PKPM钢结构STS设计应该注意的一些事情

1、一、钢结构二维设计，地震计算参数中“阻尼比”如何确定？PKPM官方解答：钢结构地震分析的“阻尼比”取值按抗震规范（GB50011-2010）的要求选取，单层厂房结构（含门式钢架），采用轻型围护时，取0.045，砌体墙或重型屋盖时取0.05。框架结构，高度在50m以下时，取0.04；高度在50m200m之间时，取0.03,高度不小于200m时，取0.02。相关延伸：1、抗震规范GB50010-2010中第8.2.2条规定：“钢结构抗震计算的阻尼比宜符合以下规定：1）多遇地震下的计算，高度不大于50m时可取0.04,高度大于50m且小于200m时,可取0.03；高度不小于200m时，宜取0.02.

2、2）当偏心支撑框架部分承担的地震抗倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%时，其阻尼比可比本条1款增加0.005。3）在罕遇地震下的弹塑性分析，阻尼比可取0.05。”2、抗震规范GB50010-2010中第9.2.5条规定：“厂房抗震计算时，应根据屋盖高差、起重机设置情况，采用与厂房结构的实际工作状况相适应的计算模型计算地震作用单层厂房的阻尼比，可依据屋盖和围护墙的类型，取0.0450.05。”3、门刚规程CECS102:2002中第3.16条规定：“门式刚架轻型房屋钢结构的地震作用效应可采用底部剪力法分析确定。抗震验算时，结构阻尼比可取0.05。”4、10版抗震规范对于钢结构的阻尼比规定有所改

3、变，但是在选取计算用阻尼比的时间一定要分清结构类型，PKPM知识堂给出的就很具体。5、阻尼比指阻尼系数与临界阻尼系数之比，阻尼比是无单位量纲，表示了结构在受激振后振动的衰减形式。可分为等于1，等于0,大于1，01之间4种，阻尼比=0即不考虑阻尼系统，结构常见的阻尼比都在01之间。阻尼比指阻尼系数与临界阻尼系数之比，阻尼比是无单位量纲，表示了结构在受激振后振动的衰减形式。二、带夹层门式刚架结构采用STS软件如何设计？PKPM官方解答：门式刚架规程所规定的计算长度确定方法是针对单层轻型钢结构房屋,仅适用于单层门式刚架结构。实际工程中可能存在局部带夹层或下层整层夹层情况（如下图）。对于这类夹层梁与柱

4、刚接形成局部二层或整体二层的结构，建议计算长度的确定方法可以采用钢结构设计规范线刚度比方法确定的计算长度系数，采用STS软件的设置为：第一，计算参数设置：门式刚架类型；按钢结构设计规范验算；有侧移框架。其他控制参数可以按门规要求输入。第二，修改构件的验算规范，与夹层相连的柱、夹层梁建议设计规范指定为钢结构设计规范，轻钢屋面梁验算规范指定为门规。再进行结构计算时，计算长度确定就是按总体计算参数中的钢结构设计规范线刚度比方法确定计算长度，总体控制按门规控制，夹层部分构件按钢结构设计规范校核，轻钢屋面按门规校核。三、相关延伸1、话题又回到了“带夹层的门式刚架”，似乎这个问题的讨论经久不息，因为业界对

5、于此类结构确实没有一个明确的说法。所以设计人员在理解和应用规范时间就“仁者见仁，智者见智”了。2、现在得到官方认同的是：在进行带夹层的门式刚架计算时间，底层部分采用钢结构设计规范进行验算，上层的门式钢梁按照轻钢规程进行验算，至于二层柱个人认为应采用钢规控制，但也有很多人认为采用轻钢规程控制。但是对于屋面挠度应当是按照轻钢规程来验算，但是对于结构侧移就有不同的说法了。3、其实PKPM程序提供带夹层的门式刚架这个功能也许是不合适的，而国内很多软件也提供了类似的功能，但是这种计算方法值得探究，个人认为不太合理，特别是对高烈度地区，单层门式刚架是一种独特的结构体系，但是带夹层后，其很多受力性能就和当层

6、门式刚架不一致了。故，不知道程序在提供带夹层门式刚架的设计时如何让考虑，什么样的情况可以采用单榀计算，值得思考。四、单层工业厂房宽厚比超出抗震规范要求如何处理？PKPM官方解答:对于钢结构单层工业厂房，考虑抗震设计时，按抗震规范第9.2节要求,梁柱构件的宽厚比控制都比较严，通常都是由于抗震规范严格限制了板件的宽厚比，导致用钢量增加。对于轻型围护的单层工业厂房，当宽厚比不满足抗震规范要求，根据建筑抗震设计规范(GB50011-2010)第9.2.14条的条文说明，可以采用“低延性、高弹性承载力”性能化设计,当满足两倍地震作用组合验算构件承载力满足时，可以不用按抗震规范要求限制宽厚比，仅按钢结构设

7、计规范弹性设计要求控制宽厚比就可以。这对于大吨位吊车厂房结构设计(低烈度、地震作用不起控制时)，采用这一性能设计，可以大大放宽宽厚比的限制条件。采用10版钢结构设计软件，在设计参数中提供了按这一条执行的选项，如下图:钢结构参数输入与修改结构类型参数总信息参数地震计算参数荷载分项及蛆含丟数设计规范设计控制参数r程序自动确定容许长细比受压构件的客许任细比150拄顶位移和拄高度比BTf梁跨度诫梁跨度单层厂房擀架柱计篦W度折减丟数戸厂当实腹梁与作用有吊车荷暫的柱刚接吋，.该柱按胆柱.上端为自由的阶形柱确定计算栓度系数受拉构件的客许任细比|20G相关延伸1、建筑抗震设计规范(GB50010-2010)中

8、第9.2.14条规定：“厂房框架柱、梁的板件宽厚比，应符合下列要求：1、重屋盖厂房，板件宽厚比限值可按本规范第8.3.2条的规定采用，7、8、9度的抗震等级可分别按四、三、二、一级采用。2、轻屋盖厂房，塑性耗能区板件宽厚比限值可根据其承载力的高低按性能目标确定，塑性耗能区外的板件宽厚比限值，可采用现行钢结构设计规范GB50017弹性设计阶段的板件宽厚比限值。”2、建筑抗震设计规范(GB50010-2010)中第9.2.14条文说明对于该条的具体计算方法做出了说明。3、板件宽厚比限制作为构件局部稳定保证的一个构造指标，是影响含钢量的重要因素，10版抗规的此条规定对于抗震区单层工业厂房的经济性起到

9、了较好的作用。五、钢结构二维设计中的“结构类型”参数起什么作用？PKPM官方解答:设计参数中的结构类型参数，主要用于抗震设计，抗震规范是根据不同结构类型来不同要求，主要包括宽厚比、长细比等抗震构造要求以及强柱弱梁等抗震概念设计：1)钢框架结构按抗震规范第8章执行；2)单层钢结构厂房按抗震规范9.2节执行；3)门式刚架不用执行抗震规范构造要求；4)多层钢结构厂房按抗震规范附录H.2执行。六、当门式刚架风荷载自动布置时出现：找不到轻钢规程中相应的荷载形式，找不到荷载规范中相应的形式，怎么办？PKPM官方解答：(1)出现“找不到轻钢规程中相应的荷载形式”提示的原因：轻钢规程中附录A.0.2给出了结构

10、形式为双坡刚架和单坡刚架的体型系数，当模型结构形式不是这两种形式时，则无法按照轻钢规程中附录A确定构件体型系数，此时会出现上述提示。当出现提示时，需要用户分析模型，判断是否可以按照荷载规范确定体型系数。一般针对小坡度低矮房屋，如多跨多坡刚架，跨度大而高度小时，一般梁上风荷载较大，此时还是应该按照轻钢规程由用户交互确定构件体型系数(参考(4)；当跨度小而高度大时，一般柱上风荷载较大，应该按照荷载规范确定构件体型系数。出现“找不到荷载规范中相应的荷载形式”提示的原因：当模型结构形式不在软件可识别的类别中时，无法按照荷载规范确定构件的风荷载体型系数，此时会出现上述提示。这时应交互确定风荷载体型系数(参考(4)。出现“找不到轻钢规程中相应的荷载形式，也找不到找不到荷载规范中相应的形式”提示的原因：当结构形式不在轻钢规程和荷载规范规定中时，会出现此提示。这时应交互确定风荷载体型系数(参考(4)。当软件不能自动布置风荷载时，可借助自动布置的交互对话框完成风载布置：以左风输入为例，进入“左风输入”菜单下的“自动布置”菜单，在显示的对话框中交互选择构件设置体型系数(参考荷载规范表7.3.1或轻钢规程附录A)，软件将自动计算各构件上的风荷载标准值，对话框参数确定即可完成左风荷载布置。相关延伸1、风荷载对于门式刚架或者其他轻钢结构具有较大的影响，故在设计过程中，应当引起足够