PKPM—讲义STS讲义第一章2
钢结构设计软件PKPM-STS中部分参数的设置
钢结构设计软件PKPM-STS中部分参数的设置章节一：绪论1.1 研究背景及意义1.2 研究现状与发展趋势1.3 研究目的和内容章节二：PKPM-STS 软件的基本原理和参数设置2.1 PKPM-STS 软件的概括2.2 PKPM-STS 软件的基本原理2.3 PKPM-STS 软件中钢结构设计中的参数设置章节三：PKPM-STS 软件中的荷载参数设置3.1 荷载及其分类3.2 天气条件参数设置3.3 分别设置弯矩、轴力、剪力等荷载参数章节四：PKPM-STS 软件中的受力参数设置4.1 材料特性参数设置4.2 截面形状参数设置4.3 华南地区风荷载系数设置章节五：PKPM-STS 软件中的设计参数设置5.1 极限状态设计参数设置5.2 组合设计参数设置5.3 常用算法参数设置章节六：结论与展望6.1 研究结论总结6.2 研究不足和展望。
第一章：绪论1.1 研究背景及意义随着我国经济的发展和城市化的进程加速，大量的钢结构建筑被兴建，其中跨度、高度和复杂的建筑结构格局受到了广泛关注。
在实际施工中，为了保证钢结构建筑的安全性和稳定性，对钢结构的设计变得越来越重要。
通过计算机辅助设计软件，可以更加准确地完成钢结构设计，提高设计效率和安全性，成为钢结构设计领域不可或缺的技术手段。
PKPM-STS 是一款广泛应用于钢结构设计的软件。
该软件集成了先进的钢结构设计理论和计算方法，使得工程师可以通过图形界面方便地完成钢结构的各种计算和分析。
本文的研究旨在探讨 PKPM-STS 软件中的部分参数设置，包括荷载参数、受力参数和设计参数的设置，以提高软件的使用效率和设计精度。
具体包括：对软件中的参数设置进行分析和解读、对各个参数设置的区别和影响进行研究，以及通过软件模拟完成设计验证。
1.2 研究现状与发展趋势PKPM-STS 软件作为一款专业的钢结构设计软件已有多年发展历史。
目前的版本已经在计算能力和应用领域上有了很大的进步。
PKPM,STS钢结构模块_讲义
STS新版本(2004.10)说明
PKPM主菜单修改
门式刚架－E 新版程序说明与常见问题 框架－ 支架－
C 平面框架截面优化 2 支架截面优化
框排架－
工具箱－
2 框排架截面优化
4 “框架节点计算工具”修改为 “节点连接计算与绘图工具”
网络版，单机版使用方法
牛腿设计
1 STS-门式刚架设计——
1.2.4 参数输入
结构类型（用于确定地震计算阻尼比）
单层厂房，门式刚架取0.05
≤12层；取0.035 ＞12层；取0.02
验算规范
根据所计算的结构适用那本规范采用，有时需要多次计算，综合
考虑。
控制参数，门式刚架不按抗震规范控制高厚比，长细比。
混凝土结构设计规范(GB 50010-2002)
基础设计规范（GB50007-2002） 冷弯薄壁型钢结构技术规范（GB50018-2002） 门式刚架轻型房屋钢结构技术规程 （CECS102:2002）
钢结构设计规范（GB50017-2003）
STS新规范版－技术条件修改要点
1.2.2 风荷载取值
檩条，刚架计算采用配套的风荷载体形系数
门式刚架规程 荷载规范
门式刚架建议按门式刚架规程采用
修正后的基本风压
1 STS-门式刚架设计——
1.2.3 吊车荷载
作用分两部分：
吊车梁的作用：以恒载输入 吊车工作的作用：
吊车荷载考虑最不利情况
ห้องสมุดไป่ตู้
吊车荷载计算3个方法
荷载效应组合根据荷载规范
组合原则：
可变荷载效应控制
永久荷载效应控制
STS功能介绍PPT课件
6
STS可绘制钢结构施工图，包括多高层钢框架，轻 钢门式刚架，钢桁架，钢支架，钢排架柱等施工图， 节点类型丰富，全部可以自动设计。施工图有构件 图和节点详图，可以达到施工详图的深度。对于钢 框架结构还可以分别接三维、二维计算结果进行节 点设计和绘施工图。
16
2.结构平面布置图（梁）
17
3.三维梁柱连接节点施工图
18
4.三维柱施工图
19
5.框架梁施工图
20
6.框架柱施工图
21
7. 梁柱节点施工图
22
8.门式刚架施工图
23
9.排架柱施工图
24
10. 钢桁架施工图
25
11.钢支架施工图
26
12.檩条平面布置图
27
13.钢材订货表
28
STS钢结构CAD系统
STS-1三维建模
STS-2二维建模
形成PK文件
截面优化
接TAT或SATWE空间计算
PKS平TS面-杆1空系间结建构模计算
接空间数据绘施工图
接平面数据绘施工图
结梁框 框 构柱架 架 平节梁 柱 面点
框柱 门 钢钢钢
架、 式 桁支排
梁节 刚 架架架
点架
柱
3
STS是PKPM系列软件功能模块之一，既独立运行， 又可以与其它模块数据共享。截止2000年10月， STS软件全国用户超过800家。
专业钢结构一体化CAD软件。可完成钢结构的模型 输入，截面优化，结构计算，强度和稳定性计算， 节点设计，以及施工详图绘制；可以设计钢-混凝 土组合结构。
PKPM讲义2
第二节 PKPM系列软件的特点PKPM系列CAD软件，历经多年的推广应用，目前已经发展成为一个集建筑、结构、设备、概预算及施工为一体的集成系统。
在结构设计中又包括了多层和高层、工业厂房和民用建筑，上部结构和各类基础在内的综合CAD系统，并正在向集成化和初级智能化方向发展。
概括起来，它有以下几个主要的技术特点。
1、数据共享的集成化系统。
建筑设计过程一般分为方案、初步设计、施工图三个阶段。
常规配合的专业有结构、设备（包括水、电、暖通等）。
各阶段之中和之间往往有大大小小的改动和调整，各专业的配合需要互相提供资料。
在手工制图时，各阶段和各专业间的不同设计成果只能分别重复制作。
而利用PKPM系列CAD软件数据共享的特点，无论先进行哪个专业的设计工作所形成的建筑物整体数据都可为其他专业所共享，避免重复输入数据。
此外，结构专业中各个设计模块之间的数据共享，即各种模型原理的上部结构分析、绘图模块和各类基础设计模块共享结构布置、荷载及计算分析结果信息。
这样可最大限度地利用数据资源，大大提高了工作效率。
2、直观明了的人机交互方式。
该系统采用独特的人机交互输入方式，避免了填写繁琐的数据文件。
输入时用鼠标或键盘在屏幕上勾画出整个建筑物。
软件有详细的中文菜单指导用户操作，并提供了丰富的图形输入功能，有效地帮助输入。
实践证明，这种方式设计人员容易掌握，而且比传统的方法可提高效率数十倍。
3、计算数据自动生成技术。
PKPMCAD系统具有自动传导荷载功能，实现了恒、活、风荷的自动计算和传导，并可自动提取结构几何信息，自动完成结构单元划分，特别是可把剪力墙自动划分成壳单元，从而使复杂计算模式实用化。
在此基础上可自动生成平面框架、高层三维分析、砖混及底框砖房等多种计算方法的数据。
上部结构的平面布置信息及荷载数据，可自动传递给各类基础，接力完成基础的计算和设计。
在设备设计中实现从建筑模型中自动提取各种信息，完成负荷计算和线路计算。
4、基于新方法、新规范的结构计算软件包。
PKPM讲义
PKPM讲义编者：姜铭阅目录目录 (1)前言 (2)第一章初识PKPM (2)第一节结构设计业务管理 (2)1.1 组织架构 (3)1.2 设计深度要求 (3)1.3 各设计阶段的管理 (5)第二节PKPM模块及步骤图 (5)2.1 PKPM模块 (6)2.2 PKPM结构设计基本步骤图 (12)第三节练习一个简单的例子 (13)第四节常见问题汇总 (13)4.1 软件命令的使用 (13)4.2 结构设计和软件结合的问题 (14)实验课练习1 (16)第二章PMCAD模块 (16)第一节PMCAD的基本功能和应用范围 (16)1.1 基本功能 (16)1.2 应用范围 (17)第二节练习框架与框筒建模 (18)第三节PMCAD问题汇总 (18)3.1 软件命令的使用 (18)3.2 结构设计和软件结合的问题 (24)第三章SATWE模块 .................................................................................... 错误！未定义书签。
4.1介绍：............................................................................................... 错误！未定义书签。
4.1.1 简介：................................................................................... 错误！未定义书签。
4.1.2 关于建模的一些说明........................................................... 错误！未定义书签。
4.2 接PM生成SATWE数据（补充输入及SATWE数据生成）.... 错误！未定义书签。
PKPM结构专业软件STS研讨班讲义 第二章
绕X轴弯矩设计值 Mx (kN.m)：671.3 轴弯矩设计值 ： 轴力设计值 N (kN)：1374.000 ： 柱平面内计算长度： 柱平面内计算长度：16.65m 柱平面外计算长度：9.4m 柱平面外计算长度： 平面外长细比λy：77.479 平面外长细比 ： 按新规范换算长细比λyz： 按新规范换算长细比 ：102.502
w k = s z w0
明确风荷载采用美国MBMA的规定 ； 的规定 明确风荷载采用美国 MBMA风荷载的适用范围是：房屋高度不大于 风荷载的适用范围是： 风荷载的适用范围是 18米，房屋高宽比不大于1 ,屋面坡度不大于 度 米 房屋高宽比不大于 屋面坡度不大于10度撑框架——Sb不满足上式时，柱的稳定系数为 弱支撑框架 不满足上式时， 不满足上式时
Sb = o + (1 o ) 3(1.2ΣN bi ΣN oi )
建议： 建议：按有侧移框架柱的表查得
（3）附录 线刚度比计算柱的计算长度 ）附录D线刚度比计算柱的计算长度 新增横梁远端支撑情况调整
门规 CECS 102:2002 有关修改注意问题
1、结构类型与抗震设计 、 2、活荷载与风荷载取值 、 3、柱顶位移与钢梁挠度控制 、 4、斜梁平面内稳定验算 、 5、变截面杆件高厚比控制 、 6、檩条计算修改与设计方法的选取 、
结构类型与抗震设计
《建筑抗震设计规范》GB50011关于单层钢结构厂 建筑抗震设计规范》 关于单层钢结构厂 房的规定不适用于单层轻型钢结构厂房 (注意结构类型选取差异 注意结构类型选取差异) 注意结构类型选取差异
明确规定薄壁型钢的有效截面应按薄钢规范GB50018计算 明确规定薄壁型钢的有效截面应按薄钢规范GB50018计算 GB50018 门规檩条验算与薄钢规范檩条验算对比 选择原则： 选择原则： 1、压型钢板屋面（厚度 ），屋面与檩条有 、压型钢板屋面（厚度>0.66mm），屋面与檩条有 ）， 可靠连接（自攻螺钉等紧固件）， ），设置单层拉条靠近上 可靠连接（自攻螺钉等紧固件），设置单层拉条靠近上 翼缘，选择按门规附录E计算 计算； 翼缘，选择按门规附录 计算； 2、刚度较弱的屋面（塑料瓦材料等）、非可靠连接 ）、非可靠连接 、刚度较弱的屋面（塑料瓦材料等）、 的压型钢板（扣合式等），应选择6.3.7-2式或冷弯规范 ），应选择 的压型钢板（扣合式等），应选择 式或冷弯规范 计算，拉条的约束作用应根据实际拉条设置情况选择。 计算，拉条的约束作用应根据实际拉条设置情况选择。 建议这时应设置双层拉条、交叉拉条或型钢拉条， 建议这时应设置双层拉条、交叉拉条或型钢拉条，拉条 同时约束上下翼缘。 同时约束上下翼缘。
pkpm讲义资料
• 一、广义层的概念
• 所谓广义层，就是通过在构件输入和楼层组装时 为每一个构件或楼层增加一个“柱（墙）底标高” 或“层底标高”参数来完成的，这个标高是一个 绝对值，对于一个工程来说所有的构件或楼层的 底标高只能有一个惟一的参照（比如±0）。有了 这个底标高后，此工程中每个构件或楼层在空间 上的位置已经完全确定，程序将不再需要依赖楼 层组装的顺序去判断构件或楼层的高低，而改为 通过楼层的绝对位置进行模型的整体组装。
• 通过比较可知，不同的首层层底标高计算出来
的内力值并不一样，其原因在于在基础设计中， 剪力值要乘以基础高度后转化为弯矩，以柱1为例， 当首层层底标高为0时，由剪力值V引起的基底弯 矩M=4×V；当首层层底标高为-2.5m时，由剪力 值V引起的基底弯矩M=（4-2.5）×V=1.5×V， 所以首层层底标高为0时的弯矩值大于首层层底标 高为-2.5m时的弯矩值。
第二节 楼层底标高的正确输入
•
对于08版软件，一定要充分重视楼层底标高
在结构设计中的作用，因为一旦层底标高不对，
后面的计算结果也不可能正确。现对此参数产生
的常见问题分别介绍如下：
一、楼层底标高对上部结构计算的影响
1、楼层底标高错误引起结构构件关系混乱
• 工程实例一 • 某剪力墙结构，共23层，结构平面布局基本对称，
结构三维轴侧图，第7和第8标准层平面图如图1、 图2和图3所示：
图1 结构三维轴侧图
图2 第7标准层结构平面图
图3 第8标准层结构平面图
• 在采用SATWE软件计算后，其位移比计算结果如 下：
图4 空间变形图原始构形
图5 “楼层组装”对话框
图6 修改后的楼层底标高对话框
楼层底标高修改正确后的计算结果如下：
PKPM(STS)建厂房简单模型
PKPM（STS）建厂房模型-五日学会•-钢结构咨询平台成立于2008年7月，欢迎广大从业人员及爱好者加入，共建我们的家园！•本套讲解由本论坛斑竹分频器制作！感谢！第一讲：STS建模及计算1.打开STS软件，界面如下图，输入建立文件名称2.门式钢架网线输入向导：输入相关的建模参数；通过这个菜单可以建立相对比较复杂的二维模型。
3.输入模型后，接下来就是定义截面柱子大小；根据厂房的结构型式，选择合理的截面型式，估计截面的大小。
4.将定义的钢柱布置在相应的位置上，注意钢柱的偏心位置。
5.接下来，同样道理定义梁截面的大小；这里注意变截面梁大小头的位置，应分别定义。
6.通过定义好的梁截面，布置截面的相应位置。
7.定义柱跟梁的计算长度：门式钢架梁柱一般计算长度可以根据二个隅撑间的距离来确定；钢结构平面平面外的计算长度跟据次梁的位置来确定。
8.定义铰接构件及支座情况：不带行车门式钢架一般柱底是铰接的，带行车的钢柱一般是钢接的；砼柱钢梁的屋面，一般梁是铰接的。
9.输入恒载：根据厂房的荷载情况，输入恒荷载。
10. 同样道理，输入活载。
11.输入左风荷载，一般选择自动输入，如遇到体型比较复杂的建筑，应根据建筑物的体型按荷载规范要求输入。
12.同样情况右风荷载也一样。
13.等模型初步建好后，接下来先择参数输入这一项；第一分项是结构类型：这一栏先择建筑的结构类型及计算遵循的设计规范。
14.参数输入的第二分项：总信息参数；选择合适的钢材等级，结构重要性系数等。
15.参数输入的第三分项：地震计算参数；按荷载规范要求输入合适的数值。
16.参数输入的第四分项：荷载分项及组合系数：此分项一般是默认要求，如需要更改也可以。
7.定义柱跟梁的计算长度：门式钢架梁柱一般计算长度可以根据二个隅撑间的距离来确定；钢结构平面平面外的计算长度跟据次梁的位置来确定。
17. 建模完成后，可以进入计算菜单，计算后，选择相应的包络图查看。
18.这是配筋包络和钢结构应力图，图中表示的是钢构件的应力比，如不满足，将以大于1的红色表示；然后再回过对去调截面大小。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1.4.1 绘图参数设置
门式刚架绘图参数设置 28 GIF
1.4.1 自动绘图
自动绘制门式刚架施工图 29 GIF
1.4.1 施工图查看与编辑
施工图查看与编辑 30 GIF
1.4.1 施工图重新设计
节点设计结果查看，与施工图重新设计 31 GIF
1 STS-门式刚架三维设计——
1.5 整体结构三维模型图
PKPM—STS讲义 第一章2
精品
主要内容
➢ 门式刚架三维设计 ➢ 门式刚架二维设计 ➢ 常见问题与软件处理方法
➢ 超出门式刚架规程使用范围的钢结构 ➢ 混凝土柱，轻钢屋盖结构 ➢ 顶层为门式刚架的框架结构
➢ 吊车梁计算
2
1 STS-门式刚架三维设计——
1.1 三维和二维模型方法
➢ 三维模型方法（图）： 08版更加突出了三维模型方法
1.2 三维模型方法
三维模型方法： ➢ 不同于PM按标准层建模的方法 ➢ 通过单榀立面建模，建立结构整体模型 ➢ 屋面、墙面设计 ➢ 自动计算门式刚架、屋面支撑、柱间支撑 ➢ 自动绘制施工图 ➢ 适应抽柱厂房
5
1 STS-门式Biblioteka 架三维设计——1.2.1 三维建模－立面编辑形成
横向立面
纵向立面
整体模型
通过横向、纵向立面编辑、系杆布置来形成整体模型
6
1 STS-门式刚架三维设计——
1.2.1 三维建模－屋面墙面布置形成
1、在平面网格上，通过二维建模 方式2，、建通立过立立面面二复维制模，型建立三维模型
3、通过墙面布置，输入柱间支撑 4、通过楼层布置，输入屋面支撑和系杆
形成整体三维模型
7
1 STS-门式刚架三维设计——
1.6 三维效果图
用三维实体方式真实的表示刚架主构件、围护构件； 自动铺设屋面板、墙面板； 自动形成门、窗洞口以及雨蓬； 自动设置包边； 自动形成厂房周围道路，进行场景设计； 能交互布置天沟和雨水管，并提供相应的编辑功能。
1.2.3 屋面支撑荷载
屋面支撑荷载
– 搜索柱间支撑与屋面支撑，自动形成计算 简图
– 自动确定屋面风荷载迎风面积 – 纵向风荷载软件自动加载
13
1 STS-门式刚架三维设计——
1.2.2 纵向立面荷载
柱间支撑所在纵向立面荷载
– 纵向风荷载 – 吊车纵向刹车力 – 重力荷载代表值
（根据受荷宽度内横向立面恒载、活载自动确定） – 软件自动加载
自动绘制维护构件施工图 26 GIF
1 STS-门式刚架三维设计——
1.4 绘制门式刚架施工图
可以在三维模型中设置梁梁拼接、柱侧垂直 适用于所有刚架：
– 绘图参数设置 – 节点设计参数设置
自动完成：
– 各榀刚架施工图的绘制 – 设计总说明和柱脚锚栓布置图 – 全楼钢材订货表（包括主刚架零件、围护构件零件）
➢ 选择工作标高所在平面，布置吊车工作区域 ➢ 自动形成各榀刚架计算需要的吊车荷载 ➢ 纵向立面计算时，自动加载吊车纵向刹车力
9
1 STS-门式刚架三维设计——
1.2.2 吊车荷载平面布置
10
GIF
1 STS-门式刚架三维设计——
1.2.3 荷载作用与导算
横向立面荷载
– 竖向恒活荷载，横向吊车、风、地震 – 由用户输入
17
1 STS-门式刚架三维设计——
1.2.4 自动二维计算
根据计算顺序，完成屋面支撑，横向、纵向立面自动计算。
18
1.2.4 自动二维计算
形成数据和自动计算
19
GIF
1 STS-门式刚架三维设计——
1.2.5 整体结果查看
20
1.2.5 选择立面查看
选择查看计算结果
21
GIF
1 STS-门式刚架三维设计——
1.3.1 屋面、墙面设计
➢ 屋面墙面构件布置，计算，施工图 ➢ 屋面檩条，隅撑，拉条自动布置 ➢ 墙面门、窗洞口交互布置，墙梁，隅撑，拉条自动布置 ➢ 屋面支撑、柱间支撑可以在整体模型中体现
22
1 STS-门式刚架三维设计——
1.3.2屋面、墙面构件自动布置、优化、绘图
➢ 布置、优化计算和绘图
布置：围护构件布置提供自动布置、交互布置结合方式。 优化计算：可以完成单根构件的计算；能实现屋面檩条、墙面
自动读取三维模型数据，包括刚架立面信息、围护 构件布置信息，用三维实体方式真实显示构件；
自动进行围护构件之间，以及围护构件与主刚架构 件的连接设计（如檩条与刚架的连接、檩条与隅撑 的连接、支撑与刚架构件的连接等）。
32
1.5 三维模型图
绘制整体三维模型图 33 GIF
1 STS-门式刚架三维设计——
屋面支撑荷载
– 纵向风荷载 – 软件自动生成和加载
柱间支撑所在纵向立面荷载
– 纵向风荷载 – 吊车纵向刹车力 – 重力荷载代表值 – 软件自动生成和加载
11
1 STS-门式刚架三维设计——
1.2.3 横向立面荷载
横向立面荷载
– 竖向恒活荷载，横向吊车、风、地震 – 由用户输入
12
1 STS-门式刚架三维设计——
中墙架梁的优化，并自动根据优化结果更新模型数据。
绘图：可以交互选择各类围护构件进行施工详图绘制；能自动 完成所有屋面墙面围护构件施工详图绘制。
23
1.3.3 屋面、墙面构件自动布置
自动布置维护构件 24 GIF
1.3.4 屋面、墙面构件优化
自动进行檩条优化 25 GIF
1.3.5 屋面、墙面构件自动绘图
建立结构整体模型，自动形成吊车荷载 布置屋面、墙面构件 自动计算门式刚架、屋面支撑、柱间支撑 自动绘制全套施工图 统计结构整体用钢量，报价 形成到JCCAD的数据 整体模型图和渲染效果图 适应抽柱门式刚架厂房
➢ 二维模型方法：
门式刚架、屋面支撑、柱间支撑、檩条墙梁，吊车梁等分别计算
3
4
1 STS-门式刚架三维设计——
14
1 STS-门式刚架三维设计——
1.2.3 适应抽柱厂房
15
抽柱厂房、弹性支座
1.根据托梁刚度，确定 弹性支座刚度 2.首先计算抽柱榀，自 动设置弹性支座，将反 力传递给托梁，进而传 递给相邻框架 3.计算顺序自动考虑
16
1 STS-门式刚架三维设计——
1.2.3 适应抽柱厂房 自动根据托梁刚度，生成弹性支座。 自动生成抽柱吊车荷载 自动确定计算顺序
1.2.2 吊车荷载作用含义
➢ 反映吊车工作的最不利作用：
根据吊车资料中：最大轮压、最小轮压、轮距 按照简支梁影响线计算
D maxmain 1 1x x l1 1i{ P m1 a xin 211x l2 2iP m2 a}x
Dmax
8
1 STS-门式刚架三维设计——
1.2.2 吊车荷载平面布置