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发信人: ansys (ansys), 信区: civilengineering
标  题: 钢结构CAD系统STS介绍
发信站: 听涛站 (Wed Mar 14 12:26:27 2001), 转信

钢结构CAD系统STS是PKPM系列CAD的一个新的系列功能模块,它包括钢结构的模型输入、
结构计算与钢结构施工图辅助设计。STS分别由PMCAD和PK模块扩展出相应钢结构功能后
,再组合而成。STS包括PMCAD的建模导荷部分和PK的平面杆系部分,在以后的升级版本
中,将提供钢结构的施工图部分。
钢结构CAD STS主菜单
0. 退出
 7. PK人机交互输入修改
A. 全楼人机交互式输入
 8. PK数据检查
1. 检查平面数据
 9. PK结构计算
2. 输入次梁楼板
 B. 钢桁架施工图
3. 输入荷载数据
 C. 钢结构柱施工图
4. 形成PK文件
 D. 钢结构梁施工图
5. 画结构平面图
 E. 图形编辑及打印
6. 各层平面荷载显示校核
 F. 生成AUTOCAD的DWG文件
一、STS的平面建模部分
  STS中的平面建模部分除包括原来PMCAD的全部功能外,在全楼模型输入部分增加了
标准型钢(包括角钢、槽钢、工字钢和H型钢的输入)和型钢组合截面的输入。型钢组合
截面包括的角钢和槽钢的组合。同时,通过STS的平面建模输入的截面能够直接生成PK的
数据文件,包括钢框架和钢连续梁数据。
二、STS的平面杆系部分
  STS中的平面杆系钢结构包括了原来PK的人机交互建模、数据检查和结构计算三个部
分。同时在STS的平面杆系中,考虑了60多中的截面类型,除了包括原来PK钢结构版本的
所有截面外,新增加了H型钢,变截面,加腋梁截面,以及各种组合截面。STS进行钢结
构的内力分析,位移和挠度计算(验算),和杆件的强度和稳定验算等,(关于STS的强
度和稳定验算参见PKPM月刊第1,2和3期)。
三、STS的截面
STS中的截面类型在平面建模(STPM)和平面杆系(STPK)中并不完全相同。
在STS的平面建模中,截面类型主要包括PMCAD的截面类型,并增加了标准型钢截面,包
括等边角钢和不等边角钢截面及组合,槽钢截面及组合,工字钢和日本、美国、欧洲和
中国标准的H型钢截面。对STS平面建模产生的数据,可接力三维空间杆系TAT和有限元壳
元SATWE进行结构的分析计算。
在STS的平面建模中,截面类型除了包括矩形、箱形、工字形等常用的截面外,还包括各
种标准型钢截面,包括等边角钢和不等边角钢截面及组合,槽钢截面及组合,工字钢和
日本、美国、欧洲和中国标准的H型钢截面。另外包括各种实腹式组合截面和格构式组合
截面,并对格构式组合截面的定义了各种缀条类型。另外,根据PK钢结构试用版本的使
用过程中用户提出的要求,在STS中增加了工字形和箱形的变截面杆件,以及加腋梁截面
,并且这些截面的内力计算时采用了根据变截面杆件推导出来的杆件刚度位移矩阵来计
算构件的内力,因而基本上没有其他采用拟合方式计算变截面构件内力时产生的构件内
力误差。同时考虑到在钢结构建筑中楼板常采用压型钢板和混凝土组合的楼板,为了考
虑压型钢板的影响,在STS中增加了一种工字形截面梁和混凝土的组合截面。
在STS的平面杆系中杆件截面类型扩充到60多种:
矩形、圆形、工字形、箱形、圆管形、十字形、槽形、L形、多边形等
标准型钢截面,包括角钢、槽钢、工字钢和H型钢
型钢组合截面,角钢组合、槽钢组合截面
变截面杆件,包括矩形、工字形和箱形的变截面杆件
加腋梁截面,包括矩形、工字形和箱形加腋梁
工字钢和钢筋混凝土楼板组合梁截面
实腹式组合截面
格构式组合截面,缀件可采用缀板或缀条连接
四、钢结构施工图
STS中钢结构的施工图包括钢桁架、钢框架(梁柱)和平面施工图三部分。
钢桁架的施工图主要接STS平面杆系的数据。钢框架的施工图接STS的平面杆系的计算结
果外,同时将根据三维结构分析软件TAT和SATWE的计算结果进行结构施工图的绘制。
五、具体介绍
STS分别由PMCAD和PK模块扩展出相应钢结构功能
STS分别由PMCAD和PK模块扩展出相应钢结构功能后,再拼接组合而成。STS的主菜单包含
PM的建模导荷
部分和PK的平面杆系部分。能方便、直观、快捷的人机交互建立平面数据。
STS的主菜单中包含了PMCAD的全部建模功能和导荷功能.PMCAD建模中已包括一般钢结构
的模型输入,STS的
全楼模型输入部分增加了型钢和型钢组合截面的输入,型钢类型包括角钢、槽钢、工字
钢和H型钢。程序自
带型钢库,用户只要选定了某一规格的型钢,就可得到它的全部特性。其中角钢、工字
钢、槽钢库中包含国
内标准的所有截面类型,H型钢包括欧洲、日本、美国和中国的四种H型钢库。
STS的另一特点是其主菜单四生成框架、连梁数据文件可以写出钢结构的平面杆系计算数
据文件,包括钢框
架(包括支撑)和钢连梁数据,这些数据文件是全楼模型与平面杆系计算的接口。
STS可以画钢结构的平面施工图。
现在发行的TAT与SATWE可以与STS的建模数据接口,完成钢结构接三维空间杆系计算和有
限元计算。
杆系结构采用增强功能的PK扩展。
由PK扩展的部分是平面杆系钢结构,主要有人机交互建模,数据检查和结构计算三段程
序。它可处理的钢?
峁菇孛胬嘈陀?0多类,其中除一般工形、园形、箱形等异形截面,还有与全楼建模相同
的型钢截面,并且
可从PM直接传来。在PK 的型钢截面类型中特别扩充了轻型钢结构的冷弯薄壁型钢截面。
PK的截面类型还有
变截面,加腋梁截面、工字钢加混凝土板组合截面、实腹式组合截面、格构式组合截面
等,各种复杂类型截
面均采用人机交互建模输入和修改。截面特征参数由程序计算。程序进行钢结构的内力
分析,位移和梁挠度
计算,进行杆件的强度和稳定性计算。平面内和平面外稳定计算时柱的计算长度由程序
自动生成。
柱间荷载,梁间荷载和节点荷载的类型适应钢结构的特点作了大量扩充.吊车荷载交互
输入。
多种梁柱连接节点的自动设计
钢结构框架多种梁柱连接节点的自动设计;桁架和门式刚架连接节点的自动设计。可以
修改设计参数。
框架工字形(工字钢,H型钢和焊接工字形)截面梁与工字形、箱形柱连接设计根据不同
类型自动计算。对
不同的连接类型提供了至少两种以上的连接方式供用户选择。
对简支梁和连续梁(次梁)也提供多种连接形式,程序自动进行节点连接设计。
对铰接柱脚,程序根据轴力自动设计;对固接柱脚,软件可考虑露出式柱脚,埋入式柱
脚和包脚式柱脚的连
接形式。
门式刚架斜梁和柱连接提供端板竖放、端板平放和端板斜放四种节点形式。
钢框架柱,钢框架梁和连续梁施工图.
画铰接,刚接,拼接节点和柱脚节点的施工祥图。可以是螺栓连接和焊接连接。
绘制工形,工字形型钢,H型钢截面梁的施工图。画梁的正立面,俯视图,剖面图和材料
表。节点可以是铰
接和刚接。标注各部分的详细尺寸,螺栓尺寸,焊缝形式和高度,零件号等。
钢结构门式钢架设计和施工图.
可处理单跨、多跨、对称和非对称门式刚架。构件可采用等截面或变截面梁、柱和加腋
截面梁。门式刚架计
算提供三种规范:《钢结构设计规范》(GBJ17-88),《门式刚架轻型房屋钢结构技术规
程》(CECS102:98)及
《轻型钢结构设计规程》(上海市标准DBJ08-68-97)。按后两种规程计算时,对构件腹板
,允许局部屈曲,
利用其屈曲后强度;对刚架柱、斜梁,均按压弯构件计算其平面内,平面外稳定性;截
面特性按有效宽度计
算。自动进行梁、柱连接节点,柱脚节点设计。施工图包括刚架整体立面图,连接节点
剖面图,材料表。对
设计结果可以不断对照,反复修改。对修改后的结果,可确认是否验算。
钢桁架设计和施工图
设计由双角钢,单角钢组成的各种形式的钢结构桁架。平面杆系的建模和计算均考虑和
适应钢结构桁架的特
点。自动作桁架的节点板连接设计和焊缝设计。画桁架的正立面,俯视图,节点大样图
,现场拼接节点图和
材料表。可作桁架对称设计,图面上详细标注支座构造,节点板尺寸,焊缝长度和高度
,填板数量等。自动
和人工修改相结合。可以预设桁架起拱高度。
施工图设计可以达到施工详图
以上施工图设计的特点是给出可以直接施工加工的施工详图,画图深度以国家标准图为
准。同时,考虑到一
些大的设计院的出图特点,还有绘制节点大样图功能,包括必要的图例和附注。
程序在涉及各阶段提供菜单和窗口对话方式对自动做出的设计作人工干预修改。施工图
面的布置是自动的,
但对图面上各图块用鼠标移动是随意的。程序给出的标注很详细,图面上常有重叠现象
,为此,程序提供一
个针对专业标注设计的‘移动标注’菜单,用鼠标成组地拖动尺寸,焊缝,零件编号的
标注。

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