范的规定如何对应？参数输入中结构类型的选择与抗震规范的规定如何对应？?抗震规范第9.2.1条明确抗震规范第9.2.1条明确“单层钢结构厂房单层钢结构厂房”一节一节“不适用于单层轻型钢结构厂房不适用于单层轻型钢结构厂房”。所以当结构类型选择为。所以当结构类型选择为“门式刚架轻型房屋钢结构门式刚架轻型房屋钢结构”时程序不按抗震的要求控制。但当抗震控制结构设计时，尚应注意按门规3.1.4条条文说明规定的采取抗震构造措施。时程序不按抗震的要求控制。但当抗震控制结构设计时，尚应注意按门规3.1.4条条文说明规定的采取抗震构造措施。规程提出抗震构造措施有：构件之间应尽量采用螺栓连接；斜梁下翼缘与刚架柱的连接处宜加腋以提高该处的承载力，该处附近翼缘受压区的宽厚比宜适当减小；柱脚的抗剪、抗拔承载力宜适当提高，柱脚底板宜设置抗剪键，锚栓应采取提高抗拔力的构造措施；支撑的连接应按屈服承载力的1.2倍设计等。规程提出抗震构造措施有：构件之间应尽量采用螺栓连接；斜梁下翼缘与刚架柱的连接处宜加腋以提高该处的承载力，该处附近翼缘受压区的宽厚比宜适当减小；柱脚的抗剪、抗拔承载力宜适当提高，柱脚底板宜设置抗剪键，锚栓应采取提高抗拔力的构造措施；支撑的连接应按屈服承载力的1.2倍设计等。-9-参数输入中结构类型的选择与抗震规范的规定如何对应？参数输入中结构类型的选择与抗震规范的规定如何对应？?当结构类型选择当结构类型选择“单层钢结构厂房单层钢结构厂房”时程序按抗震规范时程序按抗震规范“9.2 单层钢结构厂房9.2 单层钢结构厂房”控制。当结构类型选择控制。当结构类型选择“多层、高层框架多层、高层框架”时程序按抗震规范时程序按抗震规范“8 多层和高层钢结构房屋8 多层和高层钢结构房屋”控制。控制。?对于选择不同的结构类型结构阻尼比取规范的相应值：对于选择不同的结构类型结构阻尼比取规范的相应值：?单层结构：0.05；单层结构：0.05；?多层（=12）0.035；多层（12）0.02。高层（12）0.02。如何确定如何确定“钢梁还要按压弯构件验算平面内稳定性钢梁还要按压弯构件验算平面内稳定性”？当设计规范选取门规时，此参数被激活。当设计规范选取门规时，此参数被激活。门规第6.1.6-1：实腹式刚架斜梁在平面内可按压弯构件计算强度，在平面外应按压弯构件计算稳定。门规第6.1.6-1：实腹式刚架斜梁在平面内可按压弯构件计算强度，在平面外应按压弯构件计算稳定。当屋面坡度较大时,轴力对稳定性的影响在刚架平面内外都不容忽视。当屋面坡度较小时,（坡度1:2.5），可按GB50018的规定在刚架平面内按压弯构件计算其强度。当屋面坡度较大时,轴力对稳定性的影响在刚架平面内外都不容忽视。当屋面坡度较小时,（坡度 H0/TW=68.40(CECS102:2002)*(腹板高厚比 H0/TW=88.33 H0/TW=68.40(CECS102:2002)*(注：腹板高度变化=74.6mm/m 60 mm/m,按不考虑受剪板幅屈曲后强度控制注：腹板高度变化=746mm/m 60 mm/m,按不考虑受剪板幅屈曲后强度控制)”门规第6.1.1条第6项，腹板高度变化超过60mm/m时，已经超出了规程规定的考虑受剪板腹屈曲后强度计算的适用范围，这时程序按不考虑利用受剪板幅屈曲后强度来控制腹板的高厚比。在文本文件中会查到高厚比的容许值，该值如下得出：门规第6.1.1条第6项，腹板高度变化超过60mm/m时，已经超出了规程规定的考虑受剪板腹屈曲后强度计算的适用范围，这时程序按不考虑利用受剪板幅屈曲后强度来控制腹板的高厚比。在文本文件中会查到高厚比的容许值，该值如下得出：如何解决腹板高厚比超限问题？如何解决腹板高厚比超限问题？当不设置腹板横向加劲肋时，=5.34代入上式,可得:当不设置腹板横向加劲肋时，=5.34,代入上式,可得:对于Q235钢,=68.4;对于Q235钢,=68.4;对于Q345钢,=56.4。对于Q345钢,=56.4。vvwff=8.0时8.023537=ywwwfkthywwfkth235378.0=kwwthwwth-14-?当提示超限时，可以通过以下途经来进行调整：当提示超限时，可以通过以下途经来进行调整：?调整构件端部高度，对于梁还可以调整变截面长度，尽量不超过60mm/m的要求。调整构件端部高度，对于梁还可以调整变截面长度，尽量不超过60mm/m的要求。?不建议增加腹板厚度来满足的方法，这样用钢量增加可能较多。不建议增加腹板厚度来满足的方法，这样用钢量增加可能较多。如何解决腹板高厚比超限问题？如何解决腹板高厚比超限问题？如何解决腹板高厚比超限问题如何解决腹板高厚比超限问题？?通过设置构件腹板横向加劲肋，这样可以提高不考虑屈曲后强度的容许高厚比。通过设置构件腹板横向加劲肋，这样可以提高不考虑屈曲后强度的容许高厚比。?（工具箱、构件修改）（工具箱、构件修改）“腹板高厚比 H0/TW=88.33 60 mm/m,按不考虑受剪板幅屈曲后强度控制)腹板高厚比 H0/TW=88.33 60 mm/m,按不考虑受剪板幅屈曲后强度控制)”当a/hw 1时k=4+5.34/(a/hw)2当a/hw 0.4N时，自动设置抗剪键。程序判断当V0.4N时，自动设置抗剪键。抗剪键的计算抗剪键的计算 混凝土承压混凝土承压 抗剪键根部截面抗弯，抗剪键根部截面抗弯，抗剪验算（控制）抗剪验算（控制）抗剪键与底板连接焊缝验算抗剪键与底板连接焊缝验算如何设计抗剪键？如何设计抗剪键？-20-如何合理选择梁柱刚接节点的连接形式？如何合理选择梁柱刚接节点的连接形式？三种均为端板式高强螺栓连接节点。三种均为端板式高强螺栓连接节点。端板竖放：梁上的竖向力全部需由连接处的螺栓抗剪来传递，端板竖放适用于局部等截面柱。端板竖放：梁上的竖向力全部需由连接处的螺栓抗剪来传递，端板竖放适用于局部等截面柱。端板斜放：可加长抗弯连接的力臂，有利于布置螺栓。端板斜放：可加长抗弯连接的力臂，有利于布置螺栓。如何合理选择梁柱刚接节点的连接形式？如何合理选择梁柱刚接节点的连接形式？如何合理选择梁柱刚接节点的连接形式？如何合理选择梁柱刚接节点的连接形式？端板横放：端板横放：梁上的竖向力转化为对柱顶的压力，当屋盖的风吸力大于屋盖自重时也会使柱顶受拉，但两种情况都减轻了对螺栓抗剪承载力的需求，而且端板横放也便于工地安装。它是用得较为普遍的一种连接方式。梁上的竖向力转化为对柱顶的压力，当屋盖的风吸力大于屋盖自重时也会使柱顶受拉，但两种情况都减轻了对螺栓抗剪承载力的需求，而且端板横放也便于工地安装。它是用得较为普遍的一种连接方式。-21-为何材料表中板件的尺寸与截面定义的不符？为何材料表中板件的尺寸与截面定义的不符？板件的宽度是根据放样得出来的，不同的端板放置方式,结果会略有不同。构件定义的截面大头高度，是对应计算模型的，而实际由于梁、柱截面都有一定的高度，要连接上必须经过一定的放样，程序根据所定义截面的小头到大头的斜率，使梁柱交点位置为所定义的截面高度，只是考虑连接，要对构件进行一定切割，所以会使零件尺寸与截面定义产生细微差别。板件的宽度是根据放样得出来的，不同的端板放置方式,结果会略有不同。构件定义的截面大头高度，是对应计算模型的，而实际由于梁、柱截面都有一定的高度，要连接上必须经过一定的放样，程序根据所定义截面的小头到大头的斜率，使梁柱交点位置为所定义的截面高度，只是考虑连接，要对构件进行一定切割，所以会使零件尺寸与截面定义产生细微差别。由于连接处基本是一块刚域，对计算模型的安全性是没有问题的，与计算模型是相符的。由于连接处基本是一块刚域，对计算模型的安全性是没有问题的，与计算模型是相符的。两种梁柱的铰接节点两种梁柱的铰接节点梁柱相连一边固接一边铰接梁柱相连一边固接一边铰接毗邻梁柱铰接节点毗邻梁柱铰接节点-22-整体建模常见问题带毗屋、带女儿墙、带天窗架、带挑檐等特殊形式门式刚架的模型如何建立?带毗屋、带女儿墙、带天窗架、带挑檐等特殊形式门式刚架的模型如何建立?门式刚架三维模型中为何有些柱显示为紫色？门式刚架三维模型中为何有些柱显示为紫色？为何GJ1与GJ2在平面中错位?为何GJ1与GJ2在平面中错位?为何在屋面墙面布置中屋面构件显示不全？为何在屋面墙面布置中屋面构件显示不全？三维模型中如何通过不同途径完成支撑的输入?三维模型中如何通过不同途径完成支撑的输入?系杆自重不能传到立面编辑的问题系杆自重不能传到立面编辑的问题带毗屋、带女儿墙、带天窗架、带挑檐等特殊形式门式刚架的模型如何建立?带毗屋、带女儿墙、带天窗架、带挑檐等特殊形式门式刚架的模型如何建立?坐标错误带来的一系列问题门式刚架的三维模型中为何有些柱显示为紫色？坐标错误带来的一系列问题门式刚架的三维模型中为何有些柱显示为紫色？-23-这是由于这些柱子的柱顶与柱底的横坐标值不同，即程序认为它是斜杆而不是柱，所以显示为紫色。可以返回到这是由于这些柱子的柱顶与柱底的横坐标值不同，即程序认为它是斜杆而不是柱，所以显示为紫色。可以返回到“立面编辑立面编辑”中修改柱构件的布置使它的上下横坐标相同。中修改柱构件的布置使它的上下横坐标相同。08版对误差限值做了调整，由05版的2mm放宽到50mm，所以有些工程在05版显示紫色但在08版却显示为正常的黄色。08版对误差限值做了调整，由05版的2mm放宽到50mm，所以有些工程在05版显示紫色但在08版却显示为正常的黄色。为何GJ1与GJ2在平面中错位?为何GJ1与GJ2在平面中错位?原因是GJ2右侧柱柱底Y坐标为0，左侧柱柱底Y坐标为50，因此造成软件自动判断的插入点为右侧点，这与GJ1的插入点程序判断为左侧点不同,才导致平面错位。原因是GJ2右侧柱柱底Y坐标为0，左侧柱柱底Y坐标为50，因此造成软件自动判断的插入点为右侧点，这与GJ1的插入点程序判断为左侧点不同,才导致平面错位。-24-为何在屋面墙面布置中屋面构件显示不全？为何在屋面墙面布置中屋面构件显示不全？三维模型中如何通过不同途径完成支撑的输入三维模型中如何通过不同途径完成支撑的输入 系杆布置系杆布置 立面编辑立面编辑 屋面、墙面布置屋面、墙面布置-25-系杆自重不能传到立面编辑的问题系杆自重不能传到立面编辑的问题屋脊处没有集中力是由于此处没有纵向立面程序没算，需手工加上。屋脊处没有集中力是由于此处没有纵向立面，程序没算，需手工加上。【例题2】：带吊车双跨四坡门式刚架，总跨度60m，总长度72 m，檐口高度8m，屋面坡度1/10，牛腿高度6m，刚架柱距6m。钢材采用Q235。恒荷载0.3kN/m2，活荷载（取屋面活荷载和雪荷载中较大值）0.6kN/m2，基本风压0.5kN/m2，每跨有两台起重量为5吨的轻级工作制吊车。【例题2】：带吊车双跨四坡门式刚架，总跨度60m，总长度72 m，檐口高度8m，屋面坡度1/10，牛腿高度6m，刚架柱距6m。钢材采用Q235。恒荷载0.3kN/m2，活荷载（取屋面活荷载和雪荷载中较大值）0.6kN/m2，基本风压0.5kN/m2，每跨有两台起重量为5吨的轻级工作制吊车。带吊车门式刚架设计带吊车门式刚架设计吊车的平面布置及注意事项？所选网格线所在直线和吊车梁是平行的；所选网格线所在直线和吊车梁是平行的；所选网格线的起始点、终止点必须是有柱节点，一般吊车运行的边界也是有柱的；所选网格线的起始点、终止点必须是有柱节点，一般吊车运行的边界也是有柱的；所选网格线的4个端点，必须围成一个矩形，否则软件会提示为无效区域；选择网格线的顺序没有规定，可以任意选择，软件自动排序，对计算结果没有影响；所选网格线的4个端点，必须围成一个矩形，否则软件会提示为无效区域；选择网格线的顺序没有规定，可以任意选择，软件自动排序，对计算结果没有影响；当修改了平面布置后，如果吊车工作区域的4个端点仍然布置了柱而且坐标不变，吊车布置仍保留，否则，软件会自动删除该布置区域。当修改了平面布置后，如果吊车工作区域的4个端点仍然布置了柱而且坐标不变，吊车布置仍保留，否则，软件会自动删除该布置区域。-26-用SATWE进行吊车荷载计算时有哪些注意事项？?在牛腿处增加一个结构标准层本层节点为“弹性节点”不受刚性楼板假定的制约。如果吊车柱的外边有楼板，也要定义“弹性楼板”或者不考虑楼板作用。这样可以正确求出水平刹车力对上、下柱的影响。（总刚模型）在牛腿处增加一个结构标准层本层节点为“弹性节点”不受刚性楼板假定的制约。如果吊车柱的外边有楼板，也要定义“弹性楼板”或者不考虑楼板作用。这样可以正确求出水平刹车力对上、下柱的影响。（总刚模型）?吊车梁两端定义铰接。只按普通梁计算，没有通过影响线计算吊车梁计算截面的最不利内力。吊车梁两端定义铰接。只按普通梁计算，没有通过影响线计算吊车梁计算截面的最不利内力。?不能用模拟施工加载3不能用模拟施工加载3其它 抽柱厂房如何设计？抽柱厂房如何设计？吊车荷载的计算是否可以传入基础？吊车荷载的计算是否可以传入基础？?荷载规范5.2.2 计算排架时，多台吊车的竖向荷载和水平荷载的标准值，应乘以下表中的折减系数。荷载规范5.2.2 计算排架时，多台吊车的竖向荷载和水平荷载的标准值，应乘以下表中的折减系数。?抗震规范附录H，中关于单层厂房横向平面排架地震作用效应调整中对于钢筋混凝土柱的调整。抗震规范附录H，中关于单层厂房横向平面排架地震作用效应调整中对于钢筋混凝土柱的调整。补充参数补充参数-27-【例题3】一单跨双坡单层厂房，采用混凝土柱，轻钢屋盖（屋面梁采用实腹钢梁）。跨度为18m，檐口高度为9 m，坡度为1/10，柱距为6 m，屋面恒载为0.3KN/m2,活荷载为0.5KN/m2,基本风压为0.35KN/m2。【例题3】一单跨双坡单层厂房，采用混凝土柱，轻钢屋盖（屋面梁采用实腹钢梁）。跨度为18m，檐口高度为9 m，坡度为1/10，柱距为6 m，屋面恒载为0.3KN/m2,活荷载为05KN/m2,基本风压为0.35KN/m2。混凝土柱-轻刚屋盖结构的设计混凝土柱-轻刚屋盖结构的设计混凝土柱-轻刚屋盖结构的设计混凝土柱-轻刚屋盖结构的设计建议的连接形式：混凝土柱与钢梁采用建议的连接形式：混凝土柱与钢梁采用铰接铰接连接，混凝土连接，混凝土柱底采用刚接柱底采用刚接，多跨情况下的中间混凝土柱与钢梁的连接采用钢梁连续，混凝土柱铰撑于钢梁底面；，多跨情况下的中间混凝土柱与钢梁的连接采用钢梁连续，混凝土柱铰撑于钢梁底面；混凝土柱-轻刚屋盖结构的设计混凝土柱-轻刚屋盖结构的设计 设计控制:结构类型应选择设计控制:结构类型应选择“单层钢结构厂房单层钢结构厂房”，钢梁应满足钢结构设计规范相关要求，当采用，钢梁应满足钢结构设计规范相关要求，当采用工形变截面梁时，建议梁构件承载力的校核采用按门式刚架规程进行校核，以考虑轴力的影响与变截面梁的稳定计算，但局部稳定应满足钢结构设计规范、抗震规范的要求工形变截面梁时，建议梁构件承载力的校核采用按门式刚架规程进行校核，以考虑轴力的影响与变截面梁的稳定计算，但局部稳定应满足钢结构设计规范、抗震规范的要求；挠度控制，考虑到所采用的轻型屋面体系对钢梁挠度不是非常敏感，在有经验的情况下可较钢结构设计规范的挠度控制指标（L/400）适当放宽；挠度控制，考虑到所采用的轻型屋面体系对钢梁挠度不是非常敏感，在有经验的情况下可较钢结构设计规范的挠度控制指标（L/400）适当放宽；-28-整体分析时，分析模型要与连接构造处理相对应。混凝土柱与钢梁的铰接连接处理一般存在三种连接构造处理：整体分析时，分析模型要与连接构造处理相对应。混凝土柱与钢梁的铰接连接处理一般存在三种连接构造处理：完全抗剪连接构造，这种连接构造能够把梁端的推力以剪力的方式完全传递给混凝土柱；完全抗剪连接构造，这种连接构造能够把梁端的推力以剪力的方式完全传递给混凝土柱；完全滑移连接构造，这种连接构造容许梁端相对混凝土柱顶自由滑移，梁端的推力由于相对的滑移而释放，作用力不传递给混凝土柱；完全滑移连接构造，这种连接构造容许梁端相对混凝土柱顶自由滑移，梁端的推力由于相对的滑移而释放，作用力不传递给混凝土柱；混凝土柱混凝土柱-轻刚屋盖结构的设计轻刚屋盖结构的设计混凝土柱-轻刚屋盖结构的设计混凝土柱-轻刚屋盖结构的设计 介于以上二者之间的部分滑移连接构造，这种连接构造容许梁端相对混凝土柱顶有一定的滑移量，梁端的推力由于相对的滑移而部分释放，剩余作用力以剪力的方式传递给混凝土柱。介于以上二者之间的部分滑移连接构造，这种连接构造容许梁端相对混凝土柱顶有一定的滑移量，梁端的推力由于相对的滑移而部分释放，剩余作用力以剪力的方式传递给混凝土柱。-29-?不同的计算模型，对内力分析结果、设计结果影响非常大：不同的计算模型，对内力分析结果、设计结果影响非常大：?如果一个完全抗剪的连接构造，分析时采用完全滑移的分析模型（砼柱单独作为悬壁柱计算，不考虑钢梁的推力，也属于这种情况），会导致柱的配筋、基础尺寸严重的偏小，带来的后果如同上面柱与基础设计不考虑钢梁推力的情况一样。如果一个完全抗剪的连接构造，分析时采用完全滑移的分析模型（砼柱单独作为悬壁柱计算，不考虑钢梁的推力，也属于这种情况），会导致柱的配筋、基础尺寸严重的偏小，带来的后果如同上面柱与基础设计不考虑钢梁推力的情况一样。?而分析时采用的是铰接完全抗剪模式，实际处理时处理成了长圆孔等滑动支座形式，这会导致钢梁的强度应力比、挠度等计算结果严重偏小，同样给钢梁的设计带来不安全隐患；而分析时采用的是铰接完全抗剪模式，实际处理时处理成了长圆孔等滑动支座形式，这会导致钢梁的强度应力比、挠度等计算结果严重偏小，同样给钢梁的设计带来不安全隐患；混凝土柱混凝土柱-轻刚屋盖结构的设计轻刚屋盖结构的设计设置单拉杆的模型设置单拉杆的模型对于风载较大的地区，当风的作用能够克服屋面自重作用（组合：1.0恒+1.4风），出现屋面作用力向上的情况，这时通过在柱顶设置单拉杆来抵抗梁对柱顶的推力作用，会由于出现压力致使该单拉杆失效而退出工作，这时剪力还是能够传递到混凝土柱与基础，对于这种情况下，这种处理是不能起到作用的，不建议采用这种处理。对于风载较大的地区，当风的作用能够克服屋面自重作用（组合：1.0恒+1.4风），出现屋面作用力向上的情况，这时通过在柱顶设置单拉杆来抵抗梁对柱顶的推力作用，会由于出现压力致使该单拉杆失效而退出工作，这时剪力还是能够传递到混凝土柱与基础，对于这种情况下，这种处理是不能起到作用的，不建议采用这种处理。混凝土柱混凝土柱-轻刚屋盖结构的设计轻刚屋盖结构的设计-30-对于定义完全滑移与部分滑移的分析模型，必须保留一个梁端为完全约束的普通铰接节点，否则会出现分析上的可变体系，使分析无法进行。对于定义完全滑移与部分滑移的分析模型，必须保留一个梁端为完全约束的普通铰接节点，否则会出现分析上的可变体系，使分析无法进行。在定义完全滑移或部分滑移约束的情况下，程序分析结果中，在查看该混凝土柱的构件信息时，能够发现程序实际分析出来的滑移量计算结果，根据分析结果可以用来处理设置滑移的节点构造。在定义完全滑移或部分滑移约束的情况下，程序分析结果中，在查看该混凝土柱的构件信息时，能够发现程序实际分析出来的滑移量计算结果，根据分析结果可以用来处理设置滑移的节点构造。混凝土柱混凝土柱-轻刚屋盖结构的设计轻刚屋盖结构的设计门式刚架施工图程序中，能够根据整体分析的结果，处理这类节点及钢梁的施工图；门式刚架施工图程序中，能够根据整体分析的结果，处理这类节点及钢梁的施工图；完全约束完全约束容许滑移容许滑移容许滑移的长圆孔设置容许滑移的长圆孔设置混凝土柱混凝土柱-轻刚屋盖结构的设计轻刚屋盖结构的设计在容许滑移的连接节点施工图中，底板设置长圆孔，长圆孔标注的长度尺寸为支座底板相对于支承面的容许滑移距离，为保证滑移的顺利进行，垫板与底板之间不应施焊，底板于混凝土柱顶接触面处理应保证支座底板与支承面间在容许距离内自由滑动。对于限制滑移量的连接节点中，当滑移量达到容许距离时支承面应设置可靠抗剪措施，限制继续滑移，使剩余剪力能够完全传递给柱。在容许滑移的连接节点施工图中，底板设置长圆孔，长圆孔标注的长度尺寸为支座底板相对于支承面的容许滑移距离，为保证滑移的顺利进行，垫板与底板之间不应施焊，底板于混凝土柱顶接触面处理应保证支座底板与支承面间在容许距离内自由滑动。对于限制滑移量的连接节点中，当滑移量达到容许距离时支承面应设置可靠抗剪措施，限制继续滑移，使剩余剪力能够完全传递给柱。混凝土柱-轻刚屋盖结构的设计混凝土柱-轻刚屋盖结构的设计-31-混凝土柱混凝土柱-轻刚屋盖结构的设计轻刚屋盖结构的设计 混凝土柱身配筋图，可以在STS二维整体分析的基础上，接力PK进行绘图，有吊车作用的混凝土排架柱，直接接PK模块中的排架柱绘图，普通无吊车混凝土柱，接PK模块中的框架绘图。混凝土柱身配筋图，可以在STS二维整体分析的基础上，接力PK进行绘图，有吊车作用的混凝土排架柱，直接接PK模块中的排架柱绘图，普通无吊车混凝土柱，接PK模块中的框架绘图。-32-钢框架设计钢框架设计咨询部郭丽云01084276262第二部分框架结构设计【例题4】：6层钢框架，长度25.2m，宽度18m，两个结构标准层，标准层平面图如下图。各层层高3.3m，恒荷载3.0kN/m2，活荷载3.0kN/m2，基本风压0.35kN/m2，7度地震。【例题4】：6层钢框架，长度25.2m，宽度18m，两个结构标准层，标准层平面图如下图。各层层高3.3m，恒荷载3.0kN/m2，活荷载3.0kN/m2，基本风压0.35kN/m2，7度地震。-33-如何有效的确定构件的截面形式？如何有效的确定构件的截面形式？梁：单向受弯构件，为使截面惯性矩、截面模量较大，通常采用焊接H形钢、热轧H型钢、焊接箱形宜h2b；t梁：单向受弯构件，为使截面惯性矩、截面模量较大，通常采用焊接H形钢热轧H型钢、焊接箱形宜h2b；tf f1.5t1.5tw w。柱：双向受弯构件，为使两主轴方向均有较好的抗弯性能，通常采用焊接H形钢、热轧H型钢、焊接箱形、焊接十字形、圆钢管、钢管混凝土、型钢混凝土宜0.5hb h，0.5t。柱：双向受弯构件，为使两主轴方向均有较好的抗弯性能，通常采用焊接H形钢、热轧H型钢、焊接箱形、焊接十字形、圆钢管、钢管混凝土、型钢混凝土宜0.5hb h，0.5tf f t tw w t tf f支撑：单角钢、双角钢、单槽钢、双槽钢、H型钢支撑：单角钢、双角钢、单槽钢、双槽钢、H型钢-34-一、软件前处理一、软件前处理-分析与设计参数总信息总信息水平力与整体坐标夹角水平