在指定的工作目录下，按计算书中设计条件用PKPM结构系列软件中的STS模块，则可进入本工程结构模型的输入。由于本工程是轻钢厂房，采用门式刚架结构体系。这种结构体系的模型输入可以用框架输入法和门式刚架输入法。框架输入法一般设计人员都能掌握，但建模速度较慢，优化设计较难，施工图自动化成图略低。而门式刚架输入法则可避免这些缺点取得较好的设计效果和经济效果。因此在这个工程设计实例中就直接采用门式刚架输入法。在指定目录下点取STS模块的刚架三维设计菜单。
1.网格输入
总信息：
1）工程名称：工程名称的输入可以输入字符，也可以输入汉字，这里输入字符QGCF即轻钢厂房的拼音字头。
2）钢材钢号；在型钢当中，一般选用Q235钢和Q345钢两种，这里选用Q345钢。这种钢材价强比较低，容易取得较好的设计效果和经济效果。
3）厂房总长度（mm）；66000。
4）刚架榀数：12。
5）檐口高度（mm）：10000。
6）屋面坡度：0.1。
7）牛腿高度（mm）：6000。
8）屋面恒载（kN/m2）：0.3。
9）计算刚架活载（kN/m2）：0.3。
10）计算檩条载（kN/m2）：0.5。
11）雪荷载（kN/m2）：0.3。
12）积灰荷载（kN/m2）：0。
13）风载取值规范：门式刚架规程。
14）地面粗糙度：B类。
15）设计形式：有封闭式和半封闭式，这里点取封闭式。
16）基本风压（kN/m2）：0.5。
17）风压调整系数：选用内定值1.05。
2.设计信息
（1）地震烈度：8（0.2g）；（2）场地类别：Ⅱ类。
（3）设计地震分组：第一组；（4）结构安全等级：二级。
（7）支撑杆系设计参数：屋面支撑和柱间支撑均按照单拉杆受力设计。
3.模型输入
（1）设标准榀：在屏幕右侧点“设标准榀”菜单，在网格平面上用光标选择需定义为新标准榀的轴线，选一次定义一个类型的标准榀，这里两端刚架为同一标准榀，因此在网格平面上连续点取标准榀，则两端刚架就定义为第一标准榀。退出再点模型输入，再点“设标准榀”菜单，又在网格平面上用光标连续选择需定义为新标准榀的中间轴线，则这些中间刚架就定义为第二标准榀。
（2）立面编辑：立面编辑也就是建立输入各类刚架模型。
1）点取屏幕右边“立面编辑”菜单，提示用光标选择轴线。先选取第一类型刚架的轴线，则显示第一类型刚架的立面网格。再点取屏幕右边“网格生成”菜单，再点取屏幕右下边“快速建模”菜单，再点右边“门式刚架”菜单，输入总跨数：2；当前跨：1；单跨形式：双坡；跨度（mm）：18000；是否对称：对称；牛腿高度（mm：6000；左坡坡度：0.1；左坡分段数：1；左坡分段方式：等分；天窗架的形式：形式1；天窗架的跨度（mm）：6000；天窗架的高度（mm）：2500。点取“确定”则刚架第一跨的模型就生成了。同法点换当前跨2，操作过程同1跨，点“确定”则第一类双跨刚架模型就形成了。
2）截面优化：点取屏幕右下边“截面优化”菜单，显示该榀刚架立面
①输入优化参数：强度计算应力比限值—0.9；稳定应力比限值—0.9；柱顶位移—1/400；钢梁挠度—1/400；压杆长细比—180；拉杆长细比—180；板件最小厚度—6；控制梁柱翼缘宽度—一致；控制钢梁高度—连续。
②截面分组：取缺省值。
③优化范围：自动取值。
④优化计算：自动进行。
⑤优化结果：截面及应力比显示。
⑥导出截面：导出优化后的截面，替换当前截面。
再回到“立面编辑”，点取第二类型刚架的轴线，与第一类型刚架的操作方法相同，则形成第二类双跨刚架的优化模型。这样反复点选各类刚架，直到全部完成。再回到刚架计算，重新画图。优化前的用钢量为121t，优化后为108t，节省钢材11%。这说明优化确实有效。
3）系杆布置：系杆是连系各榀刚架传递水平力的纵向力的受压杆件。点取屏幕右边“系杆布置”菜单，定义系杆截面。系杆截面可任意，但程序目前能画系杆施工图的截面只有圆钢管和十字角钢两种。这里选择d200×6的圆钢管。布置时用光标在立体图上点取起始榀刚架的牛腿标高点，再拖动点取终止刚架的牛腿标高点。则这根系杆就布上了。同法点取起始榀刚架的角点、顶点、天窗架的脚点、角点、顶点，再拖动连到终止刚架的相同点，则整个厂房的纵向系杆就布置完了。
4）吊车布置：点取屏幕右边“吊车布置”菜单，提示用光标选择吊车所在标高（牛腿标高）的平面。
①定义吊车布置：吊车跨度（mm）：16500；吊车起重量（t）：5；吊车工作级别：轻级软钩；单侧轮数：2。
②输入吊车工作区域参数：吊轨与第一根网格线的偏心（mm）：750；吊轨与第二根网格线的偏心（mm）：750。
③在车间两边点取吊轨起始点“确定”，两台吊车就分别布置在两个车间里了。
④吊车荷载显示：点取屏幕右边“荷载显示”菜单，则吊车的有关数据（轮压、水平刹车力、桥架总重等）就显示在各跨刚架的网格线上了。
4.屋面墙面
在屏幕右边点击“交互布置”菜单，显示刚架一层（吊车层）。刚架结构标准层的划分和编号是从下到上依次编排的。
（1）屋面构件：屋面构件的布置有交互布置和自动布置两种。对规则刚架用自动布置很方便。本工程有天窗架和天沟，所以采用交互布置。在屋面构件布置之前应先选择标准层。此项目有吊车、屋顶、天窗三个标准层。吊车层是空层，所以选择屋顶第二标准层，立即显示屋顶结构层平面。
1）布置支撑
①提示选择矩形房间号布置屋面支撑；②确定设置支撑一侧的梁；③选择支撑截面形式，一般选用圆钢或角钢，因为车间有5T吊车，所以这里选用刚度较大的
80×5等边角钢；④钢材型号：Q235；⑤支撑组数：1；⑥各组长度是否相等，输入0表示相等。
重复选取要布置屋面支撑的房间，一一布置完备，再换标准层用同样方法布置屋面支撑，直至布完为止。在支撑布置过程中，如果布置有错想去掉，则点取删除构件（支撑、檩条、拉条、隅撑等），再点取要删除的构件种类，然后在平面上直接点取要删除的构件，则要删除的构件就当即被删除掉了。
2）布置系杆：系杆在前面已布置过了，如有补充可在里补布，截面形式与前面相同。
3）布置檩条：
①钢材型号：Q235；②拉条设置：1道；③拉条直径：D12；④撑杆套管：无缝钢管D32×2.5；⑤檩条截面：C型檩条160×60×20×2.5。檩条布置参数输完点“确定”就可以开始布置檩条了。用光标选择基准线的第一点；再选择基准线的第二点；再确定檩条相对于基准线的排布方向；输入檩条排布间距和数量。点确定则要布置的檩条就布上去了。以此类推，直至布完所有檩条。如果檩条有悬挑，则要点取“檩条悬挑”采单，用窗口方式选择要设悬挑的檩条，再输入檩条悬挑的方向和长度。这里输入檩条悬挑长度100（因为本工程山墙与刚架轴线同轴）。
4）布斜拉杆：选择斜拉杆所连接的第一排檩条，再选择斜拉杆所连接的第二排檩条，则这两檩条间的斜拉杆就布上了。如法炮制布完所有布斜拉杆。
5）布置隅撑：
①布置隅撑首确定隅撑布置参数，如隅撑类型有A、B、C三种，这里选择A型；钢号Q235；截面等边角钢
50×3；螺栓直径D14；②确定檩条上隅撑孔的方式：按45度角确定第一排檩条孔距450，撑杆孔距150。点取“确定”后要求用光标或窗口选择檩条端点布置以上确定的隅撑。
注意！隅撑的布置要布在刚架下翼缘有可能受压的位置，可凭经验或刚架弯矩包络图确定。
（2）墙面构件：墙面构件的布置分自动布置和交互布置两种。本工程墙面比较规则，可以选用自动布置。不管用哪种布置，均需先布柱撑和门窗洞口，然后才能自动布置墙面构件。首先在平面上用光标选择网格线确定墙架立面，这里先选择A轴墙面。
1）加柱间支撑：
①布置方式：柱间支撑布置方式有两种。一种是按网格布置，另一种是按区间交互布置。通常是按网格布置，这里网格布置。
②选择网格号：先选择A轴墙面，根据使用条件和规范要求，柱间支撑布置在第二开间。由于有吊车梁，柱撑分下撑和上撑。先选下撑网格，显示交叉、门形、双层、多层柱撑形式，这里选用交叉形式。输入撑下构造距离700，撑上构造距离200，柱撑截面分圆钢、等边角钢、双片支撑等，这里选用双等边角钢2
100×10。同法布置上撑单单等边角钢
100×10。一个柱间支撑布完后，可以用拷贝方法布置另一网格的柱间支撑。(www.xing528.com)
2）布置门洞：根据建筑条件选择居中门洞3000×（3000=500），其中500为柱底标高-500；门框立柱截面双C型组合2C160×60×20×2.5；
3）布置窗洞：根据建筑条件窗洞分下、上窗3000×1500，窗台距下边的距离分别为（1500+500）、1500，其中500为柱底标高-500。
4）自动布置墙面构件：点取屏幕右边“自动布置”菜单，提示输入布置参数。
①墙檩参数：钢材型号Q235；截面形式C160×60×20×2.5；拉条设置@道；拉条直径D12；撑杆套管D32×2.5；斜拉条设置—最上端和窗洞下；墙檩端悬挑—左、右各200；墙梁排列—自动；墙梁布置口朝向—自动。
②隅撑参数：钢材型号Q235；隅撑截面—L63X4；隅撑节点形式—类型A；隅撑孔的布置形式—用内定值；螺栓直径—D14；隅撑布置方式—间隔设置。
参数输完后点“确定”，则A轴墙面构件就自动布上去了。反回利用墙面拷贝，将A轴墙面拷贝到D、G轴墙面。
用同样方法布置1轴墙面构件，再拷贝到12轴墙面，则整个工程的墙面构件就全部布完了。
（3）绘屋面墙面构件布置图
1）画一层平面构件布置图：刚架的楼层有吊车平面和屋顶平面先点选层号1。
①选择绘图参数：绘图比例—考虑排版因素选定300；图纸号—考虑排版因素选定3#；柱子画法—涂黑；钢梁画法—双线。
②点继续画图：标注轴线—自动；写图名—一层平面布置图；标柱尺寸—250×450；标梁尺寸—纵横梁H250×150；一层平面布置图画完了点存图退出。
2）画二层平面构件布置图：操作过程与画一层平面构件布置图相同。
3）画1轴构件布置图：先画1轴构件布置图，12轴构件布置与1轴构件布置图相同。
4）画A轴构件布置图：先画A轴构件布置图，D、G轴构件布置与A轴构件布置图相同。
（4）自动绘制屋面墙面构件施工图：点选自动绘图后屏幕列出屋面墙面构件图纸目录。
1）勾画要画的屋面墙面构件图纸目录。
2）输入绘图参数确定后程序就自动画出你选取的屋面墙面构件施工图。
3）图面编辑：程序自动画出的屋面墙面构件施工图，还有个别不太合理的地方，需一张一张地调出用移动图块和移动标注将图面编辑成你所满意的施工图。
（5）绘制报价表：这里绘制的报价表实际就是材料表，不含高强螺栓表。这里统计的材料重量比刚架施工图部分统计的材料重量稍大一些，正式统计材料时应以此为准。
5.刚架整体计算：
点取屏幕右边“结构计算”，显示一系列计算菜单。
形成数据：
1）自动计算：形成各立面计算数据。
2）选择立面：形成各立面计算数据。
①计算简图：A、结构简图；B、恒活载简图；C、左右风简图；D、吊车简图，将这些简图拼成一张图，用作计算书整理。
②计算结果：A、弯矩包络图；B、轴力包络图；C、剪力包络图；D、恒活载内力图；E、左右风弯矩图图；F、左右地震弯矩图；G、结构应力比图；H、钢梁挠度图；J、节点位移图；G、结构立面图。
③图形拼接：将G、A、G、J图拼成一张图，用作计算书整理。
6.绘制刚架施工图
点取屏幕右边“刚架绘图”，显示一系列绘图菜单。
（1）设梁拼接：设梁拼接是将刚架连接节点设计成非螺栓连接节点。这跟刚架的加工、安装有关系。这里将刚架和天窗架的顶节点改成焊接节点，所以将整体模型中的螺栓连接节点全部删去，形成后边的刚架施工图。
（2）绘制刚架施工图
选择读取数据方式：
①门式刚架绘图参数：刚架节点设计信息—重画新图；柱底标高-500；刚架施工图是否绘制零件大样—根据加工单位要求而定，这里选择不绘制；设计总说明图纸号—3；柱脚锚栓图绘制比例—考虑书本篇幅，这里选定300。
②门式刚架施工图绘制比例：150。
③檩托形式和设计参数：是否抬高屋面檩条—不；螺栓孔边距—50；檩托厚度—6；加劲肋宽度—150。
④修改设计参数：连接节点形式—内定值；连接节点设计参数—内定值；柱脚形式和设计参数：—内定值；抗风柱连接—未设抗风柱；钢板厚度及规格—内定值。
输完后点取“确定”显示刚架施工图目录，选定要画的施工图再“确定”则你选定的刚架施工图就画完了。
（3）图纸查看：将刚架施工图一张一张地调出查看并编辑，用移动图块和移动标注将刚架施工图编辑成你所希望的漂亮施工图。
（4）订货表：点取全部零件“确定”则显示钢材订货表和高强度螺栓表，供招标或预算时参考。
7.绘制吊车梁施工图
目前吊车梁施工图不能在门式刚架三维设计中完成，只能利用STS工具葙“吊车梁施工图”菜单完成，这里不再赘述。
8.基础设计
（1）刚架基础设计同框架基础设计不同，框架基础设计荷载读取的是SATWE计算荷载，而刚架基础设计荷载必须是结构读取的是PK计算荷载。根据上部结构类型和该项目的地质条件，确定该工程的基础为柱下独立基础。采用PKPM结构系列软件JCCAD模块进行设计、计算、绘图。
（2）基础人机交互输入：点取“基础人机交互输入”后，程序提示是读取已有数据还是重新输入数据。由于是第一次输入，则点取“重新输入数据”。
1）参数输入
①地基承载力计算参数。地基承载力特征值为200kPa，地基承载力宽度修正系数为0.3，深度修正系数为1.5，基础埋置深度为室外地坪下4.65m。
②基础设计参数：
室外自然地坪标高为-0.3m，基础归并系数为0.2，混凝土强度等级C25。
2）读取荷载：这里读取的是PK内力计算荷载。
①点选“PK文件”菜单，在对话框中点“选择PK文件”按钮，进入工程名PK-1-目录，点选mj-1.jcn，打开。同样方法选择工程名PK-2-目录，点选mj-2.jcn。
②选择PK-1-\mj-1jcN，将其布置在相应的网格线上；
选择PK-2-\mj-2jcN，将其布置在相应的网格线上，布完退出。
③再点“读取荷载”，点选PK荷载，这样PK荷载就选上了。
3）柱下独基：柱下独基可用自动生成和人工布置两种，这里用自动生成。包括独基形式：阶形现浇，独基的最小高度700mm，基底标高-4.65m，基底长宽比1，基底钢筋2级。填完后回车，独立基础就自动生成了。
（3）绘制基础施工图
1）绘图参数：平面图比例：1∶80；大样图比例：1∶30。
2）绘制基础平面图：输完参数后确认回车，自动显示出基础平面图。
①标注轴线；②标注字符；③标注尺寸；④基础详图；基础施工图画完后经过编辑整理，最后出图。
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