STAADPRO使用统一规定Word格式文档下载.docx
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2概述
2.1原“STAAD/PRO程序”注对中国的相关规范来讲尚不够完善,因此工程计算时应对UBC及AISC有关计算公式(与中国相关规范不同的部分)作相应的修改。
2.2根据我国新颁的标准规范,本规定对原“STAAD/PRO使用统一规定”作了相应修改。
主要修改内容如下:
a)基本风压值的修改;
b)地震参数相应的选择。
注:
原“STAAD/PRO程序”是按照美国统一建筑法规UBC(94版)及美国钢结构设计规范(AISC)进行编制的,它具有能选出钢材型号;
验算构件的强度及稳定性;
优化设计等优点,被广泛运用于钢结构的设计。
2.3对于二层以上(不包括二层)的设备承重钢框架,活荷载注取值按GB50009规定,一般取值为:
4kN/m2。
活荷载包括:
检修人员和检修人员携带的部分检修机具重量。
2.4若检修荷载单列,则风载和地震作用下的活载荷取值:
——地震时,活载荷为:
1kN/m2;
——正常操作时,活载荷为:
2kN/m2。
2.5当对二层及单层结构地基及基础计算时(参见GB50017第3.2.4条),应将相应活荷载的折减系数0.75,提高为1.0。
3基本风压值的修正
作用在结构上的设计风压值P按下式计算:
P=Ce·
Cq·
qs·
Iw(3-1)
式中:
Ce——与高度、暴露度、阵风有关的组合参数,可由UBC规范(94版)表16-G中查得。
Cq——风荷载体型系数,可由UBC表16-H中查得。
Iw——建筑物重要性系数,可由UBC表16-K查得,一般工业厂房和室外钢框架结构Iw值,可取1.0。
qs——作用于33英尺标准高度处的基本风压值,此值可从UBC规范(94版)表16-F中(由当地的基本风速确定后)对应查得。
按我国规范GB50009,确定基本风压值WO公式为:
W0=V02/1600
二者是不相同的(详见表3),须乘以1.46倍增大系数(详见附录A)。
表3两规范中基本风压值WO条件的差异
规范
离地标准高度
频率
最大风速VO(m/s)
UBC(94版)表16-F
33英尺(相当10m)
50年一遇
3秒钟瞬时
GB50009-2001
10m
10分钟平均
4地震参数相应的选择
由地震作用产生的设计基底剪力(V),可按UBC规范(94版)中式28-1来计算:
V=
W(4-1)
I——建筑物重要性系数由UBC,表16-K查得,一般取1.0。
C——可按UBC,式(28-2)进行计算。
W——结构重力荷载代表值,若用于设备承重框架,则取全部恒载和1kN/m2活荷载。
Rw——结构类型系数;
可由UBC,表16-N查得。
一般抗弯的钢框架结构在高度160英尺(50m)以内取6,在钢管廊有支撑方向建议取8。
Z——地震分区系数,由专业负责人确定。
①场地系数S,由UBC表16-J查得。
②由于中美规范为不同的体系,地震作用与地质状况、结构自振周期、荷载取值等有关,设计时应分别按两国规范计算出地震作用,再进行比较、调整。
5屈服应力的相应选用
当采用国产钢材时,应根据钢材的厚度不同,相应选用不同组别的屈服应力,详见GB50017。
6荷载规定
6.1各组荷载定义
组合序号
荷载名称
荷载代号
备注
1
结构自重
[D]
杆件自重
2
结构防火层重
[DF]
3
楼板恒载
[DP]
4
设备空重
[DG]
包括保温和内外附件重及钢梯等重
5
设备操作时的物料重
[EOL]
6
设备充水试压时水重
[ETL]
7
管道空重
[PL]
包括保温重
8
管道操作时物料重
[POL]
9
管道充水试压时水重
[PTL]
10
楼面活荷载
[L]
安装专业提供或按结构设计统一规定
11
管束抽芯力
[B]
安装专业提供或1.0X管束重
12
温度产生的摩擦力
X[TF]
管道或卧式容器,沿X方向
13
Z[TF]
管道或卧式容器,沿Z方向
14
固定管道推力
X[TA]
安装专业提供,沿X方向
15
Z[TA]
安装专业提供,沿Z方向
16
风荷载,左风即+X方向
X[W]
17
风荷载,右风即-X方向
-X[W]
18
风荷载,后风即+Z方向
Z[W]
19
风荷载,前风即-Z方向
-Z[W]
20
设备重产生的地震作用
X[QE]
左方向即+X方向
21
-X[QE]
右方向即-X方向
22
Z[QE]
后方向即+Z方向
23
-Z[QE]
前方向即-Z方向
24
地震作用,左方向即+X方向
X[E]
25
地震作用,后方向即+Z方向
Z[E]
6.2吊车荷载数据
26
吊车桥架自重
[DN]
27
最大轮压产生的竖向荷载
[Dmax]
28
最小轮压产生的竖向荷载
[Dmin]
29
吊车横向水平荷载
X[TD]
30
-X[TD]
本表仅考虑单跨常用的一台吊车情况,当双跨均有吊车,或单跨但垂直该跨有吊车时,由单体设计按最不利组合自行确定。
7结构计算长度系数取值
7.1无侧移情况(在框架体系中设有斜撑时)
联接类别
规范取值
建议取值
上端铰接下端铰接
1.0
上端刚接下端刚接
0.65
下端刚接上端铰接
0.80
上端刚接下端铰接
7.2有侧移情况
取值范围
上端铰接下端刚接
<2.0
<1.2
具体数值由专业负责人确定。
8钢结构设计荷载组合规定(按AISC)
8.1对于一般承重主框架梁、柱(不包括平台、次梁及支承设备的梁),可按AISC规范要求进行组合。
8.2对于风与地震组合时,允许应力提高1.33倍,即组合时乘以1/1.33=0.75系数。
8.3使用美国规范,在风载荷统计上与中国规范有差别,则风载荷应乘以增大系数1.46。
8.4各工况下楼面活载系数
各种工况
楼面活载系数
正常操作时
0.5
有风时
0.5×
0.75=0.375
地震时
0.25×
0.75=0.188
充水试压时
1.0×
0.85=0.85
检修加风荷载时
0.75=0.75
8.5当正常操作工况下,按以下组合:
组合序号30——正常操作组合
[1.0×
(1+2+3+4+7)+1.0×
(5+8+12+13+14+15)+0.5(10)]
组合序号31——正常操作组合+正X方向风
[1.0(1+2+3+4+7)+1.0(5+8+12+13+14+15)+0.5(10)+1.46×
(16)]0.75
组合序号32——正常操作组合+负X方向风
(17)]0.75
组合序号33——正常操作组合+正Z方向风
(18)]0.75
组合序号34——正常操作组合+负Z方向风
(19)]0.75
组合序号35——正常操作组合+正X方向地震
[1.0(1+2+3+4+7)+1.0(5+8+14+15)+0.25(10)+1.0(20+24)]0.75
组合序号36——正常操作组合+负X方向地震
[1.0(1+2+3+4+7)+1.0(5+8+14+15)+0.25(10)+1.0×
(21)+1.0(-24)]0.75
组合序号37——正常操作组合+正Z方向地震
(22+25)]0.75
组合序号38——正常操作组合+负Z方向地震
(23-25)]0.75
组合序号39——充水试压(充水试压一般时间较短,且分段打压,故未考虑与风荷载组合,对于高耸结构可考虑0.15kN/m2风荷载)。
[1.0(1+2+3+4+7)+1.0(6+9)+1.0(10)]0.85
组合序号40——检修荷载+正X方向风(下各式中在检修工况,C=1.0用于封闭式结构,C=0.25用于开敞式或半开敞式结构)
[1.0(1+2+3+4+7)+1.0(10)+1.0(11)+1.46C(16)]0.75
组合序号41——检修荷载+负X方向风
[1.0(1+2+3+4+7)+1.0(10)+1.0(11)+1.46C(17)]0.75
组合序号42——检修荷载+正Z方向风
[1.0(1+2+3+4+7)+1.0(10)+1.0(11)+1.46C(18)]0.75
组合序号43——检修荷载+负Z方向风
[1.0(1+2+3+4+7)+1.0(10)+1.0(11)+1.46C(19)]0.75
8.6当有吊车空载时,按以下组合:
组合序号44——正常操作组合+吊车桥架自重
1.0(1+2+3+4+7)+1.0(5+8+12+13+14+15)+0.5(10)+1.0(26)
组合序号45——正常操作组合+吊车桥架自重+正X方向风
[1.0(1+2+3+4+7)+1.0(5+8+12+13+14+15)+0.5(10)+1.0(26)+1.46(16)]0.75
组合序号46——正常操作组合+吊车桥架自重+负X方向风
[1.0(1+2+3+4+7)+1.0(5+8+12+13+14+15)+0.5(10)+1.0(26)+1.46(17)]0.75
组合序号47——正常操作组合+吊车桥架自重+正Z方向风
[1.0(1+2+3+4+7)+1.0(5+8+12+13+14+15)+0.5(10)+1.0(26)+1.46(18)]0.75
组合序号48——正常操作组合+吊车桥架自重+负Z方向风
[1.0(1+2+3+4+7)+1.0(5+8+12+13+14+15)+0.5(10)+1.0(26)+1.46(19)]0.75
组合序号49——正常操作组合+吊车桥架自重+正X方向地震
[1.0(1+2+3+4+7)+1.0(5+8+14+15)+0.25(10)+1.0(26)+1.0(20+24)]0.75
组合序号50——正常操作组合+吊车桥架自重+负X方向地震
[1.0(1+2+3+4+7)+1.0(5+8+14+15)+0.25(10)+1.0(26)+1.0(21)+1.0(-24)]0.75
组合序号51——正常操作组合+吊车桥架自重+正Z方向地震
[1.0(1+2+3+4+7)+1.0(5+8+14+15)+0.25(10)+1.0(26)+1.0(22+25)]0.75
组合序号52——正常操作组合+吊车桥架自重+负Z方向地震
[1.0(1+2+3+4+7)+1.0(5+8+14+15)+0.25(10)+1.0(26)+1.0(23-25)]0.75
组合序号53——充水试压+吊车桥架自重
[1.0(1+2+3+4+7)+1.0(6+9)+1.0(10)+1.0(26)]0.85
8.7当正常操作工况下,采用该吊车来起吊时,增加以下组合。
当采用悬挂吊车、手动吊车及电动葫芦时,吊车水平荷载可不考虑,为此以下组合式中所有29,30二项均相应取消,桥式吊车时仍采用。
组合序号54——正常操作组合+最大轮压产生的竖向荷载+左方向吊车横向水平荷载
1.0(1+2+3+4+7)+1.0(5+8+12+13+14+15)+0.5(10)+1.0(27+29)
组合序号55——正常操作组合+最大轮压产生的竖向荷载+左方向吊车横向水平荷载+正X方向风
[1.0(1+2+3+4+7)+1.0(5+8+12+13+14+15)+0.5(10)+1.0(27+29)+1.46(16)]0.75
组合序号56——正常操作组合+最大轮压产生的竖向荷载+左方向吊车横向水平荷载+负X方向风
[1.0(1+2+3+4+7)+1.0(5+8+12+13+14+15)+0.5(10)+1.0(27+29)+1.46(17)]0.75
组合序号57——正常操作组合+最大轮压产生的竖向荷载+左方向吊车横向水平荷载+正Z方向风
[1.0(1+2+3+4+7)+1.0(5+8+12+13+14+15)+0.5(10)+1.0(27+29)+1.46(18)]0.75
组合序号58——正常操作组合+最大轮压产生的竖向荷载+左方向吊车横向水平荷载+负Z方向风
[1.0(1+2+3+4+7)+1.0(5+8+12+13+14+15)+0.5(10)+1.0(27+29)+1.46(19)]0.75
组合序号59——正常操作组合+最小轮压产生的竖向荷载+右方向吊车横向水平荷载
1.0(1+2+3+4+7)+1.0(5+8+12+13+14+15)+0.5(10)+1.0(28+30)
组合序号60——正常操作组合+最小轮压产生的竖向荷载+右方向吊车横向水平荷载+正X方向风
[1.0(1+2+3+4+7)+1.0(5+8+12+13+14+15)+0.5(10)+1.0(28+30)+1.46(16)]0.75
组合序号61——正常操作组合+最小轮压产生的竖向荷载+右方向吊车横向水平荷载+负X方向风
[1.0(1+2+3+4+7)+1.0(5+8+12+13+14+15)+0.5(10)+1.0(28+30)+1.46(17)]0.75
组合序号62——正常操作组合+最小轮压产生的竖向荷载+右方向吊车横向水平荷载+正Z方向风
[1.0(1+2+3+4+7)+1.0(5+8+12+13+14+15)+0.5(10)+1.0(28+30)+1.46(18)]0.75
组合序号63——正常操作组合+最小轮压产生的竖向荷载+右方向吊车横向水平荷载+负Z方向风
[1.0(1+2+3+4+7)+1.0(5+8+12+13+14+15)+0.5(10)+1.0(28+30)+1.46(19)]0.75
8.8当检修工况下,采用该吊车来起吊时,增加以下组合:
组合序号64——检修荷载+最大轮压产生的竖向荷载+左方向吊车横向水平荷载
1.0(1+2+3+4+7)+1.0(10)+1.0(11)+1.0(27+29)
组合序号65——检修荷载+最大轮压产生的竖向荷载+左方向吊车横向水平荷载+正X方向风
[1.0(1+2+3+4+7)+1.0(10)+1.0(11)+1.0(27+29)+1.46C(16)]0.75
组合序号66——检修荷载+最大轮压产生的竖向荷载+左方向吊车横向水平荷载+负X方向风
[1.0(1+2+3+4+7)+1.0(10)+1.0(11)+1.0(27+29)+1.46C(17)]0.75
组合序号67——检修荷载+最大轮压产生的竖向荷载+左方向吊车横向水平荷载+正Z方向风
[1.0(1+2+3+4+7)+1.0(10)+1.0(11)+1.0(27+29)+1.46C(18)]0.75
组合序号68——检修荷载+最大轮压产生的竖向荷载+左方向吊车横向水平荷载+负Z方向风
[1.0(1+2+3+4+7)+1.0(10)+1.0(11)+1.0(27+29)+1.46C(19)]0.75
组合序号69——检修荷载+最小轮压产生的竖向荷载+右方向吊车横向水平荷载
[1.0(1+2+3+4+7)+1.0(10)+1.0(11)+1.0(28+30)]
组合序号70——检修荷载+最小轮压产生的竖向荷载+右方向吊车横向水平荷载+正X方向风
[1.0(1+2+3+4+7)+1.0(10)+1.0(11)+1.0(28+30)+1.46C(16)]0.75
组合序号71——检修荷载+最小轮压产生的竖向荷载+右方向吊车横向水平荷载+负X方向风
[1.0(1+2+3+4+7)+1.0(10)+1.0(11)+1.0(28+30)+1.46C(17)]0.75
组合序号72——检修荷载+最小轮压产生的竖向荷载+右方向吊车横向水平荷载+正Z方向风
[1.0(1+2+3+4+7)+1.0(10)+1.0(11)+1.0(28+30)+1.46C(18)]0.75
组合序号73——检修荷载+最小轮压产生的竖向荷载+右方向吊车横向水平荷载+负Z方向风
[1.0(1+2+3+4+7)+1.0(10)+1.0(11)+1.0(28+30)+1.46C(19)]0.75
1.风荷载增大系数1.46系按新的荷载规范(GB50009-2001)和美国法规(UBC)94版经推导而得。
2.次梁及支承设备的梁活荷载按实际荷载值设计,不折减。
8.9位移计算时按以下工况进行组合(由于位移控制按中国规范,故风荷载计算须按GB50009-2001)。
组合序号130——正常操作组合
1.0(1+2+3+4+7)+1.0(5+8+12+13+14+15)+0.5(10)
组合序号131——正常操作组合+正X方向风
1.0(1+2+3+4+7)+1.0(5+8+12+13+14+15)+0.5(10)+1.0(16)
组合序号132——正常操作组合+负X方向风
1.0(1+2+3+4+7)+1.0(5+8+12+13+14+15)+0.5(10)+1.0(17)
组合序号133——正常操作组合+正Z方向风
1.0(1+2+3+4+7)+1.0(5+8+12+13+14+15)+0.5(10)+1.0(18)
组合序号134——正常操作组合+负Z方向风
1.0(1+2+3+4+7)+1.0(5+8+12+13+14+15)+0.5(10)+1.0(19)
组合序号135——正常操作组合+正X方向地震
1.0(1+2+3+4+7)+1.0(5+8+14+15)+0.25(10)+1.0(20+24)
组合序号136——正常操作组合+负X方向地震
1.0(1+2+3+4+7)+1.0(5+8+14+15)+0.25(10)+1.0(21)+1.0(-24)
组合序号137——正常操作组合+正Z方向地震
1.0(1+2+3+4+7)+1.0(5+8+14+15)+0.25(10)+1.0(22+25)
组合序号138——正常操作组合+负Z方向地震
1.0(1+2+3+4+7)+1.0(5+8+14+15)+0.25(10)+1.0(23-25)
组合序号139——充水试压
1.0(1+2+3+4+7)+1.0(6+9)+1.0(10)
组合序号140——检修荷载+正X方向风
1.0(1+2+3+4+7)+1.0(10)+1.0(11)+1.0C(16)
组合序号141——检修荷载+负X方向风
1.0(1+2+3+4+7)+1.0(10