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钢结构重型工业厂房设计软件《STPJ》

钢结构重型工业厂房设计软件STPJ能够完成钢结构重型工业厂房的二维模型输入、截面优化、结构分析、构件验算、连接节点设计和施工图绘制;可以进行重型工业厂房三维建模二维计算。开发成果于2006年10月31日通过建设部验收,验收委员会专家一致认为“钢结构重型工业厂房CAD软件填补了国内钢结构重型工业厂房设计、绘制施工图一体化CAD软件方面的空白,在技术上达到了国际先进水平”。该研究项目获2007年度华夏建设科学技术奖二等奖。
STPJ软件适用于由实腹式组合截面柱,格构式组合截面柱,钢屋架或者实腹钢梁组成的重型工业厂房设计。实腹式、格构式组合截面共有30多种截面类型。软件采用人机交互方式定义复杂组合柱截面类型,定义荷载作用方式,计算吊车荷载作用,建立框排架结构模型,自动进行内力分析和荷载效应组合,按照钢结构设计规范、抗震设计规范等现行规范进行构件验算,对组合截面柱,进行整个构件以及分肢、缀条的强度,稳定性进行验算,用图形和文本的方式显示计算结果。接力内力分析结果,可以进行肩梁、牛腿、柱脚、人孔的连接设计,连接设计参数,连接形式通过人机交互定义,软件进行自动设计,主要设计结果可以用文本文件显示,便于用户进行查看和校核。针对用户不同需要,可以绘制连接节点施工图和构件施工详图,施工图可以达到用于直接加工的深度。
截面类型丰富,定义方式简单,采用导出用户截面库的方法,可以建立自己的常用截面,其他工程可以直接使用这个用户截面库中包含的截面。格构式组合截面分肢和缀条可以采用不同钢材,缀条可以采用角钢和剖分T型钢,剖分T型钢缀条可以设置附加缀条。可以设计钢筋混凝土双肢柱(包括平腹杆和斜腹杆类型)。分肢可以为钢管混凝土截面。
软件对于吊车荷载的定义和布置通过人机交互方式实现,可以根据吊车资料计算出吊车工作对于柱的作用力,形成吊车荷载,吊车荷载布置时不用考虑其他跨的影响,各跨之间的吊车荷载作用效应组合由软件根据荷载规范自动考虑。可以考虑双层吊车的布置和组合。
内力分析和荷载效应组合由软件自动进行。
钢结构组合截面柱的构件设计根据钢结构设计规范要求,排架柱平面内计算长度系数由程序根据规范自动确定,可以进行整个构件以及分肢、缀条的强度,稳定性验算,长细比,板件宽厚比控制,可以考虑有效截面计算。
对于软件能够定义的截面,基本都可以进行连接设计,包括插入式柱脚,整体式柱脚,分离式(轻型、中型、重型)柱脚;圆形和方形人孔设计(包括人孔两侧分肢的强度和稳定性验算);实腹式、格构式组合截面的肩梁,牛腿设计,梁与柱连接设计,梁与梁拼接设计。肩梁设计时,考虑边列柱、中列柱的不同情况,根据柱内力和吊车荷载数据,考虑了吊车梁为突缘支座和平板支座的不同形式,自动确定盖板、腹板的规格尺寸,细部连接和焊缝设计根据相关设计手册规定,进行了详细的计算和输出;计算时考虑了板件的开槽和局部加强,在施工图中都可以绘制出来。
连接设计后,可以进行施工图绘制。可以选择绘制连接节点施工图,或者构件施工详图。连接节点施工图表示了节点的细部连接,图纸数量较少,适用于大设计院的出图方式。钢结构加工单位依据节点施工图提供的信息再进行构件详图的绘制。对于钢结构加工单位,可以选择绘制构件详图,图纸信息非常细致,可以达到直接用于加工的深度。
为了便于进行单个节点的设计,软件还提供了排架节点设计工具,在人机交互输入截面规格和内力等相关参数,选择节点连接方式后,可以立即进行单个节点的设计,显示计算结果文件,并且可以绘制节点施工图和三维模型图。
新增三维建模二维计算方法,可以建立重型工业厂房的整体模型,自动完成主排架,柱间支撑,屋面支撑的计算。自动考虑荷载传导和托梁刚度,适应抽柱结构的计算。
  建研科技股份有限公司
中国建筑科学研究院 设计软件事业部
  (PKPM CAD工程部)
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