PKPM门式刚架三维设计教程
PKPM钢结构实用教程
*****钢结构软件应用培训手稿****一、门式刚架设计部分1、平面刚架设计：1.1、截面的分类和定义：注意定义截面类型，是轧制边还是焰切边。
1.2、抗风柱可以兼做摇摆柱输入；可以在框架输入时输入抗风柱，并考虑抗风柱平面外的风荷载（但不能考虑墙面荷载偏心带来的平面外弯矩）。
抗风柱和框架可以兼做摇摆柱或者仅做抗风柱（内力图不一样），可以修改抗风柱平面外（在框架平面）计算长度（加系杆或者隅撑）并生产施工图和相应节点图。
1.3、框架恒载输入必须输入吊车梁系统给柱带来的偏心力。
1.4、吊车参数：偏心指吊车梁中心相对钢柱中心的距离；加载高度为“吊车梁高+轨道高+垫板等厚度”。
注意：采用框架优化计算并读入时，要查看钢柱截面高度是否变大，因为可能导致荷载偏心值的变化。
然后再截面导入。
1.5、吊车梁计算书中的Rmax,Rmin,Tmax不包括吊车梁重的影响，Tmax已经为钢柱节点所有水平力之和（包括左右轮轨）。
1.6、构件自重放大系数：考虑的是钢结构计算截面外的附着物（如焊缝、油漆、防火涂料、节点板等导致的自重增加部分）。
1.7、净截面和毛截面的比值：考虑螺栓孔等削弱，当所有连接全部采用节点板连接或者局部加强时，可以取 1.0。
1.8、活载不利布置对框架计算结果的影响：A、对单跨影响不大，挠度不变；B、对双跨中柱刚接：中柱影响最大，与中柱刚接的梁次之，边柱再次之，挠度变化比较大；C、对多跨中柱铰接：中柱影响最小，边柱次之，梁和挠度以及水平位移变化比较大。
1.9、独立基础设计输入：考虑常规基础设计，能计入基础梁传来的墙荷载和偏心（注意是设计值，否则结果偏差比较大）。
1.10、附加重的定义和输入：比如吊车梁的偏心集中力；砖墙维护（和钢柱有效拉结）带来的水平地震力增大（计入质点上下各一半），并有提示是否参加水平地震力计算。
1.11、构件验算规范的选择：对单层钢结构厂房框架计算输出的平面内外计算长度系数有误（按框架梁柱刚度比确定），按门式刚架输出图正确；所以出计算书要修改。
轻型门式刚架钢结构设计配pkpm4.1实操ppt课件
（3）屋面水平支撑
➢ 屋盖横向支撑宜设在温度区间端部的第一个或第二个开间，端部 支撑设在第二开间时，第一开间相应位置宜设置刚性系杆；
➢ 在刚架转折处（柱顶和屋脊）应沿房屋全长设置刚性系杆； ➢ 由支撑斜杆等组成的水平桁架，其直腹杆宜按刚性系杆考虑 ➢ 柱间支撑和屋面支撑必须布置在同一开间内，形成抵抗纵向荷载
支撑的设计与构造
➢ 1、支撑构件的设计 ➢ （1）屋盖水平支撑
屋盖水平支撑
交叉斜杆
刚性系杆
圆钢、角钢
钢管、双角钢
杆件必须交于节点的中心
（2）柱间支撑 ➢ 无吊车时柱间支撑的间距宜取30～45m；当有吊车时宜设在 温度区段中部，或当温度区段较长时宜设在三分点处，且间距 不宜大于60m； ➢ 当建筑物宽度大于60m时，内柱列宜适当增加柱间支撑； ➢ 支撑与构件的夹角应在30°～60°范围内，宜接近45°； ➢ 柱间支撑可采用带张紧装置的十字交叉圆钢支撑，当桥式吊 车起重量大于5ｔ时，宜采用型钢支撑； ➢ 当房屋高度相对柱距较大时，柱间支撑宜分层设置； ➢ 不允许设置交叉柱间支撑时，可设置其他形式的支撑。
显著特点 ➢ 质量轻 ➢ 工业化程度高，施工周期短 ➢ 综合经济效益高 ➢ 柱网布置比较灵活
结构形式：分为单跨、双跨、多跨刚架以及带挑檐的和带 毗屋的刚架等形式。
（a）单跨刚架 （b）双跨刚架
（c）多跨刚架
（d）带挑檐刚架 （e）带毗屋刚架 （f）单坡刚架
门式刚架的尺寸
跨度：横向刚架柱轴线间的距离，一般为9~36m； 高度：地坪至柱轴线与横梁轴线交点的高度。无吊车时， 高度一般为4.5～9m；有吊车时应根据轨顶标高和吊车净空要 求确定，一般为9～12m。 柱距：通常介于4.5～9m之间。 檐口高度：地坪至房屋外侧檩条上缘的高度； 最大高度：地坪至房屋顶部檩条上缘的高度； 屋面坡度：宜取1/8～1/20，在雨水较多地区可取较大值。
pkpm门式刚架设计讲义
吊车荷载（桥式吊车）
➢ 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
2 门式刚架二维设计
2.4 门式刚架二维中常见结构模型建立
✓ 带吊车的门式刚架结构
➢ 吊车荷载输入时部分参数含义： Dmax、 Dmin ：是根据影响线求得的最大轮压、最小轮压对柱子的反力； 是软件提供的自动影响线计算工具。 WT：是大桥架和小车重量。仅是一质量，重力荷载代表值统计用，主要用在计算地震 水平力作用； EC1：相对下柱形心； Lt ：吊车梁高+轨道高； 属于双层吊车：适用同一跨内有上下双层吊车情况；输入时上下层同单层吊车一样输入。 调整系数：是抗震规范附录J要求，对混凝土排架柱起作用，钢结构填1.0即可； 参数定义中折减系数：参考荷载规范表5.2.2选取。两台、四台系数实际是一跨、两跨吊 车组合折减系数。
pkpm门式刚架设计讲义
It is applicable to work report, lecture and teaching
主要内容
STS的模型输入方法
➢ 三维模型方法 ➢ 二维模型方法
门式刚架设计
➢ 门式刚架二维设计 ➢ 门式刚架三维设计 ➢ 工具箱相关部分
1 STS的模型输入方法
➢ 三维模型方法
（2）平面外
➢ 设置构件平面外的计算长度； ➢ 原则为侧向支撑点间的距离； ➢ 屋面和檩条对上翼缘的作用； ➢ 取最大受压翼缘侧向支撑点间的距离（隅撑间距） ➢ 用户应根据平面外支撑的设置情况来修改。
2 门式刚架二维设计
2.1 二维建模
✓ 铰接构件与计算长度
铰接构件 （1）设置杆件两端的约束情况，如两端刚接、一端铰接一端刚接、两端铰接等； （2）[定义约束]：设置杆端不同的约束情况
PKPM2010 门式刚架
钢结构 CAD 软件 STS 一、门式刚架设计中国建筑科学研究院设计软件事业部主要内容 ¾门式刚架二维设计¾门式刚架三维设计¾常见问题与软件处理方法¾超出门式刚架规程使用范围的钢结构 ¾混凝土柱,轻钢屋盖结构¾顶层为门式刚架的框架结构1STS-—— 1 STS门式刚架设计1.1 三维和二维模型方法¾二维模型方法:门式刚架、屋面支撑、柱间支撑、檩条墙梁,吊车梁等分别计算 ¾三维模型方法(推荐 :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式1STS-门式刚架二维设计—— 1 STS门式刚架维设计 1.2 二维模型方法二维模型方法:计算檩条墙梁吊车梁等构件¾计算檩条,墙梁,吊车梁等构件¾计算柱间支撑,屋面支撑¾计算抗风柱¾单榀刚架建模,截面优化,结构计算¾节点设计与绘制施工图1STS-门式刚架二维设计——1 STS门式刚架维设计 1.3 构件定义,截面分类 ¾轴心受压构件对 Y 轴截面分类¾长细比相同时, b 类截面稳定系数大于 c 类截面,即 b 类截面稳类截面定承载能力高于 c 类截面。
1STS-门式刚架二维设计—— 1 STS门式刚架维设计 1.4 构件定义,截面分类¾截面分类由软件根据 GB50017自动确定当存在多个选择时自动确定,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¾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¾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!1STS-门式刚架二维设计—— 1 STS门式刚架维设计 1.5 构件定义,抗风柱考虑¾形式一:只承担山墙风荷载不承担屋面竖向荷载,不承担屋面竖向荷载;形式二不但承担山墙¾形式二:不但承担山墙风荷载,还承担屋面竖向荷载(兼作摇摆柱¾应将抗风柱传递给刚架梁的力传递给屋面支梁的力,传递给屋面支撑系统,避免刚架梁受扭。
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*****钢结构软件应用培训手稿****一、门式刚架设计部分1、平面刚架设计：1.1、截面的分类和定义：注意定义截面类型，是轧制边还是焰切边。
1.2、抗风柱可以兼做摇摆柱输入；可以在框架输入时输入抗风柱，并考虑抗风柱平面外的风荷载（但不能考虑墙面荷载偏心带来的平面外弯矩）。
抗风柱和框架可以兼做摇摆柱或者仅做抗风柱（内力图不一样），可以修改抗风柱平面外（在框架平面）计算长度（加系杆或者隅撑）并生产施工图和相应节点图。
1.3、框架恒载输入必须输入吊车梁系统给柱带来的偏心力。
1.4、吊车参数：偏心指吊车梁中心相对钢柱中心的距离；加载高度为“吊车梁高+轨道高+垫板等厚度”。
注意：采用框架优化计算并读入时，要查看钢柱截面高度是否变大，因为可能导致荷载偏心值的变化。
然后再截面导入。
1.5、吊车梁计算书中的Rmax,Rmin,Tmax不包括吊车梁重的影响，Tmax已经为钢柱节点所有水平力之和（包括左右轮轨）。
1.6、构件自重放大系数：考虑的是钢结构计算截面外的附着物（如焊缝、油漆、防火涂料、节点板等导致的自重增加部分）。
1.7、净截面和毛截面的比值：考虑螺栓孔等削弱，当所有连接全部采用节点板连接或者局部加强时，可以取1.0。
1.8、活载不利布置对框架计算结果的影响：A、对单跨影响不大，挠度不变；B、对双跨中柱刚接：中柱影响最大，与中柱刚接的梁次之，边柱再次之，挠度变化比较大；C、对多跨中柱铰接：中柱影响最小，边柱次之，梁和挠度以及水平位移变化比较大。
1.9、独立基础设计输入：考虑常规基础设计，能计入基础梁传来的墙荷载和偏心（注意是设计值，否则结果偏差比较大）。
1.10、附加重的定义和输入：比如吊车梁的偏心集中力；砖墙维护（和钢柱有效拉结）带来的水平地震力增大（计入质点上下各一半），并有提示是否参加水平地震力计算。
1.11、构件验算规范的选择：对单层钢结构厂房框架计算输出的平面内外计算长度系数有误（按框架梁柱刚度比确定），按门式刚架输出图正确；所以出计算书要修改。
轻型门式刚架钢结构设计(配pkpm4.1实操) ppt课件
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支撑的设计与构造
1、支撑构件的设计 （1）屋盖水平支撑
屋盖水平支撑
交叉斜杆
刚性系杆
圆钢、角钢
钢管、双角钢
杆件必须p交pt课于件 节点的中心
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（2）柱间支撑
无吊车时柱间支撑的间距宜取30～45m；当有吊车时宜设在
温度区段中部，或当温度区段较长时宜设在三分点处，且间距
不宜大于60m；
檩条的截面形式 檩条一般设计成单跨简支构件，有实腹式和桁架式两大
ppt课件
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（2）柱间支撑 ①柱间支撑在建筑物跨度小、高度低的情况下，可用带张
紧装置的圆钢做成交叉型的拉杆。也可采用角钢或槽钢。 ②在高大的建筑中柱间支撑的交叉杆除用角钢外，也可采
用钢管。 ③柱间支撑的上端与水平压杆必须与柱中心交于一点；柱
间支撑下端应尽可能与柱中心交于柱脚底面，避免出现偏 心受力。
吊车荷载（厂房中经常见）
吊车梁一般设计成简支梁。
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钢结构构件设计计算（强度、刚度、稳定性）
1.轴心受力构件 承载能力极限状态：强度、整体稳定、局部稳定（型钢不必验算）
正常使用极限状态：刚度（对于轴心受力构件，主要由长细比控制）
ppt课件
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轴心受力构件的强度及整体稳定:
ppt课件
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大，密封性能好，在一定条件下易于采用自动化作业，生产效率高。
缺点：焊缝附近钢材因焊接高温作用形成的热影响区可能使某些部位
材质变脆，对结构的承载力、刚度和使用性能有一定影响；焊缝连接的塑性 和韧性较差，施焊时可能产生缺陷，使疲劳强度降低。
ppt课件
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焊缝符号集及标注方法
pkpm~门式刚架设计操作
目录
• 门式刚架设计概述 • PKPM软件介绍 • 门式刚架设计操作流程 • 门式刚架设计实例 • 门式刚架设计常见问题与解决方案
01
门式刚架设计概述
门式刚架的定义与特点
定义
门式刚架是一种具有三角形或梯 形截面的轻型钢结构，广泛应用 于工业厂房、仓库和商业设施等 领域。
特点
门式刚架具有结构轻巧、承载能 力强、施工方便、经济实用等优 点，能够满足现代工业和商业发 展的需求。
解决方案
在参数设置时，应充分了解材料的性能，并根据实际需求和规范要求进行合理设置。同时，应采用多种 计算和分析方法对参数进行校验和优化，确保参数设置的合理性和准确性。
问题三：计算结果不准确
总结词
详细描述
解决方案
计算结果是门式刚架设计的核心，如 果计算结果不准确，将直接影响结构 的性能和安全。
计算结果不准确可能是由于模型建立 不准确、参数设置不合理、计算方法 不正确等原因导致的。如果计算结果 不准确，可能会导致结构设计不合理、 安全性能不足等问题。
经济实用
在满足安全性和功能性的前提下，门式刚架设计应注重经济实用， 合理选用材料和施工方法，降低工程成本。
技术先进
采用先进的技术和设计理念，提高门式刚架的稳定性和承载能力， 延长其使用寿命。
02
PKPM软件介绍
PKPM软件的发展历程
1988年
1993年
PKPM系列软件的前身PMCAD诞生，标志 着中国建筑行业开始进入计算机辅助设计 时代。
在计算时，应采用合适的计算和分析 方法，确保计算结果的准确性和可靠 性。同时，应对计算结果进行校验和 优化，及时发现并修正问题。
问题四：优化方案不合理
PKPM门式刚架三维设计教程
配筋图。
软件应用范围
01
02
03
工业建筑
适用于各种工业厂房、仓 库等建筑的结构设计。
民用建筑
适用于住宅、办公楼、商 业中心等建筑的结构设计 。
公共建筑
适用于医院、学校、体育 场馆等建筑的结构设计。
02
CATALOGUE
门式刚架设计基础
门式刚架结构形式
单跨门式刚架
由一根横梁和两根立柱组 成，具有简单、受力明确 的特点。
PKPM门式刚架三 维设计教程
目 录
• PKPM软件介绍 • 门式刚架设计基础 • PKPM门式刚架三维设计流程 • 门式刚架节点设计 • 工程实例 • 问题与对策
01
CATALOGUE
PKPM软件介绍
软件特点
高效性
PKPM软件采用先进的计算方法和优化算法，大大 提高了设计效率。
易用性
软件界面友好，操作简单，方便用户快速上手。
设计优化方向
精细化建模
在建模过程中，应尽可能精细化建模，减少 简化带来的误差。
节点连接优化
对节点连接方式进行优化，以提高结构整体 稳定性。
参数优化
对设计参数进行优化，如截面尺寸、材料属 性等，以提高结构性能。
智能化设计
引入智能化设计理念，利用计算机技术提高 设计效率和质量。
THANKS
感谢观看
施工图绘制
1 2
生成施工图
根据优化后的模型，生成相应的施工图。
标注尺寸和材料
在施工图中，标注各构件的尺寸和所用材料。
3
出图与打印
将施工图导出为PDF或DWG格式，并进行打印 。
04
CATALOGUE
门式刚架节点设计