PKPM鋼結構STS設計應該注意的一些事情

1、一、鋼結構二維設計，地震計算參數(shù)中“阻尼比”如何確定？PKPM官方解答：鋼結構地震分析的“阻尼比”取值按抗震規(guī)范（GB50011-2010）的要求選取，單層廠房結構（含門式鋼架），采用輕型圍護時，取0.045，砌體墻或重型屋蓋時取0.05?？蚣芙Y構，高度在50m以下時，取0.04；高度在50m200m之間時，取0.03,高度不小于200m時，取0.02。相關延伸：1、抗震規(guī)范GB50010-2010中第8.2.2條規(guī)定：“鋼結構抗震計算的阻尼比宜符合以下規(guī)定：1）多遇地震下的計算，高度不大于50m時可取0.04,高度大于50m且小于200m時,可取0.03；高度不小于200m時，宜取0.02.

2、2）當偏心支撐框架部分承擔的地震抗傾覆力矩大于結構總地震傾覆力矩的50%時，其阻尼比可比本條1款增加0.005。3）在罕遇地震下的彈塑性分析，阻尼比可取0.05?！?、抗震規(guī)范GB50010-2010中第9.2.5條規(guī)定：“廠房抗震計算時，應根據(jù)屋蓋高差、起重機設置情況，采用與廠房結構的實際工作狀況相適應的計算模型計算地震作用單層廠房的阻尼比，可依據(jù)屋蓋和圍護墻的類型，取0.0450.05?！?、門剛規(guī)程CECS102:2002中第3.16條規(guī)定：“門式剛架輕型房屋鋼結構的地震作用效應可采用底部剪力法分析確定?？拐痱炈銜r，結構阻尼比可取0.05。”4、10版抗震規(guī)范對于鋼結構的阻尼比規(guī)定有所改

3、變，但是在選取計算用阻尼比的時間一定要分清結構類型，PKPM知識堂給出的就很具體。5、阻尼比指阻尼系數(shù)與臨界阻尼系數(shù)之比，阻尼比是無單位量綱，表示了結構在受激振后振動的衰減形式?？煞譃榈扔?，等于0,大于1，01之間4種，阻尼比=0即不考慮阻尼系統(tǒng)，結構常見的阻尼比都在01之間。阻尼比指阻尼系數(shù)與臨界阻尼系數(shù)之比，阻尼比是無單位量綱，表示了結構在受激振后振動的衰減形式。二、帶夾層門式剛架結構采用STS軟件如何設計？PKPM官方解答：門式剛架規(guī)程所規(guī)定的計算長度確定方法是針對單層輕型鋼結構房屋,僅適用于單層門式剛架結構。實際工程中可能存在局部帶夾層或下層整層夾層情況（如下圖）。對于這類夾層梁與柱

4、剛接形成局部二層或整體二層的結構，建議計算長度的確定方法可以采用鋼結構設計規(guī)范線剛度比方法確定的計算長度系數(shù)，采用STS軟件的設置為：第一，計算參數(shù)設置：門式剛架類型；按鋼結構設計規(guī)范驗算；有側移框架。其他控制參數(shù)可以按門規(guī)要求輸入。第二，修改構件的驗算規(guī)范，與夾層相連的柱、夾層梁建議設計規(guī)范指定為鋼結構設計規(guī)范，輕鋼屋面梁驗算規(guī)范指定為門規(guī)。再進行結構計算時，計算長度確定就是按總體計算參數(shù)中的鋼結構設計規(guī)范線剛度比方法確定計算長度，總體控制按門規(guī)控制，夾層部分構件按鋼結構設計規(guī)范校核，輕鋼屋面按門規(guī)校核。三、相關延伸1、話題又回到了“帶夾層的門式剛架”，似乎這個問題的討論經(jīng)久不息，因為業(yè)界對

5、于此類結構確實沒有一個明確的說法。所以設計人員在理解和應用規(guī)范時間就“仁者見仁，智者見智”了。2、現(xiàn)在得到官方認同的是：在進行帶夾層的門式剛架計算時間，底層部分采用鋼結構設計規(guī)范進行驗算，上層的門式鋼梁按照輕鋼規(guī)程進行驗算，至于二層柱個人認為應采用鋼規(guī)控制，但也有很多人認為采用輕鋼規(guī)程控制。但是對于屋面撓度應當是按照輕鋼規(guī)程來驗算，但是對于結構側移就有不同的說法了。3、其實PKPM程序提供帶夾層的門式剛架這個功能也許是不合適的，而國內(nèi)很多軟件也提供了類似的功能，但是這種計算方法值得探究，個人認為不太合理，特別是對高烈度地區(qū)，單層門式剛架是一種獨特的結構體系，但是帶夾層后，其很多受力性能就和當層

6、門式剛架不一致了。故，不知道程序在提供帶夾層門式剛架的設計時如何讓考慮，什么樣的情況可以采用單榀計算，值得思考。四、單層工業(yè)廠房寬厚比超出抗震規(guī)范要求如何處理？PKPM官方解答:對于鋼結構單層工業(yè)廠房，考慮抗震設計時，按抗震規(guī)范第9.2節(jié)要求,梁柱構件的寬厚比控制都比較嚴，通常都是由于抗震規(guī)范嚴格限制了板件的寬厚比，導致用鋼量增加。對于輕型圍護的單層工業(yè)廠房，當寬厚比不滿足抗震規(guī)范要求，根據(jù)建筑抗震設計規(guī)范(GB50011-2010)第9.2.14條的條文說明，可以采用“低延性、高彈性承載力”性能化設計,當滿足兩倍地震作用組合驗算構件承載力滿足時，可以不用按抗震規(guī)范要求限制寬厚比，僅按鋼結構設

7、計規(guī)范彈性設計要求控制寬厚比就可以。這對于大噸位吊車廠房結構設計(低烈度、地震作用不起控制時)，采用這一性能設計，可以大大放寬寬厚比的限制條件。采用10版鋼結構設計軟件，在設計參數(shù)中提供了按這一條執(zhí)行的選項，如下圖:鋼結構參數(shù)輸入與修改結構類型參數(shù)總信息參數(shù)地震計算參數(shù)荷載分項及蛆含丟數(shù)設計規(guī)范設計控制參數(shù)r程序自動確定容許長細比受壓構件的客許任細比150拄頂位移和拄高度比BTf梁跨度誡梁跨度單層廠房搟架柱計篦W度折減丟數(shù)戸廠當實腹梁與作用有吊車荷暫的柱剛接吋，.該柱按膽柱.上端為自由的階形柱確定計算栓度系數(shù)受拉構件的客許任細比|20G相關延伸1、建筑抗震設計規(guī)范(GB50010-2010)中

8、第9.2.14條規(guī)定：“廠房框架柱、梁的板件寬厚比，應符合下列要求：1、重屋蓋廠房，板件寬厚比限值可按本規(guī)范第8.3.2條的規(guī)定采用，7、8、9度的抗震等級可分別按四、三、二、一級采用。2、輕屋蓋廠房，塑性耗能區(qū)板件寬厚比限值可根據(jù)其承載力的高低按性能目標確定，塑性耗能區(qū)外的板件寬厚比限值，可采用現(xiàn)行鋼結構設計規(guī)范GB50017彈性設計階段的板件寬厚比限值?！?、建筑抗震設計規(guī)范(GB50010-2010)中第9.2.14條文說明對于該條的具體計算方法做出了說明。3、板件寬厚比限制作為構件局部穩(wěn)定保證的一個構造指標，是影響含鋼量的重要因素，10版抗規(guī)的此條規(guī)定對于抗震區(qū)單層工業(yè)廠房的經(jīng)濟性起到

9、了較好的作用。五、鋼結構二維設計中的“結構類型”參數(shù)起什么作用？PKPM官方解答:設計參數(shù)中的結構類型參數(shù)，主要用于抗震設計，抗震規(guī)范是根據(jù)不同結構類型來不同要求，主要包括寬厚比、長細比等抗震構造要求以及強柱弱梁等抗震概念設計：1)鋼框架結構按抗震規(guī)范第8章執(zhí)行；2)單層鋼結構廠房按抗震規(guī)范9.2節(jié)執(zhí)行；3)門式剛架不用執(zhí)行抗震規(guī)范構造要求；4)多層鋼結構廠房按抗震規(guī)范附錄H.2執(zhí)行。六、當門式剛架風荷載自動布置時出現(xiàn)：找不到輕鋼規(guī)程中相應的荷載形式，找不到荷載規(guī)范中相應的形式，怎么辦？PKPM官方解答：(1)出現(xiàn)“找不到輕鋼規(guī)程中相應的荷載形式”提示的原因：輕鋼規(guī)程中附錄A.0.2給出了結構

10、形式為雙坡剛架和單坡剛架的體型系數(shù)，當模型結構形式不是這兩種形式時，則無法按照輕鋼規(guī)程中附錄A確定構件體型系數(shù)，此時會出現(xiàn)上述提示。當出現(xiàn)提示時，需要用戶分析模型，判斷是否可以按照荷載規(guī)范確定體型系數(shù)。一般針對小坡度低矮房屋，如多跨多坡剛架，跨度大而高度小時，一般梁上風荷載較大，此時還是應該按照輕鋼規(guī)程由用戶交互確定構件體型系數(shù)(參考(4)；當跨度小而高度大時，一般柱上風荷載較大，應該按照荷載規(guī)范確定構件體型系數(shù)。出現(xiàn)“找不到荷載規(guī)范中相應的荷載形式”提示的原因：當模型結構形式不在軟件可識別的類別中時，無法按照荷載規(guī)范確定構件的風荷載體型系數(shù)，此時會出現(xiàn)上述提示。這時應交互確定風荷載體型系數(shù)(參考(4)。出現(xiàn)“找不到輕鋼規(guī)程中相應的荷載形式，也找不到找不到荷載規(guī)范中相應的形式”提示的原因：當結構形式不在輕鋼規(guī)程和荷載規(guī)范規(guī)定中時，會出現(xiàn)此提示。這時應交互確定風荷載體型系數(shù)(參考(4)。當軟件不能自動布置風荷載時，可借助自動布置的交互對話框完成風載布置：以左風輸入為例，進入“左風輸入”菜單下的“自動布置”菜單，在顯示的對話框中交互選擇構件設置體型系數(shù)(參考荷載規(guī)范表7.3.1或輕鋼規(guī)程附錄A)，軟件將自動計算各構件上的風荷載標準值，對話框參數(shù)確定即可完成左風荷載布置。相關延伸1、風荷載對于門式剛架或者其他輕鋼結構具有較大的影響，故在設計過程中，應當引起足夠