PKPM2010 門式剛架_圖文

1、 鋼結(jié)構(gòu) CAD 軟件 STS 一、門式剛架設(shè)計 中國建筑科學研究院 設(shè)計軟件事業(yè)部主要內(nèi)容 ¾門式剛架二維設(shè)計¾門式剛架三維設(shè)計¾常見問題與軟件處理方法¾超出門式剛架規(guī)程使用范圍的鋼結(jié)構(gòu) ¾混凝土柱,輕鋼屋蓋結(jié)構(gòu)¾頂層為門式剛架的框架結(jié)構(gòu)1STS- 1 STS門式剛架設(shè)計1.1 三維和二維模型方法¾二維模型方法:門式剛架、屋面支撐、柱間支撐、檁條墻梁,吊車梁等分別計算 ¾三維模型方法(推薦 :建立結(jié)構(gòu)整體模型,自動形成吊車荷載布置屋面、墻面構(gòu)件自動計算門式剛架、屋面支撐、柱間支撐自動繪制全套施工圖統(tǒng)計結(jié)構(gòu)整體用鋼

2、量,報價形成到 JCCAD 的數(shù)據(jù)整體模型圖和渲染效果圖適應(yīng)抽柱門式剛架廠房式 1STS-門式剛架二維設(shè)計 1 STS門式剛架 維設(shè)計 1.2 二維模型方法二維模型方法:計算檁條 墻梁 吊車梁等構(gòu)件¾計算檁條,墻梁,吊車梁等構(gòu)件¾計算柱間支撐,屋面支撐¾計算抗風柱¾單榀剛架建模,截面優(yōu)化,結(jié)構(gòu)計算¾節(jié)點設(shè)計與繪制施工圖1STS-門式剛架二維設(shè)計 1 STS門式剛架 維設(shè)計 1.3 構(gòu)件定義,截面分類 ¾軸心受壓構(gòu)件對 Y 軸截面分類 ¾長細比相同時, b 類截面穩(wěn)定系數(shù) 大于 c 類截面,即 b 類截面穩(wěn) 類截面定承載能力高

3、于 c 類截面。1STS-門式剛架二維設(shè)計 1 STS門式剛架 維設(shè)計 1.4 構(gòu)件定義,截面分類¾截面分類由軟件根據(jù) GB50017自動確定 當存在多個選擇時自動確定,當存在多個選擇時,一般取低的(偏安全只有少數(shù)截面用戶可以干預(yù)¾只有少數(shù)截面用戶可以干預(yù),例如焊接 H 形截面修改截面分類要有根據(jù) 對材¾修改截面分類要有根據(jù),對材料要求在施工圖中要進行明確說明!1STS-門式剛架二維設(shè)計 1 STS門式剛架 維設(shè)計 1.5 構(gòu)件定義,抗風柱考慮¾形式一:只承擔山墻風荷載 不承擔屋面豎向荷載,不承擔屋面豎向荷載;形式二 不但承擔山墻¾形式二:不但

4、承擔山墻風荷載,還承擔屋面豎向荷載(兼作搖擺柱¾應(yīng)將抗風柱傳遞給剛架梁的力 傳遞給屋面支梁的力,傳遞給屋面支撐系統(tǒng),避免剛架梁受扭 。1STS- 1 STS門式剛架二維設(shè)計 1.6 門式剛架計算長度取值 平面內(nèi)計算長度系數(shù)¾用程序自動計算結(jié)果平面外計算長度¾原則為側(cè)向支撐點間的距離¾屋面和檁條對上翼緣的作用¾隅撐的作用與設(shè)置(彎矩圖例¾取最大受壓翼緣側(cè)向支撐點間的距離(隅撐間距 (圖 1 門式剛架系統(tǒng)(圖 2 恒載,風載彎矩圖(圖 3 彎矩包絡(luò)圖 1STS- 1 STS門式剛架二維設(shè)計 1.7 活荷載與風荷載取值 103205、 將屋

5、面活荷載由 0.3kN/m提高到 0.5 kN/m2。對于受荷載水平投影面積大于 60的構(gòu)件可取不小于03kN/60m 2的構(gòu)件可取不小于0.3 kN/m2;2、附錄A風載計算 ;w w z s k =¾MBMA 風荷載的適用范圍是:房屋高度不大于 ¾明確風荷載采用美國 MBMA 的規(guī)定 ;18米,房屋高寬比不大于 1 ,屋面坡度不大于 10度 0w w z s z k =0w w z s gz k =¾與荷載規(guī)范取值計算結(jié)果比較剛架風載荷載規(guī)范與門規(guī)的比較以一坡度為1/10,雙坡封閉式廠房為例:荷載規(guī)范:門規(guī): 柱腳鉸接 l/h<2.3,柱腳剛接 l/h&

6、lt;3.0, 荷載規(guī)范 計算偏安全,其他情況比門規(guī)結(jié)果小060%1STS-門式剛架二維設(shè)計 1 STS門式剛架 維設(shè)計 1.8 吊車荷載(橋式吊車 ¾作用分兩部分:吊車梁的作用 以恒載輸入¾吊車梁的作用:以恒載輸入¾吊車工作的作用:吊車荷載考慮最不利情況¾吊車荷載計算¾牛腿設(shè)計maxD1STS- 1 STS門式剛架二維設(shè)計 1.9 吊車荷載(懸掛吊車 1STS- 1 STS門式剛架二維設(shè)計 1.10 吊車荷載 (半門形吊車 1STS-門式剛架二維設(shè)計 1 STS門式剛架 維設(shè)計 1.12 參數(shù)輸入-結(jié)構(gòu)類型與抗震設(shè)計 1STS-門式剛架二維設(shè)

7、計 1 STS門式剛架 維設(shè)計1.13 參數(shù)輸入¾結(jié)構(gòu)類型與驗算規(guī)范¾搖擺柱設(shè)計內(nèi)力放大系數(shù)(考慮鉸接端實際有嵌固作用 ¾斜梁計算僅按 彎構(gòu)件計算強度 和平面外穩(wěn)定¾僅按壓彎構(gòu)件計算強度,和平面外穩(wěn)定;¾按壓彎構(gòu)件計算強度,和平面內(nèi)、平面外穩(wěn)定;有側(cè)移 無側(cè)移框架¾有側(cè)移,無側(cè)移框架¾GB50017無支撐,弱支撐,強支撐框架¾門式剛架按有側(cè)移結(jié)構(gòu)¾凈截面和毛截面比值¾活荷載不利布置1STS-門式剛架二維設(shè)計 1 STS門式剛架 維設(shè)計 1.14 構(gòu)件修改指定構(gòu)件驗算規(guī)范 指定構(gòu)件鋼號 指定 H

8、形構(gòu)件橫向加勁肋的設(shè)置 恢復缺省值(同設(shè)計參數(shù)構(gòu)件查詢 構(gòu)件修改 1STS- 1 STS 門式剛架二維設(shè)計 1.15 構(gòu)件修改 構(gòu)件驗算規(guī)范 參數(shù)輸入中 構(gòu)件修改中參數(shù)輸入中,構(gòu)件修改中 都可以指定驗算規(guī)范,要明確二者的關(guān)系1STS- 1 STS門式剛架二維設(shè)計 1.16 構(gòu)件修改 構(gòu)件驗算規(guī)范 1STS-門式剛架二維設(shè)計 1 STS門式剛架 維設(shè)計1.17 構(gòu)件修改-設(shè)計規(guī)范參數(shù)輸入:設(shè)計規(guī)范(1確定構(gòu)件計算長度系數(shù)確定方法鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范方法門式剛架規(guī)程方法(2確定構(gòu)件驗算規(guī)范缺省值(3依據(jù) 計算長度系數(shù)確定 根據(jù)哪個方法確定更合理選擇構(gòu)件修改 驗算規(guī)范構(gòu)件修改:驗算規(guī)范(1指定構(gòu)件強度、穩(wěn)

9、定性計算要采用的設(shè)計規(guī)范(2不影響計算長度系數(shù)的確定方法(3依據(jù) 構(gòu)件強度、穩(wěn)定性計算 用哪個規(guī)范的方法更合理選擇 1STS-門式剛架二維設(shè)計 1 STS門式剛架 維設(shè)計 1.18 契形構(gòu)件變化率與腹板高厚比 ¾腹板高度變化超過 60mm/m時,根據(jù)規(guī)程CECS102:2002611項 已經(jīng)超出了規(guī)程規(guī) 第 6.1.1條第 6項,已經(jīng)超出了規(guī)程規(guī) 定的考慮受剪板腹屈曲后強度計算適用范圍,這時程 序按 不考慮利用受剪板幅屈曲后強度 來控制腹板高厚 比。 1STS-門式剛架二維設(shè)計 1 STS門式剛架 維設(shè)計1.18 解決方法(1調(diào)整構(gòu)件端部高度,對于梁還可以調(diào)整變截面長 度,盡量不超過

10、 60mm/m的要求。(2通過設(shè)置構(gòu)件腹板橫向加勁肋,這樣可以提高, 不考慮屈曲后強度的容許高厚比也可以提高。(3不建議增加腹板厚度來滿足的方法,這樣用鋼量 增加可能較多。1STS- 1 STS門式剛架二維設(shè)計 1.18 解決方法-設(shè)置橫向加勁肋 1STS- 1 STS門式剛架二維設(shè)計 1.18 解決方法-設(shè)置橫向加勁肋 1STS-門式剛架二維設(shè)計 1 STS門式剛架 維設(shè)計1.19 截面優(yōu)化程序使用¾驗算規(guī)范選擇門式剛架規(guī)程或上海標準定義構(gòu)件截面 只關(guān)心截面類型(變截面還是等截面 ¾定義構(gòu)件截面,只關(guān)心截面類型(變截面還是等截面, 不用關(guān)心截面尺寸布置了相同標準截面的構(gòu)件

11、 優(yōu)化后截面相同¾布置了相同標準截面的構(gòu)件,優(yōu)化后截面相同¾平面外計算長度要修改¾優(yōu)化限值要根據(jù)最優(yōu)原則和實際情況選擇¾直接導出優(yōu)化結(jié)果,用于結(jié)構(gòu)計算1STS-門式剛架二維設(shè)計 1 STS門式剛架 維設(shè)計 1.20 結(jié)構(gòu)計算¾應(yīng)力比輸出的含義撓度控制(相對撓度¾撓度控制(相對撓度,絕對撓度,坡度變化¾計算結(jié)果輸出¾門式剛架變截面桿件高厚比控制 (主菜單1STS-門式剛架二維設(shè)計 1 STS門式剛架 維設(shè)計 1.21 結(jié)構(gòu)計算-柱頂位移限制 1STS-門式剛架二維設(shè)計 1 STS門式剛架 維設(shè)計 1.22 節(jié)點設(shè)計相

12、關(guān)指標按 GB50017設(shè)計指標與連接設(shè)計修改鋼材強度設(shè)計值 焊縫強度設(shè)計值根據(jù)板厚分組與 ¾鋼材強度設(shè)計值,焊縫強度設(shè)計值根據(jù)板厚分組與 GBJ17-88不同;88¾8.8級高強度螺栓預(yù)拉力提高¾摩擦面抗滑移系數(shù)噴砂處理由 0.55修改為 0.5(對于 Q345, Q390, Q420¾承壓型連接高強度螺栓抗拉計算與普通螺栓相同 角焊縫計算長度=焊縫長度 -2x¾角焊縫計算長度 焊縫長度 2x 焊腳尺寸 1STS-門式剛架二維設(shè)計 1 STS門式剛架 維設(shè)計1.22 螺栓直徑選擇¾高強度螺栓直徑,根據(jù)構(gòu)造要求,進行自動排列,如果排

13、列不下 會自動調(diào)整螺栓直徑和間距 重新排列 直到滿 列不下,會自動調(diào)整螺栓直徑和間距,重新排列,直到滿足要求柱腳錨栓直徑 根據(jù)柱腳內(nèi)力進行驗算 如果不能滿足 ¾柱腳錨栓直徑,根據(jù)柱腳內(nèi)力進行驗算,如果不能滿足, 會自動增大錨栓直徑,直到滿足要求結(jié)果可能存在多種直徑的高強度螺栓 柱腳錨栓¾結(jié)果可能存在多種直徑的高強度螺栓,柱腳錨栓¾可以在設(shè)計時,采用一種直徑的高強度螺栓1STS- 1 STS門式剛架二維設(shè)計 1.23 抗剪鍵做法¾作用:將柱底剪力通過抗剪鍵傳遞到基礎(chǔ) 避免錨剪鍵傳遞到基礎(chǔ),避免錨 栓抗剪V>04N 時 要設(shè)置抗剪鍵 ¾V&g

14、t;0.4N時,要設(shè)置抗剪鍵, 門式剛架一般都要設(shè)置抗剪鍵¾抗剪鍵的做法 1STS- 1 STS門式剛架二維設(shè)計 1.23 抗剪鍵計算¾抗剪鍵的計算¾混凝土承壓¾抗剪鍵根部截面抗彎,抗剪驗算(控制¾抗剪鍵與底板連接焊縫驗算¾新版軟件可以自動設(shè)計抗剪鍵¾可以選擇槽鋼或者普通工字鋼¾截面規(guī)格自動確定¾可以繪制施工圖1.24 施工圖¾整體施工圖,節(jié)點大樣圖(索引圖,構(gòu)件詳圖(零件放 樣圖¾設(shè)計院,制作單位的不同需求1.25 單拉桿件 ¾是只能受拉,不能受壓的柔性桿 件 如圖例件,如

15、圖例。¾一旦受壓,立即退出工作,重新 形成剛度矩陣¾取消節(jié)點(不是刪除節(jié)點2STS- 2 STS門式剛架三維設(shè)計 2.1 三維模型方法三維模型方法:¾不同于 PM 按標準層建模的方法¾通過單榀立面建模,建立結(jié)構(gòu)整體模型¾屋面、墻面設(shè)計¾自動計算門式剛架、屋面支撐、柱間支撐 ¾自動繪制施工圖¾適應(yīng)抽柱廠房應(yīng)抽柱廠房2STS- 2 STS 門式剛架三維設(shè)計 2.2 三維建模-立面編輯形成 橫向立面 整體模型縱向立面 橫向 立 編輯 系桿布 來 成整體模型通過橫向、 縱向 立面編輯、系桿布置來形成整體模型2 STS-門式

16、剛架三維設(shè)計 S S 門式剛架 維設(shè)計 2.3 三維建模-屋面墻面布置形成 形成整體 維模型 形成整體三維模型 2STS- 2 STS門式剛架三維設(shè)計 2.5 吊車荷載平面布置 ¾選擇工作標高所在平面,布置吊車工作區(qū)域 ¾自動形成各榀剛架計算需要的吊車荷載 ¾縱向立面計算時,自動加載吊車縱向剎車力 1STS- 1 STS門式剛架三維設(shè)計 1.2.2 吊車荷載平面布置 2STS- 2 STS門式剛架三維設(shè)計 2.6 荷載作用與導算橫向立面荷載 豎向恒活荷載,橫向吊車、風、地震 由用戶輸入屋面支撐荷載 縱向風荷載 軟件自動生成和加載柱間支撐所在縱向立面荷載 縱向風荷載 吊車縱向剎車力 重力荷載代表值 軟件自動生成和加載 2STS-