1、PKPM入门讲解轻钢厂房设计操作入门 长江精工安徽事业部学习交流 马修领2012 精于技术 工于品质 PKPM/sts门式刚架二维设计 精于技术 工于品质 PKPM/sts门式刚架二维设计 门式刚架的各种结构形式 ： 门式刚架又称山形门式刚架。其结构形式按跨度可分为单跨、双跨和多跨。按屋面坡脊数可分为单坡、双坡、多坡屋面。 精于技术 工于品质 PKPM/sts门式刚架二维设计 单跨单坡 单跨双坡 多跨（中间摇摆柱） 高低跨 双坡双跨 门式刚架的各种结构形式 多跨（梁柱刚结） 四坡双跨 摇摆柱 精于技术 工于品质 PKPM/sts门式刚架二维设计 轻型门式刚架结构与一般普通钢结构相比具有以下技术
2、特征： 1.结构构件的横截面尺寸较小，可以有效地利用建筑空间，降低房屋的高度，建筑造型美观。 2.门式刚架的刚度较好，自重轻，横梁与柱可以组装，为制作、运输、安装提供了有利条件。 3.屋面刚架用钢量仅为普通钢屋架用钢量的1/5-1/10，是一种经济可靠的结构形式。是一种经济可靠的结构形式。 精于技术 工于品质 PKPM/sts门式刚架二维设计 精于技术 工于品质 PKPM/sts门式刚架二维设计 精于技术 工于品质 PKPM/sts门式刚架二维设计 ?使用快速建模功能建立此刚架的网格 精于技术 工于品质 PKPM/sts门式刚架二维设计 ?使用快速建模功能建立此刚架的网格 精于技术 工于品质
3、PKPM/sts门式刚架二维设计 焰切边按规范可为b类；但设计一般取c类，偏安全。 ?建立梁柱截面并布置梁柱 精于技术 工于品质 PKPM/sts门式刚架二维设计 ?梁柱布置完成 精于技术 工于品质 PKPM/sts门式刚架二维设计 ?修改计算长度 精于技术 工于品质 PKPM/sts门式刚架二维设计 计算长度： ?平面内计算长度一般不修改，由软件 自动计算； ?梁平面外计算长度值一般取隅撑间距离； ?柱平面外计算长度一般通过设置墙面隅撑或在柱间设置系杆来改变；其平面外计算长度由支撑间距来确定； 精于技术 工于品质 PKPM/sts门式刚架二维设计 柱脚形式： 一般情况设置成平板式铰接柱脚；
4、当有桥式吊车或刚架侧向刚度过弱时设置成刚接柱脚 精于技术 工于品质 PKPM/sts门式刚架二维设计 荷载输入： ?利用软件中恒、活荷载输入的选项框分别按照荷载大小及方式进行输入 ?输入风荷载 精于技术 工于品质 PKPM/sts门式刚架二维设计 精于技术 工于品质 PKPM/sts门式刚架二维设计 精于技术 工于品质 PKPM/sts门式刚架二维设计 ?输入风荷载 A类指近海海面、海岛、海岸、湖岸及沙漠地区； B类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的中小城市郊区； C类指有密集建筑群的中等城市市区； D类指有密集建筑群但房屋较高的大城市市区。 精于技术 工于品质 PKPM/sts门式刚
5、架二维设计 荷载： ? 恒荷载：刚架梁上所有重物的重力； ? 活荷载： 门规3.2.2条规定：当采用压型钢板轻型屋面时，屋面竖向均布活荷载的标准值（按水平投影面积）应取0.5kN/m2。 注：对受荷水平投影面积大于60m2的刚架构件，屋面竖向均布活荷载标准值可取不小于0.3kN/m2 。 钢规注：对支撑轻型屋面的构件或结构（檩条、屋架、框架），当仅有一个可变荷载且受荷水平投影面积超过60m2时，屋面均布活荷载标准值应取为0.3kN/m2。 精于技术 工于品质 PKPM/sts门式刚架二维设计 精于技术 工于品质 PKPM/sts门式刚架二维设计 精于技术 工于品质 PKPM/sts门式刚架二维
6、设计 按门规设计时勾选 精于技术 工于品质 PKPM/sts门式刚架二维设计 1.问：门式刚架轻型房屋钢结构技术规程适用的范围有哪些? ?答：适用于主要承重结构为单跨或多跨实腹门式刚架、具有轻型屋盖和轻型外墙、无桥式吊车或有起重量不大于20t 的A1 A5工作级别桥式吊车或3t 悬挂式起重机的单层房屋钢结构的设计、制作和安装。 本规程不适用于强侵蚀介质环境中的房屋。 2.问：设计控制参数如何取值？ ?答： 精于技术 工于品质 PKPM/sts门式刚架二维设计 精于技术 工于品质 PKPM/sts门式刚架二维设计 精于技术 工于品质 PKPM/sts门式刚架二维设计 精于技术 工于品质 PKPM
7、/sts门式刚架二维设计 1.基本组合的荷载分项系数值如何取的？ 答：根据建筑结构荷载规范第3.2.5条规定： 1. 永久荷载的分项系数： 1)当其效应对结构不利时 对由可变荷载效应控制的组合，应取1.2； 对由永久荷载效应控制的组合，应取1.35； 2)当其效应对结构有利时的组合，应取1.0。 2 .可变荷载的分项系数： 一般情况下取1.4； 对标准值大于4kN/m2的工业房屋楼面结构的活荷载取1.3。 精于技术 工于品质 PKPM/sts门式刚架二维设计 精于技术 工于品质 PKPM/sts门式刚架二维设计 精于技术 工于品质 PKPM/sts门式刚架二维设计 精于技术 工于品质 PKPM
8、/sts门式刚架二维设计 模型建立完成后应查看各计算简图，以防有输入错误的地方。 检查无误后便可进行结构计算。 精于技术 工于品质 PKPM/sts门式刚架二维设计 结构计算结果： 精于技术 工于品质 PKPM/sts门式刚架二维设计 结构计算结果： 精于技术 工于品质 PKPM/sts门式刚架二维设计 结构计算结果： 精于技术 工于品质 PKPM/sts门式刚架二维设计 绘制施工图：设置绘图比例 精于技术 工于品质 PKPM/sts门式刚架二维设计 绘制施工图：设拼接点和布置檩托 精于技术 工于品质 PKPM/sts门式刚架二维设计 绘制施工图：节点设计 端板竖放 端板斜放 端板平放 精于技
9、术 工于品质 PKPM/sts门式刚架二维设计 h1 M e （a）端板竖放 （b）端板斜放 （d）斜梁拼接 （c）端板平放 刚架斜梁与柱的连接及斜梁间的拼接 精于技术 工于品质 PKPM/sts门式刚架二维设计 ? 螺栓排列应符合构造要求，下图的 ， 应满足扣紧螺栓所用工具的净空要求，通常不小于35mm，螺栓端距不应小于2倍螺栓孔径，两排螺栓之间的最小距离为3倍螺栓直径，最大距离不应超过400mm。 fewe精于技术精于技术 工于品质 PKPM/sts门式刚架二维设计 端板的厚度t可根据支承条件按下列公式计算，但不应小于16mm，和梁端板相连的柱翼缘部分应与端板等厚度。 (a) (a)伸臂类
10、端板 (b) (b)无加劲肋类端板 bfNettf6?feaNetwtw?5 . 03精于技术 工于品质 PKPM/sts门式刚架二维设计 端板的厚度t可根据支承条件按下列公式计算，但不应小于16mm，和梁端板相连的柱翼缘部分应与端板等厚度。 (c)两边支承类端板 当端板外伸时 当端板平齐时 (d)三边支承类端板 ?feeebeNeetwffwtwf?26?feeebeNeetwffwtwf?412?febbeNeetfswtwf2426?精于技术 工于品质 PKPM/sts门式刚架二维设计 绘制施工图：柱脚设计 门规中7.2.17条提出门式轻型房屋钢结构的柱脚，宜采用平板式铰接柱脚，必要时可
11、采用刚接柱脚。 根据受力要求，柱脚分刚接柱脚和铰接柱脚两类，当吊车起重量5吨时应考虑设置刚性柱脚。 精于技术 工于品质 PKPM/sts门式刚架二维设计 绘制施工图：柱脚设计 平板式铰接柱脚 刚接柱脚 一般情况 当有桥式吊车或刚架侧向刚度过弱时 精于技术 工于品质 PKPM/sts门式刚架二维设计 绘制施工图：柱脚设计 平板式 铰接柱脚 刚接柱脚 精于技术 工于品质 PKPM/sts门式刚架二维设计 绘制施工图：柱脚设计 柱脚构造详图 铰接柱脚 刚接柱脚 精于技术 工于品质 PKPM/sts门式刚架二维设计 ?底板的计算 1、底板的平面尺寸 底板面积： 式中： N柱轴心压力设计值； fcc基础
12、混凝土轴心抗压强度设计值； A0锚栓孔面积。 绘制施工图：柱脚设计 0AfNAcc?精于技术 工于品质 PKPM/sts门式刚架二维设计 底板的平面尺寸 按构造要求确定底板宽度： 式中： b0 柱截面宽度或高度； tb 靴梁厚度； c 底板悬臂长度。 再根据底板面积确定底板长度。 绘制施工图：柱脚设计 ctbBb220?精于技术 工于品质 PKPM/sts门式刚架二维设计 底板的厚度 底板的厚度决定于板的抗弯强度。 式中： 为底板承受的最大弯矩值。 绘制施工图：柱脚设计 fMtmax6?maxM精于技术 工于品质 PKPM/sts门式刚架二维设计 绘制施工图：柱脚设计 加劲板 加劲板 地脚螺栓
13、 浇入素混凝土保护地脚锚栓 精于技术 工于品质 PKPM/sts门式刚架二维设计 绘制施工图：钢板厚度规格 精于技术 工于品质 PKPM/sts门式刚架二维设计 绘制施工图：整体绘图 精于技术 工于品质 PKPM/sts门式刚架二维设计 绘制施工图：材料统计 精于技术 工于品质 1.门式刚架轻型房屋钢结构抗震性能如何？ ?答：1.刚架结构的横向：（1）对于无吊车的单跨门式刚架，抗震设防烈度为七度时，地震作用对刚架的设计不起控制作用；（2）对于无吊车的单跨门式刚架，抗震设防烈度为八度，当跨高比为13.5时地震作用组合效应起控制作用；当跨高比超过3.5后，地震效应相对减弱，将不起控制作用；（3）多
14、跨刚架有摇摆柱时，由于摇摆柱不具有抗侧移刚度，地震作用对结构的影响将会更大； 2.刚架结构的纵向：抗震设防烈度为8度地区的柱间支撑设计由地震作用控制； 3.对于无吊车的情况，7度时可不作抗震验算，但8度时，无论有无吊车，均需作抗震验算； 4.当局部有多于一层且与门式刚架相连接的附属房屋时，也需作抗震验算。 PKPM/sts门式刚架二维设计 精于技术 工于品质 2 . 门式刚架轻型房屋钢结构，什么情况下应采取抗震构造措施？应采取哪些抗震构造措施？ ?答：1.根据CECS 102:2002的第3.1.4条规定:“当由抗震控制结构设计时，尚应采取抗震构造措施。” ?2.构造措施：构件之间的连接尽量采
15、用螺栓连接；斜梁下翼缘与刚架柱的连接处宜加腋以提高该处承载力，该处附近翼缘受压区的宽厚比宜适当减小；柱脚的抗剪、抗拔承载力宜适当提高，柱脚地板宜设抗剪键，并采取提高锚栓抗拔力的相应构造措施；支撑的连接应按支撑屈服承载力1.2倍设计等。 ?3.设防烈度7度（0.15g）及以上时，应采取：（1）柱间支撑采用角钢制作，可按受拉支撑设计；（2）柱脚锚栓直径不应小于M24，刚接柱脚的抗弯连接系数应不小于1.1；锚栓长度不小于25d（d为锚栓直径），锚栓端部应设置锚板或弯钩；柱脚底板应设置抗剪键，底板下设置调平螺母，校准后进行二次灌浆；（3）山墙墙架宜采用压型钢板墙板，并应设置支撑或采用抗弯框架体系。（4）屋盖水平支撑与构件腹板的连接，当腹板厚度在5mm以下时应对连接部位进行补强。 PKPM/sts门式刚架二维设计 精于技术 工于品质
