PKPM結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件入門與應(yīng)用實(shí)例-鋼結(jié)構(gòu)附詳圖_第1頁
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.PKPM結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件入門與應(yīng)用實(shí)例—鋼結(jié)構(gòu)前 言隨著經(jīng)濟(jì)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(fù)雜化, 設(shè)計(jì)周期的縮短,對(duì)結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)的效率和質(zhì)量都提出了很高的要求, 結(jié)構(gòu)計(jì)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(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)已經(jīng)成為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域工作的主流。對(duì)于有志于從事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的即將畢業(yè)的土木工程專業(yè)學(xué)生來言, 盡快的掌握結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件已經(jīng)成為一個(gè)基本技能。在眾多的結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件中,由中國建筑科學(xué)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(duì)設(shè)計(jì)工作者是很重要的,尤其是對(duì)于初學(xué)者。對(duì)于剛畢業(yè)的學(xué)生來說, 大家已經(jīng)具有一定的力學(xué)和結(jié)構(gòu)知識(shí), 但是對(duì)軟件的使用還不夠熟悉,對(duì)規(guī)范的了解也比較欠缺,設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)也很不足。因此,在介紹軟件應(yīng)用的同時(shí),也應(yīng)對(duì)其它幾個(gè)方面給予介紹。通過實(shí)例來講解,對(duì)初學(xué)者來說,是一種好形式??紤]到這些因素,本書的寫作基本是分開為三個(gè)模塊,即軟件部分、設(shè)計(jì)知識(shí)、規(guī)范部分,這三個(gè)方面都圍繞實(shí)例展開。我們希望通過這種方式作到實(shí)例、設(shè)計(jì)原理、規(guī)范、軟件的有機(jī)結(jié)合。這種編寫方式是我們對(duì)于此類書籍的一種嘗試。 鑒于本書工具書的定位, 我們對(duì)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(duì)于軟件的技術(shù)條件等請(qǐng)參看 PKPM公司的用戶手冊(cè)或技術(shù)條件。設(shè)計(jì)知識(shí)部分側(cè)重于講解結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概念和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn), 對(duì)于構(gòu)造知識(shí)由于其內(nèi)容廣泛, 本書也不多涉及,這些內(nèi)容請(qǐng)參看相關(guān)構(gòu)造手冊(cè)和國標(biāo)圖集。規(guī)范鏈接部分指出與設(shè)計(jì)階段相關(guān)的規(guī)范條款, 限于篇幅,對(duì)于規(guī)范具體條款內(nèi)容從略,實(shí)際上是用到條文的索引。 同時(shí),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(xué)習(xí):1、軟件部分的學(xué)習(xí):讀者先閱讀設(shè)計(jì)條件,然后按照設(shè)計(jì)步驟,自己跟著軟件操作一遍,在本階段,主要是讓初學(xué)者首先對(duì)軟件的全局和基本的操作流程有個(gè)基本的了解。2、設(shè)計(jì)知識(shí)的學(xué)習(xí):本部分是作者簡要統(tǒng)計(jì)的有關(guān)設(shè)計(jì)原理和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),和作者自己在設(shè)計(jì)過程中的一些體會(huì)。 結(jié)合例題閱讀本文的設(shè)計(jì)知識(shí)部分, 以便對(duì)于設(shè)計(jì)原理和常用經(jīng)驗(yàn)作個(gè)熟悉。明白設(shè)計(jì)中的一些參數(shù)的來龍去脈,加深對(duì)軟件的認(rèn)識(shí)。3、就是結(jié)合規(guī)范鏈接再把實(shí)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(jì)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(yàn)的總結(jié)。 對(duì)于結(jié)構(gòu)的安全和經(jīng)濟(jì)都給予了總結(jié)。 一個(gè)成熟的設(shè)計(jì)必須是符合現(xiàn)行規(guī)范的設(shè)計(jì)。 剛接觸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的人, 對(duì)規(guī)范是很不熟悉的。規(guī)范函蓋面廣,內(nèi)容太多。運(yùn)用軟件獨(dú)立的設(shè)計(jì), 是使用軟件的終極目標(biāo)。 這需要不斷的積累和提高, 特別是對(duì)于概念設(shè)計(jì)、構(gòu)造設(shè)計(jì)方面,是一個(gè)不懈努力學(xué)習(xí)的結(jié)果, 希望本書在這個(gè)過程中, 能對(duì)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(zhǔn)。 PKPM公司對(duì)軟件升級(jí)后,相關(guān)操作與本書不符的,以其解釋為準(zhǔn)。本書第一章、第三章由中國建筑技術(shù)集團(tuán)有限公司設(shè)計(jì)七所王建編寫, 本書第二章由杭州浙華建筑設(shè)計(jì)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(jí)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(xué)研究院 PKPM工程部對(duì)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(tuán)有限公司設(shè)計(jì)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(qǐng)讀者多賜教。編者20xx.01..目 錄第一章 門式剛架設(shè)計(jì)條件(工程實(shí)例)平面建模計(jì)算分析設(shè)計(jì)成果判斷施工圖繪制維護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)吊車梁設(shè)計(jì)支撐設(shè)計(jì)三維建模與剛架二維設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)第五節(jié)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)第六節(jié) 施工圖繪和制材料統(tǒng)計(jì)第三章 桁架設(shè)計(jì)條件(工程實(shí)例)平面建模設(shè)計(jì)分析桁架施工圖繪制..第一章門式剛架門式剛架是目前應(yīng)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(jì)。下面就以一個(gè)具體實(shí)例,簡單介紹PKPM軟件在實(shí)際應(yīng)用中的操作流程和對(duì)計(jì)算結(jié)果的判斷方法。1.1設(shè)計(jì)條件(工程實(shí)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(tái)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(jí)二級(jí),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(hù)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(jì)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(fēng)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(jì)中多以平面分析為主, 相應(yīng)的軟件模型也為平面建模為主。本書重點(diǎn)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(dòng)門式剛架平面設(shè)計(jì)啟動(dòng)PKPM軟件STS模塊后,進(jìn)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(jìn)行設(shè)計(jì)之前, 需要為所分析工程建立一個(gè)獨(dú)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(diǎn)是可以避免不同工程的數(shù)據(jù)發(fā)生沖突, 發(fā)生錯(cuò)誤。和有效利用設(shè)計(jì)成果,實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí),往往需要經(jīng)過幾次反復(fù)和調(diào)整, 才能確定最終方案。 每個(gè)方案就相當(dāng)于一個(gè)獨(dú)立的工程,需要為每個(gè)方案分別建立一個(gè)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(duì)話框:..圖1.2-2 改變工作目錄對(duì)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(jìn)行建模了(下面就以 1.1節(jié)所述實(shí)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(duì)于首次設(shè)計(jì),需要點(diǎn)選“新建文件”按鈕,程序彈出輸入工程名的對(duì)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(jìn)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(duì)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(jìn)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(shí)際設(shè)計(jì)中多利用快速建模輔助一般建模方式的方法來完成。快速建模的方法為:打開快速建模頁面,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?!?門式剛架。3、“快速建模”下拉菜單..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(shí)際情況填寫,各具體參數(shù)的取值如頁面所示。當(dāng)修改其中的參數(shù)后, 模型會(huì)動(dòng)態(tài)更新。當(dāng)前跨:其余參數(shù)都是針對(duì)當(dāng)前跨而言,通過改變當(dāng)前跨,實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)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(biāo)高為 -0.100m。中柱高度根據(jù)屋面坡度和邊柱高度計(jì)算得出。..梁的分段主要是考慮受力和運(yùn)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?jiǎng)澐帧堕T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(jì)跨度,高度,柱距,挑檐長度——《門規(guī)》4.2.2設(shè)計(jì)知識(shí):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(shí)還要滿足吊車運(yùn)行的凈空要求。3、廠房跨度取決于功能、經(jīng)濟(jì)要求4、剛架的間距應(yīng)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(shí)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(jí)菜單,如“圖 1.2-8”所示:2、接著點(diǎn)擊“截面定義” ,程序彈出“圖 1.2-9”所示對(duì)話框。(完成需要布置的柱截面, )3、首次設(shè)計(jì),需要點(diǎn)擊“增加”按鈕,進(jìn)行輸入。此時(shí),打開如“圖 1.2-10”的對(duì)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(fù)制”按鈕建立中柱截面。此時(shí),只需把腹板高度由 300修改為280即可。(這個(gè)功能對(duì)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(duì)于邊柱考慮偏心的影響。程序規(guī)定左偏為正,右偏為負(fù)。單位為 mm。A軸邊柱布置時(shí)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(jì)知識(shí):門式剛架一般多采用變截面構(gòu)件,當(dāng)有吊車時(shí),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(shí)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(duì)于腹板,當(dāng)不滿足時(shí),程序會(huì)按考慮屈曲強(qiáng)度計(jì)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(duì)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(diǎn)螺栓布置的實(shí)際情況,滿足規(guī)范對(duì)于螺栓的容許距離要求,綜合這些因素,4、對(duì)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(duì)6mm的其高度范圍一般從300~750,最大可到900,對(duì)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(duì)稱)梁的布置和設(shè)計(jì)知識(shí)參考柱的相關(guān)操作即可,在此不細(xì)述。注意的是:選擇“變截面梁” ,布置時(shí),連接點(diǎn)一定要連續(xù)。1.2.5檢查與修改計(jì)算長度單擊“計(jì)算長度”彈出如“圖 1.2-12”所示界面。圖1.2-12計(jì)算長度界面接下來單擊“平面外”菜單,出現(xiàn)對(duì)話框:..圖1.2-13 平面外計(jì)算長度輸入3000回車后,按Tab鍵,應(yīng)用軸線選擇方式,用鼠標(biāo)選擇梁(把梁的平面外計(jì)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(jì)算長度不需要修改。當(dāng)不設(shè)置面外支撐時(shí),柱子的平面外計(jì)算長度需要修改,對(duì)邊柱為 8200,對(duì)中柱為 9400,讀者可以自己練習(xí)其修改和剛架設(shè)計(jì),體會(huì)計(jì)算長度對(duì)設(shè)計(jì)的影響。程序約定:平面內(nèi)的長度程序默認(rèn)為 -1,一般情況下不需要改動(dòng)。本工程不改。平面外長度程度默認(rèn)為桿件幾何長度。一般根據(jù)實(shí)際情況修改。設(shè)計(jì)知識(shí):梁的平面外計(jì)算長度通常情況下對(duì)下翼緣取隅撐作為其側(cè)向支撐點(diǎn), 計(jì)算長度取隅撐之間的距離。對(duì)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(gè)檁條布置。所以,梁的平面外計(jì)算長度取 3m。柱的平面外長度取決于其平面外支點(diǎn)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(shí)際長度即可。對(duì)于平面內(nèi)計(jì)算長度,通常情況下,不需要修改。但,有時(shí)平面內(nèi)長度需要根據(jù)實(shí)際修改。如當(dāng)有夾層時(shí),對(duì)于按框架設(shè)計(jì)的柱的平面內(nèi)計(jì)算長度需要修改。1.2.6查改節(jié)點(diǎn)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(diǎn)類型。 程序默認(rèn)所有的梁柱節(jié)點(diǎn)都是剛節(jié)點(diǎn), 所以,在有鉸接點(diǎn)的時(shí)候,需要通過該菜單修改。本工程有吊車, GJ-1的節(jié)點(diǎn)按剛接考慮,不修改。如用戶需要修改時(shí),先選擇布置柱鉸,根據(jù)提示操作即可。設(shè)計(jì)知識(shí):鉸接構(gòu)造相對(duì)剛接來說,簡單很多,方便制作和安裝,有條件時(shí)候,宜盡量采用。采用的節(jié)點(diǎn)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(shí),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(fēng)荷載的大小, 當(dāng)風(fēng)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(yīng)結(jié)合土質(zhì)情況。 剛接柱腳由于存在彎矩, 基礎(chǔ)尺寸會(huì)較大, 使綜合造價(jià)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(diǎn)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(shí)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(duì)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(diǎn)恒載 2、按柱間恒載1、使用節(jié)點(diǎn)恒載輸入,需要輸入一個(gè)集中力和彎矩。在節(jié)點(diǎn)恒載輸入時(shí),程序把荷載加在程序的網(wǎng)格線上,對(duì)于邊柱來說,沒有加在柱的實(shí)際軸線,所以這與實(shí)際稍微有點(diǎn)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(shí),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(diǎn)距柱底的距離即可。程序以構(gòu)件的軸線為準(zhǔn)。此處按第1種方式,集中力可以從后續(xù)吊車梁計(jì)算結(jié)果中計(jì)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(duì)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(jì)算數(shù)值見表 1.2-1。表1.2-1 吊車梁對(duì)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(shí)針) -0.31(逆時(shí)針) 0.31(順時(shí)針) -5.6(逆時(shí)針)單擊“節(jié)點(diǎn)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(jì)知識(shí):對(duì)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(dāng)有吊車時(shí),對(duì)于吊車梁以及吊車軌道的自重,用“節(jié)點(diǎn)恒載”實(shí)現(xiàn)。 3、對(duì)于墻面系統(tǒng)的自重,在需要時(shí),用“節(jié)點(diǎn)恒載”實(shí)現(xiàn)。..屋面恒載計(jì)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(jì)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(duì)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(jì)知識(shí):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(biāo)準(zhǔn)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(fēng)輸入程序提供3種類型的風(fēng)載形式,即節(jié)點(diǎn)左風(fēng)、柱間左風(fēng)、梁間左風(fēng)(如圖“1.2-18”)。在人工布置時(shí),需要注意風(fēng)荷載的正負(fù)。程序規(guī)定:對(duì)于風(fēng)載,水平荷載向右為正,豎向荷載向下為正。對(duì)于典型的門式剛架,程序還提供“自動(dòng)布置”功能,快速完成風(fēng)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(dòng)布置”功能。單擊“左風(fēng)輸入”“自動(dòng)布置”,打開如“圖1.2-19”所示的風(fēng)荷載輸入與修改對(duì)話框。根據(jù)實(shí)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(fēng)荷載信息”核對(duì)一下構(gòu)件自動(dòng)布置的結(jié)果是否正確。如不對(duì),可以通過右下側(cè)“構(gòu)件x風(fēng)荷載修改”,完成對(duì)構(gòu)件x的荷載修改。經(jīng)核對(duì),本工程無誤,單擊“確定”按鈕,完成了風(fēng)荷載的自動(dòng)布置。本工程有0.6m高的女兒墻,這部分的風(fēng)荷載在自動(dòng)布置里沒有輸入。本工程的女兒墻較低,荷載較小,對(duì)設(shè)計(jì)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(fēng)荷載。偏安全的考慮,可以按節(jié)點(diǎn)荷載計(jì)入。具體可以用程序的“節(jié)點(diǎn)左風(fēng)”實(shí)現(xiàn),也可以用“柱間左風(fēng)”實(shí)現(xiàn)。讀者可自己比較一下該部分風(fēng)荷載考慮與否對(duì)結(jié)果的影響情況。圖1.2-18 左風(fēng)輸入單擊“節(jié)點(diǎn)左風(fēng)”,彈出如圖 1.2-20的對(duì)話框。在“屋面坡度”中輸入一個(gè)很大的數(shù),如100000,即可輸入水平風(fēng)荷載。..單擊“柱間左風(fēng)” ,彈出如圖 1.2-20的對(duì)話框。選擇第 4種荷載類型,即可輸入水平風(fēng)載。圖1.2-19 自動(dòng)輸入風(fēng)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。基本風(fēng)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(jì)知識(shí):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(fēng)荷載體形系數(shù)有自己的特點(diǎn),必須按《門規(guī)》中規(guī)定執(zhí)行。但當(dāng)以下情況時(shí),宜用《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》來確定風(fēng)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(diǎn)左風(fēng)圖1.2-21 柱間左風(fēng)右風(fēng)輸入(同左風(fēng))右風(fēng)輸入與左風(fēng)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(jìn)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(gè)吊車數(shù)據(jù)需要首先選擇“增加按鈕” ,打開“圖 1.2-24”的對(duì)話框。(現(xiàn)在通過程序的輔助工具實(shí)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?duì)話框。首先單擊“第一臺(tái)吊車序號(hào)”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(tái)吊車。(說明:對(duì)邊跨來說,吊車相同,對(duì)中間跨則不同)點(diǎn)“圖1.2-25”中的“計(jì)算”按鈕,程序自動(dòng)計(jì)算,并把計(jì)算值顯示在該圖右側(cè)“吊車荷載計(jì)算結(jié)果”里。這時(shí),可以判斷結(jié)果的正確與否,正確則點(diǎn)該圖中的“直接導(dǎo)入”按鈕,程序自動(dòng)把計(jì)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(diǎn)與節(jié)點(diǎn)的距離。這些參數(shù)不僅僅影響到剛架的內(nèi)力計(jì)算, 也影響后續(xù)的牛腿節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)和施工圖的繪制, 必須按實(shí)際情況輸入。具體的計(jì)算方法如下:圖1.2-27 吊車位置信息計(jì)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(diǎn)的偏心距,單位 mm..B:吊車豎向荷載與右節(jié)點(diǎn)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(yīng)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(jìn)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(cuò)了,可隨時(shí)用“刪除吊車”刪除后,再重新布置。最后說明一點(diǎn):以上輸入的吊車荷載沒有考慮吊車梁自重。 對(duì)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(jì)算吊車梁,然后把它當(dāng)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(gè)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(gè)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(jì)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(shí)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(shí)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(shí)際填寫。圖1.2-26 第一臺(tái)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(dāng)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(jì)參數(shù)一般甲方會(huì)選定,設(shè)計(jì)溝通好后,確認(rèn)資料即可。4、本工程采用 LD型電動(dòng)單梁起重機(jī),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(jí)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(gè)選項(xiàng)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(jì)算參數(shù)(圖1.2-28c),荷載分項(xiàng)及組合系數(shù)(圖1.2-28d)。圖1-28a結(jié)構(gòu)類型參數(shù)選項(xiàng)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(jì)值限值——《門規(guī)》3.4.2,《門規(guī)》表3.4.2-1受壓構(gòu)件長細(xì)比限值——《門規(guī)》表3.5.2-1受拉構(gòu)件長細(xì)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(tái)吊車組合時(shí)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(jì)知識(shí):關(guān)于驗(yàn)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(yīng)該選擇..其他標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計(jì)時(shí)不僅僅要關(guān)注強(qiáng)度指標(biāo), 剛度也不能忽視,相應(yīng)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(yàn)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(huì)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(duì)的。搖擺柱指的是上下都為鉸接的柱, 它對(duì)剛架的抗側(cè)剛度無貢獻(xiàn), 但可以為剛梁提供支撐,減小梁的跨度和面內(nèi)計(jì)算長度。圖1.2-28b總信息參數(shù)選項(xiàng)卡鋼材鋼號(hào):程序提供Q235、Q345、Q390、Q420等4種,先選Q345。自重計(jì)算放大系數(shù):取默認(rèn)值1.2鋼柱計(jì)算長度系數(shù)計(jì)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(rèn)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(jì)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(jì)算信息:當(dāng)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。考慮恒載下柱軸向變形:分不考慮和考慮2種類型。混凝土構(gòu)件參數(shù)中只有梁慣性矩增大系數(shù)對(duì)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(jì)知識(shí):鋼材鋼號(hào)的選擇, Q345相對(duì)于Q235來說強(qiáng)度是其 1.44倍,而現(xiàn)在市場價(jià)格兩者差距有限,Q345的性價(jià)比相比較高,現(xiàn)在設(shè)計(jì)中一般采用 Q345。對(duì)于焊接結(jié)構(gòu)來說,由于 A級(jí)鋼不保證含碳量,設(shè)計(jì)時(shí)候一般不采用。自重計(jì)算放大系數(shù)主要是考慮節(jié)點(diǎn)板、焊縫、螺栓等對(duì)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(qiáng)度計(jì)算用到的是凈截面的幾何數(shù)據(jù), 而穩(wěn)定計(jì)算用毛截面幾何參數(shù),程序通過該比值近似考慮這個(gè)因素。 門式剛架一般都是通過有端板的節(jié)點(diǎn)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(shí),這個(gè)數(shù)據(jù)可以改,取為 0.9以上。對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)來說,需要考慮軸向變形對(duì)與結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響。圖1.2-28c 地震計(jì)算參數(shù)選項(xiàng)卡規(guī)范鏈接:阻尼比——《門規(guī)》 3.1.6設(shè)計(jì)知識(shí):地震烈度、場地土類別、設(shè)計(jì)地震分組——一般由勘察報(bào)告提供抗震等級(jí)——規(guī)范對(duì)中鋼結(jié)構(gòu)沒有抗震等級(jí)的說法。一般情況下,地震烈度 8度時(shí),地震作用的組合對(duì)剛架設(shè)計(jì)有影響了,必須考慮。..圖1-28d荷載分項(xiàng)及組合系數(shù)選項(xiàng)卡這些參數(shù)一般取默認(rèn)即可,不需要改動(dòng)。規(guī)范鏈接:恒載分項(xiàng)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(xiàng)系數(shù)——《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009—2001)3.2.5第2款風(fēng)載分項(xiàng)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(xiàng)系數(shù)——《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB500011—2001)表5.4.1吊車荷載分項(xiàng)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(fēng)載分項(xiàng)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(xiàng)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(shí)活荷載組合系數(shù)——《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB500011—2001)表.13計(jì)算簡圖計(jì)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(jì)算的前提,檢查計(jì)算簡圖是保證計(jì)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(xí)慣。..1.3計(jì)算分析單擊“結(jié)構(gòu)計(jì)算”菜單,程序自動(dòng)完成計(jì)算。圖1.3-1 結(jié)構(gòu)計(jì)算接著程序彈出下圖,可以自己輸入文件名,一般取默認(rèn)即可。點(diǎn)“確定”按鈕即可生成計(jì)算書等計(jì)算結(jié)果。圖1.3-2 文件名..1.4設(shè)計(jì)成果判斷編者按:許多初學(xué)者往往只關(guān)注于應(yīng)力比的指標(biāo), 這是很不好的。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)整體問題,一定要有大局觀, 不要僅盯住一個(gè)指標(biāo), 就構(gòu)件而言,它除強(qiáng)度外,還有穩(wěn)定性、撓度、變形和長細(xì)比等指標(biāo)。設(shè)計(jì)時(shí)要學(xué)會(huì)全面分析問題,綜合考慮各方面的因素。一個(gè)好的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的應(yīng)該是結(jié)構(gòu)體系非常合理, 同時(shí)各項(xiàng)指標(biāo)也非常均衡。 本部分就結(jié)合 1.1實(shí)例的結(jié)果進(jìn)行講解,重點(diǎn)談一下設(shè)計(jì)結(jié)果如何查,如何分析。程序執(zhí)行完畢計(jì)算后,自動(dòng)給出結(jié)果查看界面,如“圖 1.4-1”,圖1.4-1 PK內(nèi)力計(jì)算結(jié)果圖形輸出首先說一下,檢查計(jì)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(yīng)力比簡單判斷應(yīng)力結(jié)果是否滿足要求,必要時(shí)候,可以通過分析計(jì)算結(jié)果文本詳細(xì)判斷結(jié)果的合理性。這些計(jì)算結(jié)果經(jīng)檢查正確后,可以作為計(jì)算書存檔。在各項(xiàng)指標(biāo)都滿足設(shè)計(jì)要求的情況下,需要比較方案的經(jīng)濟(jì)性,以便確定出技術(shù)經(jīng)濟(jì)都合理的方案作為設(shè)計(jì)結(jié)果。對(duì)于簡單的門式剛架來說,設(shè)計(jì)中的步驟和上面說的略有差別,下面按設(shè)計(jì)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(jì)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(xì)比,寬厚比,撓度,應(yīng)力,特別是關(guān)于剛度指標(biāo)的超限。 通過這項(xiàng)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(yīng)力圖查看方法:在“PK內(nèi)力計(jì)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(yīng)力圖PKPM—STS設(shè)計(jì)的門式剛架,應(yīng)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(yán)于梁。本工程中梁柱的應(yīng)力比已經(jīng)比較比較合理了, 當(dāng)然,還可以進(jìn)一步優(yōu)化。 讀者可以進(jìn)行相關(guān)練習(xí)。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(jì)者必須對(duì)所用軟件的計(jì)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(shí)候有效率的作出判斷。僅僅從鍛煉的角度來說, 初學(xué)者認(rèn)真的進(jìn)行這個(gè)工作是很應(yīng)該的。 學(xué)會(huì)獨(dú)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(xué)知識(shí)判斷。 一般做定性判斷即可, 確有必要時(shí),可以做定量判斷。常用的定性判別方法:1、利用對(duì)稱性。門式剛架多具有對(duì)稱性,其荷載也多為正對(duì)稱和反對(duì)稱荷載,對(duì)稱的結(jié)構(gòu),在正對(duì)稱的荷載作用下, 其內(nèi)力也是正對(duì)稱的, 在反對(duì)稱的荷載作用下其內(nèi)力也是反對(duì)稱的。2、如有鉸接點(diǎn),利用該點(diǎn)彎矩為零的特點(diǎn)判別。3、利用彎矩、剪力、荷載集度之間的微分關(guān)系進(jìn)行判斷。門式剛架的二維模型是結(jié)構(gòu)力學(xué)中經(jīng)典的例題, 對(duì)于其內(nèi)力圖形在常見各種荷載作用下的變化趨勢(shì)通過一定的練習(xí),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(fēng)載內(nèi)力圖(圖 1.4-8),地震作用的內(nèi)力圖(圖 1.4-9)對(duì)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(yīng)項(xiàng)目即得到對(duì)應(yīng)的內(nèi)力圖。..圖1.4-5 內(nèi)力種類依次勾選要查看的項(xiàng)目,即可顯示相應(yīng)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(fēng)載彎矩圖圖1.4-8b 右風(fēng)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(duì)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(duì)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(diǎn)位移圖)和內(nèi)力圖一樣,對(duì)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(duì)稱性,對(duì)稱剛架在正對(duì)稱荷載作用下,其變形也是正對(duì)稱的,在反對(duì)稱荷載作用下,其變形也是反對(duì)稱的。2、支座剛接點(diǎn)(柱腳)只有轉(zhuǎn)角,沒有節(jié)點(diǎn)位移;圖1.4-11 鋼梁變形圖選項(xiàng)本工程的主要撓度圖如下:圖1.4-12a 鋼梁(恒+活)絕對(duì)撓度圖圖1.4-12b 鋼梁(恒+活)相對(duì)撓度圖圖1.4-12c 鋼梁(活)絕對(duì)撓度圖圖1.4-12d 鋼梁(活)相對(duì)撓度圖..圖1.4-12e鋼梁計(jì)算坡度圖在變形圖形正確的基礎(chǔ)上,從剛度的角度來評(píng)價(jià)是否符合規(guī)范要求,是否比較經(jīng)濟(jì)。圖1.4-13 節(jié)點(diǎn)位移本工程的節(jié)點(diǎn)位移如下:圖1.4-15a 恒載節(jié)點(diǎn)位移圖圖1.4-15b 活載節(jié)點(diǎn)位移圖..圖1.4-15c 恒載+活載節(jié)點(diǎn)位移圖圖1.4-15d 左風(fēng)節(jié)點(diǎn)位移圖圖1.4-15e 右風(fēng)節(jié)點(diǎn)位移圖圖1.4-15f 吊車水平荷載節(jié)點(diǎn)位移圖圖1.4-15g 左地震作用節(jié)點(diǎn)位移圖..1.4-15h右地震作用節(jié)點(diǎn)位移圖查看計(jì)算文件(詳細(xì)的計(jì)算信息,人工優(yōu)化調(diào)整的重要依據(jù))詳細(xì)的計(jì)算文件即PK11.OUT文件,這個(gè)文件含有平面計(jì)算中的幾乎所有信息,可以作為計(jì)算書存檔。內(nèi)容包括結(jié)構(gòu)的基本信息,梁、柱、節(jié)點(diǎn)統(tǒng)計(jì),荷載統(tǒng)計(jì),荷載組合統(tǒng)計(jì),對(duì)于每個(gè)構(gòu)件的采取的所有荷載組合結(jié)果,以及截面計(jì)算時(shí)信息,最后給出主要的剛度指標(biāo)和統(tǒng)計(jì)的用鋼量,可簡單判斷方案的經(jīng)濟(jì)性??梢詾榉桨傅恼{(diào)整提供最詳實(shí)的方向。對(duì)于梁的計(jì)算,下面以構(gòu)件梁1為例說明PK11.OUT中關(guān)于構(gòu)件的計(jì)算:鋼梁1截面類型=16;布置角度=0;計(jì)算長度:Lx=17.89,Ly=3.00構(gòu)件長度=11.88;計(jì)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(yàn)算規(guī)范:門規(guī)CECS102:2002組合號(hào)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(qiáng)度強(qiáng)度計(jì)算應(yīng)力比=0.877抗剪強(qiáng)度計(jì)算應(yīng)力比=0.171平面內(nèi)穩(wěn)定最大應(yīng)力(N/mm*mm)=251.06平面內(nèi)穩(wěn)定計(jì)算最大應(yīng)力比=0.810平面外穩(wěn)定最大應(yīng)力(N/mm*mm)=256.32平面外穩(wěn)定計(jì)算最大應(yīng)力比=0.827考慮屈曲后強(qiáng)度計(jì)算應(yīng)力比=0.877<1.0..抗剪強(qiáng)度計(jì)算應(yīng)力比=0.171<1.0平面內(nèi)穩(wěn)定最大應(yīng)力<f=310.00平面外穩(wěn)定最大應(yīng)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(duì)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(duì)可以手工進(jìn)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(yàn)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(jì)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(diǎn)擊“F結(jié)構(gòu)立面簡圖”可以輸出結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡圖,作為計(jì)算書存檔。通過點(diǎn)擊“E圖形拼接”按鈕對(duì)上面所述各圖形進(jìn)行整理,點(diǎn)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(jìn)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(gè)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(dòng)把剛布置好的圖形輸出,此時(shí)可以通過提供的編輯工具對(duì)圖面進(jìn)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(fù)執(zhí)行即可。..1.5施工圖繪制一般來說設(shè)計(jì)方案經(jīng)計(jì)算分析比較后,一旦確定下來 ,計(jì)算的工作就算完成了,接下來的就是繪制施工圖了。現(xiàn)有的PKPM版本中,用 STS設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)和混凝土有個(gè)很大不同之處,這個(gè)也是和手工計(jì)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(diǎn)部分的設(shè)計(jì),然后才能進(jìn)入最后的繪圖。初學(xué)者很容易犯的一個(gè)錯(cuò)誤就是柱梁計(jì)算都滿足, 而節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)由于所選柱梁截面不合理而無法設(shè)計(jì)或設(shè)計(jì)的不合理,螺栓布不開等。只有在節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)中證明梁柱尺寸合理后, 才能認(rèn)為前面的工作是有效的。 對(duì)于門架來說,由于相對(duì)簡單很多,即使節(jié)點(diǎn)不合理,需要調(diào)整方案,工作量還是比較少的,對(duì)于多高層,則工作量會(huì)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(duì)話框”,一般取默認(rèn)即可,點(diǎn)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(dòng)生成的拼接點(diǎn)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(huì)出現(xiàn)。否則,程序不繪出。1.5.3節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)點(diǎn)擊節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì),打開“輸入或修改設(shè)計(jì)參數(shù)界面” ,包括4個(gè)選項(xiàng)卡,如以下圖所示圖1.5-3a 連接節(jié)點(diǎn)形式界面..規(guī)范鏈接:梁柱剛性節(jié)點(diǎn)——《門規(guī)》7.2.1連接節(jié)點(diǎn)形式選項(xiàng)卡完成節(jié)點(diǎn)類型的選擇,程序提供如下幾種節(jié)點(diǎn)類型。梁柱剛性節(jié)點(diǎn):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(diǎn):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(diǎn):2種,柱子貫通和梁貫通。選類型2。設(shè)計(jì)知識(shí):門式剛架的梁柱節(jié)點(diǎn)一般是通過端板借助于高強(qiáng)螺栓實(shí)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(diǎn)的設(shè)計(jì)剪力,端板豎放,和斜放都能增加力臂,但斜放對(duì)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(diǎn)形式界面程序根據(jù)前面計(jì)算模型選擇的柱腳自動(dòng)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(hào):《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(diǎn)設(shè)計(jì)參數(shù)界面本菜單主要是解決螺栓計(jì)算,門式剛架的剛節(jié)點(diǎn)一般用高強(qiáng)螺栓的連接形式實(shí)現(xiàn)。規(guī)范鏈接:高強(qiáng)螺栓(摩擦型和承壓型) (等級(jí)有 8.8級(jí),和10.9級(jí)):《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(jì)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(dòng)進(jìn)行節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)。單擊節(jié)點(diǎn)修改按鈕,如有不滿足項(xiàng)目,程序自動(dòng)給出下圖提示,按任意鍵即可。此時(shí),可以快速的使用“出錯(cuò)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(shí),需要通過設(shè)置抗剪鍵來抵抗這個(gè)超過部分的剪力??梢酝ㄟ^構(gòu)造措施來保證,故可不用理會(huì)這個(gè)警告信息。..圖1.5-4出錯(cuò)信息詳細(xì)的節(jié)點(diǎn)計(jì)算信息可以通過查看“節(jié)點(diǎn)文件”來完成圖1.5-5節(jié)點(diǎn)文件如要對(duì)個(gè)別節(jié)點(diǎn)進(jìn)行修改,可通過修改節(jié)點(diǎn)菜單完成單擊“修改節(jié)點(diǎn)”,彈出下圖:..輸入需要修改的剖面號(hào)即可,如輸入 5,則程序彈出圖 1.5-6圖1.5-6 節(jié)點(diǎn)修改1.5.4繪圖節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)完成后,就可以進(jìn)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(diǎn)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(rèn)即可,確定后,程序自動(dòng)進(jìn)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(jìn)行圖面整理。 “移動(dòng)圖塊”和“移動(dòng)標(biāo)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(jìn)行圖紙的進(jìn)一步美化, 也可以借助于其他工作平臺(tái)進(jìn)行。構(gòu)件詳圖和節(jié)點(diǎn)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(shí), 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(duì)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(jì)材料菜單繪制材料表,單擊統(tǒng)計(jì)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(dòng)完成材料表的繪制。..1.6維護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(diǎn)是覆蓋面積很大,在總用鋼量中的比例不小,是維護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的主要內(nèi)容,其設(shè)計(jì)可以通過 STS“工具箱”模塊的主菜單 1實(shí)現(xiàn)。1.6.1 簡支檁條設(shè)計(jì)圖1.6-1 工具箱主菜單進(jìn)入主菜單 1后顯示“檁條、墻梁、隅撐計(jì)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(jì)算和施工圖..單擊按鈕“1簡支檁條計(jì)算”進(jìn)入檁條設(shè)計(jì)計(jì)算。出現(xiàn)如圖 1.6-3 所示的“簡支檁條設(shè)計(jì)”對(duì)話框。第一次設(shè)計(jì)需要輸入名稱,本例輸入文件名為“ LT-1”。調(diào)整設(shè)計(jì)時(shí),可單擊“選擇已有檁條”按鈕,打開“對(duì)話框” ,單擊“LT-1”,選擇確認(rèn)按鈕即可。按照本工程的實(shí)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(jì)算”按鈕,程序提示輸入計(jì)算結(jié)果文件名稱,默認(rèn)為“LT-1”,本例取默認(rèn)文件名,接下來程序自動(dòng)完成檁條的計(jì)算,之后彈出檁條計(jì)算結(jié)果文件.圖1.6-3“簡支檁條設(shè)計(jì)”對(duì)話框本工程檁條計(jì)算的參數(shù)按照上圖中的參數(shù)。下面對(duì)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(shí)更新。當(dāng)系統(tǒng)截面不能滿足需要時(shí),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(duì)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(huì)按照附錄 E計(jì)算。4、拉條作用:實(shí)質(zhì)是拉條的設(shè)置位置,而拉條的位置影響計(jì)算方法的選擇,當(dāng)拉條能阻止下翼緣失穩(wěn)時(shí),選《冷彎薄壁規(guī)范》驗(yàn)算合理;拉條能阻止下翼緣失穩(wěn)時(shí),選《門規(guī)》驗(yàn)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(jì)算,風(fēng)吸力按附錄 E,則必須輸入該數(shù)據(jù)??梢园磳?shí)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(rèn)的數(shù)值足夠滿足工程對(duì)結(jié)果精度的要求。6、軸力設(shè)計(jì)值:當(dāng)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(yàn)算。通常單獨(dú)設(shè)置剛性系桿,因此可按程序默認(rèn)的 0。此時(shí)程序計(jì)算后,在計(jì)算書中會(huì)給出檁條..能同時(shí)承受的最大軸力,供用戶參考。7、調(diào)整后的基本風(fēng)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(fēng)壓乘以1.05。8、風(fēng)荷載體形系數(shù),用戶可根據(jù)實(shí)際情況自己手算后輸入,也可由程序自動(dòng)生成(選擇規(guī)范、建筑形式、計(jì)算檁條所在分區(qū)),用戶進(jìn)行檢查確認(rèn)。9、風(fēng)壓高度變化系數(shù):程序默認(rèn)為 1。用戶必須根據(jù)建筑實(shí)際高度進(jìn)行檢查確認(rèn)。10、其他參數(shù)根據(jù)實(shí)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(shí)腹式檁條截面形式——《門規(guī)》 3.3.1 第3款, 《門規(guī)》6.3.2,計(jì)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(fēng)吸力作用下的計(jì)算——《門規(guī)》 6.3.7 第3款屋面傾角,根據(jù)坡度計(jì)算出檐口處銳角。設(shè)計(jì)知識(shí):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(duì)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(shí)腹式截面。3、檁條下翼緣在風(fēng)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(jì)算來保證。4、拉條一般布置在檁條上翼緣 ,認(rèn)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(jì)算書中,主要的驗(yàn)算指標(biāo)有:1、強(qiáng)度指標(biāo)2、風(fēng)吸力作用下的穩(wěn)定3、垂直于屋面的撓度設(shè)計(jì)不滿足時(shí)的調(diào)整方法:簡單的判別方法是看計(jì)算書最后部分 ,如有未通過項(xiàng)目,輸出不滿足,如滿足,則輸出設(shè)計(jì)滿足。對(duì)于不滿足的項(xiàng)目要具體分析, 強(qiáng)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(shí),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(jì)算書如下,通過分析可知,檁條由強(qiáng)度控制,且已接近控制指標(biāo),可以。-----------------------------------------------------------------------------|冷彎薄壁型鋼檁條設(shè)計(jì)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(jì)時(shí)間:12/10/2006|-----------------------------------------------------------------------------設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)規(guī)范: 門式剛架規(guī)程 CECS102:2002風(fēng)吸力下翼緣受壓穩(wěn)定驗(yàn)算:按附錄 E驗(yàn)算檁條形式: 卷邊槽形冷彎型鋼 C220X75X20X2.2鋼材鋼號(hào):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(fēng)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(fēng)壓:0.473風(fēng)荷載高度變化系數(shù):1.000風(fēng)荷載體型系數(shù):-1.150風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2):-0.544屋面自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2):0.200活荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2):0.500雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2):0.400積灰荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2):0.000檢修荷載標(biāo)準(zhǔn)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(hào):Q235鋼屈服強(qiáng)度fy=235.000強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f=205.000..考慮冷彎效應(yīng)強(qiáng)度 f'= 215.313-----------------------------------------------------------------------------=====截面驗(yàn)算 ======-----------------------------------------------|1.2 恒載+1.4(活載+0.9積灰+0.6風(fēng)載(壓力))組合|-----------------------------------------------彎矩設(shè)計(jì)值(kN.m):Mx= 9.113彎矩設(shè)計(jì)值(kN.m):My= 0.014有效截面計(jì)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(qiáng)度(N/mm2): σmax= 197.677<= 205.000-----------------------------|1.0 恒載+1.4風(fēng)載(吸力)組合|-----------------------------彎矩設(shè)計(jì)值(kN.m) :Mxw= -4.750彎矩設(shè)計(jì)值(kN.m) :Myw= 0.003有效截面計(jì)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(qiáng)度(N/mm2):σmaxw=89.579<=205.000按門式剛架規(guī)程CECS102:2002附錄E計(jì)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(biāo)準(zhǔn)值作用下,撓度計(jì)算|------------------------------垂直于屋面的撓度(mm):v=26.999<=46.667-----------------------------------------------------------------------------..===== 計(jì)算滿足 ======-----------------------------------------------------------------------------檁條能夠承受的最大軸力設(shè)計(jì)值為 (KN):N= 0.000-----------------------------------------------------------------------------=====計(jì)算結(jié)束======1.6.2簡支墻梁設(shè)計(jì)單擊“圖1.6-2”中的按鈕“3簡支墻梁計(jì)算”進(jìn)入墻梁設(shè)計(jì)計(jì)算。出現(xiàn)如“圖1.6-4”所示的“墻梁設(shè)計(jì)”對(duì)話框。圖1.6-4 “墻梁設(shè)計(jì)”對(duì)話框先輸入名稱,本例輸入文件名為“ QL-1”。調(diào)整設(shè)計(jì)時(shí),可單擊“選擇已有墻梁數(shù)據(jù)”按鈕,打開“對(duì)話框”,單擊“QL-1”,選擇確認(rèn)按鈕,即可修改設(shè)計(jì)。按照本工程的實(shí)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(jì)算”按鈕,程序提示輸入計(jì)算結(jié)果文件名稱,默認(rèn)為“QL-1”,本例取默認(rèn)文件名,接下來程序自動(dòng)完成計(jì)算,之后彈出計(jì)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(shí)腹式截面形式——《門規(guī)》3.3.1第3款,《門規(guī)》6.4.1,計(jì)算模型——《門規(guī)》6.4.2拉條設(shè)置規(guī)定——《門規(guī)》6.4.3,風(fēng)吸力作用下的計(jì)算——《門規(guī)》6.4.4第2款,調(diào)整后的基本風(fēng)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(fēng)壓乘以1.05。..設(shè)計(jì)知識(shí):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(jì)算結(jié)果如下:-----------------------------------------------------------------------------| 冷彎薄壁型鋼墻梁設(shè)計(jì)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(jì)時(shí)間: 12/10/2007 |-----------------------------------------------------------------------------=====設(shè)計(jì)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(jì)數(shù)據(jù) ======墻梁跨度 (m): 7.000墻梁間距 (m): 1.500設(shè)計(jì)規(guī)范: 門式剛架規(guī)程 CECS102:2002風(fēng)吸力下翼緣受壓穩(wěn)定驗(yàn)算:按附錄 E驗(yàn)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(hào):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(fēng)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(fēng)壓: 0.473風(fēng)荷載高度變化系數(shù) : 1.000迎風(fēng)風(fēng)荷載體型系數(shù) : 1.000背風(fēng)風(fēng)荷載體型系數(shù) : -1.100迎風(fēng)風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 (kN/m2): 0.473背風(fēng)風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)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

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