PKPM V5软件说明书-钢结构设计软件 STS技术条件(带书签)

目录

第一章 结构分析 ....................................................................................................... 1

1.1 结构三维分析 ............................................................................................... 1 1.2 结构二维分析 ............................................................................................... 1 1.3 设计依据 ....................................................................................................... 3 1.4 钢材的设计强度和物理性能指标 ............................................................... 3 第二章 二维分析的荷载组合及内力计算原则 ....................................................... 7

2.1 活荷载的予组合和内力组合原则 ................................................................ 7 2.2 荷载效应组合 ................................................................................................ 8 2.3 吊车荷载分析与排架柱计算 ...................................................................... 11 2.4 地震作用计算与地震效应分析 .................................................................. 13 2.5 框架结构地震作用组合效应的调整 .......................................................... 14 2.6 单层厂房地震作用调整 .............................................................................. 15 2.7 内力标准组合 .............................................................................................. 15 2.8 自定义工况 .................................................................................................. 16 2.9 钢梁刚度放大系数 ...................................................................................... 17 第三章 构件设计技术条件 ..................................................................................... 18

3.1 按《钢结构设计标准》计算.................................................................... 18

3.1.1 柱梁自重计算.................................................................................. 18 3.1.2 各种异形截面的截面积和惯性矩的计算...................................... 18 3.1.3 板件的宽厚比等级.......................................................................... 18 3.1.4 梁构件(受弯构件)的强度和整体稳定计算 ................................... 19 3.1.5 梁构件的局部稳定计算.................................................................. 20 3.1.6 梁构件的腹板屈曲后强度利用...................................................... 20 3.1.7 压弯构件的强度和整体稳定计算.................................................. 21 3.1.8 柱构件的局部稳定计算.................................................................. 28 3.1.9 柱构件的有效截面计算.................................................................. 29 3.1.10 铰接排架、刚接排架和实腹梁刚接排架.................................... 29 3.1.11 钢排架柱的计算长度 .................................................................... 29 3.1.12 变截面梁柱和加腋截面梁............................................................ 30 3.1.13 结构变形控制................................................................................ 30 3.2 按《冷弯薄壁型钢结构设计规范》计算................................................ 31

3.2.1 有效截面特性计算.......................................................................... 31 3.2.2 换算长细比的计算.......................................................................... 32 3.2.3 双力矩的考虑.................................................................................. 34 3.2.4 冷弯效应强度设计值的计算.......................................................... 34 3.3 按轻钢规范GB51022-2015与上海地标DBJ08-68-97计算 ................. 35

STS技术条件

3.3.1 设计内力.......................................................................................... 35 3.3.2 考虑屈曲后强度的有效截面特性计算.......................................... 35 3.3.3 考虑屈曲后强度的抗剪承载力设计值计算.................................. 37 3.3.4 构件的强度计算.............................................................................. 38 3.3.5 变截面刚架构件的稳定计算.......................................................... 39 3.3.6 斜梁计算.......................................................................................... 47 3.3.7 局部稳定验算.................................................................................. 48 3.3.8 结构变形控制.................................................................................. 48 3.4 其他截面类型的构件................................................................................ 49

3.4.1 钢管混凝土与钢管混凝土格构式截面的计算.............................. 49 3.4.2 玻璃幕墙铝合金型材的验算.......................................................... 49 3.4.3 混凝土双肢柱的计算...................................................................... 49 3.4.4 波形腹板截面设计.......................................................................... 50

第四章 节点设计技术条件 ..................................................................................... 51

4.1 连接计算基本规定 ..................................................................................... 51

4.1.1 抗震设计调整.................................................................................. 51 4.1.2 基本连接设计假定.......................................................................... 51 4.1.3 基本连接验算.................................................................................. 53 4.1.3.1 焊接连接....................................................................................... 53 4.1.3.2 螺栓连接....................................................................................... 53 4.1.3.3 锚栓连接....................................................................................... 55 4.1.3.4 连接板强度................................................................................... 55 4.1.3.5 柱脚底板厚度............................................................................... 56 4.2连接节点设计 ................................................................................................ 58

4.2.1 梁柱交接节点域.............................................................................. 58 4.2.2 梁柱连接.......................................................................................... 60 4.2.3 主次梁连接...................................................................................... 69 4.2.4 梁梁拼接连接.................................................................................. 71 4.2.5 柱拼接连接...................................................................................... 76 4.2.6 柱脚连接.......................................................................................... 77 4.2.7 支撑连接.......................................................................................... 91 4.2.8 门式刚架连接.................................................................................. 92 4.2.9 桁架、支架节点连接...................................................................... 97 4.2.10 管桁架节点连接.............................................................................. 98

第五章 三维建模二维计算技术条件 ................................................................... 103

5.1 概述 ......................................................................................................... 103 5.2 技术条件说明 ......................................................................................... 103

5.2.1 导荷节点........................................................................................ 103

目录

5.2.2 横向立面的荷载............................................................................ 104 5.2.3 纵向立面的受荷范围.................................................................... 105 5.2.4 纵向立面的荷载............................................................................ 106 5.2.5 计算顺序的确定............................................................................ 107 5.2.6 弹性支座的刚度............................................................................ 108

第六章 基础计算技术条件 ................................................................................... 109

6.1 概述 ......................................................................................................... 109 6.2 地基承载力计算 ..................................................................................... 109

6.2.1 基底压力计算................................................................................ 109 6.2.2 地基承载力设计值计算................................................................ 110 6.2.3 抗震承载力调整............................................................................ 110 6.2.4 基础底面积确定............................................................................ 110 6.3 基础计算 ................................................................................................. 111

6.3.1 基础高度取值................................................................................ 111 6.3.2 基础冲切计算................................................................................ 111 6.3.3 基础受剪承载力计算.................................................................... 112 6.3.4 基础底板受弯配筋计算................................................................ 112

第七章 工具箱计算技术条件 ............................................................................... 114

7.1 钢吊车梁计算技术条件 ......................................................................... 114

7.1.1 编制依据........................................................................................ 114 7.1.2 设计用值........................................................................................ 114 7.1.3 计算公式........................................................................................ 115 7.2 檩条计算技术条件 ................................................................................. 121

7.2.1 编制依据........................................................................................ 121 7.2.2 荷载组合........................................................................................ 121 7.2.3 计算公式........................................................................................ 121 7.2.4 连续檩条计算................................................................................ 123 7.2.5 桁架式檩条计算............................................................................ 124 7.3 墙梁计算技术条件 ................................................................................. 126

7.3.1 编制依据........................................................................................ 126 7.3.2 荷载组合........................................................................................ 126 7.3.3 计算公式........................................................................................ 126 7.3.4 连续墙梁计算................................................................................ 128 7.4 隅撑计算技术条件 ................................................................................. 128 7.5 屋面支撑计算技术条件 ......................................................................... 130

7.5.1 屋面支撑作用力的计算................................................................ 130 7.5.2 强度验算........................................................................................ 130 7.6 柱间支撑计算技术条件 ......................................................................... 131

STS技术条件

7.7 抗风柱计算技术条件 ............................................................................. 131

7.7.1 编制依据........................................................................................ 131 7.7.2 荷载组合........................................................................................ 132 7.7.3 构件验算........................................................................................ 132 7.8 蜂窝梁计算技术条件 ............................................................................. 132

7.8.1 编制依据........................................................................................ 132 7.8.2 荷载组合........................................................................................ 132 7.8.3 验算公式........................................................................................ 133 7.9 组合梁计算技术条件 ............................................................................. 134

7.9.1 编制依据........................................................................................ 134 7.9.2 施工阶段的验算............................................................................ 134 7.9.3 使用阶段的验算............................................................................ 135 7.10 简支梁计算技术条件 ............................................................................. 138 7.11 连续梁计算技术条件.............................................................................. 138 第八章 钢结构防火设计 ....................................................................................... 139

8.1 钢结构防火设计基本方法 ..................................................................... 139

8.1.1 防火组合........................................................................................ 139 8.1.2 防火设计方法................................................................................ 139 8.1.3 防火保护材料................................................................................ 140 8.2 钢结构的温度计算 ................................................................................. 140

8.2.1 火灾升温曲线................................................................................ 140 8.2.2 钢构件升温计算............................................................................ 141 8.3 钢结构耐火计算与保护层设计 ............................................................. 142

8.3.1 基本钢构件设计............................................................................ 142 8.3.2 钢管混凝土柱................................................................................ 143 8.3.3 组合梁............................................................................................ 143

附录A 参考规范手册 ............................................................................................ 144 附录B 技术条件修改要点 .................................................................................... 145 附录C 梁柱标准截面数据 .................................................................................... 150

第一章 结构分析

第一章 结构分析

1.1 结构三维分析

钢结构CAD软件STS可以建立多高层钢框架，门式刚架等结构的三维模型，对于三维模型的整体分析和构件设计，必须配合PKPM系列的SATWE，或PMSAP软件来完成，该部分计算技术条件详见SATWE、PMSAP的用户手册与技术条件。

1.2 结构二维分析

二维分析是平面杆系钢结构的计算，可以完成轻型门式刚架、平面框架、排架、框排架、桁架、支架等结构的分析设计，可以考虑单拉杆件。

二维分析程序有如下特点：

➢ 本程序把PK的平面杆系结构计算扩充到钢结构的计算； ➢ 程序可以计算的杆件截面类型扩充到100多种；

(1) 矩形、圆形、工形、箱形、圆管形、十字形、槽形、L形、多边形等； (2) 可直接调用型钢库中的各种型钢截面，包括角钢、槽钢、工字钢和H型钢； (3) 型钢组合截面，如角纲组合、槽纲组合截面； (4) 变截面杆件，包括矩形、工形和箱形的变截面杆件； (5) 加腋梁截面，包括矩形、工形和箱形加腋梁； (6) 工字钢和钢筋混凝土楼板组合梁截面；

(7) 实腹式组合截面柱，如工字钢翼缘上焊钢板、双槽钢加钢板、槽钢与工字钢加钢板、双工字钢加钢板、双角钢加钢板和焊接工字钢组合、两槽钢与工字钢组合，双焊接工字钢加钢板组合、钢板和热轧工字钢组合、双角钢带钢板焊接工字钢组合、钢板和焊接工字钢的组合等等；

(8) 格构式组合截面，有双角钢带钢板和热轧工字钢组合、槽钢和工字钢组合、双工字钢组合、双角钢带钢板和焊接工字钢组合、槽钢和焊接工字钢组合、双焊接工字钢组合、四角钢组合、钢管组合等，格构式截面中间用缀板式或缀条连接；

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STS 技术条件

(9) 钢管混凝土，钢管混凝土组成的格构式组合截面； (10) 冷弯薄壁型钢截面与冷弯薄壁型钢截面组合截面。

➢ 各种复杂截面采用图形对话窗口的人机交互方式输入，并便于随时查询修改；

国内通用的各种型钢规格及其相关参数均由程序设计的库管理，用户选用某种规格的型钢后其截面特征由程序自动从库中提取。 ➢ 可按照轻钢规范进行轻型钢结构门式刚架设计； ➢ 可进行轻型钢结构门式刚架和钢桁架的截面优化设计； ➢ 可以考虑活荷的最不利布置与一次加载情况；

➢ 可以考虑多跨吊车、双层吊车、悬挂吊车的最不利组合； ➢ 可按振型分解法计算水平地震和大跨情况下的竖向地震作用； ➢ 除型钢截面外，各种异形截面及组合截面的截面特征由程序计算生成；

➢ 构件可以一端铰接、二端铰接或刚接布置，截面布置可以0°，90°或180°布置； ➢ 变截面、加腋截面和工字钢加混凝土板组合截面杆件的刚度矩阵与荷载向量专门设计完成；

➢ 可进行“单拉杆件”设计；

结构中的“单拉杆件”只受拉力而不受压力，如一些斜撑，定义为拉杆的杆件，一旦受到压力，则不再参与计算。拉杆在建模时定义。 ➢ 可模拟弹性支座和滑动支座的分析； ➢ 可进行钢柱截面的强度和稳定性验算；

可按结构有侧移或无侧移状况计算柱的计算长度，并根据不同类形的截面按规范求出构件整体稳定系数，程序从框架平面内和平面外两个方向的稳定计算。 ➢ 进行钢构件的强度、稳定、变形计算；

➢ 图形输出内力计算及强度、稳定性验算、结构变形结果，并可查看详细的计算结果文件；

➢ 可计算顶层铰接或刚接的框排架结构，排架柱各阶的计算长度由程序自动生成；

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第一章 结构分析

➢ 可读取三维钢框架全楼模型抽榀生成的平面框架或连续梁的计算数据文件；

该文件可进入人机交互状态进一步修改编辑。

➢ 程序精确计算各杆件重量，以便进行工料分析；

➢ 结构计算部分可传出数据接力钢框架、钢桁架、钢支架、门式刚架施工图CAD； ➢ 程序可以考虑任意截面的输入、分析，可以考虑玻璃幕墙铝合金型材的分析、验算 ➢ 本程序可以分析计算钢筋混凝土构件，可以分析计算钢与钢筋混凝土混合框架； ➢ 本程序保留PK程序的其它全部功能。

如本软件的分析结果可接力PK部分绘钢筋混凝土框架部分、钢筋混凝土排架柱施工图等。

1.3 设计依据

对于普通钢结构，如钢框架，钢桁架，钢支架，钢排架，钢吊车梁，屋面支撑，柱间支撑，程序默认按《钢结构设计标准》（GB 50017-2017，）计算。

对于冷弯薄壁型钢结构，按《冷弯薄壁型钢结构设计规范》（GB 50018）计算。 对于轻钢门式刚架，可以按：《钢结构设计标准》（GB 50017-2017），《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》（GB 51022-2015），上海市标准《轻型钢结构设计规程》（DBJ08-68-97）计算。有参数可供选择。

对于檩条、墙梁，可以分别按照《冷弯薄壁型钢结构设计规范》（GB 50018）和《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》（GB 51022-2015）计算。

对于钢管混凝土，钢管混凝土组合截面，按照《钢管混凝土结构设计与施工规程》（CECS 28-2012）计算。

用任意截面输入，并选择验算规范为：2-（材料：铝合金）按玻璃幕墙工程技术规范，程序对这类构件自动按《璃幕墙工程技术规范》（JGJ 102-96）进行截面的强度与稳定验算。

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STS 技术条件

1.4 钢材的设计强度和物理性能指标

对于普通钢结构可计算钢材牌号和强度取值如下： 强度设计值(f,fv,fy) 牌号 Q235 Q345 Q390 Q420 Q460 *Q500 *Q550 *Q620 *Q690 牌号 钢材厚度或直径 (mm) <=6mm >6mm ~16mm >16mm ~40mm <=6mm >6mm ~16mm >16mm ~40mm <=0.6mm >0.6mm ~0.9mm >0.9mm ~1.2mm >1.2mm ~1.5mm f fv fy <=16mm 215,125,235 305,175,345 345,200,390 375,215,420 410,235,460 445,255,500 485,280,550 550,315,620 610,355,690 >16mm ~40mm 205,120,225 295,170,335 330,190,370 355,205,400 390,225,440 425,245,480 470,270,530 530,305,600 595,340,670 >40mm ~63mm 200,115,215 290,165,325 310,180,350 320,185,380 355,205,420 395,225,470 440,255,520 500,285,590 560,320,660 >63mm ~80mm 200,115,215 280,160,315 295,170,330 305,175,360 340,195,400 380,220,450 420,245,500 480,275,570 540,310,0 >80mm ~100mm 200,115,215 270,155,305 295,170,330 305,175,360 340,195,400 370,215,440 415,240,490 对于按新门规(GB 51022-2015)验算的构件强度取值如下：

215 215 205 305 305 295 455 430 400 360 125 235 125 120 175 345 175 170 260 250 230 210 335 530 500 460 420 225 Q235 Q345 LQ550 4

第一章 结构分析

牌号 Q235 Q345 Q390 Q420 Q460 *Q500 *Q550 *Q620 *Q690 抗拉强度最小值(fu) 370 470 490 520 550 540 590 670 730 强度设计值(f,fv,fy) 端部承压强度(fce) 320 400 415 440 470 460 500 570 620 抗拉端部承强度压强度最小(fce) 值(fu) 400 345 490 415 490 425 520 450 550 475 牌号 <=16mm >16mm ~35mm 220,130,235 325,190.345 370,210,390 395,230,420 435,250,460 >35mm ~50mm 205,120,225 325,190,345 345,200,380 375,215,410 410,240,450 >50mm ~100mm 190,110,215 300,175,335 330,190,370 360,205,400 390,225,440 *Q235GJ Q345GJ *Q390GJ *Q420GJ *Q460GJ 牌号 *LQ550 220,130,235 325,190.345 370,210,390 395,230,420 435,250,460 强度设计值(f,fv) <=0.6 455,260 0.6~0.9 430,250 0.9~1.2 400,230 1.2~1.5 360,210 1.5以上 按Q550取值 以上强度设计值参考了GB50017-2017《钢结构设计标准》进行了修改，其中带*者未在标准中给出设计值，根据GB/T 1591和GB/T 19879的屈服强度和钢结构标准给出的材料抗力分项系数推算所得。其中Q460以上钢号强度设计值均是按照钢结构标准中的Q460的材料抗力分项系数计算所得；建筑用钢板的强度设计值按照钢结构标准中的Q345GJ的材料抗力分项系数计算所得；其余各强度均按照钢结构标准条文说明中的表4-5转换得到。需要注意的是，LQ550是Q550的一种特殊情况，在正常厚度下和Q550强度一致。

在超过表中所给范围时，默认按上一级的强度取值。

冷弯薄壁型钢可计算钢材牌号有两种：Q235钢，Q345钢，钢材的设计强度按照 《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB 50018-2002)表4.2.1采用。

对于角焊缝强度，程序目前的取值原则如下：

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STS 技术条件

Q235/Q235GJ 角焊缝强度设计值（抗剪强度） 钢材牌号 Q235 Q345 Q390 Q420 Q460 Q500 Q550 Q620 Q690 Q235GJ Q345GJ Q390GJ Q420GJ Q460GJ Q345/Q345GJ 钢号 Q390/Q390GJ Q420/Q420GJ Q460及以上 160 200 220 220 220 螺栓的承压强度目前取值如下：

普通C级螺栓承压强度 305 385 400 425 450 440(*) 485(*) 550(*) 600(*) 330(*) 400 400(*) 420(*) 450(*) 普通A、B级螺栓承压强度 405 510 530 560 595 585(*) 0(*) 725(*) 790(*) 430(*) 530 530(*) 560(*) 595(*) 承压型高强螺栓承压强度 470 590 615 655 695 680(*) 745(*) 845(*) 920(*) 505(*) 615 615(*) 655(*) 695(*) 以上中带有(*)标记的为程序根据钢结构规范条文说明中中系数转换得到。 钢材的弹性模量E 取206×103 (N/mm2)，钢材的质量密度ρ 取7850 (kg/m3)。

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第二章 平面分析中的荷载组合及内力计算原则

第二章 二维分析的荷载组合及内力计算原则

2.1 活荷载的予组合和内力组合原则

1. 程序采用每根梁、柱、结点作用一组活载的予组合法

为求出活荷载的最不利布置情况，每根梁、柱、结点上的活荷载都要单独计算一次，即计算时仅在这根梁、柱或结点上作用单个活载，结构无其它活载作用。对于每一次计算结果，都要以下面的若干种予组合力为目标迭加。对某种予组合内力，若该次计算值使其增大就迭加上去，这样就形成了与地震、风、恒载组合之前的若干组予组合内力。

对于柱有四组活载予组合内力： （1）活1: Mmax及对应的N与V （2）活2: Mmin及对应的N与V （3）活3: Nmax及对应的M与V （4）活4: Nmin及对应的M与V

符号M为弯矩、N为轴力、V为剪力 对于梁有如下四组予组合内力

（1）活1: 梁端Mmax及对应的V （2）活2: 梁端Mmin及对应的V （3）活3: 使梁跨中为正弯矩的梁端M （4）活4: 使梁跨中为负弯矩的梁端M

程序认为以上作用在各节点、柱间、梁间活载都是相容的，程序在求解各杆件最不利组合时，各个活荷载既可以同时作用，又可以分别作用。

2. 互斥活荷

程序还可以计算任意组互相排斥的活荷载，这样的活荷载各组之间不会同时作用，程序自动从各组中挑选出一组来作最不利布置组合，程序仍规定第一组活荷载是相容活载，挑选出的某组互斥活载均与第一组相容，即可与第一组活载同时作用。

假设某结构上有10组互斥活载，则填写总信息的第七项（活载计算信息）KLL=11，填写结构计算数据文件第七项：活荷载标准值时填写11遍，第一遍填写节点、柱间、梁间

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STS 技术条件

互斥活荷可以在PK交互输入与优化计算中，人机交互输入，每一组互斥活载可以只有一个活载（如一个节点活载、柱活载或梁间活载），也可以有多个活载，这同一组的多个活载之间是相容的。

2.2 荷载效应组合

（一） 承载力极限状态，按荷载效应的基本组合进行内力组合，并采用以下设计表达式

进行设计：

0SR

式中： 0--结构重要性系数； S -- 荷载效应组合的设计值；

R – 结构构件抗力的设计值；

（二） 内力组合采用下列公式：

活载控制的组合:

S=GSGk+Q1L1SQ1k+QiLiCiSQik i=1n恒载的分项系数当不利时取1.2，有利时取1.0（当恒载有利时，即恒载取1.0时，恒载中不考虑吊挂恒载；其他情况下始终叠加吊挂恒载）；活荷载和风荷载的分项系数取1.4；活荷载和风荷载的组合系数分别取0.7和0.6。

恒载控制的组合:

S=1.35SGk+QiLiCiSQik i=1n地震作用效应组合公式

S=GSGE+EhSEhk

SGE ——重力荷载代表值效应 SEhk ——水平地震作用效应标准值

SEvk ——竖向地震作用效应标准值 Swk ——风荷载效应标准值

G ——重力荷载分项系数，对结构有利取1.0，不利取1.2

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第二章 平面分析中的荷载组合及内力计算原则

Eh ——水平地震作用分项系数，取1.3 .

Qi ——第i个可变荷载的分项系数

Li ——第i个可变荷载考虑设计使用年限的调整系数

注：以上各荷载分项系数和组合系数也可由设计人员指定。

（三） 根据荷载效应基本组合公式，在恒、活、风、地震作用下结构构件承载力计算的

组合式如下：

1.35恒+1.40.7活（1） 1.2恒+1.4活1.0恒+1.4活1.2恒+1.4风（2）

1.0恒+1.4风1.2恒+1.4活+0.61.4风（3）

1.0恒+1.4活+0.61.4风1.2恒+1.4风+0.71.4活 （4）

1.0恒+1.4风+0.71.4活1.2(恒+0.5活)+1.3地 （5）

1.0(恒+0.5活)+1.3地

从PKPM3.1.5版本及以后，二维计算根据工况数量进行动态组合，故本技术条件只给出组合原则。具体细分组合可以通过新版计算书查看。

计算中将对以上组合中的活荷载风荷载及地震荷载进行展开。活荷载展开为活1、活2、活3、活4；风荷载展开为左风、右风；地震荷载展开为地震左、地震右。

针对新门规（GB 51022-2015），风荷载增加了多组工况，对于封闭式和部分封闭式结构，扩展为内压为正和内压为负两种工况，而对敞开式结构，则扩展为平衡和不平衡多种工况。叠加程序考虑的左右来风的情况，总的风荷载工况就需要扩展为左风1、右风1、左风2、右风2这四组，针对敞开式某些情况下存在的多组不平衡工况，则还需要再增加左风3、右风3这两组。

9

STS 技术条件

（四）抗风柱的内力基本组合有5组：

（1） 1.35恒+0.7×1.4活

（2） 1.2恒+1.4风压力+0.7×1.4活 （3） 1.2恒+0.6×1.4风压力 +1.4活 （4） 1.2恒+1.4风吸力+0.7×1.4活 （5） 1.2恒+0.6×1.4风吸力 +1.4活

（注：山墙风压力按左风输入，山墙风吸力按右风输入，组合内力中的M,V均指平面外的作用力）

（五） 有吊车荷载时吊车荷载的予组合和内力组合原则：

1. 吊车荷载下柱子工作取如下8种予组合内力

① 吊1为下端 +Mmax及对应的N、V ② 吊2为下端 -Mmax及对应的N、V ③ 吊3为 +Nmax及对应的较大 + M、V ④ 吊4为 +Nmax及对应的较大 - M、V ⑤ 吊5为 -Nmax及对应的较大 + M、V ⑥ 吊6为 -Nmax及对应的较大 - M、V ⑦ 吊7为上端 +Mmax及对应的N、V ⑧ 吊8为上端 -Mmax及对应的N、V

对于梁作如下两组予组合内力

① 吊1为 梁端+Mmax对应V、N ② 吊2为 梁端-Mmax对应V、N

2. 内力组合除原来的7大类外，增加：

1.2恒+1.4吊 （1） 

1.0恒+1.4吊1.2恒+0.71.4活+1.4吊（2） 

1.0恒+0.71.4活+1.4吊1.2恒+1.4活+0.71.4吊（3） 

1.0恒+1.4活+0.71.4吊10

第二章 平面分析中的荷载组合及内力计算原则

1.2恒+0.71.4活+0.61.4风+1.4吊（4） 

1.0恒+0.71.4活+0.61.4风+1.4吊1.2恒+0.71.4活+1.4风+0.71.4吊（5） 

1.0恒+0.71.4活+1.4风+0.71.4吊1.2恒+1.4活+0.61.4风+0.71.4吊（6） 

1.0恒+1.4活+0.61.4风+0.71.4吊1.2(恒+0.5(活+吊))+1.3地震 （7） 

1.0(恒+0.5(活+吊))+1.3地震2.3 吊车荷载分析与排架柱计算

1. 结构计算中可作吊车荷载的内力分析与内力组合，每一个有吊车的跨分别作3种内

力计算：

（1）最大轮压反力Dmax在跨左，最小轮压反力Dmin在跨右； （2）最小轮压反力Dmin在跨左，最大轮压反力Dmax在跨右； （3）最大水平刹车力Tmax同时作用在跨左和跨右，每边作用Tmax/2。 程序输出这3种情况下的内力计算值，还输出水平刹车力作用下的各节点计算位移值（弹性计算结果的标准值）。悬挂吊车时，单点悬挂只有第（1）项计算输出，两点悬挂有第（1）、（2）两项计算与输出。

内力组合时考虑：

（1）多跨吊车竖向荷载按最不利的最多两跨考虑。

（2）吊车水平荷载不论是单跨还是多跨厂房均按吊车荷载中不利的一跨考虑。 （3）有地震荷载组合时吊车荷载中不再考虑水平刹车力。

内力组合时先进行吊车荷载的予组合，予组合和荷载组合的方法见2.2节。

2. 根据荷载规范GB 50009-2001第5.2.2条，多跨吊车效应作用时乘以折减系数，

该系数由用户输入；

3. 根据抗震规范，可使用本程序的15米高度以下的平面排架地震计算时应考虑空间

和扭转影响的效应调正系数，该系数由用户查GB 50011-2010附录J 表J.2.3-1输入，该系数只对混凝土排架起作用；

4. 排架柱地震计算时应考虑吊车桥架引起的地震剪力和弯矩增大系数，该系数由用户

查 GB 50011-2010附录J 表J.2.5输入。

11

STS 技术条件

5. 双层吊车计算技术条件：

程序可对位于同一跨的上下双层吊车按双层吊车组合的条件计算。有双层吊车存在时，用户需在输入吊车荷载时，对属于双层吊车的吊车荷载指定为属于双层吊车，在输入吊车荷载的对话框中设有指定属于双层吊车的选项，并要求同时输入该组吊车荷载的空车时的最大轮压和最小轮压。用户没有指定时仍按一般的吊车荷载组合分析。

如果吊车荷载按照双层吊车荷载分析且在同一跨时，则：

结构计算中可分别作出该吊车荷载重车和空车的内力分析和内力组合。即每一组吊车增加做出空车时的内力计算，除了原来的各种内力，同时输出对应的空车荷载内力值。

双层吊车内力组合时考虑： 上层为重车时，下层无吊车 下层为重车时，上层考虑放空车

相邻跨的上下层都属双层吊车时，四组吊车荷载均为空车， 总共有以下18种可能的吊车组合方式。

1: 单组吊车1最大轮压

2: 单组吊车1最大轮压(有地震力)

3: 单组吊车1最大轮压+吊车1右向水平刹车力 4: 单组吊车1最大轮压+吊车1左向水平刹车力 5-8:按照非双层吊车组合的两组吊车组合 5: (吊车1+吊车2)垂直力+吊车1左水平力 6: (吊车1+吊车2)垂直力+吊车1右水平力 7: (吊车1+吊车2)垂直力

8: (吊车1+吊车2)垂直力(有地震力) 9-16: 按照双层吊车组合的同跨两组吊车组合

9: 吊车1垂直力+吊车2空车垂直力+吊车1左水平力(吊车1在下) 10: 吊车1垂直力+吊车1左水平力(吊车1在上)

11: 吊车1垂直力+吊车2空车垂直力+吊车1右水平力(吊车1在下) 12: 吊车1垂直力+吊车1右水平力(吊车1在上) 13: 吊车1垂直力+吊车2空车垂直力(吊车1在下) 14: 吊车1垂直力(吊车1在上)

15: 吊车1垂直力+吊车2空车垂直力(吊车1在下) (有地震力) 16: 吊车1垂直力(吊车1在上) (有地震力) 17: 多跨空车组合

18: 多跨空车组合(有地震作用时)

12

第二章 平面分析中的荷载组合及内力计算原则

其中有地震力组合的方式为组合2，8，15，16，18

双层吊车荷载只考虑同跨内的荷载组合。即对于多层厂房中出现的上层跨跨越下层几跨且布置吊车的情况不予考虑。

2.4 地震作用计算与地震效应分析

1. 按振型分解反应谱法求解地震作用，地震作用计算参数中的IS输入0。取振型数2～3个以上，考虑近震远震影响。

Fij=ajyjXjiGi(i=1,2,n,j=1,2,m) 水平地震效应（M，V，N和变形，用SRSS法）

S=S2j

地震影响系数曲线按GB 50011-2010第5.1.5条计算采用

Tg: 特征周期，根据场地土类别和设计地震分组按表5.1.4-2采用。 αmax: 水平地震影响系数最大值，按表5.1.4-1采用。

程序输出各振型下各节点的位移，该位移值为弹性计算结果，同时给出左右地震各振型

用SRSS法叠加后的M，V，N和变形效应。

2． 当计算出的地震水平剪力不满足GB 50011-2010第5.2.5条时，要对所有质点的地震

力进行调整，以满足这一条的要求；

3． 直接由用户输入作用在各楼层处或某些点上的水平地震作用标准值，此时地震参数中IS

输入1；

4． 罕遇地震计算

程序在计算各种地震烈度下多遇地震的同时，也计算了罕遇地震下的地震作用和效应。据GB 50011-2010第5.1.4条，罕遇地震作用的水平地震影响系数最大值按表5.1.4-1采用。

5． 程序自动求出的各质点地震重量为恒载+0.5活载，有吊车荷载时还要加上吊车桥架重

量，有附加重量时加上附加重量；

13

STS 技术条件

6． 结构计算数据的第十项的地震计算参数在抗震等级为1～4时填写，参数的第四项附加

重量的质点数可输入硬钩吊车的吊重或其它未计入内力计算却参与地震作用的重量；

7． 地震力计算按振型分解法，振动质点取水平上各可振动的节点，用水平梁连系的相

同标高的节点归为同一振动质点；

程序自动形成的振动质点的重量计入恒载、活载和吊车桥架重，对于其他未作为这几类作用输入，但需要考虑到质点质量统计中的质量（如一层自承重墙），可在补充数据中以附加重量的方法输入，也可以对各水平振动质点处直接输入水平地震力。

2.5 框架结构地震作用组合效应的调整

框架柱的地震组内力和框架梁的地震组内力是包含地震作用的组合内力，这些内力作配筋计算时要作效应调整，调整的主要内容是： 1. 乘以承载力抗震调整系数  钢结构: 梁： 0.75 柱强度：0.75 柱稳定：0.80 钢筋混凝土结构：

正截面：梁取0.75，柱当偏压及轴压比≥0.15时取0.8，偏压及轴压比≤0.15

时 取0.75，偏拉取0.85。

斜截面： 取0.85。 对于钢筋混凝土结构还有：

2. 由强柱弱梁要求对柱弯矩设计值调整。 3. 由强剪弱弯要求对柱与梁剪力设计值调整。

（以上效应的调整会造成同样的组合设计内力而不同配筋面积的结果。）

当选择验算规范为门式刚架轻型房屋钢结构技术规范（GB 51022-2015）进行设计时，程序取强度计算抗震调整系数为0.85，稳定计算抗震调整系数为0.9。

RE

14

第二章 平面分析中的荷载组合及内力计算原则

2.6 单层厂房地震作用调整

按照建筑抗震设计规范GB50011-2010第9.1.7条，钢筋混凝土无檩及有檩屋

盖单层厂房作横向抗震计算时，应考虑空间工作、扭转及吊车桥架的影响，可按平面排架计算。但要按该规范附录J的规定对排架柱的地震剪力和弯矩进行调整。该系数由用户查阅该规范的表J.2.3-1选择后填入吊车荷载的相关参数。

按照GB50011-2010附录J.2.5，钢筋混凝土柱单层厂房的吊车梁顶标高处

的上柱截面，由吊车桥架引起的地震剪力和弯矩，应乘以增大系数，该系数可由用户查阅表J.2.5后填入数据文件，同时，用户还需输入吊车桥架的自重。

2.7 内力标准组合

计算基础底面积时用的是底层柱底截面的各组内力标准组合：

（1）无吊车时，柱子的内力标准组合：

（1）1.0恒+1.0活 （2）1.0恒+1.0风

（3）1.0恒+1.0活+0.6×1.0风 （4）1.0恒+1.0风+0.7×1.0活 （5）1.0（恒+0.5活）+1.0地震

（2）有吊车时，柱子的内力标准组合，增加：

（1）1.0恒+1.0吊

（2）1.0恒+0.7×1.0活+1.0吊 （3）1.0恒+1.0活+0.7×1.0吊

（4）1.0恒+0.7×1.0活+0.6×1.0风+1.0吊 （5）1.0恒+0.7×1.0活+1.0风+0.7×1.0吊 （6）1.0恒+1.0活+0.6×1.0风+0.7×1.0吊 （7）1.0（恒+0.5（活+吊））+1.0地震

（3）抗风柱的内力标准组合有如下：

（1） 1.0恒+1.0风压力+0.7×1.0活

15

STS 技术条件

（2） 1.0恒+0.6×1.0风压力+1.0活 （3） 1.0恒+1.0风吸力+0.7×1.0活 （4） 1.0恒+0.6×1.0风吸力+1.0活

2.8 自定义工况

程序中提供了三种荷载组合的方式：叠加、轮换、组合。 下面用简单的例子来说明一下这几种组合方式在程序中的实现：

′

𝑆1为某荷载类型非自定义工况，𝑆1为该荷载类型自定义工况，当采用叠加方式时，原组

合中：

𝑆=𝛾1𝑆1

′′𝑆=𝛾1𝑆1+γ1𝑆1

将变成：

当存在多组该组合方式的自定义工况时，继续向后叠加，此时荷载组合数量不发生变化。 当采用轮换方式进行组合时 该组合将进行扩展变成

（1） 𝑆=𝛾1𝑆1

′′（2） 𝑆=γ1𝑆1

如果存在多组该组合方式的工况时，需要对每一个工况进行轮换组合，所以组合数量也会相应的增加

组合的荷载组合方式只有在活荷载中出现（恒载选择此组合方式时，程序将按等同于叠加考虑），当存在多组活荷载工况时，需要考虑多组活荷同时作用时，轮流出现主控的情况。这里假定存在𝑆1、𝑆2这两种非自定义活荷载，此时活荷载效应应该有如下几种情况：

（1） 𝑆=𝛾1𝑆1+𝜑2𝛾2𝑆2 （2） 𝑆=𝛾2𝑆2+𝜑1𝛾1𝑆1

′当增加𝑆1自定义活荷载工况后，此时活荷载效应扩展为如下几种情况：

′′′

（1） 𝑆=𝛾1𝑆1+𝜑2𝛾2𝑆2+𝜑1𝛾1𝑆1 ′′′（2） 𝑆=𝛾2𝑆2+𝜑1𝛾1𝑆1+𝜑1𝛾1𝑆1 ′′（3） 𝑆=𝛾1𝑆1+𝜑1𝛾1𝑆1+𝜑2𝛾2𝑆2

16

第二章 平面分析中的荷载组合及内力计算原则

2.9 钢梁刚度放大系数

程序提供了对钢梁的刚度放大功能。当对钢梁进行刚度放大时，程序会对钢梁的惯性矩进行调整，对应内力和变形也会发生变化。但是该功能不影响构件验算。

17

STS 技术条件

第三章 构件设计技术条件

3.1 按《钢结构设标准》计算

3.1.1 柱梁自重计算

程序对每根钢柱或钢梁均计算其杆件的主材重量，该重量取的杆长为杆件两节点间的距离长度。

在每根杆件钢结构验算结果输出后，再输出该杆件的重量，在输出文件的最后给出所有钢结构柱杆件的总重、所有钢结构梁杆件的总重以及钢结构梁柱的总重量。

当计算时选择考虑柱梁自重，自重将作为柱间或梁间竖向均布恒载加到该柱杆件上计算。

对于任意截面，其重量或自重荷载均以用户输入的密度进行计算。当任意截面选择普通钢结构规范进行验算时，统计的钢结构梁柱的总重量包含这一部分重量，否则不包含该构件重量

3.1.2 各种异形截面的截面积和惯性矩的计算

对于非对称截面计算惯性矩以截面的形心为基准。对于格构柱，考虑空腹影响，内力分析及刚度比计算时，截面惯性矩乘以0.9的折减系数，混凝土双肢柱惯性矩考虑0.85的折减系数。

对于型钢截面，其截面积和惯性矩从型钢数据库中读取。

计算中所用的参数（净截面与毛截面的比值）考虑了孔洞对截面削弱的影响。

3.1.3 板件的宽厚比等级

计算板件宽厚比需要计算腹板的应力梯度𝛼0，该值按钢标3.5.1公式3.5.1计算：

𝜎𝑚𝑎𝑥−𝜎𝑚𝑖𝑛

𝛼0=

𝜎𝑚𝑎𝑥

[注1]

公式具体符号定义参见钢标3.5.1条。

具体的不同宽厚比等级下的限值参见新钢标表3.5.1。：

当多本规范中同时对板件宽厚比限值有规定时，按限值较严的规范执行。

[注1] 除特别说明处，本节 钢标 均指《钢结构设计标准》（GB 50017-2017 ．．

18

第三章 构件设计技术条件

3.1.4 梁构件(受弯构件)的强度和整体稳定计算

1. 在主平面内受弯的实腹构件其抗弯强度按钢标第6.1.1条中公式6.1.1计算：

Mxf xWnx公式中的符号参见钢标第6.1.1条。

Wnx程序中没有考虑孔洞削弱，而是通过净截面系数来反映。当梁构件的腹板高厚

比大于S4级时，Wnx取Wex。

2. 在主平面内受弯的实腹构件，其抗剪强度按钢标第6.1.3条中公式6.1.3计算：

=VSfv Itw公式中符号参见钢标第6.1.3条。

3. 在梁的腹板计算高度边缘处，如存在较大剪应力和正应力时(如支座处)，还按标准第6.1.5条中的公式6.1.5—1进行了折算应力计算，计算中不考虑局部压力：

2+321f

公式中符号参见钢标第6.1.5条。

4. 计算有地震力作用的组合时，梁和柱的承载力抗震调整系数均取rRE=0.75。 5. 程序仅对工字形(包含双槽钢组合工字形)、H型钢、槽钢、箱型截面梁作了梁的整体稳定计算，其他截面没有计算整体稳定。受弯构件整体稳定系数b由钢标附录C确定。如果符合第6.2.1或箱型截面符合6.2.4的规定，可不计算梁的整体稳定，则不需考虑梁的整体稳定计算结果。

Mxf bWx公式中的符号参见钢标第6.2.2条

6. 支座承担负弯矩且梁顶有混凝土楼板时，框架梁下翼缘的稳定性计算应符合下列规定：

1）当𝜆𝑛,𝑏≤0.45时，可不计算框架梁下翼缘的稳定性。

2）当不满足本条第一款时，框架梁下翼缘稳定性应按下列公式计算：

𝑀𝑥

≤𝑓

𝜑𝑑𝑊1𝑥公式中的符号参见钢标第6.2.7条

19

STS 技术条件

3.1.5 梁构件的局部稳定计算

对梁的局部稳定计算仅限于工形、箱形、T形截面（无加劲肋情况）的翼缘宽厚比、腹板高厚比的限值验算，钢框架结构，则按钢标表3.5.1规定与《建筑抗震设计规范计算》（GB 50011-2010）表8.3.2的梁柱板件宽厚比限值共同进行控制；单层厂房，则按钢标表3.5.1规定与《建筑抗震设计规范计算》（GB 50011-2010）表9.2.14共同进行控制；对于变截面工形、箱形截面腹板的高厚比由于钢结构设计规范没有给出明确的规定，程序按平均截面进行控制。

对于单层钢结构厂房，当采用轻型屋盖结构，根据抗震规范9.2.14条及条文说明要求，可以选择按“低延性、高弹性承载力”性能设计，当能满足2倍多遇地震作用组合下的构件承载力要求时，构件的宽厚比控制指标仅按钢结构设计规范弹性设计要求进行控制，满足1.5倍多遇地震作用组合下的构件承载力要求时，按抗震规范9.2.14条文说明B类控制板件宽厚比。

腹板高厚比计算，腹板计算高度h0的取法：对轧制型钢梁，为腹板与上、下翼缘相接处两内弧起点间的距离；对焊接组合梁，为腹板的高度。

翼缘宽厚比计算，翼缘自由外伸宽度b的取值为：对焊接构件，取腹板边至翼缘板（肢）边缘的距离；对轧制构件，取内圆弧起点至翼缘板（肢）边缘的距离。

3.1.6 梁构件的腹板屈曲后强度利用

对于焊接组合等截面的工字形截面（16号截面），当腹板高厚比验算不满足的情况下，程序同时给出按钢标6.4.1条考虑腹板屈曲后强度的抗弯、抗剪承载力验算结果，焊接组合工字形截面考虑屈曲后强度的抗弯、抗剪承载力验算公式为：

M−MfV−1+1 0.5VMeu−Mfu公式中各参数的具体含义与计算详钢标6.4.1条。程序对考虑腹板屈曲后强度的验算按不设置加劲肋（或仅设置支承加劲肋）考虑。

梁腹板局部稳定是否满足要求，可按下面的情况考虑：

（1）对于非抗震区，可考虑腹板屈曲后强度，当梁腹板高厚比不满足时，如果考虑屈曲后强度的抗弯和抗剪承载力满足要求，可不设置加劲肋或仅设置支承加劲肋，这时程序同时输出考虑腹板屈曲后强度抗弯、抗剪强度验算结果，高厚比超限不作为控制条件；

（2）对于抗震区，如果梁腹板高厚比满足《建筑抗震设计规范》（GB 50011）的要求，

20

2第三章 构件设计技术条件

则可以考虑腹板屈曲后强度，或者通过配置加劲肋来计算腹板的稳定性；否则，必须修改梁截面，以满足抗震规范的要求，这时也不输出考虑屈曲后强度的验算结果。

3.1.7 压弯构件的强度和整体稳定计算 (一) 强度计算

除圆管截面外，弯矩作用在主平面内的拉弯和压弯构件的强度按钢标第8.1.1条中的公式8.1.1—1计算

𝑀𝑦𝑁𝑀𝑥

±±≤𝑓 𝐴𝑛𝛾𝑥𝑊𝛾𝑦𝑊𝑛𝑥𝑛𝑦

弯矩作用在主平面内的圆形截面拉弯和压弯构件的强度按钢标第8.1.1条中的公式8.1.1—2计算

2+𝑀2𝑁√𝑀𝑥𝑦

+≤𝑓 𝐴𝑛𝛾𝑚𝑊𝑛

公式中的符号参见钢标第8.1.1条.

(二) 稳定性计算

1. 除圆管截面外，弯矩作用在对称轴平面内(绕x轴)的实腹式压弯构件在弯矩作用平面内的稳定按规范第8.2.1条中公式8.2.1—1计算：

mxMxN+f

NxAW(1−0.8)x1xN'Ex公式中的符号参见钢标第8.2.1条。

2. 截面为单轴对称的实腹式构件，如16类不对称工形截面，18类T形截面、21类槽形截面、32类标准槽钢截面、33类角钢截面、34类角钢组合截面、48类单板与普通工字钢实腹式组合截面、50类单板与焊接工字钢实腹式组合截面等，非对称轴平面内(绕对称轴)的长细比应按钢标7.2.2条取计及扭转效应的换算长细比yz代替y：

21

STS 技术条件

12 yz=12(2+2)+yz(2y22)2y2z+21−e0i0 (7.2.2-44) z)−4(2

222z=i0A(It25.7+Iwlw)

(7.2.2-3)

i0=e0+ix+iy 式中e0 ── 截面形心到剪心的距离；

2222i0 ── 截面对剪心的极回转半径；

z ── 扭转屈曲的换算长细比；

It ── 毛截面抗扭惯性矩； Iw ── 毛截面扇性惯性矩；

lw ── 扭转屈曲的计算长度。

双角钢组合T形截面（34类）绕对称轴和单角钢截面（33类）绕平行肢轴的换算长细比计算分别按规范5.1.2条推荐的第三项、第四项计算

（a） 等边双角钢组合截面

当𝜆𝑦≥𝜆𝑧时:

𝜆𝑦𝑧=𝜆𝑦⌈1+0.16()⌉

𝜆𝑦𝜆𝑧

2

(7.2.2-5)

当𝜆𝑦<𝜆𝑧时：

𝜆𝑧

2

𝜆𝑦𝑧=𝜆𝑦⌈1+0.16()⌉

𝜆𝑦

(7.2.2-6)

𝜆𝑧=3.9

𝑡

𝑏

（b） 长肢相并的不等边双角钢组合截面

当𝜆𝑦≥𝜆𝑧时:

𝜆𝑦𝑧=𝜆𝑦⌈1+0.25()⌉

𝜆𝑦𝜆𝑧

2

(7.2.2-8)

当𝜆𝑦<𝜆𝑧时：

22

第三章 构件设计技术条件

2

𝜆𝑦𝑧=𝜆𝑦⌈1+0.25()⌉

𝜆𝑦

𝜆𝑧

(7.2.2-9)

𝜆𝑧=5.12

𝑡

𝑏

（c） 短肢相并的不等边双角钢组合截面

当𝜆𝑦≥𝜆𝑧时:

𝜆𝑦𝑧=𝜆𝑦⌈1+0.06()⌉

𝜆𝑦𝜆𝑧

2

(7.2.2-11)

当𝜆𝑦<𝜆𝑧时：

𝜆𝑧

2

𝜆𝑦𝑧=𝜆𝑦⌈1+0.06()⌉

𝜆𝑦

(7.2.2-12)

𝜆𝑧=3.71

𝑡

𝑏

公式中各符号的代表的意义详见钢标7.2.2条。

3. 对单轴对称实腹压弯构件，当弯矩作用在对称轴平面内，且使较大翼缘受压时，除

按上式计算外，还按规范第8.2.1条中公式8.2.1—4验算较小翼缘的受力情况：

mxMxN−f AW(1−1.25N)x2xN'EX公式中各符号的代表的意义详见钢标8.2.2条。

4. 弯矩绕虚轴(x轴)作用的格构式压弯构件，其弯矩作用平面内的整体稳定性应按规范第5.2.3条公式5.2.3计算：

mxMxN+f xAW(1−N)1xxN'Ex式中

W1x＝Ix/y0，Ix为对x轴的毛截面惯性矩，y0为由x轴到压力较大分肢的轴线距离

或者到压力较大分肢腹板边缘的距离，二者取较大者；x、N’Ex由换算长细比确定。

弯矩作用平面外的整体稳定性可不计算，但应计算分肢的稳定性，分肢的轴心力应按桁架的弦杆计算。对缀板柱的分肢尚应考虑由剪力引起的局部弯矩。

23

STS 技术条件

5. 弯矩绕实轴作用的格构式压弯构件，其弯矩作用平面内和平面外的稳定性计算均与实腹式构件相同。但在计算弯矩作用平面外的整体稳定性时，长细比应取换算长细比，b应取1.0。

6. 格构式截面对虚轴的换算长细比按照钢标第7.2.3条计算 (a) 双肢组合构件： 当缀件为缀板时，

20x=2x+1

(7.2.3-1)

当缀件为缀条时，

0x=2x+27A A1x(7.2.3-2)

式中

x──整个构件对x轴的长细比；

1──分肢对最小刚度轴1—1的长细比，其计算长度按焊接作法取相邻两缀板的

净距离；

A1x──构件截面中垂直于x轴的各斜缀条毛截面面积之和。 (b) 四肢组合构件： 当缀件为缀板时，

20x=2x+1

(7.2.3-3) (7.2.3-4)

20y=2y+1

当缀件为缀条时：

0x=2x+400y=2y+40A A1xA A1y(7.2.3-5)

(7.2.3-6)

式中

y──整个构件对y轴的长细比；

A1y──构件截面中垂直于y轴的各斜缀条毛截面面积之和。

(c) 缀件为缀条的三肢组合构件:

0x=2x+42AA1(15.−cos)2 (7.2.3-7)

24

第三章 构件设计技术条件

0y=2y+42AA1cos2 (7.2.3-8)

式中

A1──构件截面中各斜缀条毛截面面积之和；

7. 弯矩作用在对称轴平面的实腹压弯构件平面外稳定计算按钢标第8.2.2条中公式8.2.2—3。

MN+txxf yAbW1x公式中的符号参见钢标第8.2.2条。

8. 轴心受压稳定系数值(即规范中附录D附表D.0.1至附表D.0.4)的计算是按规范附录D给出的公式：

当n=

fy0.215时

E=1−1n2

φ=

1222[(𝛼2+𝛼3𝜆𝑛+𝜆2𝑛)−√(𝛼2+𝛼3𝜆𝑛+𝜆𝑛)−4𝜆𝑛] 22𝜆𝑛

当n＞0.215时

公式中的符号参见钢标附录D。

9. 按8.3.1条，柱框架平面内的计算长度应等于该柱的高度乘以计算长度系数。 钢柱的计算长度系数的计算方法按钢标附录E给出的公式：

对于无支撑纯框架柱按规范附录表E.0.2有侧移框架柱的计算长度系数确定：

[36K1K2−()2]sin+6(K1+K2)cos=0 对于强支撑框架柱按规范附录表E.0.1无侧移框架柱的计算长度系数确定：

[()2+2(K1+K2)−4K1K2)sin−2[(K1+K2)()2+4K1K2]cos+8K1K2=0 式中 K1、K2──分别为相交于柱上端、柱下端的横梁线刚度之和与柱线刚度之和的比

值。

其余符号参见规范附录E。

25

STS 技术条件

K1、K2的计算考虑如下因素的修正：

（1） 考虑横梁远端连接情况的横梁线刚度的修正；

无侧移框架

远端铰接：横梁线刚度 × 1.5 远端嵌固：横梁线刚度 × 2.0 远端铰接：横梁线刚度 × 0.5 远端嵌固：横梁线刚度 × 2/3

有侧移框架

（2） 当柱与基础刚接时，取K2=10，铰接时，程序默认按平板支座考虑，取K2=0.1； （3） 对所有梁，无论其所受轴心压力的大小，程序都将按表E.0.1第3条，表E.0.2

第3条考虑轴心压力对横梁线刚的折减，横梁线刚度乘以折减系数N

远端铰接或刚接：

无侧移框架

远端嵌固： 远端铰接：

有侧移框架

远端刚接：

远端嵌固：

10. 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数b，采用钢标第8.2.1条建议方法，按规范钢标附录C第C.0.5项给出的公式计算， 当y120235/fy时，

工字形截面双轴对称：

b=107.−

440002352yfy(C.0.5-1)

工字型截面单轴对称：

2yfyW1x b=107.−(2b+01.)Ah14000235(C.0.5-2)

双角钢T形截面翼缘受压时：

26

b=1−0.0017yfy/235

(C.0.5-3)

第三章 构件设计技术条件

焊接两板组合T形截面翼缘受压时：

b=1−0.0022yfy/235

(C.0.5-4)

T形截面弯矩使翼缘受拉且宽厚比不大于18235/fy时：

b=1−0.0005yfy/235

(C.0.5-5)

箱形及钢管等闭口截面：

b=1.0

单槽钢截面：

𝜑𝑏=

570𝑏𝑡235𝑙1ℎ

∙

𝑓𝑦

(C.0.3)

按式(C.5-1)至(C.5-2)计算出的b大于1.0时，取b=1.0，按式(B-3)计算出的b大于0.6时，用'b代替b：

'b=1.07−0.282b1.0

(C.0.3-7)

其余实腹截面及格构式截面的分肢均近似地按双轴对称工字形截面计算。

当＞120235/fy时，超出B.5近似公式的适用范围，对于工形截面，按附录B.1进行计算。以上公式符号参见钢标附录C.0.1。

11. 格构柱分肢计算，缀条柱分肢按轴心受力柱计算，按规范5.1.1条计算强度、5.1.2条计算稳定，分肢的轴力按下式确定：

Ny2Mx− aaNyM右肢： N右＝1+x

aa式中y1、y2为左、右肢分肢截面形心到全截面形心的

左肢： N左＝距离，a为两个分肢截面形心间的距离。

分肢平面内计算长度按缀条间距确定，对于第二类缀条形式为输入缀条间距的2倍（lx=2×H3），其他缀条类型分肢平面内计算长度为输入缀条间距。分肢平面外计算长度同整体柱的平面外

27

H3

STS 技术条件

计算长度。

缀板柱分肢计算除按上面计算轴力外，还要考虑局部弯矩的影响，分肢弯矩按下式计算：

M1x=Vl1 4式中V为柱构件实际剪力（组合内力）与按钢标公式（7.2.7）计算剪力二者的较大值选用。

12. 格构柱缀条的计算按轴心受压杆件计算，按钢标7.1.1条计算强度、7.2.1条计算稳定：

横缀条的设计轴力： N横缀条=斜缀条的设计轴力： N斜缀条V 2V= 2cos式中V为柱构件实际剪力（组合内力）与按钢标公式（7.2.7）计算剪力二者的较大值选用。为斜腹杆与水平面的夹角。缀条计算长度平面内取缀条长度l，平面外（或斜平面）取0.9l，对于单角钢缀条，平面内按平行轴计算，斜平面按最小回转半径面计算，并按规范3.4.2条考虑单面连接单角钢强度、稳定计算的强度折减系数，程序在输出应力时，把强度折减系数反除到强度、稳定计算应力中，放大了计算应力，强度设计指标不变。对于不等边角钢，程序默认为长边与柱肢贴焊，设置附加缀条的情况下，平面外计算长度考虑按附加缀条平面外支撑作用，角钢缀条在设置附加缀条后，平面内、外都按平行轴计算。

3.1.8 柱构件的局部稳定计算

程序对工形、箱形、T形截面柱通过板件宽厚比的控制进行腹板和翼缘的局部稳定计算。钢框架结构，则按钢标表3.5.1规定与《建筑抗震设计规范计算》（GB 50011-2010）表8.3.2的梁柱板件宽厚比限值共同进行控制；单层厂房，则按钢标3.5.1规定与《建筑抗震设计规范计算》（GB 50011-2010）表9.2.14共同进行控制；对于变截面工形、箱形截面腹板的高厚比由于钢结构设计规范没有给出明确的规定，程序按平均截面进行控制。

对于单层钢结构厂房，当采用轻型屋盖结构，根据抗震规范9.2.14条及条文说明要求，可以选择按“低延性、高弹性承载力”性能设计，当能满足2倍多遇地震作用组合下的构件承载力要求时，构件的宽厚比控制指标仅按钢结构设计规范弹性设计要求进行控制，满足1.5倍多遇地震作用组合下的构件承载力要求时，按抗震规范9.2.14条文说明B类控制板件宽厚比。

28

第三章 构件设计技术条件

第42至第45类，以及第47至第50类实腹式组合截面柱程序按标准表3.5.1验算腹板高厚比。

3.1.9 柱构件的有效截面计算

1．当H型或箱型截面纯弯或压弯构件的腹板高厚比超过标准表3.5.1中S4级的限值时，应按标准8.4.2条进行有效截面的验算。有效截面的验算方法可参考相应的纯弯或压弯构件的验算。 2．对轴心受压构件（H型、箱型、T型、角钢）的宽厚比超过7.3.1条规定时，应按标准7.3.3条进行有效截面的验算。

3.1.10 铰接排架、刚接排架和实腹梁刚接排架

当有吊车荷载作用于柱上时，程序判断顶端作铰接或刚接排架柱的条件：

如果在某一竖向柱列的自下至上各节点处没有一根梁与其刚接连接，程序认定这是一根铰接排架柱。如果在某一竖向柱列的自下至上各节点处没有梁与其连接，但在该柱顶端节点有桁架与其为上承式连接，程序判定该柱为刚接排架柱。如果柱顶为刚接的实腹式截面，则认为时实腹梁刚接排架。

3.1.11 钢排架柱的计算长度

1.等截面排架柱

单层厂房框架下端刚性固定的带牛腿等截面柱在框架平面内的计算长度应按钢标

8.3.2计算：

4+7.5𝐾𝑏𝐻11+0.8𝐾𝑏

𝐻0=𝛼𝑁[√−𝛼𝐾()]𝐻

1+7.5𝐾𝑏𝐻

公式符号具体含义参见钢标8.3.2解释。

2.变截面排架柱

程序按照钢标8.3.3条自动计算出框架平面内各阶梯形柱短的计算长度，对于下端刚

性固定的阶梯形柱，当该柱上仅在一点上作用吊车荷载时按单阶柱计算，当该柱上有不同的节点处作用吊车荷载时按双阶柱计算。软件依据钢标8.3.3的内容，按排架上端钢梁的连接条件进行计算，分别有“上端铰接”， “上端刚接”和“上端实腹钢梁刚接”三种情况计算

29

STS 技术条件

对于“上端铰接”和“上端刚接”两种情况，可分别按附录E.0.3和E.0.4取数值，并

乘以表8.3.3中的折减系数获得下段柱的最终长度系数μ2；对于“上端实腹钢梁刚接”的情况，下端柱的计算长度系数由下式得到：

1𝜇2

23𝜂−𝑘𝜂11𝑏

=∙√+(𝜂1−0.5)𝑘𝑐+2 2(𝜂1+1)𝑘𝑏

1

其中𝜇2值应位于“上端铰接”和“上端刚接”两者数值之间。

上柱的计算长度系数按下式计算：

𝜇1=

𝜇2

𝜂1

3.1.12 变截面梁柱和加腋截面梁

程序采用专门为变截面和加腋截面杆件推导的刚度矩阵和荷载向量，先按照虚功原理推导出变截面杆件刚度的积分表达式，再用数值积分建立刚度矩阵。

杆件截面可以有矩形、工形、箱形三种，杆件两端可为刚接，一端铰支。

变截面柱的强度计算，取最大弯矩处的截面计算。其弯矩平面内和平面外的稳定计算也按弯矩最大的截面进行计算，此时轴力取最大轴力，但有关轴力项中的截面积A按较小端截面取用。

对变截面柱计算长度的计算仍与其它相应等截面类型柱相同。

对变截面梁和加腋梁的正截面强度取其从左到右的13个截面中最大弯矩处位置相对应的截面特征计算。

注：作用于变截面杆件上的荷载目前版本仅限于均布荷载和集中荷载。

3.1.13 结构变形控制

(一) 钢梁挠度控制

钢梁在永久荷载和可变荷载标准值（恒+活）、可变荷载标准值（活）作用下产生的挠度，应按规范附录A.1规定限值进行控制，由用户输入，程序根据用户输入值进行校核。 (二) 风载作用柱顶位移控制

风载作用结构柱顶位移的控制，应按规范附录A.2规定限值进行控制，由用户输入，程序根据用户输入值进行校核。对于多层框架采用平面分析时，风载作用引起的层间位移，程序没有给出，需要用户根据风载作用节点位移图手工计算控制。

30

第三章 构件设计技术条件

(三) 地震作用层间位移角的计算

对于钢框架结构类型，采用平面分析时，在地震计算参数中，当选择了“规则框架考虑层间位移校核与薄弱层内力调整”选项时，程序在计算结果文件中给出按振型分解反应谱法计算出来的层间位移、层间位移角的计算结果输出。层间位移角的控制应按抗震规范GB 50011-2010中表5.5.1进行控制，程序只给出计算值，控制由用户自己控制。

当选择了这个选项后，程序自动进行楼层的分析，程序对于层面的划分原则为每一连续的梁所在面为一个层面。对于非规则框架（含局部夹层、错层等情况），存在层不明确问题，层间位移角计算结果可能存在不正确，这时需要人工进行判断，不建议选择改选项。 (四) A7、A8级吊车刹车力引起吊车梁顶面位置位移控制

在冶金工厂或类似车间中设有A7、A8级吊车的厂房和设有中级和重级工作制吊车的露天栈桥柱，在吊车梁或吊车桁架顶面标高处，由一台最大吊车水平荷载所产生的计算变形值，应满足钢标附录B.2的规定。

在计算结果与超限信息中程序没有自动控制该项指标，程序在节点位移图中，给出单跨吊车水平刹车力作用产生的最大水平位移值，用户可以根据该值按规范自行进行控制。如果一跨中存在两台或两台以上吊车，结构分析与构件验算时的吊车荷载输入需要考虑两台作用输入吊车荷载值，这时对于该项的验算可以单独建立一个模型，每跨中仅考虑一台最大吊车作用，单独校核该项指标。

3.2 按《冷弯薄壁型钢结构设计规范》计算

冷弯薄壁构件按《冷弯薄壁型钢结构设计规范》（GB 50018-2002）进行验算。

3.2.1 有效截面特性计算

有效截面特性计算按《冷弯薄壁型钢结构设计规范》第5.6节进行计算。冷弯薄壁构件中的板件划分为：加劲板件（两纵边均与其他板件相连接的板件）、部分加劲板件（一纵边与其他板件相连，另一纵边由符合要求的边缘卷边加劲的板件）、非加劲板件（一纵边与其他板件相连，另一纵边自由的板件）。这三类板件有效宽厚比的计算，考虑板组约束系数，采用统一的计算公式：

当

b18时， tbebc= tt

31

STS 技术条件

当18b38时， tbe21.8b=−0.1c

bttt当

b38时， tbe25bc=

bttt式中： b —— 板件宽度 t —— 板件厚度

be —— 板件的有效宽度

 —— 计算系数，=1.15−0.15，当0时，取=1.15

 —— 压应力分布不均匀系数，=

min maxmax —— 受压板件边缘的最大压应力（Nmm2），取正值

min —— 受压板件另一边缘的应力（Nmm2），压为正，拉为负

0时，bc=b；当0时，bc=b 1− bc —— 板件受压区宽度，当



—— 计算系数，

=205k1k1，其中1 ，对于轴心受力构件按《冷弯薄壁

型钢结构设计规范》5.6.7条采用，压弯构件按5.6.第一项采用，纯弯构件按5.6.第二项采用

k —— 板件受压稳定系数，按第5.6.2条规定计算 k1 —— 板组约束系数，按第5.6.3条规定计算

有效截面特性计算时，截面有效区域的分布按第5.6.5条采用。

3.2.2 换算长细比的计算

单轴对称截面非对称平面内（绕对称轴）轴心受压与压弯稳定验算中的轴心受压稳定系数的查得需要考虑弯扭屈曲的换算长细比的计算，换算长细比的计算按轴心受压与压弯平面外稳定分别计算。

轴心受压换算长细比的计算按《冷弯薄壁型钢结构设计规范》第5.2.4条规定采用：

32

第三章 构件设计技术条件

w=x22222s2+iis2+i−e+ 2s2−s22s22

s=2xI +0.039It2Al2222i=e+ix+iy

式中： —— 弯扭屈曲的换算长细比 I —— 毛截面的扇性惯性矩 It —— 毛截面抗扭惯性矩

e —— 毛截面的弯心在对称轴上的坐标

l —— 扭转屈曲的计算长度，l=l，l为构件的几何长度

程序中约束系数、的取值规定为：所有杆件均按端部截面的翘曲受到约束采用：

=0.5；两端嵌固取=1.0，两端铰接及其他情况取=0.72。

压弯平面外稳定换算长细比的计算按《冷弯薄壁型钢结构设计规范》第5.5.4条规定采用：

w=x2s2+a2a2−(e−ex)s2+a2+ 22s2−2s2s2

Uy222a2=e+ix+iy+2ex−e−2ea

2Iy

Uy=x(x2+y2)dA

A

式中： ex—— 等效偏心距，ex=mMN，当偏心在截面弯心一侧时ex为负，偏心在截

面弯心的另一侧时ex为正。M取构件计算段的最大弯矩

2 —— 横向荷载作用位置影响系数，按附表A.2.1采用

当荷载不作用在弯心且荷载指向弯心时ea为正，而离开弯心时ea为负

ea ——横向荷载作用点到弯心的距离：对偏心压杆（压弯同时存在时）取ea=0；

单轴对称的开口冷弯薄壁型钢压弯构件，当弯矩作用在对称平面内（绕非对称轴），根据第5.5.4条规定，除按第5.5.2条计算弯矩作用平面内的稳定性外，尚应按轴心受压稳定验算公式5.2.2计算其弯矩作用平面外的稳定性，此时，轴心受压稳定系数的查得采用

33

STS 技术条件

压弯公式算得的弯扭屈曲换算长细比；当弯矩作用在非对称平面内（绕对称轴），根据第5.5.5条规定进行平面内、平面外稳定验算，这时的平面内稳定验算中的轴心受压稳定系数的查得应采用轴心受压算得的弯扭屈曲换算长细比。轴心受压绕对称轴的稳定验算长细比应选取考虑弯扭屈曲换算长细比与不考虑扭转效应长细比y两者中的较大者查得稳定系数进行验算。

3.2.3 双力矩的考虑

程序对冷弯薄壁槽形、卷边槽形截面（72类）按0度或180度布置的梁构件，当其上作用有荷载时考虑双力矩的影响，程序默认荷载作用位置为截面形心轴与上翼缘的交点，作用方向与形心方向一致。双力矩作用按附录A.4规定计算，考虑双力矩梁构件的强度、稳定验算按5.3.2条采用。

当受压翼缘上有铺板，且与受压翼缘牢固相连并能阻止受压翼缘侧向变位和扭转时，双力矩B=0，且可不进行稳定验算。程序同时给出了考虑双力矩影响的强度、稳定验算结果与不考虑双力矩的强度、稳定验算结果，使用时可以根据实际情况确定采用哪种方式验算的结果。

3.2.4 冷弯效应强度设计值的计算

当计算的构件全截面有效时，程序将按附录C计算考虑冷弯效应的强度设计值：

(12−10)tnif'=1+f l2i=1

式中各符号的意义详见《冷弯薄壁型钢结构设计规范》附录C。 程序中令

强度验算由式 可变换为：

34

fp=1+(12−10)tli 2i=1nf'=fpf

f'

fpf

第三章 构件设计技术条件

因此，在程序的结果文件输出中，当冷弯薄壁型钢全截面有效时，输出的强度应力是考虑了冷弯效应强度提高系数折减后的换算应力值，而强度值没有变化。

3.3 按轻钢规范GB51022-2015与上海地标DBJ08-68-97计算

3.3.1 设计内力

强度验算中，对刚架柱，按每一种内力组合对两端截面分别进行强度验算和柱整体稳定验算；对斜梁，按每一种内力组合对其13个等分截面处分别进行强度验算和斜梁整体稳定验算，验算时轴力取梁两端轴力较大者。

3.3.2 考虑屈曲后强度的有效截面特性计算

当工字形截面构件腹板受弯及受剪板幅利用屈曲后强度时，按有效宽度计算截面特性。有效宽度取为：

(一)按规范(GB51022-2015)计算

当工字形截面构件腹板受弯及受压板幅利用屈曲后强度时，应按有效宽度计算截面特 性。受压区有效宽度应取

ℎ𝑒=𝜌ℎ𝑐 (3.1) 式中： hc 受压区宽度；

 有效宽度系数; >1.0时，取1.0

有效宽度系数按式(3.2)计算：

ρ=

参数p按下式计算：

k=

35

1

(0.243+

0.9𝜆1.25𝑝)

(3.2)

p=hw/tw28.1k235/fy (3.3)

16

[(1+)2+0.112(1−)2]0.5+(1+)(3.3.1)

STS 技术条件

=2/1 且1−1 (见右下图) 对Q235和Q345钢，R=1.1。

有效宽度he按下列规则分布(见右图) 当截面全部受压，即=2/10时

he1=2he/(5−)

he2=he−he1

当截面部分受拉，即=2/10时 he1=0.4he he2=0.6he

(二)按上海市标准(DBJ08-68-97)计算

当截面全部受压,即 = he1=hw(3.3.2)

R为抗力分项系数。当板边最大应力1f时，计算p可用R1代替式(3.3)中的fy，

11he1hche2he1 he22=1有效面积的分布20 时， 12he 5− he2=he−he1

 当截面有部分受拉, 即 =20 时,

1 he1=0.4he he2=0.6he

式中： he 腹板有效宽度，按下式计算：

当

hwtwfy23519k 时: he=hw

fy23549k 时: he=761hwk+55twfy235)tw

当 19k 当

36

hwtwhwtwfy23549k 时： he=25ktw

第三章 构件设计技术条件

式中： k 受压腹板的凸曲系数，按下式规定确定：

1 当 1− 时， k=7.8−8.15+4.352

31 当 −−1 时，k=9.8+1.65+15.752

3

 受压高度系数， 当 0 时， =1

当 0 时， =1/(1−)

3.3.3 考虑屈曲后强度的抗剪承载力设计值计算

工字形截面构件腹板的受剪板幅，考虑屈曲后强度，其抗剪承载力设计值按下式计算：

(一)按规范(GB51022-2015)计算

𝑉𝑑=χ𝑡𝑎𝑝𝜑𝑝𝑠ℎ𝑤1𝑡𝑤𝑓𝑣≤ℎ𝑤0𝑡𝑤𝑓𝑣

1

𝜑𝑝𝑠=≤1 1⁄3.2(0.51+𝜆𝑠)2.6

χ𝑡𝑎𝑝=1−0.35𝛼0.2𝛾

2⁄

3

(3.4) (3.4-1) (3.4-2)

式中： 𝑓𝑣 钢材的抗剪强度设计值；

ℎ𝑤1, ℎ𝑤0 腹板大端和小端的高度；

𝑡𝑤

腹板厚度；

𝜆𝑠 参数，按式(3.5)计算；

Χ𝑡𝑎𝑝 腹板屈曲后抗剪强度的楔率折减系数； 𝛾 腹板区格的楔率，𝛾=

ℎ𝑤1ℎ𝑤0

−1，以下均按此式验算；

𝑎ℎ𝑤1

𝛼 区格的长度与高度之比，𝛼=，以下均按此式计算。

参数𝜆𝑠按式(3.5)计算:

𝜆𝑠=

ℎ𝑤1⁄𝑡𝑤37√𝑘𝜏√235⁄𝑓𝑦

(3.5)

当a/hw1时 𝑘𝜏=4+5.34⁄(𝑎⁄ℎ𝑤1)2 (3.5.1) 当a/hw1时 𝑘𝜏=𝜂𝑠[5.34+4⁄(𝑎⁄ℎ𝑤1)2] (3.5.2) 𝜂𝑠=1−𝜛1√𝛾 𝜛1=0.41−0.7α+0.363𝛼2−0.041𝛼3

37

STS 技术条件

式中： k 受剪板件的凸曲系数；当不设腹板横向加劲肋，板件剪切

凸曲系数取5.34。

a 加劲肋间距。

(二)按上海市标准(DBJ08-68-97)计算

VVd

式中：V 作用在腹板上的剪力设计值；

Vd 腹板考虑屈曲后的抗剪承载力设计值，按下式计算： Vd=hwtwd

式中：

hw 腹板高度，对楔形腹板取平均高度；

tw 腹板厚度；

d 腹板考虑屈曲后的剪应力强度设计值，按下列公式计算：

h 当 wtwfy23530k 时: d=fv

fy23545k 时: d=[1.5−160k(hwtwfy235)]fv

h 当 30kwtw 当

hwtwfy23545k 时： d=33.75k(hwtwfy235)fv

式中： k 受剪腹板的凸曲系数，按下式规定确定： 当仅有支座加劲肋时， k=5.34 当有支座加劲肋及中间加劲肋时， a/hw1时， k=4+5.34/(a/hw)2 a/hw1时， k=5.34+4/(a/hw)2 式中： a 加劲肋间距。

3.3.4 构件的强度计算

工字形截面压弯构件在剪力V，弯矩M，和轴压力N共同作用下的强度，应符合下列要求：(两种规程要求相同)

当V0.5Vd时

38

第三章 构件设计技术条件

𝑁𝑀+≤𝑓 𝐴𝑒𝑊𝑒

当0.5VdVVd时

𝑀≤

𝑁

𝑀(3.6)

+

𝑁(𝑀−

𝑁𝑀)[12

𝑉−(−1)] (3.6.1)

𝑓

𝑒

𝑓0.5𝑉𝑑

𝑀𝑁𝑊𝑒𝑁=𝑀𝑒−

𝑒𝐴 𝑒

式中： MNf 兼承压力N时两翼缘所能承受的弯矩； We 构件有效截面受压纤维的截面模量； Vd 腹板抗剪承载力，按式(3.4)计算。

同时控制腹板的抗剪条件：VVd

3.3.5 变截面刚架构件的稳定计算 3.3.5.1 变截面刚架柱平面内稳定验算

(一)按规范(GB51022-2015)计算 𝑁1𝜂𝑡𝜑𝑥𝐴𝑒1

+𝛽𝑚𝑥𝑀1

(

1−𝑁1⁄𝑁𝑐𝑟)𝑊𝑒1

≤𝑓

𝑁π2𝐸𝐴𝑐𝑟=

𝑒1

𝜆2

1

当𝜆1≥1.2时𝜂𝑡=1

𝐴2 当𝜆1<1.2时𝜂𝑡=0𝐴1

+(1−

𝐴0𝐴1

)×

𝜆1

1.44

𝜆1=

𝜇𝐻𝑖𝑥1

𝜆𝜆1=

1𝑓𝑦

𝜋√𝐸

式中

𝑁1 — 大端的轴向压力设计值； 𝑀1 — 大端的弯矩设计值； 𝐴𝑒1 — 大端的有效截面面积；

𝑊𝑒1 — 大端有效截面最大受压纤维的截面模量；𝜑𝑥

— 杆件轴心受压稳定系数,楔形柱按本规范

附录 A.1 规定的计算长度系数由 现行国家标准《钢结构设计规范》

(3.7)

39

STS 技术条件

GB50017 查得,计算长细比时取大端截 面的回转半径；

𝛽𝑚𝑥 𝑁𝑐𝑟 𝜆1

𝜆1

— 等效弯矩系数,有侧移刚架柱的等效弯矩

系数取 1.0； — 欧拉临界力；

— 按大端截面计算的，考虑计算长度系数的

长细比 — 通用长细比

— 大端截面绕强轴的回转半径； — 柱计算长度系数 — 柱高；

— 小端和大端截面的毛截面面积。

𝑖𝑥1 𝜇 𝐻 𝐴0、𝐴1

确定需要区分结构形式：

i)

柱计算长度系数可采用两种方法确定，一种是规范附录A.0.1~A.0.6的方法，这种方法

对于单柱且小端铰接的变截面门式刚架柱：

𝐼10.1450.38

√1+𝜇=2𝜅()

𝐼0𝐾

𝐾𝑧𝐼10.29K=()

6𝑖𝑐1𝐼0

其中：

𝐼0、𝐼1 𝑖𝑐1 𝐾𝑧 𝜅

ii) iii)

— 小端和大端的惯性矩 — 柱的线刚度， 𝑖𝑐1=

𝐸𝐼1𝐻

(3.8) (3.8-1)

— 梁对柱的转动约束。

ℎ0

嵌固系数， 𝜅=0.85 —

ℎ1

对下端固接的等截面门式刚架柱，计算长度系数可按《高层民用建筑钢结构技术规程》7.3.2-3条确定；

对阶型或两段柱，上柱和下柱的计算长度系数：

𝜇2=√

6𝐾1𝐾2+4(𝐾1+𝐾2)+1.52

6𝐾1𝐾2+𝐾1+𝐾2

𝜇1=√𝛾∙𝜇2

𝑁2𝐻2𝑖𝑐1𝛾=

𝑁1𝐻1𝑖𝑐2

(3.9) (3.9-1) (3.9-2)

其中：

𝑁1、𝑁2

40

— 分别为下柱和上柱的轴力

第三章 构件设计技术条件

𝐻1、𝐻2 — 分别为下柱和上柱的高度

𝑖𝑐1

— 下柱线刚度，下柱为变截面时，𝑖𝑐1=

𝐸𝐼11𝐼100.29𝐻

1

(𝐼11)𝑖𝐸𝐼2𝑐2 — 𝑖𝑐2=

𝐻2

𝐾1、𝐾2

— 按规范附录A.0.4条计算。

iv)

当为二阶或三段柱时，上、中、下柱的计算长度系数：

𝜇6𝐾2=√

1𝐾2+4(𝐾1+𝐾2)+1.52

(3.10) 6𝐾𝐾 1𝐾2+1+𝐾2

𝜇1=√𝛾1∙𝜇2 𝜇3=√𝛾3∙𝜇𝛾𝑁2

(3.10-1)1=2𝐻2𝑖𝑐1𝑁2𝐻2𝑖𝑐3

𝑁𝐻 𝛾(3.10-2)𝑐23=𝑁 11𝑖3𝐻3𝑖𝑐2

其中：

𝑁1、𝑁2、𝑁3 — 分别为下柱、中柱和上柱的轴力 𝐻1、𝐻2、𝐻3 — 分别为下柱、中柱和上柱的高度

𝑖𝑐1、𝑖𝑐2、𝑖𝑐3 — 分别为下柱、中柱和上柱的线刚度，均按

大段计算

𝐾1、𝐾2

— 按规范附录A.0.5条计算。

v)

当有摇摆柱时，框架柱的计算长度系数应乘以放大系数η：

∑

𝑁𝑗

(3.11)

η=√1+ℎ𝑗

1.1∑

𝑃𝐻𝑖𝑖

其中：

𝑁𝑗 — 换算到柱顶的摇摆柱的轴压力，𝑁𝑗=

1

ℎ𝑗

∑𝑘𝑁𝑗𝑘ℎ𝑗𝑘;

𝑁𝑗𝑘、ℎ𝑗𝑘 — 第 j 个摇摆柱上第 k 个竖向荷载和其作

用的高度；

𝑃𝑖 — 换算到柱顶的框架柱的轴压力，𝑃𝑖=

1

𝐻𝑖

∑𝑘𝑃𝑖𝑘𝐻𝑖𝑘;

𝑃𝑖𝑘、𝐻𝑖𝑘

— 第i 个柱子上第 k 个竖向荷载和其作用

的高度。

41

STS 技术条件

也可按规范附录A.0.确定柱计算长度系数：

′𝜇𝑗

𝜋𝐸𝐼𝑐𝑗[1.2∑(𝑃𝑖⁄ℎ𝑖)+∑(𝑁𝑘⁄ℎ𝑘)]=√ ℎ𝑗𝑃𝑗∙𝐾

(3.12)

其中：

𝑁𝑘、ℎ𝑘 𝑃𝑖、ℎ𝑖 𝐾

分段柱计算长度的确定： STS把分段输入的柱构件当作一个的柱构件，但实际上该构件可能是柱的一部分，其计算长度应按整体考虑。程序中自动搜索柱与基础和梁的连接节点，先计算整体柱的计算长度，再计算每一分段的计算长度系数。

(二)按上海市标准(DBJ08-68-97)计算

N1+xAe1— 分别为摇摆柱上的轴力和高度； — 分别为钢架柱上的轴力和高度； — 在檐口高度作用水平力求得的刚架抗侧

刚度。

mxM1N(1−0x)We1NE1f

式中：N1—作用于变截面柱的最大轴向压力设计值； M1--作用于变截面柱大头的弯矩设计值； Ae1--大头的有效截面面积； We1--大头的有效截面截面模量；

x--杆件轴心受压时的稳定系数，按下述公式确定的计算长度系数由现行国家标准《钢结构设计规范》(GB50017)查得，计算长细比时取大头的回转半径；

mx--等效弯矩系数；

42

第三章 构件设计技术条件

NE1--欧拉临界力，计算时以大头为准， NE1=2EA1/2 A1--变截面柱大头的毛截面面积；

截面高度呈线性变化的柱在刚架平面内的计算长度应取为h0=yh，式中h为柱高，y

为计算长度系数。y可由下面方法确定：

用一阶分析计算程序得出柱顶水平荷载作用下的侧移刚度S ，按规程，柱计算长度系数由下列公式计算：

i 对柱脚为铰接和刚接的单跨刚架，分别按下列公式计算：

柱脚铰接时 y=3.92EI1/(Sh3) 柱脚刚接时 y=5.88EI1/(Sh3)

上述公式也可以用于下图所示有摇摆柱的多跨刚架的边柱，但算得的y系数还应乘以放大系数=1+P/Plifi。摇摆柱的计算长度系数取y=1.0。

ii 对中间柱为非摇摆柱的多跨刚架（右上图），各柱的计算长度系数由下列公式计算：

柱脚铰接时 y=0.8

柱脚刚接时 y=1.2NE1i1.216..NiSNE1i1.216NiSNi hiNi hi

式中hi,Ni,NE1i －分别为第i根柱的高度、轴力和以大头为准的欧拉临界力。

iii 有侧移刚架柱的等效弯矩系数mx=1.0。

43

STS 技术条件

3.3.5.2 变截面刚架托梁稳定验算

(一)按规范(GB51022-2015)计算

承受线性变化弯矩的楔形变截面梁段的稳定性，应按下式计算：

𝑀1

(3.13) ≤𝑓

𝛾𝑥𝜑𝑏𝑊𝑥1

1

(3.13-1) 𝜑𝑏=2𝑛)1⁄𝑛 (1−𝜆2𝑛+𝜆𝑏0𝑏

0.55−0.25𝑘𝜎

(3.13-2) λ𝑏0=

(1+𝛾)0.2

𝑛=

1.513𝑏1

√ 𝜆0.1ℎ1

𝑊𝑥1

𝑘𝜎=𝑘𝑀

𝑊𝑥0

𝛾𝑥𝑊𝑥1𝑓𝑦

𝑀𝑐𝑟

(3.13-3) (3.13-4) (3.13-5)

𝜆𝑏=√

式中：

𝜑𝑏 𝑘𝜎 𝑘𝑀 𝜆𝑏 𝛾𝑥

— — — — —

楔形变截面梁段的整体稳定系数； 小端截面压应力除以大端截面压应力得到的比值；

𝑀

弯矩比，𝑘𝑀=0为较小弯矩除以较大弯

𝑀1

矩；

梁的通用长细比；

截面塑性开展系数，按现行国家标准《钢结构设计规范》GB50017 的规定取 值；

𝑀𝑐𝑟 𝑏1、ℎ1 𝑊𝑥1 𝛾

— — — —

楔形变截面梁弹性屈曲临界弯矩 弯矩较大截面的受压翼缘宽度和上下翼缘中面之间的距离；

弯矩较大截面受压边缘的截面模量； 变截面梁楔率 小端和大端弯矩

(3.14)

𝑀0、𝑀1 —

梁的弹性屈曲临界弯矩按下列公式计算：

𝑀𝑐𝑟

𝐼𝜛𝜂𝐺𝐽𝜂𝐿2𝜋2𝐸𝐼𝑦

2=𝐶1[𝛽𝑥𝜂+√𝛽𝑥𝜂+(1+2)]

𝐿2𝐼𝑦𝜋𝐸𝐼𝜛𝜂

0.1320.02320.346

𝐶1=0.46𝑘𝑀𝜂𝑖−1.32𝑘𝑀𝜂𝑖+1.86𝜂𝑖

(3.14-1)

44

第三章 构件设计技术条件

𝛽𝐼𝑦𝑇−𝐼𝑦𝐵

𝑥𝜂=0.45(1+𝛾𝜂)ℎ0

𝐼 (3.14-2) 𝑦

𝜂=0.55+0.04(1−𝑘𝜎)3√𝜂𝑖

(3.14-3)

式中：

𝐶1 — 等效弯矩系数， 𝐶𝜂𝐼1≤2.75; 𝑖 — 惯性矩比, 𝜂𝑦𝐵𝑖=

𝐼𝑦𝑇

;

𝐼𝑦𝑇、𝐼𝑦𝐵 — 弯矩最大截面受压翼缘和受拉翼缘绕弱轴的惯性矩； 𝛽𝑥𝜂 — 截面不对称系数；

𝐼𝑦 — 变截面梁绕弱轴惯性矩；

𝐼𝜛𝜂 — 变截面梁的等效翘曲惯性矩， 𝐼𝜛𝜂=𝐼𝜛0(1+𝛾𝜂)2

𝐼𝜛0 — 小端截面的翘曲惯性矩， 𝐼𝜛0=

𝐼𝑦𝑇ℎ2𝑠𝑇0+𝐼𝑦𝐵ℎ2𝑠𝐵0

𝐽𝜂 — 变截面梁等效圣维南扭转常数， 𝐽𝜂=

𝐽1

0+33𝛾𝜂(ℎ0−𝑡𝑓)𝑡𝑤

𝐽0

—

小端截面自由扭转常数；

ℎ𝑠𝑇0、ℎ𝑠𝐵0 — 分别是小端截面上、下翼缘的中面到剪切中心的距离； 𝑡𝑤、𝑡𝑓 — 腹板和翼缘的厚度; 𝐿

—

梁段平面外计算长度。

当梁面外采用隅撑支撑时，弹性屈曲临界弯矩按下式计算： 𝐺𝐽+2𝑒√𝑘𝑏(𝐸𝐼𝑦𝑒𝜛)

(3.15)

𝑀12

+𝐸𝐼𝑐𝑟=

2(𝑒 1−𝛽𝑥)𝑘1[(1−2𝛽)𝑙𝑝+(𝑎+ℎ)(3−4𝛽)2−1𝛽𝑙2𝑙𝑏=𝑝tan𝛼𝑘

(3.15-1) 𝑙2𝐸𝐴+]

𝑘𝑘𝑝6𝐸𝐼𝑝𝛽𝑙𝛽𝐼𝑝𝐸𝐴𝑘cos𝛼

𝑥=0.45ℎ1−𝐼2

𝐼 (3.15-2)

𝑦

式中：

𝐽、𝐼𝑦、𝐼𝜛 —

大端截面的自由扭转常数，绕弱轴惯性矩和翘曲惯性矩； 𝐺 — 斜梁钢材的剪切模量； 𝐸 — 斜梁钢材的弹性模量；

𝑎

—

檩条截面形心到梁上翼缘中心的距离；

45

STS 技术条件

ℎ 𝛼 𝛽 𝑙𝑝 𝐼𝑝 𝐴𝑝 𝐴𝑘 𝑙𝑘 𝑙𝑘𝑘

— — — — — — — — —

大端截面上、下翼缘中面间的距离； 隅撑和檩条轴线的夹角；

隅撑与檩条的连接点离开主梁的距离与檩条跨度的比值； 檩条的跨度；

檩条截面绕强轴的惯性矩； 檩条的截面面积； 隅撑杆的截面面积； 隅撑杆的长度； 隅撑的间距；

3.3.5.3 变截面刚架梁、柱平面外稳定验算

(一)按规范(GB51022-2015)计算:

1.3−0.3𝑘𝜎

𝑁1𝑀1

+()≤1

𝜂𝑡𝑦𝜑𝑦𝐴𝑒1𝑓𝜑𝑏𝛾𝑥𝑊𝑒1𝑓

≥1.3时，𝜂𝑡𝑦=1 当𝜆1𝑦

<1.3时，𝜂𝑡𝑦=当𝜆1𝑦

式中:

𝜆1𝑦𝜆1𝑦 𝜑𝑦

— — —

=绕弱轴的通用长细比，𝜆1𝑦

𝜆1𝑦𝜋

𝐴0𝐴1

(3.16)

+(1−

𝐴0𝐴1

)×

̅2𝜆1𝑦

1.69

√𝑦

𝐸

𝑓

绕弱轴的长细比(按大端取)；

轴心受压构件弯矩作用平面外的稳定系数, 以大端为准,按现行国家标准《钢 结构设计规范》GB50017 的规定采用, 计算长度取纵向柱间支撑点间的距离；

𝑁1 𝑀1 𝑘𝜎 𝜑𝑏

— — — —

所计算构件段大端截面的轴压力； 所计算构件段大端截面的弯矩； 大小端截面弯矩产生的应力比值，由弯矩计算；

稳定系数，按梁方式计算。

(二)按上海市标准(DBJ08-68-97)计算

46

第三章 构件设计技术条件

MN1+t1f yAe1byWe1对一端弯矩为零的区段

t=1−(N/NEx1)+0.75(N/NEx1)2

对其他区段

t=1.0

式中 y--轴心受压构件弯矩作用平面外的稳定系数，以大头为准，按现行国家标准 《钢结构设计规范》的规定采用，计算长度系数默认取实际长度； by--均匀弯曲楔形受弯构件的整体稳定系数，工形截面杆件按下式规定采用； N1--所计算构件段大头截面的轴压力； M1--所计算构件段大头截面的弯矩； t--等效弯矩系数；

NEx1--以大头为准的欧拉临界力。

均匀弯曲楔形受弯构件的整体稳定系数 by，对工形截面杆件，按下列公式计算：

by=235y0t024320A0h0s4()+()+) b(W4.4hf2x0w0y0y

y0=sl/iy0

s=1+0.023Ih0/Af

w=1+0.00385I/iy0

式中 A0,h0,Wx0,t0--构件小头的截面特性； Af--受压翼缘截面面积；

iy0--受压翼缘与受压区腹板1/3高度组成的截面绕y轴的回转半径； b—截面不对称系数，参见规范(GB50017)附录B；

注： 当by>0.6时按规范(GB 50017-2003)附录(B.1-2)式进行折减。

3.3.6 斜梁计算

实腹式刚架斜梁当坡度较小时，可以不考虑平面内的稳定计算，仅按压弯构件计算强

47

STS 技术条件

度，在平面外按受弯构件计算稳定。当斜梁坡度较大时，斜梁轴力较大，平面内稳定不能忽略时，可在交互输入模型时选择“斜梁还要按压弯构件计算平面内的稳定性”，这时斜梁还要在平面内按压弯构件计算稳定性。

加腋截面梁验算稳定性时简化为截面取最小截面的等截面梁（偏于安全）。建议用户把加腋梁分段后当楔形梁或等截面梁输入。

建立门式刚架模型时，可以交互输入斜梁平面内、平面外计算长度。程序默认斜梁平面外计算长度斜梁实际长度。应根据实际的平面外支撑情况进行选择确定。

斜梁平面内的计算长度默认取值：STS把分段输入的斜梁段当作一个的构件，但实际上该构件可能是斜梁的一部分，其计算长度应按整体考虑，程序中自动搜索斜梁的竖向支承节点，先计算斜梁整体的计算长度，再计算每一分段的计算长度系数。程序默认相邻下端支撑柱间的梁(或梁段)具有相同的平面内计算长度，即为这些梁连起来的长度之和。

3.3.7 局部稳定验算

当选择结构类型为“2-门式刚架轻型房屋钢结构”类型时，如果构件为非地震作用组合控制，则按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》（GB 51022-2015）3.4.1-2条，翼缘宽厚比不大于15√

235𝑓𝑦

,腹板的高厚比不大于250；如果构件为地震组合作用控制，则按规范

235𝑓𝑦

3.4.3条，控制翼缘宽厚比不大于13√150。

，腹板高厚比不大于160，且同时柱长细比不大于

3.3.8 结构变形控制

(一) 钢梁挠度控制

◆ 按规范(GB51022-2015)计算

钢梁在永久荷载与可变荷载标准值（恒+活）作用下产生的挠度，应按规范表3.3.2规定限值进行控制，由用户输入，程序根据用户输入值进行校核。

根据规范3.3.3条，还应对门式刚架斜梁在“恒+活”荷载作用下的坡度改变值进行控制，不应大于设计坡度的1/3。 ◆ 按上海市标准(DBJ08-68-97)计算

钢梁在永久荷载（恒+活）作用下产生的挠度，应按标准表4.4.3规定限值进行控制，由用户输入，程序根据用户输入值进行校核。当选择按上海市标准(DBJ08-68-97)进行验算时，程序在计算结果文件及超限信息中仅对钢梁在“恒+活”荷载作用下的绝

48

第三章 构件设计技术条件

对挠度挠垮比进行控制。 (二) 柱顶位移控制

◆ 按规范(GB51022-2015)计算

当按规范GB51022-2015进行验算时，柱顶位移应按规范表3.3.1规定限值进行控制，由用户输入，程序根据用户输入值进行校核。 ◆ 按上海市标准(DBJ08-68-97)计算

当按上海市标准(DBJ08-68-97)进行验算时，柱顶位移应按标准表4.4.3规定限值进行控制，由用户输入，程序根据用户输入值进行校核。

3.4 其他截面类型的构件

3.4.1 钢管混凝土与钢管混凝土格构式截面的计算

对于钢管混凝土，钢管混凝土组合截面，按照《钢管混凝土结构设计与施工规程》（CECS 28-2012）计算。

因为规程只要求验算构件的承载力设计值，程序按照公式=(N/N0)ff将其转化为应力的形式（N/mm2）来描述验算结果。式中：N0为承载力设计值，N为构件轴力设计值，f为钢材强度设计值。程序按稳定应力方式输出，强度应力置为0。

3.4.2 玻璃幕墙铝合金型材的验算

对于玻璃幕墙工程，当其中含有铝合金型材时，可根据手算或查表查得的截面特性采用任意截面输入，并选择验算规范为：2-（材料：铝合金）按玻璃幕墙工程技术规范，程序对这类构件自动按《璃幕墙工程技术规范》（JGJ 102-2003）进行截面的强度与稳定验算。

由于受弯构件整体稳定系数b与截面形状等因素有关，任意截面难以考虑，因此对于压弯构件的平面外稳定、受弯构件的整体稳定不进行验算，轴心受压构件平面内、平面外均进行验算。均输出构件重量，统计用钢量时，当采用钢结构规范验算时程序默认为钢材统计，其他则不计入用钢总量中。

3.4.3 混凝土双肢柱的计算

内力分析时，考虑剪切引起的局部变形的影响，刚度折减0.85。平腹杆柱肢按偏压、偏拉构件进行配筋计算；斜腹杆柱肢按照轴心受压、轴心受拉构件计算。分肢轴力计算同

49

STS 技术条件

3.1.6节格构柱分肢轴力计算，平腹杆分肢弯矩M1x=Vl14

Mb=Vl12，Vb=Vl1平腹杆腹杆按受弯构件进行计算，平腹杆承担的弯矩：剪力：

斜腹杆按轴心受拉构件进行计算，斜腹杆承担的轴力：Nb=Vcos。V为柱设计剪力，

l1为腹杆间距，为斜腹杆与水平面夹角。

输出配筋：分肢为一个分肢全截面配筋面积，两个分肢采用对称配筋。腹杆配筋为腹杆全截面配筋面积。

3.4.4 波形腹板截面设计

对于波形腹板构件，程序可输入两种截面：波浪腹板和波纹腹板。对于这两种截面，程序依据《波浪腹板钢结构应用技术规程》(CECS290:2011)及《波纹腹板钢结构技术规程》(CECS291:2011)进行构件设计。按这两种规程进行构件验算时，无需特殊指定规范，程序将自动根据截面判断，按各自的规程验算。

50

第四章 节点设计技术条件

第四章 节点设计技术条件

4.1 连接计算基本规定

4.1.1抗震设计调整

当按抗震设计时，结构构件的承载力按下式调整：

SR/RE

（4.1.1）

式中，S —— 地震作用效应组合设计值；

R

—— ——

结构构件承载力设计值；

结构构件承载力的抗震调整系数，按表4.1.1的规定选用。当仅考虑竖向效应组合时，各类构件承载力抗震调整系数均取1.0。 表4.1.1构件承载力的抗震调整系数

构件名称 梁 柱 支撑 节点 0.75 节点螺栓 节点焊缝 



4.1.2基本连接设计假定

一、 等强设计方法

连接采用等强设计方法时，连接设计时所用的组合内力取被连接构件的承载力。即此时连接设计结果和被连接构件的内力无关，而和其截面的尺寸直接相关。

程序中所采用的等强连接方法有三种：1、受弯承载力等强；2、轴向承载力等强；3、受弯、受剪承载力等强。在设计时，端部内力可分别表达为：

受弯承载力等强时：

𝑀𝑛=φ∗𝑊𝑛∗𝑓𝑦

轴向承载力等强时：

𝑁𝑛=φ∗𝐴𝑛∗𝑓𝑦

受弯、受剪承载力等强时：

𝑀𝑛=φ∗𝑊𝑛∗𝑓𝑦 𝑉𝑛=𝐴𝑛∗𝑓𝑣

（4.1.2-1）

剪力和轴力按实际内力选取或按具体规定取得。

（4.1.2-2）

一般在考虑轴向承载力等强时，端部的剪力和弯矩即不再考虑，直接取0

（4.1.2-3） （4.1.2-4）

51

STS 技术条件

此时不考虑轴力。

其中：φ ——等强折减系数；

𝑊𝑛 ——净截面抵抗矩； 𝐴𝑛 ——净截面面积。

二、 常用设计法和精确设计法

一般在梁端部固接连接时，需要考虑端部内力在翼缘连接和腹板连接间的分配。但由于实际翼缘和腹板惯性矩相差较大，且一般为了防止应力集中，会在连接端部将腹板和翼缘断开，所以在计算时会简化为翼缘承担所有弯矩；而腹板由于高度较高，则考虑承担所有剪力，这种设计方法一般称之为常用设计法。而当翼缘较窄或截面较高时，翼缘不足以承担所有弯矩，此时弯矩可按到中和轴的惯性矩比例来考虑分配，即弯矩由翼缘和腹板共同承担，剪力由腹板承担，这种设计方法一般称之为精确设计法。

在实际设计中，程序自动按如下方法判断是否需要按精确设计法设计：

γ=

𝑊𝑝𝑓𝑊𝑝

<0.7 （4.1.2-5）

如不满足，则自动按常用设计法设计。 其中：𝑊𝑝𝑓 ——翼缘的塑性模量； 𝑊𝑝

——截面的塑性模量。

当采用常用设计法时，取得连接端部的设计内力中，弯矩全部由翼缘承担，剪力全部由腹板承担。弯矩在翼缘分配时，可简化为轴向拉力，该值为：

𝑁𝑡=𝑀⁄𝐻 （4.1.2-6）

𝑡

当采用精确设计法时，取得的连接端部内力，弯矩由翼缘和腹板共同分担，剪力由腹板承担。弯矩在翼缘和腹板间的分配原则如下：

𝑀𝑤=𝜓×

其中，𝑀𝑓

𝑀𝑤

𝑀 𝐼𝑤 𝐼 𝜓

𝐼𝑤𝐼

×𝑀

（4.1.2-7） （4.1.2-8）

𝑀𝑓=𝑀−𝑀𝑤

——翼缘承担的弯矩； ——腹板承担的弯矩； ——连接端部弯矩； ——腹板的惯性矩； ——全截面惯性矩； ——弯矩分配系数。

52

第四章 节点设计技术条件

4.1.3 基本连接验算 4.1.3.1 焊接连接

正面角焊缝验算：

𝜎𝑓=

𝑁ℎ𝑒𝑙𝑤𝑀𝑊𝑐𝑤𝑉

≤𝛽𝑓𝑓𝑤 ≤𝛽𝑓𝑓𝑤

（4.1.3.1-1） （4.1.3.1-2） （4.1.3.1-3）

𝜎𝑓𝑓=𝜏𝑓=

侧面角焊缝验算：

ℎ𝑒𝑙𝑤

≤𝑓𝑓𝑤

在弯剪轴同时作用下，角焊缝的强度应满足：

σ=√

(𝜎𝑓+𝜎𝑓𝑓)

𝛽

2

2+𝜏𝑓≤𝑓𝑓𝑤

（4.1.3.1-4）

其中：𝜎𝑓 ——按焊缝有效截面(ℎ𝑒𝑙𝑤)计算，垂直于焊缝长度方向的应力；

𝜎𝑓𝑓 ——弯矩作用下，焊缝外边缘的最大应力；

𝜏𝑓 ——按焊缝有效截面计算，沿焊缝长度方向的剪应力； ℎ𝑒 ——角焊缝的计算厚度；

𝑙𝑤 ——角焊缝的计算长度； 𝑓𝑤 ——角焊缝的强度设计值； 𝑓𝛽

——正面角焊缝的强度设计值增大系数，对于非直接承受动力荷载的情况，

取𝛽=1.22。

4.1.3.2螺栓连接

单个摩擦型螺栓承载力验算，应满足相关公式：

𝑁𝑣

𝑏𝑁𝑣

+

𝑁𝑡

𝑏𝑁𝑡

≤1

（4.1.3.2-1） （4.1.3.2-2） （4.1.3.2-3）

𝑏𝑁𝑣=0.9𝑛𝑓𝜇𝑃

𝑁𝑡𝑏=0.8𝑃

注：当螺栓受压时，𝑁𝑡应取0

其中：𝑁𝑏𝑣 ——螺栓受剪承载力；

𝑁𝑏𝑡 ——螺栓受拉承载力； 𝑛𝑓 ——传力摩擦面数；

𝜇 ——抗滑移系数，见GB50017 表11.4.2-1； 𝑃 ——锚栓预拉力 螺栓群受纯剪时，单个螺栓的抗剪承载力应满足：

𝑁𝑣=

𝑉𝑛𝑏𝑜𝑙𝑡

𝑏≤𝑁𝑣

（4.1.3.2-4）

螺栓群侧向受弯剪时，由于每个螺栓的剪力都不一样，应考虑对最外排的螺栓受到的剪

53

STS 技术条件

力最大，且应满足抗剪承载力要求：

𝑁𝑣𝐻=𝑁𝑣𝐵=

𝑉𝑛𝑏𝑜𝑙𝑡𝑁𝑛𝑏𝑜𝑙𝑡

（4.1.3.2-5） （4.1.3.2-6） （4.1.3.2-7） （4.1.3.2-8） （4.1.3.2-9）

𝑁𝑣𝑥=∑𝑁𝑣𝑦=

2

𝑀×𝑦𝑚𝑎𝑥2+∑𝑦2 𝑥𝑖𝑖𝑀×𝑥𝑚𝑎𝑥2+∑𝑦2 ∑𝑥𝑖𝑖

𝑏

𝑁𝑣=√(𝑁𝑣𝐻+𝑁𝑣𝑦)+(𝑁𝑣𝐵+𝑁𝑣𝑥)2≤𝑁𝑣

图4.1.3.2 受弯示意图

注：当N作用方向侧有约束，如柱端时，则考虑𝑁𝑣𝐵=0

螺栓群正向受弯剪时，此时螺栓受拉，可按如下两种设计假定来进行验算： 算法1：假定中和轴在受压翼缘中心【参考：陈绍蕃，门式刚架端板螺栓连接的强度和刚度，钢结构，Vol.15 No.47，2000，第1期】

受压翼缘的螺栓至少布置两排，计算时，假定受拉翼缘的螺栓只承受拉力，受压翼缘的螺栓只承受剪力，并不计轴向力的影响，受拉翼缘的最上两排螺栓承受相同拉力。如果存在反向弯矩作用，还要验算原来受压区螺栓的抗拉是否满足要求。 最大拉力按下式计算：

Ft=

54

Mh(4+2yi2/h2)

算法2：假定中和轴在螺栓群形心

第四章 节点设计技术条件 受拉翼缘和受压翼缘螺栓对称布置，至少布置两排，计算时，所有螺栓承受拉力和剪力，并不计轴向力的影响。 最大拉力按下式计算： M Ft=4h(1+yi2/h2) 以上各式中：𝑁𝑏𝑣 𝑁𝑏𝑡 ——螺栓的抗拉承载力； 𝑃 ——高强螺栓的预拉力； 𝑛𝑓 ——传力摩擦面数； 𝜇 ——摩擦面抗滑移系数，按GB50017-2017 表11.4.2-1采用； 𝑛𝑏𝑜𝑙𝑡 ——抗剪螺栓的个数；

𝑥𝑖、𝑦𝑖 ——每一个螺栓到转动轴中心距离

的x、y向分量；

𝑥𝑚𝑎𝑥_𝑚𝑎𝑥 ——最边缘抗剪螺栓的到螺栓群中

心距离的x、y向分量；

——螺栓抗剪承载力； 4.1.3.3 锚栓连接

锚栓按规范要求，只考虑其受拉承载力，不应考虑其抗剪。锚栓的拉力应满足承载力要求：

𝑁𝑡≤𝐴𝑒×𝑓𝑎𝑦 （4.1.3.3）

其中：𝐴𝑒 ——锚栓的有效面积；

𝑓𝑎𝑦 ——锚栓的抗拉强度。

4.1.3.4 连接板强度

一般连接板都会存在受弯和受剪的情况，在受弯时，其正应力应满足

𝜎𝑐=

𝑀×𝑦𝑖𝐼𝑛𝑉𝑆𝑛𝐼𝑛𝑡𝑤𝑉𝐴

≤𝑓 ≤𝑓𝑣

（4.1.3.1-1）

受剪时，应考虑其最大剪应力满足：

τ=

（4.1.3.1-2）

对于柱脚加劲肋，可只验算其平均剪应力：

τ=

≤𝑓𝑣

（4.1.3.1-3）

其中：𝑦𝑖 ——截面中和轴的位置；

55

STS 技术条件

𝐼𝑛 𝑆𝑛 𝑡𝑤 𝐴 ——净截面绕中和轴的惯性矩； ——净截面绕中和轴的面积矩； ——节点板厚度； ——板的受剪面面积。

4.1.3.5 柱脚底板厚度

1) 对于受压的底板，底板厚度应满足如下条件：

𝑡𝑃𝑏1≥√

6𝑀𝑖𝑚𝑎𝑥

𝑓

（4.1.3.1-1）

其中：𝑀𝑖𝑚𝑎𝑥——根据柱脚底板下区格条件和基础反力求得的各区格中的最大弯矩。各

区格弯矩值可按如下要求确定：

2

a) 对悬臂板：𝑀1=0.5𝜎𝑐𝑎1

𝜎𝑐——计算区格内底板下混凝土基础的最大分布反力 𝑎1——底板的悬臂长度

2

b) 对三边支承板和两邻边支承板：𝑀2=𝛼𝜎𝑐𝑎2

α——与b2a2有关的系数，按表4.1.3.5-1采用；

𝑎2——计算区格内，板的自由长度；对两相邻边支承板，按图示

确定；

2

c) 对四边支承板：𝑀3=𝛽𝜎𝑐𝑎3

𝛽——与b3a3有关的系数，按表4.1.3.5-2采用 𝑎3——计算区格内，板的短边

d) 对圆管形周边支承板、分圆管内、外部2个区域分别计算取较大

值，当柱脚底板为正方形时，近似按内切于方形的圆形底板计算。 i. 圆管外部环形部分的最大弯矩：

02𝑀4=𝛾𝜎𝑐𝑑𝑝 ii.

圆管内部的最大弯矩： 3+𝑣10

𝑀4=𝜎𝑐𝑑2−𝑀4

𝑑——圆管形截面柱的外径； 𝑑𝑝——圆形底板直径

𝑣——钢板泊松比，可取0.3

𝛾——与𝑑𝑝⁄𝑑相关的系数，见表4.1.3.5-3

表4.1.3.5-1系数值

0.40 0.044 1.00 0.112 0.45 0.052 1.10 0.117 0.50 0.060 1.20 0.121 0.55 0.068 1.30 0.124 0.60 0.075 1.40 0.126 0.65 0.081 1.50 0.128 0.70 0.087 1.75 0.130 0.75 0.092 2.00 0.132 0.80 0.097 >2.00 0.133 0.85 0.101

b2a2  b2a2 0.30 0.027 0.90 0.105 0.35 0.036 0.95 0.109  56

第四章 节点设计技术条件

表4.1.3.5-2系数值

b3a3   1.00 0.048 1.50 0.081 1.05 0.052 1.55 0.084 1.10 0.055 1.60 0.086 1.15 0.059 1.65 0.0 1.20 0.063 1.70 0.091 1.25 0.066 1.75 0.093 1.30 0.069 1.80 0.095 1.35 0.072 1.90 0.099 1.40 0.075 2.00 0.102 1.45 0.078 >2.00 0.125 b3a3

表4.1.3.1.5-3系数𝛾值

dpd 1.25 0.00563 1.5 0.0171 2 0.0433 3 0.06 4 0.125 5 0.154 

图4.1.3.5-1底板尺寸示意

2) 对于完全受拉的情况，在锚栓拉力作用下，底板厚度应满足如下条件：

𝑡𝑃𝑏2≥√(

6𝑁𝑡𝑎𝑙𝑎𝑖

𝐷+2𝑙𝑎𝑖)𝑓

（4.1.3.1-2）

其中： 𝑁𝑡𝑎——一个锚栓所承受的拉力； 𝐷——锚栓孔径； 𝑙𝑎𝑖——从锚栓中心至底板支承边的距离，如图示。

图4.1.3.5-2受拉区示意图

57

STS 技术条件

3) 综合以上验算结果，最后𝒕𝑷𝒃≥𝐦𝐚𝐱{𝒕𝑷𝒃𝟏,𝒕𝑷𝒃𝟐},同时不应小于构造厚度。

4.2连接节点设计

一般STS中的验算节点类型可分为：节点域、梁柱连接、主次梁连接、梁梁拼接、柱脚连接、支撑连接门式刚架连接、桁架支架连接和管桁架连接。以下涉及到基本连接的验算可以参考4.1.3条，就不再复述。

4.2.1梁柱交接节点域

1) 节点类型

目前程序可对H型截面、十字形截面、箱型（空心）截面、圆管（空心）截面进行节点域设计。特别指出，对于H型截面弱轴及沿一个方向上所连梁均为铰接时，不需进行节点域验算。 2) 连接验算：

a. 对于非地震组合（或不考虑地震时），按钢结构设计标准12.3.3验算节点

域：

𝜆𝑛,𝑠≤1.2 （4.2.1-1）

𝑀𝑏1+𝑀𝑏2

𝑉𝑝

≤𝑓𝑝𝑠

（4.2.1-2）

Mb1、Mb2 VP

——节点板域左右两侧的梁端弯矩设计值

——节点板域的体积，根据柱的截面形状，按下列公式

计算：

① 对H形截面柱：VP=hbhctWc ② 对箱形截面柱：VP=1.8hbhctWc ④ 对十字形截面柱: VP=hbhctwc

（4.2.1-3） （4.2.1-4） （4.2.1-5） （4.2.1-6）

③ 对圆管形截面柱：VP=(/2)hbhctWc

 --- 系数，按下列公式计算：

2+2.6(1+2)= 2+2.6=hb WbFcWWbFctFc =hctWc式中hb --- 与柱相连的梁翼缘板厚中心的距离；

58

第四章 节点设计技术条件

hc --- 柱翼缘板厚中心的距离； tWc --- 柱的腹板厚度；

𝑓𝑝𝑠 ——节点域的抗剪强度，按下式计算：

1) 当𝜆𝑛,𝑠≤0.6时，𝑓𝑝𝑠=𝑓𝑣

34

2) 当0.6<𝜆𝑛,𝑠≤0.8时，𝑓𝑝𝑠=(7−5𝜆𝑛,𝑠)𝑓𝑣

3

1

3) 当0.8<𝜆𝑛,𝑠≤1.2时，𝑓𝑝𝑠=[1−0.75(𝜆𝑛,𝑠−0.8)]𝑓𝑣 4) 当轴压比

𝑁𝐴𝑓

>0.4时，受剪承载力应乘以修正系数，当𝜆𝑛,𝑠≤0.8时，

𝑁2𝐴𝑓

修正系数取√1−()。

b. 对于地震组合，需要按抗震规范8.2.5条验算节点域：

tw(hb+hc)/90

c.

（4.2.1-7） （4.2.1-8） （4.2.1-9）

(Mb1+Mb2)VP(4/3)fv/RE

当考虑抗震构造要求时，还应进行节点域的屈服承载力验算：

(Mpb1+Mpb2)VP(4/3)fyv

以上各式： ——折减系数；三、四级取0.6，一、二级取0.7；

Mpb1、Mpb2 ——节点域两侧梁的全截面塑性受弯承载力；

hb hc

——梁翼缘中心线之间距离； ——柱翼缘中心线之间距离； ——节点域体积。

Vp

d. 当按钢结构性能设计时：

对地震组合的验算不再考虑b和c条，按下面公式验算：

1） 当结构构件延性等级为I级或II级时，节点域的承载力验算：

𝑀𝑝𝑏1+𝑀𝑝𝑏240.85≤𝑓𝑦𝑣

𝑉3𝑝

2） 当结构构件延性等级为III级、IV级或V级时，节点域的承载力验算： 𝑀𝑏1+𝑀𝑏2

≤𝑓𝑝𝑠 𝑉𝑝

3) 补强方法：

H型截面：可局部换板或设置贴焊板，补强后的板厚，应按上述验算公式最不利者取等号求得。当设置贴板时，贴板板厚不应小于6mm，且贴板与原腹板间采用塞焊连接。加强板长度应大于节点域高度，一般应两头伸出不小于150mm。

箱型、圆管、十字截面：所需加强板厚同H型截面求法，但只能选择采用换板加强。

59

STS 技术条件

4.2.2梁柱连接

A. 铰接连接

一般认为，翼缘与柱边缘没有直接连接的梁柱连接节点，我们视为铰接，即不考虑梁翼缘的弯矩传递。 1) 节点类型

图4.2.2-1 梁柱铰接类型

2) 构造要求

螺栓：

螺栓排布应满足GB50017中表11.5.2的要求 连接板： 长宽尺寸上应满足螺栓的排布要求，且应保证其有效截面面积之和不小于梁端部的有效截面面积。连接板厚度应满足如下要求

tht=W1+2~4mm且不小于8mm

h2式中h1 --- 梁的腹板有效高度；

h2--- 连接板的（垂直方向）长度。

对于角钢的连接板，也同时应满足线规矩的要求，具体见下表

表4.2.2 线规矩

肢宽(mm) b a 单排(mm) 最大孔径 a1 双排(mm) a2 最大孔径 60

第四章 节点设计技术条件

45 50 56 63 70 75 80 90 100 110 125 140 160 180 200 25 30 30 35 40 45 45 50 55 60 70 11.0 13.0 15.0 17.0 19.0 21.5 21.5 23.5 23.5 25.5 25.5 55 60 65 80 60 70 80 80 19.0 23.5 25.5 25.5

其他

预埋件的排布应满足混凝土规范相关的规定，程序中默认最多布置两列。 3) 连接验算

螺栓

对于螺栓群侧向受弯剪的验算，可参考式4.1.2.3-9，其中剪力取端部剪力，弯矩取螺栓群中心到柱外皮边缘的距离作为偏心距时，该剪力产生的附加弯矩，即：

𝑀𝑒=𝑉∗𝑒 （4.2.2-1）

由上式可见，当螺栓群列数越多时，螺栓群偏心越大，偏心弯矩也越大。 若连接件为角钢时，注意与柱翼缘连接的螺栓群为正向受剪的状态，程序按中和轴在螺栓群中心的算法进行螺栓的受拉验算，同时也应考虑梁轴力影响：

𝑡

𝑁𝑡=𝑁𝑣+

𝑁𝑛𝑏𝑜𝑙𝑡

（4.2.2-2）

其中：𝑁𝑡𝑣 ——受弯状态下按式4.1.3.2-10求得的螺栓拉力；

𝑁 ——对应组合下梁的拉力，如果为轴压力，该值取0。

同时在端部存在剪力时，应满足相关公式 4.1.3.2-1的要求。 连接板 连接板为受弯剪的板件，内力取法同螺栓计算时内力的取法，且可按4.1.3.1条来进行验算，但需注意净截面要求。一般连接板净截面面积不应小于梁腹板的净截面面积。 连接焊缝 连接焊缝采用双面角焊缝，焊缝的应力计算同连接板，内力取法也同上。 圆管柱的柱边连接（带支托） 梁端腹板连接板或牛腿肋板处柱管壁剪应力验算公式：

V2rc （4.2.2-3） =maxlgfhjtbjv

61

STS 技术条件

bj=tw+1.4hf

（4.2.2-4）

式中：𝑉𝑚𝑎𝑥 ——梁端腹板连接板或牛腿肋板承受的最大剪力；

ℎ𝑗 ——角焊缝长度；

𝑟𝑐 ——钢管内半径；

𝑏𝑗 ——角焊缝包入的宽度； ℎ𝑓 ——角焊缝的高度； 𝑡𝑤 ——腹(肋)板厚度。

预埋件锚筋 详见刚接连接中预埋件锚筋的验算。

B. 刚接连接

1) 节点类型

.

图4.2.2-2 梁柱刚接类型

2) 构造要求

螺栓

构造上同铰接连接。

连接板

构造上同铰接连接。

梁腹板切角

由于翼缘需要做焊接连接，同时也为了避免在翼缘和腹板连接位置由于剪力突变造成应力集中，一般应在腹板上下与梁翼缘的连接位置开豁口，一般豁口大小可取35mm。在考虑梁腹板净截面时，一般需要扣除该豁口。 柱水平加劲肋（箱型柱为内横隔）

厚度取对应连接的梁翼缘厚度，如果柱两侧均连刚接梁，且厚度不同，则取较厚的梁翼缘厚度值。一般未做标明，与柱身连接均为角焊缝。

62

第四章 节点设计技术条件

梁端加腋

当柱周圈连接有刚接梁，且梁高度不一致时，如果梁之间的最大截面高度差在150mm内时，程序自动加腋；如果高差大于150mm,则对应个翼缘做水平加劲肋。 箱型柱贯通式连接

当箱型截面较小时，可采用贯通式连接，此时两水平加劲肋贯通柱截面，且与柱采用焊接连接。 3) 连接验算

端部内力取值

端部内力取值应区分弯矩和剪力取值。弯矩取值时，程序提供了两种方法：实际内力和等强设计法。受弯等强的取法可参考4.1.2章。

剪力取值时，程序考虑了三种情况：实际端部剪力、腹板抗剪承载力的1/2、梁两端弯矩代数和除以梁净长。可表达为：

𝑉1=𝑉 （4.2.2-5） 𝑒

𝑉2=0.5𝐴𝑛𝑓𝑣 （4.2.2-6）

𝑉3=

𝑏𝑏

𝑀𝐿+𝑀𝑅𝑙0

（4.2.2-7） （4.2.2-8）

𝑉=max{𝑉1,𝑉2,𝑉3}

其中：𝑉𝑒 ——梁端最大剪力；

𝐴𝑛 ——梁腹板净截面面积； 𝑏——梁左、右端的弯矩设计值； 𝑀𝑏𝐿、𝑀𝑅

𝑙0 ——梁的净长。

这里需要注意的是，此处程序中所说的等强，只是指的受弯等强，而并非同时考虑抗剪等强。 螺栓 螺栓群可按侧向弯剪下的螺栓群来验算。具体可参考公式4.1.3.2-9。且此时只考虑弯剪作用，不考虑梁的轴向拉力。 连接板 连接板应验算其受弯承载力和受剪承载力，在采用常用设计法时，连接板的受弯正应力为0。具体验算可见4.1.3.1。 圆管外环板

计算外环板控制截面宽度b时采用的计算内力按下式确定：

N=M/h+Nb

（4.2.2-9） （4.2.2-10）

M=Mc−Vd/30.7Mc

其中：𝑁 ——环板受到的轴心拉力；

𝑀 ——梁端弯矩设计值；

𝑁𝑏 ——梁轴向力对一个环板产生的拉力； ℎ ——梁端截面高度；

63

STS 技术条件

𝑀𝑐 ——柱轴线处的梁支座弯矩设计值； 𝑉 ——对应于Mc的梁端剪力设计值； 𝑑 ——柱直径。

加强环板宽度的计算公式：

bF1()Ntf −F2()bet1f1t1f1

（4.2.2-11） （4.2.2-12） （4.2.2-13）

F1()=F2()=0.932sin+11.74sin2sin+122

be=(0.63+0.88其中：α

𝑏𝑒 𝑡 𝑓

bs)dt+t1 d （4.2.2-14）

——拉力N与计算控制截面的夹角；

——柱肢管壁参加加强环工作的有效宽度； ——柱壁厚；

——柱肢钢材强度设计值； 𝑡𝑙 ——加强环板厚度；

𝑓𝑙 ——加强环板钢材强度设计值。

焊缝 此连接中应包含两条主要焊缝：梁翼缘与柱连接焊缝、连接板（短梁腹板）与柱连接焊缝。 梁翼缘与柱连接焊缝可按下式验算：

σ𝑓=

𝑀𝑓ℎ𝑒𝐴𝑓

≤𝑓

（4.2.2-15）

其中：𝑀𝑓——翼缘承担的弯矩；

ℎ𝑒——梁两翼缘厚度中心线之间距离； 𝐴𝑓——一侧翼缘面积。

连接板（短梁腹板）与柱连接焊缝应按连接端部的实际内力进行验算。 预埋件锚筋

第四章 节点设计技术条件

As=VM+

aravfy1.3arabfyzM

0.4arabfyz

（4.2.2-16）

As= （4.2.2-17）

锚筋面积取二者计算结果的较大值。 式中fy --- 锚筋的抗拉强度；

ar --- 锚筋的层数影响系数，锚筋等间距布置，两层时取1.0，三层时

取0.9，大于等于四层时取0.85；

av --- 锚筋的受剪承载力系数，按下式计算，大于0.7时取0.7；

av=(4.0+0.08d)fc fvab --- 锚板的弯曲波形折减系数，按下式计算；

ab=0.6+0.25t dd --- 锚筋直径； t--- 锚板厚度；

z--- 沿剪力方向最外层锚筋中心线之间的距离。

铰接时，M值取0。

程序能够计算并给出锚筋的直径、根数与排布，锚筋的锚固形式与锚固长度程序没有强行指定，可以根据混凝土规范要求自行确定

梁梁拼接连接 可见梁梁拼接4.2.4章。 连接极限承载力 梁与柱的连接极限受弯、受剪承载力，符合下列要求：

MujjMp

（4.2.2-18） （4.2.2-19）

65

Vuj1.2(2Mpln)+VGb

STS 技术条件

Muj：连接的极限承载力，计算如下：

jjjj（01抗震规范中对Mu的计算只考虑Muf） Muj=Muf+Muwjj：翼缘连接的极限受弯承载力Muf=Af(hb−tf)fub（4.2.2-20） MufjjMuw：腹板连接的极限受弯承载力Muw=mWpefyw（4.2.2-21）

其中m的取值如下： 工型柱（绕强轴） 1.0 箱型柱 min(1,4圆管柱 min(1,tfcdjbjfyctbwfyw) 83k1k(k2−4+r1)) 223k1k2r其中：k1=bjtfc，k2=twbfyb(tfcfyc) Wpe——梁腹板有效截面的塑性截面模量；

dj——柱上下水平加劲肋内侧之间的距离（一般为梁的端部高度）； bj——箱型柱壁板内侧的宽度或圆管柱内直径，bj=bc−2tfc； 。

r——圆管上下横隔板之间的距离与钢管内径的比值，r=dj/bjVuj：连接的极限受剪承载力，计算如下：

Vu=minVu1,Vu2,Vu3,Vu4j；

Vu1：连接板与柱翼缘的连接焊缝抗剪极限承载力； Vu2：梁腹板净截面抗剪极限承载力； Vu3：连接板净截面抗剪极限承载力； Vu4：梁腹板连接处的抗剪极限承载力。

4) 连接加强

程序可选的加强方式有三种：翼缘加盖板加强、翼缘扩宽加强、加腋加强。对于翼缘扩宽加强又可分为换板加强和贴板加强。在程序自动加强时，会自动按以上的排列顺序依次选择加强方式。

对于各种加强方式，也有一定的范围：

翼缘加盖板加强方式应满足加盖板后，盖板厚+梁翼缘厚<柱翼缘厚，且加厚的盖板厚度不应小于6mm。

加宽翼缘采用贴板加宽时，应保证加宽板的宽度不小于35mm，且加宽后的宽度不能大于柱翼缘的宽度。

加腋加强时，加腋高度不大于5000mm。

66

第四章 节点设计技术条件

如果以上条件均无法满足时，程序输出“该节点无法加强！”，建议采用其他方法满足规范要求。

C. 算例一

梁截面: H550X160X10X18 柱截面: H600X450X18X22 钢号： Q345

弯矩M (kN*m) : 106.60 剪力V (kN) : 57 梁端切角尺寸为 : 35mm

10.9级高强度螺栓摩擦型连接 螺栓直径 D = 20 mm 构件接触面处理：喷砂 腹板螺栓排列:

行数:6, 列数:1 柱边连接单连接板 当前组合：非地震组合 抗震等级：三级。 钢梁长： 6m

节点效果图

连接节点图

1.节点域验算

查钢结构规范，得𝑓𝑣=180𝑁⁄𝑚𝑚2、𝑓=295𝑁⁄𝑚𝑚2(剪应力设计值按腹板厚度取，正应力设计值按翼缘厚度取) 𝐻𝑏=550−18=532𝑚𝑚 𝐻𝑐=600−22=578𝑚𝑚

(𝐻𝑏+𝐻𝑐)⁄𝑇𝑤=61.67<90满足

3

𝑉𝑝=𝐻𝑏×𝐻𝑐×𝑇𝑤=5534.928 𝑐𝑚

𝑀𝑏1+𝑀𝑏2=106.60 𝑘𝑁∗𝑚（此处𝑀𝑏2=0）

𝑁

(𝑀𝑏1+𝑀𝑏2)⁄𝑉 𝑝=19.38𝑚𝑚2

226.7𝑁

<4×𝑓𝑣⁄3=𝑚𝑚2满足！

67

STS 技术条件

𝑀𝑝𝑏1=𝑊𝑝×𝑓𝑦=1241.772 𝑘𝑁.𝑚 𝑀𝑝𝑏2=0

ψ由抗震规范8.2.5条得三级为0.60 𝜓(𝑀𝑝𝑏1+𝑀𝑝𝑏2)⁄𝑉𝑝

0.58×𝑓𝑦𝑁

=134.6<4×

𝑚𝑚23𝑁

=259.07𝑚𝑚2满足！

2.连接承载力验算 a.设计方法判断

𝑊𝑝𝑓=𝐵×𝑇𝑓×(𝐻−𝑇𝑓)=160×18×(550−18)=1.53×106𝑚𝑚3

253

𝑊𝑝𝑤=(𝐻−2×𝑇𝑓)×𝑇𝑤⁄4=(550−2×18)×10÷4=6.6×10𝑚𝑚

2

𝑊𝑝𝑓⁄(𝑊𝑝𝑓+𝑊𝑝𝑤)= 0.699<0.7 由于比值小于0.7，应按精确设计法设计

全截面惯性矩：腹板惯性矩：

553×1612

51.43×112

−2×

51.43×7.5

12

=52087.37𝑐𝑚4

=11316.4𝑐𝑚4

腹板承担弯矩：106.6×11316.4⁄52087.37=23.16𝑘𝑁 翼缘承担弯矩：106.6−23.16=83.44𝑘𝑁

b.螺栓验算

最外侧螺栓受弯时沿x向剪力：

𝑚𝑎𝑥3𝑉𝑥𝑚𝑎𝑥=∑𝑥2+∑𝑦2=23.16×10×2×(352+1052+1752)=47.265 𝑘𝑁外侧螺栓受弯时沿y向剪力：由于只

𝑖

𝑖

𝑀×𝑦175

有一排，则其中𝑥𝑚𝑎𝑥=0_𝑦𝑚𝑎𝑥=0 剪力产生的螺栓剪力：𝑉𝑦=𝑛=

𝑉

576

=9.5 kN

2222 螺栓实际承受剪力：𝑉𝑚𝑎𝑥=√𝑉𝑥𝑚𝑎𝑥+𝑉𝑦=√47.265+9.5=48.21 𝑘𝑁.连接板验算

连接板尺寸为：B x H x T = 95 x 444 x 12

连接板净截面惯性矩：𝐼𝑛𝑥=𝐼𝑥−∑𝐼𝑏𝑜𝑙𝑡ℎ𝑜𝑙𝑒=.×106𝑚𝑚4 面积矩：𝑆𝑥=0.5×𝐻2× 连接板的正应力：𝑀×𝑦𝐼𝑛𝑥

𝑡𝑤

4

23.16×106×222

4443×1212

−22×12×(352+1052+1752)×2=

=0.5×4442×12÷4=2.96×105𝑚𝑚3

=79.23𝑁⁄𝑚𝑚2 =

1.5×57×1000444×12

=

连接板的最大剪应力：𝐼

.×106𝑉×𝑆1.5×𝑉

𝑥×𝑡𝑤

=

𝐴板

=16.05𝑁⁄𝑚𝑚2

d.梁腹板验算

梁腹板的最大剪应力：𝐼

𝑉×𝑆

𝑥×𝑡𝑤

=

1.5×𝑉𝐴腹

=

1.5×57×1000514×10

=16.63𝑁⁄𝑚𝑚2

5143×1012

梁腹板净截面的惯性矩：𝐼𝑛𝑥=𝐼𝑥−∑𝐼𝑏𝑜𝑙𝑡ℎ𝑜𝑙𝑒=94.3×106𝑚𝑚4 梁腹板净截面正应力：

𝑀×𝑦𝐼𝑛𝑥

−22×10×(352+1052+1752)×2=

=

23.16×106×257

94.3×106

=63.12𝑁⁄𝑚𝑚2

3.抗震极限承载力验算

a.极限受弯承载力验算

68

第四章 节点设计技术条件

梁塑性受弯承载力：

𝑀𝑝=𝑊𝑝×𝑓𝑦=[160×18×(550−18)+(550−2×18)2

×10⁄4]×345=756.46 𝑘𝑁×𝑚 梁翼缘极限受弯承载力：

𝑀𝑢𝑓=𝐴𝑓×(𝐻−𝑇𝑓)×𝐹𝑢=(160+2×35)×18×(550−18)×470=1035.17 𝑘𝑁×𝑚

梁腹板极限受弯承载力：

𝑊2

⁄4=10×(550−2×(18+35))2

𝑝𝑒=𝑇𝑤×(𝐻−2×(𝑇𝑓+𝑅))÷4=492840𝑚𝑚3

𝑀𝑢𝑤=𝑚×𝑊𝑝𝑒×𝑓𝑦=1.0×492840×345=170.03 𝑘𝑁×𝑚

𝑀𝑢=𝑀𝑢𝑓+𝑀𝑢𝑤=1035.17+170.03=1205.2>η𝑗×𝑀𝑝=1021.23 满足！

b.极限抗剪承载力验算

1.连接板和柱翼缘的连接焊缝：

𝑉𝑢1=0.7×ℎ𝑓×(𝐻−2×ℎ𝑓)×0.58×𝑓𝑢×2=0.7×8×(444−2×8)×0.58×470×2

=1306.74 𝑘𝑁

2.梁腹板净截面:

𝑉𝑢2=(𝐻−2×(𝑇𝑓+𝑅)−𝑛×𝐷0)×𝑇𝑤×0.58×𝑓𝑢

=(550−2×(18+35)−6×22)×10×0.58×470=850.51 𝑘𝑁

3.连接板净截面:

𝑉𝑢3=(𝐻−𝑛×𝐷0)×𝑇×0.58×𝑓𝑢=(444−6×22)×12×0.58×470=1020.61 𝑘𝑁 4.腹板螺栓连接:

𝑁𝑣𝑏𝑢=0.58×𝑛𝑣×𝐴𝑒×𝑓𝑢=0.58×1×244.8×1040=147.67 𝑘𝑁 𝑁𝑐𝑏𝑢=𝐷×∑𝑇×1.5×𝑓𝑢=20×10×1.5×470=141 𝑘𝑁 取两者较小值141 kN 𝑉𝑢4=𝑁𝑏𝑢×𝑛=846𝑘𝑁

抗剪承载力取以上四者中的较小值 𝑉𝑢=846 𝑘𝑁

𝑉𝑔𝑏=𝜌×𝐴𝑛×𝑙×𝑔=3.83 𝑘𝑁

1.2×(2×𝑀𝑝⁄𝑙𝑛)+ 𝑉𝑔𝑏=486.14 𝑘𝑁<𝑉𝑢满足！！ 4.2.3主次梁连接

1) 节点类型

程序可设计的连接类型如下所示：

69

STS 技术条件 次梁次梁次梁主梁主梁主梁主梁次梁次梁主梁主梁次梁主梁图4.2.3次梁两端与主梁的连接示例 (a)～(d)铰接连接；(e)～(h)刚接连接

2) 连接构造

连接板的截面尺寸，可按如下要求确定：

连接板的长度和宽度按螺栓连接的构造要求确定。 连接板的厚度t，当采用双剪连接时：

t=tWh12h+1~3mm且不小于6mm

2当采用单剪连接时：

t=tWh1h+2~4mm且不小于8mm

2式中hf --- 次梁腹板的高度； tW --- 次梁腹板的厚度；

h1 --- 次梁腹板连接板的（垂直方向）长度。

70

4.2.3-1）4.2.3-2）次梁 （

（

第四章 节点设计技术条件

3) 连接计算

a. 铰接连接

连接高强度螺栓应按以下要求计算：

次梁端部剪力作用下，一个高强度螺栓（连接一侧）所受的力为：

Nv=1.3Vn（4.2.3-3）

其中：V——次梁端部的剪力；

n——次梁连接端部的螺栓数量。

注：由于次梁一般截面较小，如果考虑其剪力偏心作用时产生的附加弯矩的影响的话，对螺栓群较为不利。这里偏安全的将剪力放大1.3倍来近似考虑附加弯矩影响。

主梁加劲肋与主梁之间的连接焊缝，按下列公式计算焊缝的强度：

Vv=20.7hflw

MM=eWw

（4.2.3-4） （4.2.3-5） （4.2.3-6）

fs=(v)2+(M)2ftw

其中WW --- 角焊缝的截面抵抗矩。

b. 刚接连接

次梁根部腹板的连接高强度螺栓按弯剪螺栓群进行验算，具体可参考4.1.3.2章。其中，次梁端部的弯矩程序按式4.1.2-5自动判断是否采用精确设计法分配弯矩，剪力直接取端部剪力。

当采用梁梁拼接形式的主次梁连接时(g)，梁梁拼接的验算方法可参考4.2.4章，但需要注意的是，此时不用考虑抗震构造要求，即不用验算极限承载力。

4.2.4梁梁拼接连接

1) 节点类型

目前程序只能对H型截面梁间的拼接连接进行设计。翼缘和腹板均可采用螺栓或对接焊缝连接。 2) 构造要求

腹板和翼缘采用螺栓连接时，应满足GB50017表11.5.2中螺栓排布的间距和边距要求。

翼缘拼接连接采用完全焊透的坡口对接焊缝连接时，拼接连接处腹板上的弧形切口和衬板的尺寸，通常是由焊接作业要求来确定，一般按图4.1.3-2所示的要求采用。

tFb16mm时，ts=6mm，bs=18～25mm； tFb16mm时，ts=8～10mm，bs=25～32mm。

71

STS 技术条件

图4.2.4 梁翼缘拼接示意图

连接板尺寸应满足施工要求，翼缘拼接有开切口时，不应大于腹板高度减去切口高度。

3) 连接验算

为保证梁拼接处不至成为薄弱点，拼接验算应采用等强设计方法，内力分配上采用精确设计法（见4.1.2章），如果翼缘和腹板均为螺栓连接，𝜓系数可取0.4。

a) 翼缘处弯矩可按式4.1.2-6简化为平行拉力，验算螺栓群纯剪下承载力。

腹板处连接螺栓按弯剪下螺栓群验算承载力。

如拼接处采用对接焊缝时，默认承载力满足要求，不再进行验算。 b) 在保证螺栓连接满足要求时，也应保证连接满足净截面要求：

𝐴𝑓2𝑛𝑒𝑡≥𝐴𝑓1𝑛𝑒𝑡 （4.2.4-1）

𝐴𝑤2𝑛𝑒𝑡≥𝐴𝑤1𝑛𝑒𝑡 𝑊2𝑛𝑒𝑡≥𝑊1𝑛𝑒𝑡 ——翼缘连接板的净截面 ——翼缘净截面

——腹板连接的净截面 ——腹板净截面

——腹板连接的净截面抵抗矩 ——腹板的净截面抵抗矩

（4.2.4-2） （4.2.4-3）

其中：𝐴𝑓2𝑛𝑒𝑡

𝐴𝑓1𝑛𝑒𝑡 𝐴𝑤2𝑛𝑒𝑡 𝐴𝑤1𝑛𝑒𝑡 𝑊2𝑛𝑒𝑡 𝑊1𝑛𝑒𝑡

c) 当考虑地震时，还应校核连接的极限受弯承载力：

j——连接系数，按抗震规范表8.2.8采用

jMub,spjMp

（4.2.4-4）

jMub,sp——梁拼接的极限受弯承载力，计算如下：

jMwu——梁腹板拼接的极限受弯承载力，计算如下：

jjjMub,sp=Mwu+Mfu

（4.2.4-5）

jjjjjjMwu=min(Mwu1,Mwu2,Mwu3,Mwu4,Mwu5)

（4.2.4-6）

jjMwu1——梁腹板的极限受弯承载力：Mwu1=Wpwfu

jjMwu2——梁拼接板的极限受弯承载力：Mwu2=Wsnfus jMwu3——腹板横向单排螺栓拉脱时的极限受弯承载力：

72

（4.2.4-7）

（4.2.4-8）

第四章 节点设计技术条件

j2Mwu3=(ri/rm)ew1twfu

jMwu4——腹板拼接板横向单排拉脱时的极限受弯承载力：

j2Mwu4=(ri/rm)ew1twsfusjMwu5——腹板螺栓决定的极限受弯承载力：

（4.2.4-9）

（4.2.4-10）

Mjwu5=rirm2VyVx(Nub)2−(jm)2−jmnwrmnwrm

（4.2.4-11）

ew1——梁腹板受力方向的螺栓端距； tw——梁腹板的板厚；

tws——腹板拼接板板厚（两块时为厚度之和）；

tf——梁翼缘板厚； tfs——梁翼缘拼接板厚；

ri，rm——腹板螺栓群重心至所计算螺栓的距离，rm为其最大值；

Wpw——梁腹板的有效截面塑性抵抗矩；

Wsn——腹板拼接板的有效截面塑性抵抗矩；

Nub——高强螺栓的极限受剪承载力，可按下式确定：

Nu=minNvu,Ncu1 Nvu=0.58nfAefv Ncu=bbTsumtfcubbcbbb

（4.2.4-12） （4.2.4-13） （4.2.4-14）

bNvu——螺栓破坏时的极限受剪承载力 bNcu——连接板破坏时的极限受剪承载力

j——梁翼缘拼接的极限受弯承载力； MfujjjjjjMfu=min(Mfu,M,M,M,M1fu2fu3fu4fu5)

jjMfu1——翼缘板净截面的极限受弯承载力：Mfu1=Anffu(hb−tf)

（4.2.4-15）

jjMfu2——翼缘连接板净截面的极限按承载力：Mfu2=Ansfus(hb+tfs)（4.2.4-16） jMfu3——翼缘沿螺栓中心线挤穿时的极限受弯承载力：

jMfu(n1−1)p+ef1tffu(hb−tf) 3=2n2jMfu4——翼缘拼接板沿螺栓中心线挤穿时的极限受弯承载力：

（4.2.4-17）

jMfu(n1−1)p+ef1tfsfus(hb+tfs) 4=2n2（4.2.4-18）

73

STS 技术条件

jjbMfu5——翼缘螺栓决定的极限受弯承载力：Mfu5=nfNvuhb

（4.2.4-19）

ef1——梁翼缘板螺栓的列边距； tf——梁翼缘板厚； tfs——梁翼缘拼接板厚；

p——翼缘相邻两排的中心间距；

n1——翼缘螺栓的排数；

n2——翼缘螺栓的列数；

注：对翼缘对接连接的形式，程序直接取Mfu1

采用梁截面: H600X220X12X19 钢号：Q235 螺栓排列如下：

腹板螺栓排列(平行于梁轴线的称为\"行\"):

行数:7, 螺栓的行间距: 70mm, 螺栓的行边距: 45mm 列数:1, 螺栓的列边距: 40mm 与翼缘连接单侧角钢螺栓排列(水平方向为\"行\"):

行数:1, 螺栓的行边距: 52mm 列数:3, 螺栓的列间距: 70mm, 螺栓的列边距: 45mm 连接板尺寸如下

翼缘外侧连接板尺寸 B x H x T：220mm x 470mm x 12mm 翼缘内侧连接板尺寸 B x H x T：90mm x 470mm x 16mm 腹板连接板尺寸 B x H x T: 510mm x 170mm x 12mm 设计参数：

螺栓直径： M20

考虑弯矩分配系数ψ=0.4 连接图如下：

j4) 算例二

74

第四章 节点设计技术条件

1. 截面属性判断

应满足：梁翼缘连接板净截面面积>梁翼缘净截面面积 腹板连接板净截面面积>梁腹板净截面面积 腹板连接板净截面抵抗矩>梁腹板净截面抵抗矩 计算过程较为繁琐，这里略去。感兴趣的读者可自行进行验算 2. 连接验算

a) 内力准备

截面受弯承载力：𝑀𝑐=𝑊𝑛×𝑓=2352650.8×205=482.3𝑘𝑁∙𝑚

全截面惯性矩：腹板惯性矩：

603×2212

56.23×1.2

12

−2×

56.23×10.4

12

=88325.83 𝑐𝑚4

=17750.43 𝑐𝑚4

腹板承担弯矩：0.4×482.3×17750.43⁄88325.83=38.77 𝑘𝑁∙𝑚 翼缘承担弯矩：482.3−38.77=443.53 𝑘𝑁∙𝑚

腹板承担的剪力：(562×12−22×12×7)×120=587.52 𝑘𝑁 查表知单个M20螺栓的双面抗剪承载力：𝑁𝑣𝑏= 125.55 𝑘𝑁

b) 锚栓验算 翼缘螺栓：𝑁𝑠𝑓=腹板螺栓：

𝑚𝑎𝑥3

最外侧螺栓受弯时沿x向剪力：𝑉𝑥𝑚𝑎𝑥=∑𝑥2+∑𝑦2=38.77×10×2×(702+1402+2102)=59.34 𝑘𝑁最

𝑖

𝑖

𝑀𝑓𝐻∙𝑛

=

443.53×106

600×6

=123.2 𝑘𝑁

𝑀×𝑦

210

外侧螺栓受弯时沿y向剪力：由于只有一排，则其中𝑥𝑚𝑎𝑥=0_𝑦𝑚𝑎𝑥=0

剪力产生的螺栓剪力：𝑉𝑦=𝑛=

𝑉

587.527

=83.93 kN

2222螺栓实际承受剪力：𝑉𝑚𝑎𝑥=√𝑉𝑥𝑚𝑎𝑥+𝑉𝑦=√59.34+83.93=102.79 𝑘𝑁

c) 连接的极限承载力验算 截面的极限受弯承载力：

𝑀𝑝=𝑊𝑝𝑓𝑦=(𝐵×𝑇𝑓×(𝐻−𝑇𝑓)+(𝐻−2×𝑇𝑓)×𝑇𝑤⁄4)𝑓𝑦

=(220×19×581+5622×11⁄4)×235=7.6×102 𝑘𝑁∙𝑚

翼缘连接的极限承载力：

1. 翼缘净截面的净截面抗拉最大承载力对应的弯矩：

𝑀𝑢𝑓1=𝐵×𝑡𝑓×𝐻0×𝑓𝑢=220×19×581×375=9.11×102 𝑘𝑁∙𝑚

2. 翼缘拼接连接板的净截面抗拉最大承载力的相应最大弯矩:

𝑀𝑢𝑓2=𝐴𝑛𝑓𝐿1𝑓𝑢(𝐻+𝑡𝑢)+𝐴𝑛𝑓𝐿2𝑓𝑢(𝐻−𝑡𝑑)

=2112×375×(600+12)+2176×375×(600−16)=9.3×102 𝑘𝑁∙𝑚

其中：𝐴𝑛𝑓𝐿1、𝐴𝑛𝑓𝐿2分别为翼缘上、下连接板的净截面面积。 3. 翼缘沿螺栓中心线挤穿时的最大受弯承载力：

𝑀𝑢𝑓3=2𝑁𝑥𝑡𝑓((𝑁𝑦−1)𝐷𝑦+𝐷𝑦𝑒)(𝐻−𝑡𝑓)𝑓𝑢=1.53×103 𝑘𝑁∙𝑚 4. 翼缘拼接板沿螺栓中心线挤穿时的最大受弯承载力

𝑀𝑢𝑓4=2𝑁𝑥𝑡𝑓((𝑁𝑦−1)𝐷𝑦+𝐷𝑦𝑒)(𝑡𝑢+𝑡𝑑)(𝐻+𝑡𝑢)𝑓𝑢=2.38×103 𝑘𝑁∙𝑚 5. 螺栓破坏时的最大受弯承载力

𝑁𝑐𝑢𝑏=0.58𝑛𝑓𝐴𝑒𝑓𝑢=0.58×2×244.8×1040=295.3 𝑘𝑁 𝑀𝑢𝑓5=𝑛𝐻𝑁𝑐𝑢𝑏=6×581×295.3×103=1.03×103 𝑘𝑁∙𝑚 极限受弯承载力取以上5者较小值：𝑀𝑢𝑓=9.11×102 𝑘𝑁∙𝑚

75

2

STS 技术条件

腹板连接的极限承载力：

1. 腹板的极限受弯承载力

2𝐻𝑤𝑡𝑤

𝑀𝑢𝑤1=𝑊𝑓=3.55×102 𝑘𝑁∙𝑚 𝑝𝑤𝑓𝑢=4𝑢

连接板的极限受弯承载力

2𝐻𝑠𝑛×𝑡𝑠

𝑀𝑢𝑤2=𝑊𝑓=2×𝑓𝑢= 2.85×102 𝑘𝑁∙𝑚 𝑠𝑛𝑢

4

腹板横向单排螺栓拉脱时的极限受弯承载力

2×(702+1402+2102)2

𝑀𝑢𝑤3=(∑𝑟𝑖⁄𝑟𝑚)𝑒𝑤1𝑡𝑤𝑓𝑢=×40×12×375

210

=1.18×102 𝑘𝑁∙𝑚

腹板拼接板横向单排拉脱时的极限受弯承载力

2×(702+1402+2102)2

𝑀𝑢𝑤4=(∑𝑟𝑖⁄𝑟𝑚)𝑒𝑠1𝑡𝑠𝑓𝑢=×40×12×2×375

210

=2.35×102 𝑘𝑁∙𝑚

腹板螺栓决定的极限受弯承载力

𝑏𝑜𝑙𝑡

𝑁𝑣𝑢𝑏=0.58𝑛𝑓𝐴𝑒𝑓𝑢=0.58×2×244.8×1040=295.3 𝑘𝑁

2.

3.

4.

5.

𝑁𝑐𝑢𝑏=1.5∑𝑇𝐷𝑏𝑓𝑢=1.5×(12+12)×20×375=135 𝑘𝑁

𝑁𝑢=min{𝑁𝑣𝑢𝑏,𝑁𝑐𝑢𝑏}=135𝑘𝑁 𝑀𝑢𝑤5=(∑𝑟𝑖2⁄𝑟𝑚)𝑁𝑢=88.2 𝑘𝑁∙𝑚

腹板的极限受弯承载力取以上的最小值，𝑀𝑢𝑤=88.2 𝑘𝑁∙𝑚

综合以上，连接的极限承载力𝑀𝑢=𝑀𝑢𝑓+𝑀𝑢𝑤=911+88.2=999.2 𝑘𝑁∙𝑚 查规范可知，梁梁拼接的𝜂𝑗=1.3，连接：𝑀𝑢<𝜂𝑗𝑀𝑝=988 𝑘𝑁∙𝑚，满足！

4.2.5柱拼接连接

1) 节点类型

程序可对H型截面、箱型截面、圆管截面、十字形截面可进行柱拼接连接设计。 2) 构造要求

箱型截面、圆管截面默认只采用对接焊缝连接；十字形和H型截面可采用对接焊缝或高强螺栓拼接。采用螺栓连接时，可选择翼缘和腹板是否均采用螺栓连接。连接其他要求同梁梁拼接。 3) 节点验算

H型截面的螺栓连接节点采用受弯承载力等强连接的设计方法，剪力按腹板净截面抗剪等强考虑，即：𝑉内力分配上采用精确设计法，且弯矩分配系数ϕ取1。 𝑛=𝐴𝑛∗𝑓𝑣。 十字形截面的拼接由于截面比较复杂，程序只采用了轴向承载力等强的设计方法。

翼缘和腹板的连接螺栓群验算可参考4.1.3章中弯剪轴力下侧向受剪螺栓群的验算。 对于有抗震构造要求的结构来说，还应按规范验算连接的极限受弯承载力(目前只对H型截面进行验算)：

𝑀𝑢𝑐,𝑠𝑝≥𝜂𝑗𝑀𝑝𝑐

76

𝑗

（4.2.5）

第四章 节点设计技术条件

其中：𝑀𝑗𝑢𝑐,𝑠𝑝 ——柱拼接连接的极限承载力，计算方法可参考梁梁拼接的算法；

𝜂𝑗 ——连接系数，可参考GB50011-2010表8.2.8； 𝑀𝑝𝑐 ——柱考虑轴力的塑性受弯承载力。

4) 连接耳板

为确保柱的拼接连接节点的安装质量和架设的安全，在柱的拼接处设置安装耳板作为临时固定。此时安装耳板的长度、宽度和厚度及其连接焊缝、临时固定的螺栓数目，根据柱子安装单元的自重和安装时可能出现的最大阵风以及其它施工荷载来确定。但安装耳板的厚度不小于10mm；安装耳板与柱的连接，当采用双面角焊缝时，其焊脚尺寸不小于8mm；连接螺栓数目上柱和下柱各为3个，直径不小于20mm；安装耳板的长度和宽度根据连接螺栓设置的构造要求和焊接操作的极限尺寸来确定。

4.2.6柱脚连接

4.2.6.1铰接柱脚

1) 节点类型.

一般从构造而言，锚栓不约束翼缘的构造都可认为是铰接柱脚。

图4.2.6.1

2) 构造要求 底板

板厚一般不宜小于柱的较厚板厚度，且不小于20mm。底板的不应小于其最小尺寸。其最小尺寸一般可以如下公式确定：

L=h+2l1+2l2 （4.2.6.1-1）

B=b+2b1+2b2

（4.2.6.1-2）

式中h --- 柱的截面高度；

l1 --- 底板长度方向补强板件或锚栓支承托座板件的尺寸，按表4.2.6.1-1的数值确定；

l2 --- 底板长度方向的边距，一般取l2=10~30mm；

77

STS 技术条件

b --- 柱的截面宽度；

b1 --- 底板宽度方向补强板件或锚栓支承托座板件的尺寸，按表4.2.6.1-1确定； b2 --- 底板宽度方向的边距，一般取b2=10~30mm；

图4.2.6.1-1柱脚加劲肋、柱脚锚栓布置示意图

表4.2.6.1-1 底板长宽尺寸计算参考数值（mm）

螺栓直径 20 22 24 27 30 33 36 39 42 45 48 52 加劲肋

厚度不宜小于12mm,高度不小于250mm，同时还应满足板件的宽厚比要求，程序内置宽厚比上限是18235。对于悬臂布置的柱脚加劲肋程序还会进行切角，fyA 60 65 70 70 75 75 80 85 85 90 90 100 l1或b1 40 45 50 55 60 65 70 80 85 90 95 105 c 50 55 60 70 75 85 90 100 105 110 120 130 螺栓直径 56 60 68 72 76 80 85 90 95 100 a 105 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 l1或b1 110 120 130 135 145 150 160 170 180 190 200 c 140 150 160 170 180 190 200 210 230 240 250

78

切角的尺寸一般为宽度一半和高度一半。 锚栓

锚栓直径一般不宜小于16mm,且不考虑锚栓抗剪。对于锚栓的排布，应满足表4.2.6.1-1的要求。 锚栓垫板

一般厚度可取底板厚度的0.5~0.7倍，同时需要注意厚度规格化的要求。一般锚栓垫板开孔较锚栓直径大5mm左右。 焊缝

第四章 节点设计技术条件

3)

加劲肋与柱身采用角焊缝连接，柱身与底板刨平顶紧后采用角焊缝连接。 抗剪键 抗剪键可采用槽钢或工字钢，与底板焊接连接。具体尺寸需按计算确定。 连接验算 锚栓

在铰接柱脚中，不存在弯矩，也就不存在弯矩下锚栓受拉的情况，所以只需针对轴拉力验算锚栓受拉即可。具体可参考4.1.3.3。 底板

各区格说明可见下图表。

柱脚样式 各区格说明 ① 翼缘侧加劲肋中间区隔三边支撑板 ② 翼缘外侧两边支撑板 ③ 腹板侧加劲肋区隔三边支撑板 ④ 腹板中间区隔三边支撑板 ① 箱形截面柱范围内四边支撑板 ② 柱翼缘侧底板三边支撑板 ③ 柱底板角部两边支撑板 ④ 柱腹板侧底板三边支撑板 79

STS 技术条件

① ② ③ ④ 中间截面范围内四边支撑板 柱翼缘侧底板三边支撑板 柱底板角部两边支撑板 柱腹板侧底板三边支撑板 ① 圆管内侧圆形板 ② 底板内圈三边支撑板 ③ 矩形底板角部悬挑板（如果是圆形的话则是外侧悬挑板）

具体各区隔的验算可见4.1.3.5章。 加劲肋

加劲肋所承受剪力应由其底板作用区间来确定。一般作用区间可按左右各一半来定，即：

𝑉𝑖=𝜎∙𝑎𝑖∙𝑏𝑖 （4.2.6.1-3）

图4.2.6.1-2 加劲肋受力区间

加劲肋的剪应力可按平均剪应力确定，具体可参考公式4.1.3.1-3。 抗剪键 抗剪键的验算可分三部分： 截面抗剪承载力

τx,y=τx,y=

𝑉𝑥,𝑦∙𝑆𝑐𝐼𝑐∙𝑡𝑤

≤𝑓𝑣

（4.2.6.1-4）

连接焊缝的抗剪承载力

𝑉𝑥,𝑦∙𝑆ℎ𝑓𝐼ℎ𝑓∙𝑡ℎ𝑓

≤𝑓𝑓𝑤

（4.2.6.1-5）

80

混凝土承压

第四章 节点设计技术条件

𝑉

σ𝑐=

𝐴

（4.2.6.1-6）

以上各式中：𝑉𝑥,𝑦 ——柱底剪力，x,y方向分开考虑；

𝑆𝑐 ——抗剪键的面积矩； 𝐼𝑐 ——抗剪键的惯性矩；

𝑆ℎ𝑓 ——抗剪键与底板焊缝面积矩；

𝐼ℎ𝑓 ——抗剪键与底板焊缝惯性矩；

𝐴 ——混凝土的受压面面积（非投影面积）。

4.2.6.2刚接柱脚 刚接柱脚可分为外露式、外包式和埋入式三种，由于三种柱脚的构造不同，这里分开类型详细阐述。 A．外露式柱脚

1) 构造要求

锚栓、底板、加劲肋、焊缝 构造同铰接柱脚。 加劲肋上盖板

盖板厚度一般取0.6倍的底板厚度，同时满足规格化板厚要求。 2) 验算内容 锚栓（拟混凝土柱）

对于矩形排布的柱脚锚栓，可以由力平衡及平截面假定求得其受压区高度和锚栓拉力

图4.2.6.2-1底板下的混凝土受压应力分布图示

当偏心距eL/6(图4.2.6.2-1(a))，

底板下的混凝土最大受压应力c=受拉时锚栓的总拉力Ta=0

81

N(1+6e/L)fcc （4.2.6.2-1） LBSTS 技术条件

水平抗剪承载力Vtb=0.4NV

当偏心距L/6e(L/6+lt/3)(图4.2.6.2-1(b))，

底板下的混凝土最大受压应力c=受拉时锚栓的总拉力Ta=0 水平抗剪承载力Vtb=0.4NV

当偏心距e(L/6+lt/3)(图4.2.6.2-1(c))，

底板下的混凝土最大受压应力c=2Nfcc

3B(L/2−e)（4.2.6.2-2）

2N(e+L/2−lt)fcc

Bxn(L−lt−xn/3)（4.2.6.2-3）

（4.2.6.2-4）

受拉时锚栓的总拉力Ta=N(e−L/2+xn/3) (L−lt−xn/3)锚栓的总有效面积Aea=Ta/fta 水平抗剪承载力Vtb=0.4(N+Ta)V

注：式中e --- 偏心距(e=M/N)；

fcc --- 底板下混凝土的轴心抗压强度设计值； Ta--- 受拉侧锚栓的总拉力；

fta--- 锚栓的抗拉强度设计值；

Aea --- 受拉侧锚栓的总有效面积，根据总有效面积Ae，根据用户输入的锚

a

栓直径，确定锚栓的数目；

lt --- 由受拉侧底板边缘至受拉锚栓中心的距离；

xn --- 底板受压区的长度，按下式计算；

xn+3(e−L/2)xn326nAea−(e+L/2−lt)(L−lt−xn)=0

B （4.2.6.2-5）

n --- 钢材的弹性模量与混凝土弹性模量之比。

锚栓（极限状态设计法）

82

第四章 节点设计技术条件 eNVLtTfchxh0b 图4.2.6-2 底板下混凝土受压应力分布图示 对于矩形排布的柱脚锚栓，固定混凝土压应力为混凝土设计强度𝑓𝑐，即 σ𝑚𝑎𝑥=𝑓𝑐，假定混凝土压应力分布为矩形的极限状态，根据力平衡：

𝑥𝐵𝑏𝑓𝑐=𝑇+𝑁

N(𝑒+0.5ℎ−𝐿𝑡)−0.5𝑥2𝑏𝑓𝑐=0

可求得混凝土底板受压宽度𝑥 ：𝑥=

𝐵−√𝐵2−4𝐴𝐶2𝐴

(4.2.6.2-6) (4.2.6.2-7)

其中：𝐴=0.5𝑏𝑓𝑐 ， 𝐵=𝑏ℎ0𝑓𝑐 ， 𝐶=𝑁(𝑒+0.5ℎ−𝐿𝑡) 从而由式（4.2.6.2-6）可求得锚栓拉力T。

锚栓（环形排布）

对于环形排布锚栓的圆管形柱脚，情况较复杂，只考虑其受力平衡，锚栓拉力的计算公式如下：

偏心受压柱脚底板最大弯矩的计算:

max=4N32Ne+fc23dpdp （4.2.6.2-8）

min=4N32Ne−2dpd3p （4.2.6.2-9）

式中：e----柱轴心压力的最大偏心距，e=中和轴的确定

22。 ex+eyx=mindpmax+min （4.2.6.2-10）

偏心受压柱脚柱脚锚栓拉力计算:

将受拉的锚栓折算为最远端的锚栓面积：

83

STS 技术条件

bAred=Ab+2aiaAb=(1+2i)Abaa

（4.2.6.2-11）

最外端折算锚栓所受拉力：

T=最外端锚栓所受拉力：

M−Ncc+0.5dp−lbt （4.2.6.2-12）

（4.2.6.2-13）

式中：a----最外端锚栓至中和轴的距离

ai----受拉区第i排的锚栓至中和轴的距离(不含最外排锚栓)

Ab----一个锚栓的截面积

Lbt----锚栓中心至底板边缘的距离 dp----柱脚底板直径

c----圆形底板基础压应力合力至底板中心轴的距离，可查表4.2.6-1：

表4.2.6-1 c/rp值表

rp /4e c/rp 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 0.5 0.551 0.513 0.476 0.440 0.404 0.370 0.337 0.300 0.277 0.250 其中：rp为底板半径；e为偏心距 TT=a(1+2)ai

底板、加劲肋、焊缝 此几项的验算均可参考铰接柱脚相应项。 极限承载力 柱脚的极限承载力应满足如下条件：

𝑀𝑢,𝑏𝑎𝑠𝑒≥𝜂𝑗𝑀𝑝𝑐

𝑗

（4.2.6.2-14）

Muj,base：柱脚的极限受弯承载力，应满足： Muj,base=min(Mu1,Mu2) Mu1=fyAe(L−Xn/3)

Mu2=fckBXn(L−Xn/2)

Mpc：考虑轴力的柱全塑性受弯承载力，计算如下：

表4.2.6-2 Mpc计算

工型截面（绕强轴）、箱型截面 N/Ny0.13 N/Ny0.13 Mpc=Mp Mpc=1.15(1−N/Ny)Mp 84

第四章 节点设计技术条件

N/NyAw/A 工型截面（绕弱轴） Mpc=Mp 2圆形空心截面 N−AwfyN/NyAw/A Mpc=(1−)Mp Ny−AwfyN/Ny0.2 Mpc=Mp N/Ny0.2 Mpc=1.25(1−N/Ny)Mp N：截面最大轴力；Ny：截面最大轴向承载力；Aw：构件腹板截面积

B．外包式柱脚

1) 构造要求 底板、锚栓、加劲肋 可参考铰接柱脚相应的构造要求。 受力筋 含钢率应大于0.2%，且配筋不宜小于4ϕ22，即每个角至少一根ϕ22。 架立筋 当纵向受力筋中距大于200mm时，应增设直径为ϕ16的垂直纵向架立筋。 箍筋

一般箍筋为ϕ10@100，在外包柱脚的顶部应配置不少于3ϕ12@50的加强箍筋。 埋入深度 对H形截面柱：

Sd=(2.0~2.5)hc （4.2.6.2-15）

栓钉

焊于钢柱埋入部分的抗剪圆柱头焊钉，应按要求确定。但对H形截面柱

强轴左右两侧的翼缘、箱形截面柱两轴的每侧、圆管形截面柱两轴的每侧（90度扇面），其圆柱头焊钉数目不宜小816；焊钉杆长度可在（4~6）d的范围内采用（d --- 焊钉直径）；圆柱头焊钉直径可在φ13、φ16、φ19、φ22中采用，通常采用φ13。 2) 验算内容 受力筋：

对箱形截面柱：

Sd=(2.5~3.0)hc 其中：hc---钢柱的截面高度。

（4.2.6.2-16）

M0.9Asfyh0+M1

（4.2.6.2-17）

式中，As——外包混凝土中受拉侧的钢筋面积；

85

STS 技术条件

fy——受拉钢筋抗拉强度设计值；

h0——受拉钢筋重心至混凝土受压区边缘的距离；

M1——钢柱脚的受弯承载力，由于程序默认钢柱部分按铰接构造，所以

该项为0。 箍筋：

Vbeh0(0.7ft+0.5fyvsh)

（4.2.6.2-18）

式中，be——外包层混凝土的截面有效宽度，按图4.1.4.6-2采用；

ft——混凝土轴心抗拉强度设计值；

fyv——箍筋的抗拉强度设计值；

sh——水平箍筋的配箍率：sh=Ash/bes，当sh1.2%时，取1.2%；

Ash为配置在同一截面内箍筋的截面面积；s为箍筋的间距。

图4.2.6-2受剪时的有效面积

栓钉 一侧的栓钉数量应按下式确定：

𝑛𝑣≥

𝑁𝐹

𝑐𝑁𝑣

𝑀ℎ𝑐

𝑁4

（4.2.6.2-19）

式中：NF --- 由于弯矩M的作用，在埋入的钢柱单侧翼缘产生的轴向压力，

可按下式计算：𝑁𝐹=

+ M --- 作用于钢柱埋入处顶部的弯矩；

hc --- 埋入的钢柱的截面高度；

Nvc --- 一个圆柱头焊钉受剪承载力设计值，按下式计算；

Nvc=0.43AsEcfcc0.7Asf

As --- 圆柱头焊钉钉杆的截面面积； Ec --- 混凝土的弹性模量；

fcc --- 混凝土的轴心抗压强度设计值； f --- 圆柱头焊钉所用钢材的抗拉强度设计值。

侧壁混凝土承压

𝜎=(

86

2ℎ0𝑑

+1)[1+√1+(

1𝑉

] 22ℎ0⁄𝑑+1)𝑏𝑓𝑑

（4.2.6.2-20）

第四章 节点设计技术条件

其中：V ——柱脚剪力; ℎ0——柱脚反弯点到柱脚底板的距离; d ——柱脚埋深; 𝑏𝑓——钢柱翼缘宽度。

锚栓

只按构造设置，不考虑其受力。但尚应能承受未浇筑混凝土前由自重及施工荷载可能产生的拉力。 底板

考虑柱脚实际是一个钢—混凝土的组合体，来自于钢柱的轴压力通过柱身的抗剪连接件及混凝土界面的摩擦力传递给了混凝土部分，所以实际传递给柱底的轴力应小于柱的轴力。在验算柱底混凝土时，可以这么取轴力：

𝑁𝑐=

𝑐ℎ(𝜌𝑙)−1𝐸𝑐𝐴𝑐

∙𝑐ℎ(𝜌𝑙)𝐸𝑐𝐴𝑐+𝐸𝑠𝐴𝑠

𝑘(𝐸𝑠𝐴𝑠+𝐸𝑐𝐴𝑐)𝐸𝑠𝐴𝑠𝐸𝑐𝐴𝑐

∙𝑁

（4.2.6.2-21）

且满足： 𝑁𝑐≤0.3𝑁

𝜌𝑙=𝑙√

（4.2.6.2-22）

其中：𝑙 ——外包高度（或埋入深度）

𝐸𝑐𝐴𝑐——混凝土轴向刚度(弹性模量x面积) 𝐸𝑠𝐴𝑠 ——钢柱轴向刚度 𝑁 ——柱轴力

𝑘 ——栓钉抗滑移刚度

对于混凝土局部承压验算，可偏安全下式确定：

𝑁𝐴𝑐

≤2𝑓𝑐

（4.2.6.2-23）

其中：𝐴𝑐——局部承压面积，不同截面算法不同，具体承压面积取法见如下：

表4.2.6-3 局部承压面积

箱型 工字型 87

STS 技术条件

圆形 十字形

极限承载力

抗弯极限承载力：Mu,basejMpc 式中，Mu,base=min(Mu1,Mu2)

jj （4.2.6.2-24）

Mu1=Mpc/(1−lr/l)

Mu2=0.9Asfykh0+Mu3（其中，Mu3为钢柱脚的极限承载力，目前程

序中为铰接构造，该值取0）

C．埋入式柱脚

1) 构造要求 构造要求都同外包式柱脚。 2) 验算内容 验算内容均同外包式柱脚，但需要注意验算时所采用的弯矩应按如下考虑：

𝑀=𝑀0+𝑉∙𝑆𝑑 （4.2.6.2-25）

其中： 𝑀0 ——柱底弯矩(建模时柱底位置)； 𝑉 ——柱底剪力； 𝑆𝑑 ——钢柱埋入深度。 极限承载力

抗弯极限承载力：Mu,basejMpc 式中，Mpc——同外露式柱脚

j

Muj,base=fckBcl(2l+hb)2+hb2−(2l+hb)

l

 （4.2.6.2-26）

——基础顶面到钢柱反弯点的距离，可取柱底所在层层高的2/3；

宽度；

Bc——与弯矩作用方向垂直的柱身宽度，对工字型截面柱应取等效

hb——钢柱脚埋置深度。

88

第四章 节点设计技术条件

D．算例三，刚接柱脚连接

采用钢截面: H500X250X8X10 柱脚混凝土标号: C30 柱脚底板钢号: Q235

柱脚底板尺寸 B x H x T = 440 x 0 x 32 锚栓钢号: Q235 锚栓直径 D = 24

翼缘侧锚栓数量 = 3 腹板侧锚栓数量 = 3

控制内力: N=300.00 kN，Mx=200.00 kN*m，My=0.00 kN*m

1. 受压区高度计算

偏心𝑒=𝑀⁄𝑁=200×103

300=667mm 𝐿⁄6+𝑙050

𝑡⁄3=

6+3

=165mm<667𝑚𝑚 根据已知量，列出一元三次方程 ax3en+3(e−L/2)x26nAn−B(e+L/2−lt)(L−lt−xn)=0其中n为钢与混凝土的弹性模量比值，通过查表，该值为6.867 将所有变量求值，得到一元三次方程: 𝑥3𝑛+666𝑥2𝑛+105314𝑥𝑛−88463758=0

利用卡尔丹公式求出其中的一个实数解：𝑥𝑛=257.67𝑚𝑚 由此求得锚栓的总拉力Te(−L/2+xn/3)a=N(L−l/3) t−xn=300×103×(667−0+257.67

23)=122.48 𝑘𝑁

(0−50−257.673)

STS 技术条件

受拉侧共三个锚栓，平均每个锚栓的拉力为40.83 𝑘𝑁

注：此处因为面外弯矩不存在，所以没有叠加面外弯矩对锚栓的拉力。如果存在面外弯矩的话，锚栓拉力应是两个方向拉力的合力，同时应扣除重复考虑的轴力。

2. 底部混凝土承压验算

3. 4. 5. 90

2N(e+L/2−lt)c=Bxl n(L−t−xn/3)=2×300×103×(667+0

2−50)=440×257.67×(0−50−257.677.45 𝑁⁄𝑚𝑚2

3)

锚栓受拉验算

M24的锚栓的有效面积查表知为，则锚栓的受拉承载力为： 𝐴𝑒×𝑓=3.525×102×140=49.35 𝑘𝑁>40.83 𝑘𝑁满足要求！ 底板厚度验算

这里底板被划分为四个特征区隔，分别为：

区格1，翼缘外侧两边支撑板；区格2，翼缘侧加劲肋中间区隔三边支撑板；区格3，腹板侧加劲肋区隔三边支撑板。具体可见下图：

从柱脚的详细尺寸图上可获得各区格的尺寸： 1区隔，三边支撑板，a=176；b=195 α=0.11732

𝑀1=0.11732×7.45×1762=27074.08 𝑁∙𝑚𝑚

2区隔，两边支撑板，a=228.97; b=102.2 α=0.05136

𝑀2=0.05136×7.45×228.972=20060.35 𝑁∙𝑚𝑚

3,4区隔是一样的，三边支撑板，a=152；b=216 α=0.125

𝑀3=0.125×7.45×1522=21515.6 𝑁∙𝑚𝑚 底板厚度：𝑡𝑝𝑏=√

6𝑀𝑓

=√

6×27074.08

215

=27.5 𝑚𝑚<32𝑚𝑚满足！

加劲肋验算：

翼缘侧加劲肋：

加劲肋宽：175mm 加劲肋高：300mm 加劲肋厚: 12mm 受荷宽度: 88+12+60 = 160mm

𝜏=𝑉160×175×7.45𝐴=×12

=57.94 𝑁⁄𝑚𝑚2

𝑤300腹板侧加劲肋：

加劲肋宽：196mm 加劲肋高：300mm 加劲肋厚: 12mm 受荷面积: 152+12 = 1mm

第四章 节点设计技术条件

𝑉1×196×7.45==66.52 𝑁⁄𝑚𝑚2 𝐴𝑤300×12

𝜏=

6. 柱脚极限承载力验算

由前述计算可知，底板的受压区高度为257.67𝑚𝑚，由此可计算在此受压区高度下的柱脚连接极限承载力。

𝑋𝑛257.67

𝑀𝑢=𝑛∙𝑓𝑢∙𝐴𝑒∙(𝐿𝑛−)=3×370×3.525×102×(840−)=295.06 𝑘𝑁∙𝑚

33

𝑁300×103∵==0.14<0.2 𝐴𝑓𝑦8840×235

∴𝑀𝑝𝑐=𝑊𝑝𝑓𝑦=(𝐴𝑓(𝐻−𝑡𝑓)+0.25(𝐻−2𝑡𝑓)𝑡𝑤)𝑓𝑦=396.16 𝑘𝑁⋅𝑚

由以上可知：𝑀𝑢<1.2𝑀𝑝𝑐不满足极限承载力要求！

注：由此题可知，一般对于外露式柱脚，极限承载力很难满足要求，尤其是柱截面较大时。故一般认为，外露式柱脚的抗震性能较差，对于有一定抗震要求的地区，应更换其他固接柱脚形式。

2

4.2.7支撑连接

支撑连接节点设计完全按照等强设计，即支撑连接节点设计所采用的轴力只与支撑的截面大小有关，而和支撑实际内力无关。

支撑节点一般为铰接构造铰接设计，但是对于工字型支撑，虽然是刚接构造，但是也偏于安全只做铰接设计，同时由于工型支撑在连接上同柱拼接，所以不按一下验算公式验算，而按柱拼接验算。

1) 节点类型

目前程序可对角钢、角钢组合、槽钢、槽钢组合、圆管截面的支撑进行节点设计。 2) 构造要求

连接上除圆管截面以外，均可以采用螺栓连接或焊缝连接，圆管只可采用焊缝连接。节点板尺寸应满足保证支撑中心线与梁柱交汇线交汇；如为单梁或单柱支撑，也应满足建模时轴线关系。 3) 支撑节点设计

Nbr=Abrfy

a) 螺栓连接，应满足下式验算

onv （4.2.7-1）

—截面承载力调整系数，可取0.5~1.0，程序默认为1.0。

Nbr oNv （4.2.7-2）

b) 焊接连接，应满足下式验算

0.7hf1lw1ffw+0.7hf2lw2ffwNbr

hf1,hf2—两侧翼缘的连接焊缝高度。

4) 节点板选择

（4.2.7-3）

91

STS 技术条件

程序参考《钢结构设计标准》条文说明12.2.2条，按支撑内力选取节点板宽度。

表4.2.7板厚选用表

171~2291~5511~6681~9911~11291~11771~3Nbr（kN） 170 90 10 80 10 290 770 090 板厚(mm) 6 8 10 12 14 16 18 20

注：本表选用的节点板钢材为Q235,焊条E43，其他强度的节点板需要做强度换算。

5) 抗震构造要求

对于有抗震设防要求的结构，尚应满足抗震规范8.2.极限承载力的要求

jNubrjAbrfy

（4.2.7-4）

jNubr—连接的极限承载力，可按如下公式计算：

对螺栓连接Nubr=nboltNvu

jwj

w

（4.2.7-5） （4.2.7-6）

对焊缝连接Nubr=0.58Af1fu+0.58Af2fu

Awf—焊缝的有效受力面积，1,2为两侧；

fu—连接母材的极限承载力。

4.2.8门式刚架连接 1) 梁、柱连接节点(刚接) 斜梁与柱的连接，可采用端板竖放、端板平放和端板斜放四种形式。端板连接满足各种内力组合时梁端、柱端的弯矩和剪力(不计轴力作用) 。 (a) (b) (c) 图4.2.8-1 (d) 高强度螺栓计算 主刚架构件的连接采用高强度螺栓，高强度螺栓直径可根据需要选用。 由于弯矩作用方向垂直于端板，故螺栓为受拉状态，此时可参考4.1.3.2螺栓群正向受弯的计算。程序也提供了两种算法的选择。

设计弯矩和剪力按构件端部的的弯矩和剪力确定，弯矩取所有内力组合中的最大值，剪力取所有内力组合中轴力和剪力向平行端板方向分解所得分力的最大值，忽略垂直端

92

第四章 节点设计技术条件

板方向的分力。对于(a)类型的连接，若端部轴力为拉力时，也需要考虑拉力对螺栓群的不利影响。

螺栓群的相关公式可表达为(注意与式4.1.3.2-1的区别)：

∑𝑛𝑖𝑁𝑖𝑡𝑛𝑖𝑁𝑣𝑛𝑁𝑏+

∑𝑖𝑛

𝑡

𝑛𝑁𝑏𝑣

≤

端板厚度计算

端板的厚度t按下列公式计算，但不小于16mm。

（1） 伸臂类端板

t6efNtbf

（2） 无加劲肋类端板

t3ewNt(0.5a+ew)f

（3）

两边支承类端板

当端板外伸时：t6ewefNt[ewb+2ef(ef+ew)]f

当端板平齐时：t12ewefNt[ewb+4ef(ef+ew)]f

（4） 三边支承类端板

t6ewefNt[ew(b+2bs)+4e2f]f

端板厚度取以上结果的最大值。 式中 Nt --一个高强度螺栓的拉力设计值；

eＷ,ef--分别为螺栓中心至腹板和翼缘板表面的距离； b,bs --分别为端板和加劲肋板的宽度； a --螺栓的间距；

f --端板钢材的抗拉强度设计值。

（4.2.8-1）

（4.2.8-2）

（4.2.8-3）

（4.2.8-4）

（4.2.8-5）

（4.2.8-6）

93

STS 技术条件

构件与端板连接焊缝计算

翼缘处焊缝厚度根据翼缘处垂直端板方向分力计算，腹板处焊缝厚度根据平行端板方向分力计算。

腹板强度计算

刚架构件的翼缘和腹板与端板的连接，在端板设置螺栓处，程序按规范GB51022-2015第10.2.7-4条验算构件腹板的强度：

0.4Pf当 Nt0.4P 时=（4.2.8-7） ewtw

当 Nt>0.4P 时=

式中 Nt--第二排一个螺栓的拉力设计值； P--高强度螺栓的预拉力；

eＷ--螺栓中心至腹板表面的距离； tＷ--腹板厚度；

f--腹板钢材的抗拉强度设计值。

当不满足公式(4.2.8-7)和(4.2.8-8)的要求时，程序自动设置腹板加劲肋。腹板加劲肋可以间隔1个螺栓设置，也可以间隔2个螺栓设计，由程序根据腹板强度验算结果自动确定。

端板外设伸部分的加劲肋，腹板加劲肋的尺寸和连接焊缝根据螺栓拉力通过计算确定。

节点域计算

在门式刚架斜梁与柱连接的节点域，当采用上图(a),(b),(d)节点形式时，程序按规范GB51022-2015第10.2.7-3条验算节点域的剪应力，当不满足要求时，程序自动设置斜加劲肋。

Ntfewtw

（4.2.8-8）

=Mfv

dbdctc （4.2.8-9）

构件腹板的强度验算结果表示为比值/f，节点域验算结果表示为比值/fv，都按剖

94

第四章 节点设计技术条件

面号写进节点文件node.out。

节点刚度验算

单跨门式刚架梁与柱的连接节点，转动刚度R应满足如下公式：

𝑅≥

25𝐸𝐼𝑏𝑙𝑏

（4.2.8-10）

式中：𝑅——钢架横梁与柱连接节点的转动刚度； 𝐼𝑏——钢架横梁跨间的平均截面惯性矩； 𝑙𝑏——钢架横梁的跨度； 转动刚度可按下式确定：

𝑅=

11⁄𝑅1+1⁄𝑅2

（4.2.8-11）

式中：𝑅1——节点域剪切变形对应的刚度； 𝑅2——连接的弯曲刚度。 𝑅1，𝑅2可按下式确定：

𝑅1=𝐺ℎ1ℎ0𝑐𝑡𝑝

（4.2.8-12） （4.2.8-13）

𝑅2=

式中：ℎ1 ℎ0𝑐 𝑡𝑝

𝐼𝑒 𝑒𝑓

26𝐸𝐼𝑒ℎ131.1𝑒𝑓

——梁端翼缘板中心间的距离； ——柱节点域腹板宽度； ——柱节点域腹板厚度； ——端板惯性矩；

——端板外伸部分的螺栓中心到其加劲肋外边缘的距离。

补强措施可采用设置斜加劲肋的方式，补强后节点转动刚度可按下式计算：

𝑅1=𝐺ℎ1ℎ0𝑐𝑡𝑝+𝐸ℎ0𝑏𝐴𝑠𝑡cos2𝛼sin𝛼 （4.2.8-14） 式中：𝐴𝑠𝑡 ——两条斜加劲肋的总截面积；

ℎ0𝑏 ——梁端腹板高度； 𝛼 ——斜加劲肋倾角(与水平夹角)。

2) 梁、柱连接节点(铰接)

包括摇摆柱柱顶节点，毗屋梁端与柱的铰接连接节点，设计剪力取所有内力组合中构件轴力向平行端板方向分解所得分力的最大值，程序自动计算和排列所需高强度螺栓。端板厚度取两段梁下翼缘厚度的较大值。

3) 屋脊节点

有两种连接方式：端板外伸式，和端板上部不伸出的形式，设计弯矩和剪力按梁连接端的弯矩和剪力确定，设计弯矩取所有内力组合中弯矩的最大值，设计剪力取所有内力组合中轴力和剪力向平行端板方向分解所得分力的最大值，并忽略垂直端板方向的分力。

端板厚度和焊缝焊脚尺寸计算同梁柱连接节点。

95

STS 技术条件

4) 梁拼接节点

采用端板伸出式连接，计算方法同屋脊节点，由于梁拼接点处可能存在反向弯矩，因此，程序按最大弯矩求得所需抗拉螺栓数目，在上下翼缘处布置了相同数目的螺栓，并进行了抗剪计算。端板厚度和焊缝焊脚尺寸计算同梁柱连接节点。

5) 柱脚

柱脚提供四种形式：铰接柱脚两种，刚接柱脚两种。柱脚底板尺寸，加劲肋尺寸，根据柱脚受力由程序自动计算和布置。程序考虑了柱脚受拉时锚栓的抗拉强度验算。当柱脚存在V>0.4N的内力组合时，程序会提示设置抗剪键，其作用是将柱底剪力传到基础，而不是由柱脚锚栓承担。

6) 牛腿

牛腿荷载的计算方法为，若吊车荷载作用点到柱中心的距离为e0，柱截面高度为Hc，则除吊车荷载外，柱顶节点还作用有竖向恒载PD，竖向活载PL，以及偏心弯矩PD*e0、PL*e0。那么用于牛腿设计的数据有竖向恒载PD，竖向活载PL，吊车最大轮压Dmax，偏心距e=(e0-Hc/2)。

作用于牛腿根部的剪力为V=1.2PD +1.4(PL +Dmax)，弯矩为M=V*e。 牛腿的截面强度和连接强度：

a．与柱连接处的正应力 b．与柱连接处的剪应力

==MfWx

VSfvItw

（4.2.8-15）

（4.2.8-16）

（4.2.8-17）

c．牛腿腹板边缘处的折算应力

——由弯矩M在柱腹板边缘处产生的正应力；

red=12+3121.1f

式中：1

1 ——由剪力V产生的平均剪应力。

d．在牛腿高度范围内柱腹板的折算应力(计算所有荷载组合)：

（4.2.8-18）

——由柱承受的弯矩和轴心压力在柱腹板边缘处产生的正应力； ——由柱承受的剪力和牛腿翼缘传来的水平力F =M/H共同作用于柱腹

red=12+3121.1f

式中：1

1

板产生的平均剪应力（H为牛腿根部高度）。 牛腿与柱的连接焊缝计算计算：

a．牛腿上翼缘与柱的连接可以采用焊透的V形对接焊缝，也可以采用角焊缝。角焊缝焊脚尺寸由牛腿翼缘传来的水平力F =M/H确定。

b．牛腿腹板与柱的连接采用角焊缝，焊脚尺寸由剪力V确定。 c．牛腿下翼缘与柱的连接采用焊透的V形对接焊缝。

96

第四章 节点设计技术条件

柱身横向加劲肋与柱翼缘和腹板的连接焊缝由牛腿翼缘传来的水平力确定。

牛腿加劲肋与牛腿上翼缘连接焊缝由剪力V确定，牛腿加劲肋与腹板连接焊缝由弯矩V*D和剪力V确定(D为单侧吊车梁最大支座反力对牛腿中心的纵向偏心)。

4.2.9桁架、支架节点连接

1) 构造要求

缺省节点板厚选用：见表（4.2.7） 支坐节点板厚＝节点板厚＋2mm。 节点板的形状，一般采用矩形或梯形，通常情况下应有二条边相互平行。缺省的节点板尺寸，根据焊缝长、构件端点与轴线交点的距离确定。

填板尺寸：

填板间距：受压构件：e1≤40 i

受拉构件：e1≤80 i 缺省焊缝高度 a. 塞焊缝hf=1Hj (Hj为节点板厚) 2b. 角钢肢尖焊缝焊脚尺寸 t≤6 hf≤t （t为角钢厚度） t＞6

hf≤t－(1～2)mm

2) 焊缝长度计算

a. 腹杆与节点板的连接焊缝 当为双角钢时：

w肢尖焊缝长 lw2=k2N/(20.7hf2ff)

① ②

w肢背焊缝长lw1=k1N/(20.7hf1ff)

其中：lw ：焊缝长 k：角焊缝内力分配系数 N：轴力 hf ：焊脚尺寸

ffw：角焊缝强度设计值

当为单角钢时：

肢尖焊缝长 lw2=k2N/(0.7hf2ffw)/0.85 肢背焊缝长lw1=k1N/(0.7hf1ffw)/0.85 b. 上弦与节点板的连接焊缝 肢背塞焊：lw1=Q/(20.7hf1bfffw) 肢尖角焊： N=

③ ④

⑤ ⑥

97

Nffw

20.7hf2lw2STS 技术条件

m=6Neffw 220.7hf2lw2

⑦ ⑧

fs=(m2)+(N)2ffw f其中：ΔN：相邻弦杆内力差

Q：节点集中荷载 (当前版本Q=0；肢背焊缝长度与肢尖相等)

c. 下弦与节点板的连接焊缝

肢背： 肢尖：

lw1=k1N/(20.7hf1ffw) lw2=k2N/(20.7hf2ffw)

⑨ ⑩

对拼接节点，计算弦杆与节点板的连接焊缝参照⑥～⑩进行，其中计算拼接角钢与弦杆的连接焊缝按等强度条件进行，公式如下：

lw=Anf/(40.7hfffw)+10

其中：An ：弦杆角钢截面面积 f：角钢抗拉、压强度

ΔN取相邻节间弦杆的内力差和相邻节间弦杆的较大内力的15%，两者中较大者。 程序目前版本在计算焊缝时，尚未考虑节点上有较大集中力时的影响，集中力较大时用户宜对焊缝复核修改。

4.2.10管桁架节点连接

1) 编制依据

《钢结构设计标准》 GB 50017-2017 2) 节点承载力验算

节点承载力的计算按《钢结构设计标准》(GB 50017-2017)第13.3节进行计算确定，适用于不直接承受动力荷载的、直接焊接、杆件轴心受力的桁架节点。节点承载力转化为各受拉、压支管的承载力。

（1） 适用范围

规范中提供的节点承载力计算公式是在一定实验资料基础上归纳出来的经验公式，因此具备一定的前提条件，只有满足该前提的情况下，规范公式才适用。

◆ 主管与支管、及支管与支管之间的夹角30o；

◆ 有间隙的K形、N形节点中，间隙不应小于两支管壁厚之和，矩形管节点同适应满

足表10.3.4的要求； ◆ 搭接的K型、N型节点中，搭接率25%OV98

100%；

第四章 节点设计技术条件

◆ 节点偏心：−0.55eh(或ed)0.25； ◆ 圆管节点：0.21.0、diti60、dt100、60o120o；

◆ 矩形管节点，几何参数信息同时还应满足表10.3.4的要求。 程序会自动校核用户输入的节点几何信息是否在上述适用范围之内。 （2） 圆管节点承载力

◆ X形节点

按塑性铰线破坏模式确定支管受拉压承载力：

受压支管:

Npj5.45cX=(.81)sin21−0ntf

受拉支管:

=0.78d0.2NpjpjtXtNcX 公式中的意义详见规范10.3.3条。

◆ T形(或Y形)节点

按塑性铰线破坏模式确定支管受拉压承载力：

受压支管: 0.2

Npj=11.51dcTsintt2ndf 受拉支管:

当0.6时

NpjpjtT=1.4NcT

当0.6时

Npj−)NpjtT=(1cT

◆ K形(或N形)节点

按塑性铰线破坏模式确定支管受拉压承载力：

受压支管: 0.2

Npj=11.51cKsindt2ndatf 受拉支管:

99

STS 技术条件

pjNtK=sincpjNcK sint◆ TT形节点

按塑性铰线破坏模式确定支管受拉压承载力：

受压支管:

受拉支管:

pjpjNtTT=NtT

pjpj NcTT=gNcT◆ KK形节点

按塑性铰线破坏模式确定支管受拉压承载力：

受压支管:

受拉支管:

（3） 矩形管节点承载力

考虑多种可能失效模式，取其中较小值，为支管的受拉压承载力。 ◆ T形、Y形和X形节点

当0.85时：

按塑性铰线破坏模式确定支管受拉压承载力：

当=1.0时：

按主管侧壁受拉压屈曲失效模式确定支管受拉压承载力：

当为X形节点，ipjpjNtKK=0.9NtK

pjpjNcKK=0.9NcK

Npjihit2f=1.8bcsin+2csinn

iiNpjihit2f=1.8bcsin+2csinn

ii90o、hhicosi时，尚应考虑主管腹板受剪屈曲失效

模式支管受拉压承载力：

当0.851.0时：

100

Nipj=2htfv sini第四章 节点设计技术条件

按0.85与=1二者计算结果根据的线性插值结果确定支管的受拉压承载力：

同时还应考虑支管的受拉压屈服承载力：

当0.85Nipj=2.0(hi−2ti+be)tifi

1−2t时，还应考虑主管平壁冲剪破坏承载力： bhitfvNipj=2.0+bepsinsin

ii

公式中的意义详见规范10.3.4条。

◆ 有间隙的K形(或N形)节点

取以下几种失效模式下的支管容许受拉压承载力的较小值。

按塑性铰线破坏模式确定支管受拉压承载力：

Npjib+b2+h1+h2=1.421bsinib2tfn t0.5按主管截面抗剪破坏模式确定支管受拉压承载力：

AvfvN=

sinipji按支管受拉压屈服失效模式确定支管受拉压承载力：

当1−b+bNipj=2.0hi−2ti+ietifi

22t时，还应考虑主管平壁冲剪破坏承载力： bbi+beptfvhi Nipj=2.0+sin2sinii同时还应该考虑间隙处剪力对主管轴心受力承载力的影响，主管承载力：

Npj=(A−avAv)f

◆ 有搭接的K形(或N形)节点

有搭接K形(或N形)节点，对于搭接支管与被搭接支管的受拉压承载力，详见规范公式10.3.4条。建议尽量采用间隙型节点形式。

3) 焊缝计算

焊缝形式采用全周角焊缝或部分采用对接焊缝、部分采用角焊缝，焊缝承载力计算时，视为全周角焊缝进行计算，取f=1，角焊缝平均计算厚度取0.7hf。焊缝的计算长度按下

101

STS 技术条件

式确定：

圆管结构非搭接管支管与主管相交：

当ddi0.65时

当ddi0.65时

0.534lw=(3.25di−0.025d)+0.466sin

i0.534lw=(3.81di−0.3d)+0.466sin

i矩形管结构非搭接管支管与主管相交：

K形和N形：

当i

当i

当50o60o时

lw=2hi+bi sini50o时

lw=2hi+2bi sinii60o时，按插值确定。

2hi siniT形、Y形和X形节点：

lw=对于搭接的圆管、矩形管结构中的搭接管与主管、被搭接支管的焊缝长度按实际相交线长度分段数值积分求得。

设计焊缝的承载力应等与或大于相应支管节点承载力。

102

第五章 三维建模二维计算技术条件

第五章 三维建模二维计算技术条件

5.1 概述

三维建模二维计算适用于，对于横向和纵向均可以采用二维计算的结构；以及此类结构部分立面抽掉柱子的情况。例如门式刚架，工业厂房排架结构等。

对于门式刚架，工业厂房排架等结构，具有清晰的荷载传导途径，竖向荷载、横向荷载（横向风荷载、吊车横向水平荷载、横向地震力等）主要由门式刚架或者排架承担，纵向水平荷载（山墙风荷载、吊车纵向刹车力、纵向地震力）主要由纵向支撑所在立面承担。现行的结构设计实践，大多还都采用横向、纵向分别采用二维建模计算的方法，横向主要计算刚架或排架、纵向主要计算纵向柱间支撑。

三维建模二维计算程序的编制，用程序自动管理整个结构的横向立面与纵向立面的整体三维模型数据，实现横向作用荷载与纵向作用荷载的自动导算，具备以下特点：

1．根据二维模型的组装来形成三维模型；可以在三维模型中，任意选择横向、纵向轴线，进行模型编辑和计算；模型数据和计算结果数据统一管理，适当考虑立面之间的传力关系。

2．根据三维模型，自动形成纵向立面计算荷载（山墙风荷载、吊车纵向刹车力、纵向地震力）。

3．根据荷载传递途径，自动确定计算顺序，计算所有横向、纵向立面。

4．用弹性支座模拟托梁刚度，用导荷节点将抽柱榀荷载通过托梁传递给相邻榀立面，适应抽柱厂房的情况。

5．在三维模型中选择吊车布置平面，进行吊车定义和布置，自动形成各排架立面计算所需要的吊车荷载。

5.2 技术条件说明

5.2.1 导荷节点

导荷节点含义：导荷节点表示了荷载传递途径和大小，用向量表示力的大小和方向，用所在平面区分荷载是由横向立面（YOZ平面）产生，还是由纵向立面（XOZ平面）产生。

103

STS 技术条件

导荷节点由程序自动确定，用户不能进行编辑修改。程序自动在纵向水平系杆与横向立面相交位置，并且满足传力关系的节点定义导荷节点，其所在平面根据传力方向程序自动确定。

左上图是自动形成的导荷节点，反映的传力关系是：小屋架将反力传递给托梁，力的作用平面在YOZ平面即横向平面内；托梁将支座反力传递给横向立面，力的作用平面在XOZ平面即纵向立面内。

右上图是通过结构计算后，确定的导荷节点荷载大小，用向量表示。（0，0.963，0.596）表示X，Y，Z方向荷载分量分别为0，0.963，0.596，物理意义是在横向平面内，该位置小屋架传递给托梁的反力是水平力0.963kN，竖向力0.596kN；同理，（0，0，0.6）表示X，Y，Z方向荷载分量分别为0，0，0.6，物理意义是在纵向平面内，该位置托梁传递给横向立面的反力是水平力为0，竖向力0.6kN。

5.2.2 横向立面的荷载

用户在建立横向二维模型时输入，包括恒载，活载，风荷载，附加重量等。对于吊车荷载有两种输入方式：一是可以通过用户输入吊车平面布置后由程序自动生成吊车荷载，二是用户在二维模型输入时直接输入吊车荷载。由于纵向立面计算时需要考虑吊车平面布置后由程序自动生成的吊车纵向刹车力，因此建议吊车荷载通过吊车平面布置后由程序自动生成。

104

第五章 三维建模二维计算技术条件

5.2.3 纵向立面的受荷范围

纵向立面的受荷范围用于确定要承担的纵向风荷载、吊车纵向刹车力、地震计算时的重力荷载代表值。受荷范围需要根据柱间支撑的布置和所有横向立面的布置来确定，可以采用两种方式实现：一是由软件自动搜索柱间支撑所在的立面，作为纵向受荷立面；二是由用户通过人机交互输入。某一纵向受荷立面的受荷范围确定方法是，取其前后纵向受荷立面间距的一半之和。

例如对于上图，为三跨厂房，纵向立面有A，B，C，D四个轴线，但是只有A，D轴布置了柱间支撑，B，C轴没有柱间支撑，因此A，D轴立面为纵向受荷立面，其受荷范围各为A、D轴间距（即厂房宽度）的一半。

对于下图，纵向立面有A，B，C，D四个轴线，都布置了柱间支撑，因此都为纵向受荷立面，以B轴为例，其受荷范围为A、B轴间距的一半，加上B、C轴间距的一半。

105

STS 技术条件

5.2.4 纵向立面的荷载

纵向立面要承担的荷载有：纵向风荷载，吊车纵向刹车力，纵向地震力。在确定了受荷范围后，各荷载由程序自动计算并生成。生成方法如下：

纵向风荷载根据受荷宽度，基本风压，高度变化系数，体型系数（迎风面0.8，背风面0.5）等效为节点荷载，作用在受风立面的节点上。

吊车纵向刹车力根据该立面是否存在吊车轮压作用，取所布置吊车最大轮压的10％乘以刹车轮数（软件取单侧轮数的一半）得到，作用在所有吊车轮压作用的节点上。

计算纵向地震力的重力荷载代表值，根据受荷范围和所有横向立面的二维模型确定。搜索受荷范围内横向立面的构件自重，构件、节点上布置的恒活荷载，附加重量，形成重力荷载代表值，即为1.0×（构件自重＋构件恒载＋节点恒载）＋0.5×（构件活载＋节点活载）＋节点附加重量。其中搜索到的构件自重不包含纵向立面中构件的重量，因为纵向立面中构件自重在纵向立面计算时会自动考虑的。

例如对于上图，要计算A轴线的荷载，受荷范围内的风荷载等效为节点荷载作用在节点①，节点②上。其中节点①承担的风荷载面积为从基础到节点①高度范围内受荷面积的一

106

第五章 三维建模二维计算技术条件

半，再加上从节点①到节点②高度范围内受荷面积的一半；节点②承担的风荷载面积为节点①到节点②高度范围内受荷面积的一半，再加上从节点②到屋面高度范围内的受荷面积。

受荷范围内的重力荷载代表值，节点①、②根据其所在横向立面1确定（左上图），节点③、④根据其所在横向立面2确定（右上图）。例如对于节点④，要搜索其所在横向立面2屋面梁的构件重量，屋面梁上作用的恒载、活载，节点上定义的附加重量，来生成该节点的重力荷载代表值，作为附加重量作用在节点④上；

下图为纵向立面A的风荷载计算简图和节点附加重量。

5.2.5 计算顺序的确定

107

STS 技术条件

计算顺序由程序根据荷载传导途径自动确定。

例如对于上图所示抽柱厂房，定义了3个标准榀，山墙立面为标准榀1，抽柱立面为标准榀2，不抽柱立面为标准榀3。

荷载传递途径为：屋面恒、活荷载通过抽柱榀传递给托梁，再由托梁传递给相邻立面。所以程序自动计算的顺序为：首先计算抽柱榀，计算出传给托梁的反力；在计算纵向立面时，将传给托梁的反力加载到托梁上，求出托梁端部的反力；最后计算不抽柱榀，将托梁两端的反力加载到相应节点。这个传力过程通过导荷节点由软件自动完成。

如上图示，经过结构计算，抽柱榀短柱传递给托梁的竖向反力为0.404kN，托梁传递给相邻横向刚架的反力为18.843kN和32.099kN。

5.2.6 弹性支座的刚度

对于抽柱结构，抽柱榀在计算时，托梁的作用相当于弹性支座， STS软件能设置弹性支座并计算。软件自动计算托梁在计算点处能够提供的竖向刚度和水平刚度，自动设计弹性支座，如上图示。

108

第六章 基础计算技术条件

第六章 基础计算技术条件

6.1 概述

三维多高层框架部分，在三维分析软件SATWE、PMSAP分析完成以后，可以直接接PKPM的基础分析模块JCCAD完成基础设计与施工图。从三维分析抽榀得到的平面分析模型，在完成平面分析以后，平面分析柱底力计算结果也可以直接接力JCCAD完成基础设计与施工图。该部分基础计算技术条件详见JCCAD用户手册与技术条件。

平面分析模块中，当用户在交互建模时输入了基础及相关参数，平面分析中也可以自动完成基础的计算与设计，本章介绍二维分析程序中的基础计算技术条件。

6.2 地基承载力计算

6.2.1 基底压力计算

按《建筑地基基础设计规范》要求，地基承载力计算采用柱底标准组合，基底压力计算公式为：

轴心荷载作用时：

pk=偏心荷载作用时：

Fk+Gk+Gwk

Apmax=pmin当偏心距e>b/6时：

Fk+Gk+GwkMk +AWF+Gk+GwkMk =k−AWpmax=式中： Fk

2(Fk+Gk+Gwk) 3l—— 相应柱底力标准组合，按本书第2.7节取值；

程序中默认取：加权重度20kN/m3×基础计算埋深×基础底面积；

Gk —— 基础自重与基础上的土重，

Gwk —— 用户输入的附加墙重；

Mk —— 基底弯矩，包含：柱底弯矩、附加墙重偏心弯矩、及柱底剪力在基

础底面产生的弯矩；

109

STS 技术条件

A —— 基础底面积； W —— 基础底面抵抗矩。

6.2.2 地基承载力设计值计算

fa =fak+ηb（b-3）+ηdm（d-0.5）

fa —— 修正后的地基承载力特征值； fak —— 地基承载力特征值，由用户输入； ηb、ηd —— 基础宽度和埋深的地基承载力修正系数；

；  —— 基础底面以下土的重度（程序取18）

b —— 基础底面宽度（m），基宽小于3m按3m取值，大于6m按6m取值；

； m —— 基础底面以上土的加权平均重度（程序取18）

d —— 基础埋置深度（m），自室外地面标高算起。

6.2.3 抗震承载力调整

对于地震效应作用组合，标准组合中的第23~26组和有吊车时的99~114组，计算时要按抗震规范GB 50011-2010 第4.2.3条，考虑地基土抗震承载力调整系数：

faE=ζa fa

ζa —— 地基土抗震承载力调整系数，按抗震规范表4.2.3采用；

符合抗震规范第4.2.1条的建筑，可不进行天然地基及基础的抗震承载力验算，这时在交互输入的总信息参数中的基础计算信息KAA选取 2 — 计算基础但不考虑地震作用，程序在地基承载力计算与基础验算时都将不考虑地震组合。

6.2.4 基础底面积确定

地基承载力计算，关键是要在满足地基承载力要求的前提下，确定合理的基础底面形状与尺寸。地基承载力验算按《建筑地基基础设计规范》计算。

当没有指定基础长宽比时，程序采用迭代法，按宽/长1:1.0、1:1.2、1:1.4、1:1.6分别对各种标准组合内力计算出满足承载力要求的基础最小底面积，程序自动对每种宽长比从这些组合计算结果中挑选底面积最大者，作为每种宽长比的设计底面尺寸。

110

第六章 基础计算技术条件

在确定基础底面时，当地基承载力满足要求，但是存在大偏心时，程序根据用户输入的允许零应力区比例，自动调整底面的大小，使得计算出的基底零应力区比例满足用户设定情况，这时地基承载力将不起到控制作用。

程序同时控制最大宽度A6m，当计算出的基础底面宽度出现大于6m的情况，程序将输出警告信息：“注意！ 第( )号标准组合计算基底面积过大！”，程序将跳过该长宽比下的基础设计，并继续尝试其他长宽比下的基础设计，在下述情况下可能会出现该警告信息：①柱底力轴向压力及弯矩太大；②柱底作用力偏心太大；③柱底存在较大的拉力，扩大基础增加的基础自重及覆土重不足以抵抗该拉力情况。

6.3 基础计算

程序在按上节确定的基础底面大小的基础上，进行基础设计。设计按照《建筑地基基础设计规范》计算，这时采用柱底基本组合设计内力，程序将依次对柱底所有的基本组合并考虑附加墙重的效应，计算地基土的净反力设计值，进行基础的抗冲切、抗弯配筋计算。

6.3.1 基础高度取值

当没有指定基础边缘高度时，程序中默认对于锥形基础外缘高度或阶形基础台阶构造高度取法如下：

当柱截面高 HH≤1m 时，取0.3m ， 当 1.0m1.5m时，取0.4m 。

锥形基础的根部构造高度（0-0剖面）按2倍边缘高度、330放坡高度二者的较小值确定。

6.3.2 基础冲切计算

按《建筑地基基础设计规范》，程序给出的冲切强度计算所需的高度满足下式：

psA0.7hftbmho bm= 式中： bt——柱宽或变阶处阶宽；

bb ——柱宽加2倍基础有效高度或阶宽加2倍冲切有效高度； ps ——地基净反力；

111

bt+bb 2STS 技术条件

A ——考虑冲切荷载时取用的多边形面积；

h0——柱与基础交接处或基础变阶处的截面有效高度，取两个配筋方向的截

面有效高度的平均值。

6.3.3 基础受剪承载力计算

根据《建筑地基基础设计规范》，当基础底面宽度小于或等于柱宽加两倍基础有

效高度时，应按下列公式验算短柱与基础交接处、阶形基础的变阶处截面受剪承载力：

Vs0.7hsftAo

hs=h

080014 式中： Vs ——柱与基础交接处的剪力设计值；

hs——柱受剪切承载力截面高度影响系数：当h0800mm时，取

h0=800mm，当h02000mm时，取h0=2000mm；

A0 ——验算截面处，基础的有效截面面积。

6.3.4 基础底板受弯配筋计算

程序根据基础冲切计算及基础台阶的构造高度（取其大值）作基础底板受弯配筋计算。沿长边方向的截面Ⅰ-Ⅰ处的弯矩。 MI=122Ga1[(2l+a')(pmax+p−)+(pmax−p)l] 12A 另一方向上截面Ⅱ—Ⅱ处的弯矩 M=1(l−a')482(2b+b')(pmax+pmin−2G) A 式中：pmax、pmIn ——相应于荷载效应基本组合时的基础底面边缘最大和最小地基反

力设计值（k N/m 2）；

a1 P

——任意截面Ⅰ—Ⅰ至基底边缘最大反力处的距离(m)； ——相应于荷载效应基本组合时在任意截面Ⅰ—Ⅰ处基础底面地基反力设计值（kN/m2）；

l、b ——基础的长、短边尺寸； a′、b′ ——验算截面处的长和宽；

G —— 考虑荷载分项系数的基础自重及其上的土自重；当组合值由永

112

第六章 基础计算技术条件

久荷载控制时，G=1.35Gk，Gk为基础及其上土的标准自重。

长向底板配筋计算： Asy=MI

0.9fyho短向底板配筋计算：Asy=M

0.9fy(ho−0.02) 式中： ho ——计算截面处有效高度，当由冲切计算确定的有效高度ho小于构

造要求高度hc时，取ho=hc进行配筋计算；

fy ——底板钢筋设计强度，程序内定为HPB300（fy=270Mpa）。

113

STS 技术条件

第七章 工具箱计算技术条件

7.1 钢吊车梁计算技术条件

7.1.1 编制依据

《钢结构设计规范》GB 50017-2003 《钢结构设计标准》GB 50017-2017 《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012

《建筑钢结构设计手册》赵熙元编著，冶金工业出版社，1995.12 《建筑钢结构设计手册》罗邦富等编著，中国建筑工业出版社，19.10

7.1.2 设计用值

按《建筑结构可靠性设计统一标准》设计时，吊车荷载的设计值为其标准值乘以荷载分项系数1.5，否则取1.4.

（1）

吊车最大轮压标准值

bPmax=Pmax

bPm吊车的竖向标准荷载（吊车的最大轮压），可由吊车参数得到； ax：

作用在吊车梁上的最大轮压标准值为

：

（2）

动力系数，工作级别为A1~A5的软钩吊车，=1.05 吊车横向水平荷载标准值

工作级别为A6~A8的吊车及其它特种吊车，=1.1。

Q： g：

Q+g n吊车额定起重量，可由吊车参数得到；

T=小车重，可由吊车参数得到； 吊车的总轮数； 百分数，取值如下： 软钩吊车：

取12%； Q10t，

Q=16~50t， 取10%；

取 8%； Q75t，

取20%。

114

n：

：

硬钩吊车：

第七章 工具箱计算技术条件

（3）

吊车摆动引起的横向水平力（不与上面的吊车横向水平荷载同时考虑）

bHk=Pmax（计算重级工作制吊车梁时考虑）

：

（4）

系数，对于一般软钩吊车取0.1，硬钩吊车取0.2。 吊车梁及制动结构的自重影响

吊车梁及制动结构的自重对吊车梁内力的影响，可近似的按作用于梁上的吊车轮压所产生的最大内力（弯矩和剪力）乘以一增大系数a来考虑。 吊车梁跨度(m) Q235钢 Q345钢 （5）

6 1.03 1.02 12 1.05 1.04 15 1.06 1.05 18 1.08 1.07 24 1.10 1.09 30 1.13 1.11 36 1.15 1.13 其他荷载（吊车走道上的活荷载及灰荷载，吊挂荷载等）

考虑这些荷载的作用，用户需要输入这些荷载下对吊车梁的作用，即最大弯矩设计值的增大值，最大剪力设计值的增大值，最大弯矩标准值的增大值。程序在截面验算和稳定性验算时会将这些增大值加到相应的设计值中用于计算。

（6）

吊车梁内力设计用值

程序自动寻找吊车荷载作用下吊车梁的绝对最大竖向弯矩、绝对最大竖向剪力和绝对最大水平弯矩，以及这些值对应的吊车位置及排列。

吊车梁内力设计用值包括： ⚫ 强度及稳定计算的弯矩设计值 ⚫ 抗剪强度计算的剪力设计值 ⚫ 局部挤压强度计算的最大轮压设计值

⚫ 吊车梁竖向挠度计算的弯矩标准值（按起重量最大的一台吊车计算）

⚫ 吊车梁疲劳计算和制动结构水平挠度计算的竖向弯矩、水平弯矩标准值（按起重量

最大的一台吊车计算）

⚫ 箱型吊车梁计算时，两侧吊车同时考虑时，需要乘上组合系数0.8

7.1.3 计算公式

1. 梁截面抗弯强度验算

梁截面上翼缘抗弯强度验算 对无制动结构的吊车梁：

=

MxMy+上f WnxWny对于采用制动板的吊车梁：

115

STS 技术条件

=MxMy+f WnxWny1对于采用制动桁架的吊车梁：

'MxMyN=+上+1f

WnxWnyAn梁截面下翼缘抗弯强度验算

=Mx Wnx在以上各式中：

Mx My

'My

竖向荷载所产生最大弯矩设计值； 横向水平荷载所产生的最大弯矩设计值；

吊车梁上翼缘作为制动桁架的弦杆，由横向水平力所产生的局部弯矩； 吊车梁上翼缘作为制动桁架的弦杆，由于My作用所产生的轴力； 吊车梁截面对x轴的净截面抵抗矩（上或下翼缘最外纤维）； 吊车梁上翼缘截面对y轴的净截面抵抗矩； 制动梁截面对其形心轴y1的净截面抵抗矩； 吊车梁上翼缘的净截面面积。

N1 Wnx 上Wny Wny1

An

注：（1）如果用户输入了考虑其他荷载作用的设计弯矩增大值，则Mx中包括该增大值。 （2）当为变截面吊车梁时，要求出变截面位置的最大弯矩，再按上式验算变截面位置的正应力。对于圆弧形的变截面吊车梁，还要求出圆弧形变截面斜截面处的最大弯矩，再按上式验算T形斜截面的正应力。

2. 梁截面抗剪强度验算

平板支座处截面：

=VmaxSxfv

kIxtw1.5Vmaxfv

khwtw突缘支座处截面：

=Vmax Sx Ix tw

116

最大剪力设计值；

计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩； 毛截面惯性矩； 吊车梁腹板厚度；

第七章 工具箱计算技术条件

k 系数，当

max1.25时为1.0；max1.5时为1.25，其他情况按插入法取值，00VmaxSxV及平均剪应力max。对突缘支座

hwtwvIxtwmax及0分别为腹板的计算截面最大剪应力

处k＝1.25。

注：（1）如果用户输入了考虑其他荷载作用的设计弯矩增大值，则Vmax中包括该增大值。 （2）当为变截面吊车梁时，要求出变截面位置的最大剪力，再按=VmaxSxfv验Ixtw算变截面位置的剪应力。对于圆弧形的变截面吊车梁，还要求出圆弧形变截面斜截面处的最大剪力，再按上式验算变截面位置的剪应力。 3. 整体稳定验算

连有制动结构的吊车梁，侧向弯曲刚度很大，不需验算整体稳定性。没有制动结构的吊车梁，应该按下式验算其整体稳定。

MyMx+f bWxWy在上式中：

b

Wx Wy

依梁在最大刚度平面内弯曲所确定的整体稳定系数； 梁截面对x轴的毛截面抵抗矩； 梁截面对y轴的毛截面抵抗矩。

注：如果用户输入了考虑其他荷载作用的设计弯矩增大值，则Mx中包括该增大值。 4. 刚度验算

验算吊车梁的刚度时，按荷载标准值计算，且不乘动力系数。 吊车梁在竖向的刚度：

Mxbl2v=[v] 10EIx对于重级工作制吊车梁除计算竖向的刚度外，还按下式验算其水平方向的刚度：

b2Myllv=

10EIy12200在以上二式中：

bMx

bMy

跨内一台起重量最大吊车的竖向荷载标准值作用下梁的最大弯矩； 跨内一台起重量最大吊车的横向水平荷载标准值作用下所产生的最大弯矩； 制动结构截面对形心轴y1的毛截面惯性矩。

Iy1

bb注：如果用户输入了考虑其他荷载作用的标准弯矩增大值，则Mx，My中包括该增大值。

5. 疲劳验算（GB 50017-2017第16.2.1、16.2.2条）

117

STS 技术条件

如果最大应力幅满足如下公式，则疲劳强度满足要求：（16.2.2） 1、 正应力幅疲劳

∆𝜎<𝛾𝑡[Δ𝜎𝐿]1×108

2、 剪应力幅疲劳

∆𝜏<[Δ𝜏𝐿]1×108

如果不满足以上公式要求，则对常幅疲劳进行验算（16.2.2） 1、 正应力幅的疲劳计算

∆𝜎≤𝛾𝑡[Δ𝜎]

当𝑛≤5×106时：

𝐶𝑧1/𝛽𝑧

[∆𝜎]=()

𝑛

当5×106<𝑛≤1×108时：

𝐶𝑧1/(𝛽𝑧+2)

[∆𝜎]=(([Δ𝜎]5×106))

𝑛

当𝑛>1×108时：

[∆𝜎]<[Δ𝜎𝐿]1×108

2、 剪应力幅的疲劳计算

∆𝜏≤[Δ𝜏]

当𝑛≤1×108时：

𝐶𝐽1/𝛽𝐽

[∆𝜏]=()

𝑛

当𝑛>1×108时：

[∆𝜏]<[Δ𝜏𝐿]1×108

对重级工作制吊车梁进行疲劳验算。验算的部位有受拉翼缘与腹板的连接焊缝处，受拉区加劲肋的端部，连接的角焊缝处。验算采用一台起重量最大吊车的荷载标准值，不计动力系数，作为常幅疲劳问题计算。

f[]210

6式中： =max−min 应力幅；

[]210

6循环次数n=2×106次时的容许应力幅，按GB 50017-2017取用； 吊车梁欠载效应的等效系数，取值如下：

重级硬钩吊车（及特殊吊车）取1.0，重级软钩吊车取0.8。

f

注：当为变截面吊车梁时，要求出变截面位置的最大弯矩和最大剪力，按第2类连接类别计算变截面位置的折算应力是否满足疲劳要求。对于圆弧形的变截面吊车梁，还要求出圆弧形变截面斜截面处的最大弯矩和最大剪力，按第2类连接类别计算变截面位置T形斜截面的折算应力是否满足疲劳要求。

118

第七章 工具箱计算技术条件

6. 吊车轮压集中荷载作用下梁腹板上边缘的局部挤压应力

c=Pmaxtwlz 式中：lz=a+5hy+2hR

7. 梁下翼缘与腹板的连接角焊缝计算

hf8. 支座加劲肋验算

VS1 w20.7ftIx分别计算平板式支座加劲肋和突缘式支座加劲肋在腹板平面外的稳定性和端面承压应力。计算结果由用户根据实际的支座加劲肋形式采用。

（1） 支座加劲肋在腹板平面外的稳定性计算

Rmaxf A

式中：

Rmax

A

支座最大应力；

将支座加劲肋视为轴心受压构件时的计算面积，对于平板式支座，包

括支座加劲肋和加劲肋两侧15tw235/fy范围内的腹板面积，对于突缘式支座，包括支座加劲肋和加劲肋一侧15tw235/fy范围内的腹板面积；

Rmax

对应的轴心受压构件稳定系数。

（2） 支座加劲肋端板的端面承压应力计算

Rmaxfce 式中：Ace Ace9. 腹板局部稳定计算

当h0/tw80235/fy时，按构造配置横向加劲肋；

端面承压面积；

当h0/tw170235/fy时，应配置横向加劲肋，此时： （1） 各区格的局部稳定应满足GB50017－6.3.3-1式的规定；

（2） 当不满足（1）项时，应同时配置纵向加劲肋，并满足GB50017－6.3.4-1和6.3.4-4的规定；

（3） 当不满足（1）（2）两项时，除设置横向加劲肋和纵向加劲肋外，还要配置短加

劲肋，并满足GB50017－6.3.5a和6.3.4-4的规定。

程序首先按照构造要求设置横向加劲肋，计算每一区格在各种吊车放置情况下的平均弯矩和剪力，按照相应的公式验算，如果不满足要求，则调整横向加劲肋间距，重新计算，直到加劲肋设置满足规范要求。然后根据规范6.3.6～6.3.的规定确定加劲肋的尺寸。

119

STS 技术条件

10. 吊车最大轮压传至柱牛腿的反力计算(结果为标准值，用于计算排架)

按简支梁的反力影响线计算得出，用于排架建模时吊车荷载的轮压反力输入，其中桥架重量按最大的一台吊车输出，桥架重量＝（按轮压推导出的吊车满载总重－吊车额定起重量），对于硬钩吊车包含0.3倍的额定起重量。

120

第七章 工具箱计算技术条件

7.2 檩条计算技术条件

7.2.1 编制依据

《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》(GB 51022-2015) 《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB 50018-2002)

《冷弯薄壁型钢结构设计手册》中国建筑工业出版社，1996.3

7.2.2 荷载组合

恒载：为屋面自重 + 檩条自重（程序自动考虑）； 活荷载：为屋面活荷载、雪荷载或检修荷载中的较大值 ；

7.2.3 计算公式

单跨简支Z形钢檩条和腹板垂直于坡面的C形钢檩条，按在两个主平面内弯曲的简支梁计算。计算檩条的强度和稳定性时，采用荷载、强度的设计值；计算檩条的挠度时，采用荷载的标准值和挠度的容许值。

I．截面主轴x、y方向的线荷载分量qx、qy按下列公式计算：

qx=qsin0 qy=qcos0

式中：0  

线荷载q的作用线与截面主轴y轴间的夹角：对于C形檩条，0=；对于Z形檩条，0=−； 屋面倾角；

檩条截面主轴与平行于屋面的x1轴的夹角,考虑有效截面时程序将考虑主轴的旋转。

针对新门规(GB 51022-2015)，檩条的计算平面由主平面改为腹板平面，取0=。 II． 刚度最大、最小主平面内的弯矩Mx、My计算：

拉条设置 无拉条 设一道拉条 My Mx 1qyl2（跨中） 81qxl2（跨中） 81qxl2（跨中） 32 121

STS 技术条件

设两道拉条（三分点处） 1qxl2（三分点处） 901qxl2（跨中） 360III． 屋面能阻止檩条侧向失稳时的强度计算

薄钢规范：

=MyMx+f WefnxWefny式中：Mx、My：分别为有效截面刚度最大、最小主平面内的计算弯矩，按上表计

算。当檩间无拉条或仅在跨中设有一道拉条时，Mx、My均采用檩条跨中的弯矩值；当檩间三分点处设有两道拉条时，对于卷边Z形钢檩条，若qy3qx（对于卷边C形钢檩条，qy2.5qx），Mx、My采用檩条跨中的

弯矩；反之，则均采用檩条跨间三分点处的弯矩值；

Wefnx、Wefny：分别为对主轴x、y轴的有效净截面抵抗矩，有效截面特性的计算

技术条件详3.14节，考虑双向受弯作用；

f：钢材的抗弯强度设计值；檩条全截面有效时，可采用按规范GB 50018附录

C的公式附C.0.1-1算得的考虑冷弯效应的强度设计值f。

新门规(GB 51022-2015) ：

Mxf Wenx'3Vy'maxfv

2h0t'式中：Mx'：腹板平面内的弯矩设计值；

Wenx'：按腹板平面内计算的有效净截面模量； Vy'max：腹板平面内的剪力设计值；

h0：檩条腹板扣除冷弯半径后的平直段高度； t：檩条厚度；

f、fv：钢材的抗拉强度和抗剪强度设计值。 IV．

屋面不能阻止檩条侧向失稳时，除了计算的强度，还需计算其稳定性

122

第七章 工具箱计算技术条件

MyMx+f

bWefxWefy

式中：b：受弯构件的整体稳定系数；

Wefx、Wefy：分别为对主轴x、y轴的有效截面抵抗矩。 V． 风吸力作用下下翼缘受压稳定性计算：

当选择计算方法1（按冷弯薄壁型钢新规范计算）、计算方法2(风吸力按GB 51022-2015式9.1.5-3计算)时，该项计算公式同 Ⅳ 风压力作用下的稳定性计算。 VI．

单跨实腹式檩条垂直于屋面的挠度v计算 卷边C型檩条 卷边Z型檩条

式中： qky

v=5qkyl4384EIx[v]

5qkcosl4v=[v]

384EIx1檩条线荷载标准值垂直于屋面方向的分量； 檩条线荷载标准值；

钢材的弹性模量；

对截面主轴x轴的毛截面惯性矩；

卷边Z形钢截面对平行于屋面坡向的x1轴的毛截面惯性矩； 檩条的跨度；

檩条的容许挠度值； 屋面坡角。

qk E Ix Ix1

l [v]



7.2.4 连续檩条计算

1. 内力分析模型

程序采用杆元有限元分析模型，考虑檩条搭接部位双檩的刚度，同时考虑冷弯薄壁型钢檩条的特殊连接方式，程序通过如下方式设置了用户可以干预搭接刚度与支座弯矩调整：1）通过输入搭接部位双檩刚度折减系数来考虑冷弯薄壁型钢檩条的特殊连接方式对双檩叠合部位考虑连接对双倍刚度的折减；2）通过输入支座负弯矩调幅系数，来考虑支座搭接区域有一定的搭接嵌套松动导致的弯矩释放。

当采用不搭接情况下（支座位置檩条不断，搭接长度输为0），支座位置也按单根檩条考虑，不考虑刚度折减与弯矩调幅。

Y方向考虑拉条也作为檩条的支撑点。 2. 荷载作用分析

考虑荷载作用组合情况同7.2.2节，可以考虑活荷的最不利布置（用户可以选

123

STS 技术条件

择）。

3. 强度稳定验算

验算规范可以选择《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB 50018-2002)和《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》(GB 51022-2015)，详细的验算公式同7.2.3节。

强度验算时，程序自动搜索在双向受弯作用下的最不利断面，找到起控制作用的断面。在搭接双檩位置，考虑双檩强度，根据双檩惯性矩比例分配各自承担的弯矩，分别进行强度验算。

7.2.5 桁架式檩条计算

1. 编制依据

《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》(GB 51022-2015) 2. 荷载作用分析

考虑荷载作用组合情况同7.2.2节。 3. 强度稳定验算

1）所有节点均应按铰接进行计算，上、下弦杆轴向力应按下式计算：

Ns=

Mxh

qxa210

对上弦杆应计算节间局部弯矩，应按下式计算：

M1x=

腹杆受轴向压力按下式计算：

Nw= Nw：腹杆的轴向力；

式中：Ns：檩条上、下弦杆的轴向力；

Vmaxsin

Mx、M1x：垂直于屋面板方向的主弯矩和节间次弯矩；

h：檩条上、下弦杆中心的距离；

qx：垂直于屋面的荷载；

a：上弦杆节间长度；

Vmax：檩条的最大剪力；

：腹杆与弦杆之间的夹角；

2）在重力荷载作用下，当屋面板能阻止檩条侧向位移时，上、下弦杆强度验算应符合

124

第七章 工具箱计算技术条件

下

列规定：

上弦杆的强度应按下式验算：

NsM+1x0.9fAn1Wn1x

式中：An1：杆件的净截面面积； Wn1x：杆件的净截面模量； f：钢材强度设计值。

下弦杆的强度应按下式验算：

Ns0.9fAn1

腹杆应按下式验算：

Nw0.9fAn1 Nw0.9f稳定

minAn1

式中：min：腹杆的轴压稳定系数，为(x,y)两者的较小值，计算长度去节点间距

强度

离；

3）在重力荷载作用下，当屋面板不能阻止檩条侧向位移时，应按下式计算上弦杆的平面外稳定：

NsM+tx1x0.9fyAn1bWn1xc

式中：y：上弦杆轴心受压稳定系数，计算长度取侧向支撑点的距离；

b：上弦杆均匀受弯整体稳定系数，计算长度取上弦杆侧向支撑点的距离。； tx：等效弯矩系数，可取0.85。

Wn1xc：上弦杆在M1x作用下受压纤维的净截面模量。 3）在风吸力作用下，下弦杆的平面外稳定应按下式计算：

Ns0.9fyAn1

式中：y：下弦杆平面外受压稳定系数，计算长度取侧向支撑点间的距离。

125

STS 技术条件

7.3 墙梁计算技术条件

7.3.1 编制依据

《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》(GB 51022-2015) 《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB 50018-2002)

《冷弯薄壁型钢结构设计手册》中国建筑工业出版社，1996.3

7.3.2 荷载组合

竖向荷载：为墙体自重 + 墙梁自重（程序自动考虑）； 水平荷载：为水平风荷载；

7.3.3 计算公式

计算墙梁的强度和稳定性时，采用荷载、强度的设计值；计算墙梁的挠度时，采用荷载的标准值和挠度的容许值。

I． 刚度最大、最小主平面内的弯矩Mx、My计算：

其计算公式可以参照檩条计算的技术条件。 II．

有竖向荷载及水平风荷载所产生的双弯矩B按下列规定确定

墙梁两侧均挂有墙板时，或单侧挂墙板、另一侧设有可阻止其扭转变形的拉杆的墙梁，取双弯矩B=0； 双力矩的计算，B=chk(l/2−2)m[1−]（见规范GB 50018-2002 附录B.4）。 k2ch(kl/2)

III． 在竖向荷载qx和水平风荷载qy作用下，墙梁所承受的剪力Vx、Vy计算：

拉条设置 无拉条 设一道拉条 设两道拉条（三分点处） IV．

126

Vx（最大支承反力） 0.5qxl Vy（最大支承反力） 0.5qyl 0.625qxl 0.367qxl 墙梁的强度计算

第七章 工具箱计算技术条件

=MyMxB++f WefnxWefnyW3Vxmaxfv 2b0t3Vymaxx=fv 2h0t式中：Mx、My：分别为刚度最大、最小主平面内的计算弯矩，取值参照檩条技术条

件中的相应公式；

B： 双弯矩；

Vxmax、Vymax：分别为竖向荷载qx和水平风荷载qy所产生的剪力；

Wefnx、Wefny：分别为对主轴x、y轴的有效净截面抵抗矩；有效截面特性的计算

技术条件详3.14节，考虑双向受弯作用；

W：毛截面扇性抵抗矩；

b0、h0：分别为墙梁截面沿x、y轴方向的计算高度； t：墙梁壁厚；

f、fv：钢材的抗拉强度和抗剪强度设计值；墙梁全截面有效时，可采用按规范

GB50018附录C的公式附C.0.1-1算得的考虑冷弯效应的强度设计值f。

V． 当墙板不能阻止墙梁侧向失稳时，迎风面风荷载作用下，其稳定性计算：

y=MyMxB++f

bxWefxWefyW

式中：bx：仅作用着Mx（不计My、B的影响）时，受弯构件的整体稳定系

数；

Wefx、Wefy：分别为对主轴x、y轴的有效截面抵抗矩；

其他符号含义同前。 VI．

墙梁上作用背风面风荷载时，内翼缘受压，其稳定性计算：

当选择计算方法1（按冷弯薄壁型钢新规范计算）、计算方法2(风吸力按GB 51022-2015式9.1.5-3计算)时，该项计算公式同 Ⅴ 风压力作用下的稳定性计算。

VII． 单跨简支墙梁挠度计算

拉条设置 无拉条 设一道拉条

最大竖向挠度计算 最大水平挠度计算 5qkxl4vxmax=[v] 384EIyqkxl4vxmax=[v] 3071EIyvymax=5qkyl4384EIx[v] 127

STS 技术条件

设两道拉条（三分点处） qkxl4vxmax=[v] 11965EIy式中： qkx、qky 分别为竖向荷载及水平荷载的标准值；

Vxmax、Vymax 分别为墙梁最大竖向挠度及最大水平变位；

E 钢材的弹性模量；

Ix、Iy 分别为墙梁截面对x、y轴的毛截面惯性矩；

l： [v]

墙梁的跨度； 墙梁的容许挠度值。

7.3.4 连续墙梁计算

1. 内力分析模型

内力分析模型同连续檩条分析模型。水平X向刚架柱为墙梁的支座点，Y方向考虑拉条也作为墙梁的支撑点。 2. 荷载作用分析

考虑荷载作用组合情况同7.3.2节。

双力矩的考虑：当单侧挂板，且墙板重量由墙梁支撑时，墙板自重对墙梁偏心荷载的作用，使墙梁产生较大的双力矩作用，这个双力矩对墙梁的承载力极为不利，按规范要求，墙梁计算时应该考虑这个双力矩作用，但对于连续墙梁规范中没有规定双力矩的计算方法，程序对于连续墙梁没有计算双力矩影响，建议按冷弯薄壁型钢规范8.3.1条，采取构造措施，减小双力矩的影响。 3. 强度稳定验算

验算规范可以选择《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB 50018-2002)和《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》(GB 51022-2015)，详细的验算公式同7.3.3节。

强度验算时，程序自动搜索在双向受弯作用下的最不利断面，找到起控制作用的断面。在搭接双墙梁位置，考虑双墙梁强度，根据双墙梁惯性矩比例分配各自承担的弯矩，分别进行强度验算。

7.4 隅撑计算技术条件

隅撑按轴心受压构件设计，轴心压力的计算按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规

128

第七章 工具箱计算技术条件

范》(GB 51022-2015)式（8.4.2）计算。

N=Af60cos

式中：A：实腹式斜梁被支撑翼缘的截面面积； f ：实腹式斜梁钢材强度设计值； ：隅称与檩条轴线的夹角。

按普通钢结构设计标准 (GB 50017-2017)轴心受压构件计算隅称的稳定应力，按附录C计算轴心受压稳定系数，并且考虑了单角钢强度设计值折减系数。

129

STS 技术条件

7.5 屋面支撑计算技术条件

屋面支撑按单拉杆件进行设计，计算简图如右图所示。对于设计剪力为作用本支撑段剪力设计值，需要用户计算后输入。容许长细比限值只对角钢起作用，对于圆钢，程序默认该圆钢带有张紧装置，对这类杆件的容许长细比规范没有。如选中优选截面计算按钮，则在计算结果文件中会给出进行优选后的截面。

7.5.1 屋面支撑作用力的计算

程序提供了支撑作用力的的计算工具，下面举例说明屋面支撑作用力的计算。 例：右图为某一厂房右端跨屋面支撑的布置在右风荷载作用下的计算简图，跨度为18米，柱距6米，厂房高度5米，直撑间距3米。Wr为山墙墙壁柱传来的节点风荷载，屋面斜撑按柔性杆件考虑，计算按轴心拉杆进行设计，受压杆件将退出工作，如计算见图中的虚线部分。

风载计算资料： w0=0.55kN/m2

计算简图

z=0.8 s=0.8

假定按作用一侧山墙面受压风载的一半考虑墙壁柱传递的风荷载，Wr节点荷载设计值：

设计剪力图（V）

Wr=1.4(0.80.80.553.05/2)=3.70kN

由简支梁法计算作用支撑各段剪力设计值，得出各支撑剪力图如上图所，图中所示剪力即为对话框中需要输入的设计剪力值，在对话框中输入需要计算跨支撑对应的剪力设计值即可（输入绝对值）。对于该算例，如要计算第一跨支撑，设计剪力项计算值为：9.25。

7.5.2 强度验算

程序计算，支撑设计内力：

130

第七章 工具箱计算技术条件

N=V cos—为支撑与竖杆夹角

=Nf Ae 强度验算：

Ae—圆钢为螺栓段的有效面积，

角钢先进行支撑连接设计，为考虑螺栓孔削弱后的净面积

对于角钢，还有长细比校核：

l ixly=

iyx=l — 为支撑的计算长度 ix，iy— 为支撑的回转半径

7.6 柱间支撑计算技术条件

柱间支撑计算模型如右图所示，柱间支撑除了可以选择按单拉杆件进行设计外，还可以考虑刚性支撑按一拉一压状态进行设计。按单拉杆件进行设计的技术条件同屋面支撑；按一拉一压状态进行设计还需要考虑受压杆件的稳定性验算，按普通钢结构设计标准(GB 50017-2017) 轴心受压杆件计算。

门形支撑的计算，采用二维平面分析程序PK11计算。

7.7 抗风柱计算技术条件

7.7.1 编制依据

《建筑结构荷载规范》 GB 50009-2001 《钢结构设计标准》GB 50017-2017

131

STS 技术条件

7.7.2 荷载组合

恒载包括：抗风柱自重，程序自动计算；用户输入的柱顶恒载；当有墙板荷载时，程序根据用户输入的墙梁位置，自动计算每根墙梁从属墙板荷载面积，再把墙板荷载导算成一个竖向集中力与附加弯矩作用于各个墙梁位置。抗风柱兼作边榀摇摆柱时，柱顶恒荷可以从平面分析结果的恒荷作用轴力中柱顶轴力获得。

活载包括：用户输入的柱顶竖向活荷。抗风柱兼作边榀摇摆柱时，柱顶活荷可以从平面分析结果的活荷作用轴力包络图中获得该抗风柱顶轴力。

风载：程序根据用户输入的风载系数，分风压力、风吸力分别计算、组合。

7.7.3 构件验算

抗风柱程序按普通钢结构规范（GB 50017-2017）压弯构件进行计算，程序对计算出的前五项基本组合设计内力，依次按照钢结构设计规范对抗风柱进行强度、平面内稳定、平面外稳定、长细比及局部稳定进行验算，挑出起控制作用的组合，对于16类焊接组合H形截面，当局部稳定不满足时，还给出了考虑有效截面后的强度、稳定验算结果。详细的构件计算技术条件详第三章柱构件的计算。程序同时还对组合6、组合7作用下的挠度进行了控制，给出了挠度验算的结果。

7.8 蜂窝梁计算技术条件

7.8.1 编制依据

《建筑结构荷载规范》 GB 50009-2012 《钢结构设计标准》 GB 50017-2017 《钢结构设计与计算》 包头钢铁设计研究院

7.8.2 荷载组合

恒载包括：蜂窝梁自重（程序自动计算，并扣除孔洞削弱），和用户输入； 活载包括：用户输入活荷。

132

第七章 工具箱计算技术条件

前两项组合为基本组合，用于构件强度、稳定验算，后一项为标准组合，用于挠度验算。

7.8.3 验算公式

(1) 各部分板件宽（高）厚比限值：

上、下翼缘外伸部分：

bt13235 fy235 fy235 fy桥部T形截面腹板：

d1tw15h0tw80墩部工形截面腹板： (2) 抗弯强度验算：

墩部实腹截面： 桥址处T形截面：

1.1Mmaxf W1MxVa=+xf

hzAT4WTmin=式中

Mmax── 蜂窝梁上作用的最大弯矩；

W1 ── 墩处实腹截面抵抗矩；

Mx

──

所验算蜂窝孔中点的弯矩；

hz ── 桥址上下T型截面的重心距； AT ── 桥址上下T型截面的面积； a

── 桥的长度；

Vx ── 所验算蜂窝孔中点的剪力。

对于桥址处T形截面的验算，程序自动对所有蜂窝孔分别进行计算，找到应力计算最大

的起控制作用的蜂窝孔。 (3) 抗剪强度验算：

支座截面：

=VSfV Itw133

STS 技术条件

对于中缝焊接成形的蜂窝梁，还要验算临近支座第1、2孔间墩腰处纵向焊缝的强度：

=V1l1fVW hztWa(4) 整体稳定验算：

1.1Mmaxf

bW0式中

b ── 梁整体稳定系数，按与梁墩处相同截面的当量实腹梁确定；

W0 ── 蜂窝梁当量实腹梁的截面抵抗矩。

(5) 挠度验算：

v=v1+v2+v3[v]

0vm =20AW1I1vV1++1+ I2AWTb2n3hl1a11Vi[v] + +12E2ITIpi=1Ip=0.36a3tW

公式中各参数的含义详见《钢结构设计与计算》（ 包头钢铁设计研究院）。

7.9 组合梁计算技术条件

7.9.1 编制依据

《建筑结构荷载规范》 GB 50009-2012 《钢结构设计标准》 GB 50017-2017

7.9.2 施工阶段的验算

当施工时未设置可靠的临时支撑时，应进行施工阶段的验算，施工阶段的验算包括强度与挠度验算。

施工阶段强度、稳定验算考虑组合：1.2恒+1.4施工(考虑可靠性标准时是1.3恒+1.5施工)，验算方法同普通钢梁，按《钢结构设计标准》（GB 50017-2017 ）进行，详见第三章。

134

第七章 工具箱计算技术条件

施工阶段挠度验算考虑组合：1.0恒+1.0施工，验算方法也同普通钢梁。

7.9.3 使用阶段的验算

使用阶段的验算包括强度验算、连接件设计、以及基于连接件设计结果的挠度验算。强度、挠度验算均不考虑板托截面。

（1） 强度验算

组合梁的强度验算采用塑性分析方法，按《钢结构设计标准》(GB 50017-2017)第14.2节进行验算。

强度验算有正弯矩作用区段的验算，对于连续梁段，在梁端负弯矩作用位置，还应对负弯矩作用区段的强度进行验算,负弯矩作用区段仅考虑有效翼板宽度范围内所配钢筋的作用，不考虑混凝土翼板的作用。

正弯矩作用区段，当塑性中和轴在混凝土翼板内,即Afbchc1fc时：

Mbexfcy

x=Af(befc) Mbehc1fcy1+Acfy2 Ac=0.5(A−behc1fc/f)

正弯矩作用区段，当塑性中和轴在钢梁内,即Afbchc1fc时：

负弯矩作用区段：

M'Ms+Astfst(y3+y4/2) Ms=(S1+S2)f

式中 参数的意义详见《钢结构设计规范》第14.2.1条 （2） 抗剪连接件设计

程序根据《钢结构设计规范》(GB 50017-2017)第14.3节，按完全抗剪连接对组合梁进行抗剪连接设计。

圆柱头焊钉（栓钉）连接件的抗剪承载力：

槽钢连接件的抗剪承载力：

cNV=0.43AsEcfc0.7Asf

135

STS 技术条件

cNV=0.26(t+0.5tw)lcEcfc

弯筋连接件的抗剪承载力：

cNV=Astfst

压型钢板混凝土组合板做翼缘的组合梁，采用栓钉作为抗剪连接件，其栓钉的抗剪承载力设计值应分别按以下情况进行折减:

当压型钢板板肋平行于钢梁布置时，且bwhe1.5时,折减系数：

v=0.6bwhehd−heh1

ehd−heh1

e当压型钢板板肋垂直于钢梁布置时，折减系数：

v=0.85bwn0he对于负弯矩区段，连接件的抗剪承载力设计值乘以折减系数0.9。

剪跨区段按组合1进行划分，每个剪跨区段内钢梁与混凝土翼板交界面的纵向剪力Vs按下列方法确定：

位于正弯矩区段的剪跨，Vs取Af和behc1fc中的较小者；

位于负弯矩区段的剪跨： Vs=Astfst 每个剪跨区段内需要的连接件总数：

nf=VsNvc

式中 参数的意义详见《钢结构设计标准》第14.3节

每个剪跨区段，按计算所得连接件数量，在对应剪跨区内均匀布置。 （3） 挠度验算

组合梁挠度按弹性方法进行计算，并按《钢结构设计规范》(GB 50017-2017)第14.4.2条的规定考虑混凝土翼板和钢梁之间的滑移效应对组合梁的抗弯刚度进行折减。

考虑到混凝土的徐变，对组合梁的挠度计算，按短期效应（标准组合）和长期效应（准永久组合）分别进行计算。

标准组合：1.0恒+1.0活

准永久组合：1.0恒+q×0.7×1.0活 （q— 活荷的准永久值系数）

对这两种组合分别采用不同的钢材与混凝土弹性模量比值，不同的换算截面惯性矩和滑移效应刚度折减系数。

组合梁考虑滑移效应的折减刚度按下式计算：

136

第七章 工具箱计算技术条件

刚度折减系数：

B=EIeq1+

=0.4−3 2(jl)式中 参数的意义详见《钢结构设计标准》第14.4节。

当施工阶段未设置可靠的临时支撑时，使用阶段的挠度应叠加施工阶段由于钢梁的变形产生的挠度，并进行控制。

137

STS 技术条件

7.10 简支梁计算技术条件

简支梁计算工具按单跨简支梁根据输入的恒、活荷载进行内力分析，在内力分析基础上自动进行荷载组合。

前两个组合为基本组合，用于简支梁的强度稳定校核，后一个组合为标准组合，用于钢梁的挠度校核。

简支梁默认情况是不考虑抗震的，对于焊接工形截面简支梁，当腹板高厚比

80235时，程序自动按钢结构设计规范6.4节考虑屈曲后强度计算。 fy7.11 连续梁计算技术条件

连续梁计算工具可以考虑多跨连续情况下，根据双向输入的恒、活荷载进行双向受弯内力分析，在内力分析基础上自动进行荷载组合，考虑的组合同简支梁。

连续梁在整体稳定计算时，平面外计算长度根据平面外输入的支座点位置自动确定，取相邻支座点之间的距离作为平面外的计算长度取值，如果平面外没有输入支座，则平面外计算长度取所在跨的跨度。

138

第八章 钢结构防火设计

第八章 钢结构防火设计

8.1 钢结构防火设计基本方法 8.1.1 防火组合

钢结构防火设计时，应采用火灾组合。组合原则如下：

𝑆𝑚=𝛾0𝑇(𝛾𝐺𝑆𝐺𝑘+𝑆𝑇𝑘+∅𝑓𝑆𝑄𝑘) 𝑆𝑚=𝛾0𝑇(𝛾𝐺𝑆𝐺𝑘+𝑆𝑇𝑘+∅𝑞𝑆𝑄𝑘+∅𝑤𝑆𝑤𝑘)

𝑆𝑚 ——荷载（作用）效应组合的设计值； 𝑆𝐺𝑘 ——按永久荷载标准值计算的荷载效应值；

𝑆𝑇𝑘 ——按火灾下结构的温度标准值计算的作用效应值； 𝑆𝑄𝑘 ——按楼面或屋面活荷载标准值计算的荷载效应值； 𝑆𝑤𝑘——按风荷载标准值计算的荷载效应值；

𝛾0𝑇 ——结构重要性系数；对于耐火为一级的建筑，取1.1；对其他建筑，取1.0； 𝛾𝐺 ——永久荷载的分项系数，一般可取1.0；当永久荷载有利时，取0.9； ∅𝑤 ——风荷载的频遇值系数，取0.4； ∅𝑓——楼面或屋面活荷载的频遇值系数，取； ∅𝑞——楼面或屋面活荷载的准永久系数，取。

防火组合按荷载规范规定，属于偶然组合，在组合系数的考虑上，不受其他规范或标

准的影响。同时偶然组合的验算结果只用于防火设计，不影响正常基本组合和标准组合的验算结果。

其中的火灾下的温度效应，按《建筑钢结构防火技术规范》3.2.5条1款规定，对梁柱

构件可不考虑。考虑到二维设计中主要的构件都是梁柱，所以实际软件计算时也没有考虑火灾下的温度效应。

8.1.2 防火设计方法

按《建筑钢结构防火技术规范》3.2.6条规定，构件的耐火验算和防火设计，可采用耐

139

STS 技术条件

火极限法、承载力法或临界温度法。在该条的条文说明中，规范解释这三种方法是等效的，可采用任意一种进行设计。目前程序采用的是临界温度法。临界温度法的计算原则表达如下：

𝑇𝑑≥𝑇𝑚

𝑇𝑑—— 构件的临界温度；

𝑇𝑚 ——在设计耐火极限时间内构件的最高温度。

8.1.3 防火保护材料

防火保护材料目前程序中可选择膨胀型和非膨胀型，这两种都属于防火涂料。对于钢

管混凝土柱可专门定义金属网抹M5砂浆。

防火保护的做法目前支持两种形式，一种是常规的周圈涂刷涂料；另一种是针对H型

截面，可采用外包的方式刷涂料，具体做法可见下图。

同时，当构件为梁时，程序会自动考虑梁上的楼板情况，进行上翼缘表面积的扣除。

8.2 钢结构的温度计算 8.2.1 火灾升温曲线

软件支持普通的纤维类火灾（标准升温曲线）和烃类火灾两种升温曲线的选择。对纤

维类火灾，升温曲线如下：

𝑇𝑔−𝑇𝑔0=345𝑙𝑔⁡(8𝑡+1)

140

对烃类火灾，升温曲线如下：

第八章 钢结构防火设计

𝑇𝑔−𝑇𝑔0=1080×(1−0.325𝑒−𝑡⁄6−0.675𝑒−2.5𝑡)

𝑡 ——火灾持续时间（min）；

𝑇𝑔——火灾发展到t时刻的热烟气温度(℃) ； 𝑇𝑔0——火灾前室内环境的温度 (℃)。

这里需要注意的是，当采用烃类的升温曲线时，由于这是非标准升温曲线，用于计算

的曝火时间和热烟气平均温度需要采用等效值。等效的原则采用规范6.1.3的面积等效原则，即按实际曝火时间计算的标准升温曲线的积分面积与烃类升温曲线的积分面积进行换算，得到等效曝火时间Te和对应的热烟气平均温度Tge，用此值来进行后面的构件升温设计。

8.2.2 钢构件升温计算

火灾下无防护钢构件的温度可按下式进行计算：

∆𝑇𝑠=𝛼∙

1𝐹

∙∙(𝑇𝑔−𝑇𝑠)∆𝑡 𝜌𝑠𝑐𝑠𝑉

𝛼=𝛼𝑐+𝛼𝑟

(𝑇𝑔+273)4−(𝑇𝑠+273)4

𝛼𝑟=𝜀𝑟𝜎 𝑇𝑔−𝑇𝑠

火灾下有防火保护的钢构件温度可按下式进行计算：

141

STS 技术条件

∆𝑇𝑠=𝛼∙

对膨胀型防火涂料：

1𝐹𝑖

∙∙(𝑇𝑔−𝑇𝑠)∆𝑡 𝜌𝑠𝑐𝑠𝑉

1 𝑅𝑖𝜆𝑖 𝑑𝑖

𝛼=

对非膨胀型防火涂料：

𝛼=

以上具体的参数定义可参见《建筑钢结构防火技术规范》（GB 51249-2017）6.2章。目

前程序只支持轻质防火保护层的设计。如果是非轻质保护层，按轻质保护层进行设计，结果也是偏保守的。

在设计时，程序会同时计算无防护的钢构件升温，如果无防护下钢构件的升温温度小

于临界温度，则软件会提示该构件无需设置防火保护。

8.3 钢结构耐火计算与保护层设计 8.3.1 基本钢构件设计

基本钢构件的设计采用的是临界温度法。构件按照不同的受力情况分为轴心受力构件、

单轴受弯构件、压弯构件。构件的荷载比采用火灾组合下的内力、钢结构规范对应的构件验算公式计算。

程序提供保护层厚度的自动调整计算，即按规范6.2.2章的精确方法，自动计算保护层

厚度，保证构件的升温小于临界温度。

对轴心受力构件，强度按规范表7.2.1取临界温度，如果受压构件，则还要按表7.2.2

取临界温度。

对单轴受弯构件，强度按规范表7.2.1取临界温度，稳定按表7.2.3取临界温度。 对压弯/拉弯构件，强度按规范表7.2.1取临界温度，如果需要计算稳定，则按表7.2.5

取临界温度。

如果构件荷载比的验算有一项超过0.9时，则不再计算其临界温度；如果荷载比小于

0.3时，则按0.3进行取值。

142

最终的临界温度Td，按各项计算出的临界温度取小值。

第八章 钢结构防火设计

𝑇𝑑=min{𝑇𝑑1,𝑇𝑑2,𝑇𝑑3}

目前防火验算只针对普通的钢构件起作用，对格构式以及薄壁构件目前不进行设计。

8.3.2 钢管混凝土柱

钢管混凝土柱的设计采用规范第八章的验算公式进行设计。但要注意的是，由于规范

的，只有满足以下条件的钢管混凝土柱才能进行防火设计，其他的情况将输出“不满足规范要求，不进行防火设计”：

1、 钢管钢号为Q235、Q345、Q390、Q420； 2、 混凝土等级为C30~C80;

3、 钢管混凝土截面的含钢率为0.04~0.20； 4、 柱长细比为10~60；

5、 圆管混凝土的截面外直径为200mm~1400mm,荷载偏心率e/r为0~3.0； 6、 矩形钢管混凝土截面的短边长为200mm~1400mm,荷载偏心率e/r为0~3.0。

8.3.3 组合梁

组合梁也采用的临界温度法，其荷载比的计算同钢结构标准计算方法，对应的临界温

度可根据端部约束条件查表8.3.6得到。注意如果是一端刚接一端铰接的构件，程序默认按两端铰接进行查表。

同时需要注意表8.3.6中不同耐火极限下给出的不能设计的荷载比上限是不同的。只

要是超过当前的荷载比上限，则无法进行防火设计。

143

STS 技术条件

附录A 参考规范手册

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15.

钢结构设计规范（GB 50017-2003），北京，2003 钢结构设计标准（GB 50017-2017），北京，2017 建筑抗震设计规范（GB 50011-2010），北京，2010 冷弯薄壁型钢结构技术规范 (GB 50018-2002)，北京，2002 门式刚架轻型房屋钢结构设计规范（GB 51022-2015），北京，2016 轻型钢结构设计规程（上海市标准DBJ08-68-97），上海，1998 钢管混凝土结构设计与施工规程（CECS 28-2012），北京，2013 波浪腹板钢结构应用技术规程(CECS290:2011)，北京，2011 波纹腹板钢结构技术规程（CECS291:2011）,北京，2011

赵熙元主编，建筑钢结构设计手册（上、下），冶金工业出版社，1995.12 李星荣主编，钢结构连接节点设计手册（第二版），中国建筑工业出版社，2005.4 柴 昶主编，热轧H型钢设计应用手册，中国计划出版社，1998.12

喻立安主编，建筑结构设计施工图集—钢结构，中国建筑工业出版社，1995.8 汪一骏等，钢结构设计手册，中国建筑工业出版社，2004.1 建筑制图标准汇编，中国计划出版社，2003.1

144

附录B 技术条件修改要点

附录B 技术条件修改要点

2019年9月份版本，技术条件主要修改点如下：

➢ 按《钢结构设计标准》（GB 50017-2017）修改，增加宽厚比等级，修改构件验算公式和

节点域验算公式。

➢ 增加一种新的柱脚设计方法。 ➢ 增加第八章，钢结构防火设计。

2016年9月份版本，技术条件主要修改点如下：

➢ 按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》（GB 51022-2015，2016年版）增加设计用钢

材强度值。

➢ 按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》（GB 51022-2015，2016年版）对荷载组合展

开时，风荷载分别考虑左风1、右风1、左风2、右风2、左风3、右风3，地震荷载分别考虑左地震、右地震。

➢ 按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》（GB 51022-2015，2016年版）修改构件设计

技术条件。

➢ 按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》（GB 51022-2015，2016年版）增加构件计算

长度系数的技术条件。

➢ 按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》（GB 51022-2015，2016年版）修改工具箱檩

条的技术条件。增加桁架式檩条的技术条件。

➢ 按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》（GB 51022-2015，2016年版）修改工具箱隅

撑的技术条件。

2013年11月份版本，技术条件主要修改点如下：

➢ 按《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）修改荷载基本组合：增加了使用年限的调整

系数；

➢ 节点设计调整：增加几种基本连接的例题；

➢ 按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS102:2002，2012年版）增加节点转动刚

度的验算；

➢ 按《波浪腹板钢结构应用技术规程》(CECS290:2011)和《波纹腹板钢结构技术规程》

145

STS 技术条件

（CECS291:2011）增加了构件的验算。

2010年12月份版本，技术条件主要修改点如下：

➢ 按《建筑抗震规范》（GB50011-2010）修改地震作用计算：地震影响系数计算调整，增

加I0类场地土类别，增加6度最小地震剪力系数；

➢ 钢结构类型调整：增加多层钢结构厂房结构类型，钢框架结构取消12层为界的多高层

划分；

➢ 增加钢结构的抗震等级；

➢ 扩充单榀计算允许的最大震动质点数量，由最多200个震动质点提高到1000个； ➢ 修改承载力抗震调整系数；

➢ 增加单层钢结构厂房按“低延性、高弹性承载力”性能设计内容；

➢ 修改宽厚比、高厚比控制指标，轻型屋盖单层厂房，按“低延性、高弹性承载力”性能

设计，构件满足2倍地震作用组合下承载力要求，可以仅按钢结构设计规范弹性设计控制，满足1.5倍地震作用组合下承载力要求，可按抗震规范9.2.14条条文说明B类控制板件宽厚比限值；

➢ 修改长细比控制方式，增加程序自动按规范要求确定长细比允许值选项。程序自动确定

允许长细比时，除了遵循钢结构设计规范外，同时执行抗震规范要求，对于框架结构，根据抗震等级按抗震规范8.3.1条选用，单层钢结构厂房、多层钢结构厂房根据轴压比分别按抗震规范9.2.13、H.2.8确定；

➢ 改进荷载组合，柱吊车予组合由6组调整为8组，改进吊车作用下的无风组合，有吊车

时荷载组合数量增加；

➢ 改进活荷不利布置考虑方式，可以每组互斥活荷分开考虑是否不利布置；

➢ 改进排架柱按钢结构设计规范阶形柱计算长度确定方式，当与实腹梁刚接时，可以选择

自动按铰接排架柱确定计算长度；

➢ 改进基础设计，增加可以用户输入基底零应力区比例、基础边缘高度，当基础底面

宽度小于或等于柱宽加两倍基础有效高度时，增加截面受剪承载力计算； ➢ 改进混凝土构件按《混凝土结构设计规范》（GB50010-2011）进行配筋设计； ➢ 全楼连接设计按《建筑抗震规范》（GB50011-2010）8.2.5条修改节点域验算； ➢ 全楼连接设计按《建筑抗震规范》（GB50011-2010）8.2.修改节点抗震极限承载力验

146

附录B 技术条件修改要点

算，增加柱脚节点的强节点弱构件要求；

➢ 全楼连接设计的梁端连接补强方式增加加腋、加宽翼缘两类加强方式； ➢ 全楼连接设计增加箱型截面柱贯通式加劲肋做法； ➢ 全楼连接设计增加柱拼接位置安装耳板的设置； ➢ 全楼连接设计增加梁托柱连接设计。

2008年4月份版本，技术条件主要修改点如下：

➢ 门式刚架、框排架中增加三维建模、二维计算功能，自动计算所有横向榀，自动导算纵

向榀支撑计算的风荷载、地震质点质量和刹车力，并自动计算纵向支撑榀。自动模拟抽柱情况下的托梁支座刚度；

➢ 增加悬挂吊车的计算，考虑悬挂吊车情况下梁跨中的内力予组合与梁的弹性挠度的控

制；

➢ 增加双层吊车空车轮压的导算；

➢ 增加对梁柱构件不同钢号的指定与计算校核；

➢ 对工形截面可以设置加劲肋，并按设置加劲肋以后的情况进行承载力与局部稳定的计

算；

➢ 相容活荷、互斥活荷分开考虑不利布置；

➢ 柱上均布风荷载作用方向改为垂直于构件作用，解决桁架类结构风载自动布置与计算问

题；

➢ 增加多类大型实腹组合、格构组合截面的定义与计算，格构式组合截面柱缀条可以选择

剖分T型钢，缀条和构件分肢可以采用不同钢号，缀条可以设置附加缀条来减小计算长度；

➢ 补充了分肢局部稳定计算、腹板屈曲后有效截面计算、分肢缀材的长细比控制，完善了

格构式组合截面柱的计算校核内容；

➢ 改进多杆汇交支座的支座反力合成与基础设计； ➢ 增加二维计算程序考虑竖向地震作用的计算； ➢ 增加滑动支座和约束支座定义和计算；

➢ 新增弹性支座的建模与计算功能，可以用于模拟托梁的支座；

147

STS 技术条件

➢ 增加二维管桁架的连接设计与施工图；

➢ 全楼连接设计增加双槽钢柱的连接设计、钢梁与混凝土柱墙的连接设计； ➢ 新增连续梁计算工具；

➢ 支撑计算工具中，新增多类支撑的计算与施工图； ➢ 增加型钢库的用户维护功能；

➢ 三维框架中增加格构式组合截面、实腹式组合截面、薄壁型钢组合截面的定义、三维分

析与构件验算；

➢ 增加任意截面的定义与三维分析。

2005年4月份版本，技术条件主要修改点如下：

➢ 变截面工形、箱形截面腹板的高厚比，当按钢结构规范验算时，仅按抗震规范对截面的

不利部位（高厚比较大端）进行控制，改为按平均截面控制（不考虑抗震结构，也按钢结构规范不变截面验算公式相应控制）；

➢ 工形压弯构件（柱构件）按钢结构规范验算时，当＞120235/fy时，受弯构件整

体稳定系数b的计算由采用附录B.5近似计算公式的计算改为按附录B.1计算； ➢ 焊接组合工形截面、格构柱焊接组合工形截面分肢绕弱轴轴压截面分类由程序默认按最

不利情况取值改为用户根据加工情况在截面定义时人工制定；

➢ 按钢结构规范验算时，在非抗震地区或抗震地区高厚比满足抗震规范要求的前提下，焊

接组合等截面梁按规范4.4节考虑腹板屈曲后强度验算满足后，梁腹板高厚比不作为控制条件（超限信息中取消输出），柱构件按规范5.4.6节考虑腹板有效截面验算满足后，柱腹板高厚比也不作为控制条件；

➢ 门式刚架梁、柱构件强度验算中，增加腹板抗剪强度验算输出；

➢ 增加门式刚架变截面梁、柱构件，当截面高度变化率60mm/m时，根据规程

CECS102:2002第6.1.1条第6项，按不考虑截面抗剪屈曲后强度来控制截面的高厚比； ➢ 二维分析中，新增抗风柱的计算与校核，可以考虑垂直于端榀刚架平面的山墙风载作用

下的强度、稳定与挠度校核；

➢ 结构变形控制中，新增多层、高层钢框架采用平面分析时，层间位移角的计算输出，挠

度根据所选验算规范，按绝对挠度、相对挠度分别控制；

148

附录B 技术条件修改要点

➢ 地震作用计算时，增加振型参与质量系数的计算与输出，用以判断是否选取了足够的振

型数量（振型参与质量系数≥90%时，表示振型数量足够）；

➢ 三维框架连接节点设计改进了主次梁连接设计；改进了归并；完成了埋入式柱脚，包脚

式柱脚的设计与施工图，新增当梁柱刚性连接不满足抗震规范8.2.时，采用加盖板的形式进行加强，施工图对应修改；

➢ 配合新版本（PKPM2005版）TAT、SATWE，可以完成框架结构顶层为轻型门式刚架时，

考虑屋面风荷载，构件按照门式刚架规程计算，可以完成框架部分节点按照框架连接设计，顶层门式刚架部分节点按照门式刚架连接设计，整体绘制施工图；

➢ 三维框架设计中，新增三维框架设计图模块，改进节点归并方式，按杆件端部进行归并，

自动生成全套主框架设计图，包括：图纸目录、设计总说明、柱脚锚栓布置图、各层构件平面布置图、纵横立面图、节点详图、钢材统计表； ➢ 新增连续墙梁计算工具；

➢ 增加直接焊接钢管桁架节点计算工具； ➢ 增加螺栓、焊缝连接计算，以及专业绘图工具； ➢ 吊车梁设计新增变截面位置的强度和疲劳计算； ➢ 支撑计算工具中，新增可以考虑门形支撑的计算； ➢ 组合梁设计工具中，新增可以考虑部分抗剪组合梁的设计。

149

STS 技术条件

附录C 梁柱标准截面数据

在标准截面中，M表示构件的材料类型。

如M＝6，则为混凝土材料；如M＝5，则为钢材料。

所有截面的参数含义均见图，柱0度布置时，截面图中X轴与框架平面的方向垂直，梁0度布置时，截面中的Y轴方向与框架竖向一致。

将整个框架上的柱梁截面归纳为NEL类，每类标准截面按如下格式填写数据：

1. 矩形截面(实心截面，空心截面)

2. 箱形截面

3. 工形截面

KIND＝2，B，H，Tw，T1，T2，M 截面宽度 截面高度

B H

Tw T1，T2

KIND＝15，B，H，T1，T2，M 截面宽度 截面高度 截面壁厚

B H T1，T2

KIND＝1，B，H，M 截面宽度 截面高度

B H

截面腹板厚度 截面翼缘厚度

150

附录C 梁柱标准截面数据 4. H形截面 KIND＝16，B1，B2，H，Tw，T1，T2，M, NType 截面翼缘宽度 截面高度 H Tw T1，T2 NType 5. 圆形截面(实心，空心，钢管砼) KIND＝3，D，M KIND＝17，D，T，M，NType KIND＝81，D，T，M，H1 KIND＝76，D 截面直径 D 截面壁厚 T(只对空心截面)

混凝土标号H1(只对钢管混凝土截面) 76类截面为国标GB 702-86 圆截面型钢 轴压截面分类

6. 加腋截面梁

KIND＝4，B，H，YH1，YL1，YH2，HL2，M 梁截面宽 梁截面高

B (米) H (米)

YL1(米) YH2 YL2

NType

截面腹板厚度 截面翼缘厚度 B1，B2 轴压平面外截面分类 左梁端加腋突出部高 YH1(米) 左加腋部分长度 右加腋突出部高 右加腋部分长度

7. 任意截面

KIND＝5，I，A，E （以指数表示，交互输入所有数据都要输入整数） 截面惯性矩 I(cm4) 截面面积 弹性模量

A(cm2) E(N/mm2)

151

STS 技术条件

8. 带刚域矩形截面

KIND＝6，B，H，RI，RJ 左(下)刚域长度 RI 右(上)刚域长度 RJ

9. 刚性杆截面

KIND＝9，无其他参数

10. 变截面矩形

KIND＝7，B，H1，H2，M 梁截面宽

B(米)

左端截面高 H1(米)

右端截面高 H2(米)

11. T形梁

KIND＝18，B，H，T1，T2，M，NType 截面宽度 B 截面高度

H

截面翼缘厚度 T1 截面腹板厚度 T2 轴压平面外截面分类

NType

KIND＝19，B1，B2，H，T1，T2，M 截面翼缘宽度 B1，B2 截面高度

H

截面翼缘厚度 T1

截面腹板厚度 T2

12. Z形截面

KIND＝20 (-20)，B1，B2，T1，T2，Tw，M 截面种类 IK，IK＝-20时，截面对Y对称 截面宽度 B1，B2

截面高度

H

152

截面翼缘厚度 T1，T2 截面腹板厚度 Tw

13. 槽形截面

KIND＝21，Tw，H，B1，B2，T1，T2，M 截面腹板厚度 Tw 截面高度

H

截面翼缘宽度 B1，B2

截面翼缘厚度 T1，T2

14. 十字形截面1

KIND＝22，B1，B2，H1，H2，Tw，T，M 截面宽度 B1，B2 截面高度

H1，H2

截面腹板厚度 Tw

截面翼缘厚度 T

15. 十字形截面2

KIND＝23，B，BI，H，HI， T1，T2，T3，T4，M 截面宽度 B 截面翼缘宽度 BI 截面高度

H

截面翼缘高度 HI 截面腹板厚度 T1，T2 截面翼缘厚度 T3，T4

16. L形截面

KIND＝24，B，H，Tw，T 截面宽度 B 截面高度

H

附录C 梁柱标准截面数据

153

STS 技术条件

截面腹板厚度 Tw 截面翼缘厚度 T 17. 正多边形截面(实心，空心)

KIND＝25，多边形边数N，外接圆直径D，M KIND＝26，多边形边数N，外接圆直径D，T，M 截面壁厚

T

18. H型、箱形变截面4

H形变截面 KIND＝27

KIND，B1，B2，H1，H2，TW，T1，T2，NType 工字形截面上下翼缘宽 B1, B2 杆件两端截面高度 H1, H2 腹板厚度 TW 上下翼缘厚度 T1, T2 轴压平面外截面分类 NType

箱形变截面 KIND＝28

19. H形，箱形的加腋梁

154

KIND，B，H1，H2，T1，T2，M 箱形截面宽度 B

杆件两端截面高度 H1，H2 腹板厚度 T1 翼缘厚度 T2

附录C 梁柱标准截面数据

H形两端加腋梁 KIND＝29

B KIND，B，H，TW，T1，T2，YH1，YL1，YH2，YL2，M 工形截面翼缘宽度(下翼缘宽度必须相等) 工形截面高度 H 腹板厚度

下翼缘厚度 T1 上翼缘厚度 T2 左腋加腋部分高度 YH1 右腋加腋部分长度 右腋加腋部分高度 右腋加腋部分长度

YL1 YH2 YL2 KIND＝30

TW

箱形截面两端加腋梁 箱形截面宽度 B 箱形截面高度 H 腹板厚度 翼缘厚度

T1 T2

KIND，B，H，T1，T2，YH1，YL1，YH2，YL2，M

左腋加腋部分高度 左腋加腋部分长度 右腋加腋部分高度 右腋加腋部分长度

YH1 YL1 YH2 YL2

20. 型钢截面(热轧型钢截面，及组合截面)

1) 标准工字钢截面

KIND＝31，类型ID，截面型号TYPE1，TYPE2 ID 工字钢类型 ID＝1 ID＝2 TYPE1 TYPE2

为普通热轧工字钢 为轻型热轧工字钢 为截面的型号的高度

为截面型号中的字母，无字母时填0， 有字母时对字母a，b，c分别填写1，2，3

155

STS 技术条件

例如，对普通工字钢I25a，填写的数据是31，1，25，1 对轻型工字钢I40，填写的数据是：31，2，40，0

2) 标准槽钢截面

例如，对普通槽钢[25a，填写的数据是32，1，25，1 对轻型槽钢[40，填写的数据是：32，2，40，0

3) 热轧角钢截面

例如，对等边角钢L50×4，填写的截面数据是33，1，50，4

对不等边角钢L180×110×12，填写的数据是33，2，180，110，12

4) 热轧角钢组合截面

156

KIND＝32，类型ID，截面型号TYPE1，TYPE2 ID 槽钢类型 ID＝1 ID＝2 TYPE1 TYPE2

为普通热轧槽钢 为轻型热轧槽钢 为截面的型号的高度

为截面型号中的字母，无字母时填0， 有字母时对字母a，b，c分别填写1，2，3

KIND＝33，类型ID，截面型号TYPE1，TYPE2，(TYPE3) ID 角钢类型 ID＝1 ID＝2

为等边角钢 为不等边角钢

对等边角钢填写两个数据TYPE1，TYPE2

TYPE1和TYPE2为等边角钢的型号数据，TYPE1×TYPE2 对不等边角钢填写三个数据TYPE1，TYPE2，TYPE3 TYPE1，TYPE2，TYPE3为不等边角钢的型号数据，

KIND＝34，类型ID，截面型号TYPE1，TYPE2，(TYPE3)，DIST ID 角钢组合方式 ID＝1

为等边角钢

附录C 梁柱标准截面数据

ID＝2 为不等边角钢长边组合 ID＝3 为不等边角钢短边组合 ID＝4 为等边角钢十字组合 ID＝5 为等边角钢双片支撑 ID＝6

为不等边角钢双片支撑

对等边角钢填写两个数据TYPE1，TYPE2

TYPE1和TYPE2为等边角钢的型号数据，TYPE1×TYPE2 对不等边角钢填写三个数据TYPE1，TYPE2，TYPE3 TYPE1，TYPE2，TYPE3为不等边角钢的型号数据， DIST

为组合角钢的间距，单位 m

当ID＝5、6时，B3, T3, H3 分别表示缀板的宽、厚、间距 例如，对等边角钢L50×4，组合间距为0.01m 填写的截面数据是33，1，50，4，0.01 对不等边角钢L180×110×12，长边组合，组合间距为0.01m， 填写的数据是33，2，180，110，12，0.01 对不等边角钢L180×110×12，短边组合，组合间距为0.01m，

填写的数据是33，3，180，110，12，0.01

5) 标准槽钢组合截面 KIND＝35，类型ID，截面型号TYPE1，TYPE2，DIST ID 槽钢组合方式

ID＝1，普通槽钢组合，2个，] [ ID＝2，普通槽钢组合，2个，[ ] ID＝3，轻型槽钢组合，2个，] [ ID＝4，轻型槽钢组合，2个，[ ] TYPE1 为截面的型号的高度

TYPE2 为截面型号中的字母，无字母时填0，

有字母时对字母a，b，c分别填写1，2，3 DIST

截面组合间距，单位

m

例如，对普通槽钢[25a，组合方式[ ]，尖到尖的距离0.0， 填写的数据是35，2，25，1，0.0

157

STS 技术条件

对轻型槽钢[40，组合方式] [，背到背的距离0.01， 填写的数据是：35，3，40，0，0.01 6) 欧洲标准宽翼缘H型钢

KIND＝36，H，B H B

为截面的型号的高度 为截面的型号的宽度

例如，欧洲标准宽翼缘H型钢HE200A，填写的数据是36, 190, 200 7) 日本标准宽翼缘H型钢

KIND＝37，H，B H B

为截面的型号的高度 为截面的型号的宽度

例如，日本标准宽翼缘H型钢截面300×150，填写的数据是37, 300, 150 8) 美国标准宽翼缘H型钢

KIND＝38，H，B H B

为截面的型号的高度 为截面的型号的宽度

例如，美国标准宽翼缘H型钢截面W360×370×134，填写的数据是38, 356, 369 9) 国标 H 型钢

KIND＝39，H，B H B

为截面的型号的高度 为截面的型号的宽度

例如，国标 H 型钢截面388×402，填写的数据是39, 388, 402 10) 高频焊接H型钢

例如，高频焊接H型钢截面规格为200×100×3×3，填写的数据是40, 16 11) 剖分T型钢截面

KIND＝66，H，B H B

为截面的型号的高度 为截面的型号的宽度

KIND＝40，No.

No 为该型钢截面在该类型钢库中的编号

158

21. 实腹式组合截面

1) 工字钢翼缘上焊钢板 KIND＝41 KIND，TYPE1，TYP2，ID，T，H TYPE1, TYPE2, 工字钢型号 如I20a: TYPE1＝20，TYPE2＝1 ID＝1 热轧普通工字钢 ID＝2 热轧轻型工字钢

ID＝36～39 欧标、日标、美标、国标H型钢 T，H

钢板厚度与宽度

2) 双槽钢加钢板 KIND＝42

KIND，TYPE1，TYP2，ID，Tw，H TYPE1, TYPE2, 槽钢型号 如[20a: TYPE1＝20，TYPE2＝1 ID＝1 热轧普通槽钢 ID＝2 热轧轻型槽钢 Tw 中间腹板厚度 H

组合截面高度

3) 槽钢与工字钢加钢板 KIND＝43

KIND，TYPE1，T1，ID1，TYP2，T2，ID2， Tw，H

TYPE1，T1 工字钢型号 如I20a: TYPE1＝20，T2＝1 ID1＝1 热轧普通工字钢 ID1＝2 热轧轻型工字钢

ID1＝36～39 欧标、日标、美标、国标H型钢 TYPE2，T2 槽钢型号 如[20a: TYPE1＝20，T1＝1 ID2＝1 热轧普通槽钢 ID2＝2 热轧轻型槽钢 Tw 中间腹板厚度 H 组合截面高度

附录C 梁柱标准截面数据

159

STS 技术条件

4) 双工字钢加钢板 KIND＝44

KIND，TYPE1，TYP2，ID，Tw，H TYPE1, TYPE2, 工字钢型号 如I20a TYPE1＝20，TYPE2＝1 ID＝1 热轧普通工字钢 ID＝2 热轧轻型工字钢

ID＝36～39 欧标、日标、美标、国标H型钢 Tw H

中间腹板厚度 组合截面高度

5) 双角钢加钢板和热轧工字钢组合KIND＝45

KIND，ID1，TYPE1，TYPE2，(TYPE3)，TT1，TT2，ID2，T，H1，Tw，H ID＝1 ID＝2 ID＝3

热轧等边角钢TYPE1(边长)，TYPE2(厚度)，TYPE3(空缺) 热轧不等边角钢短边与钢板相连， 热轧不等边角钢，长边与钢板相连，

工字钢型号 如I20a：TT1＝20，TT2＝1

TYPE1(长边边长)，TYPE2(短边边长)，TYPE3(厚度) TT1，TT2

ID2＝1 热轧普通工字钢 ID2＝2 热轧轻型工字钢

ID2＝36～39 欧标、日标、美标、国标H型钢 T, H1 H

边钢板的厚度、宽度 组合截面高度

Tw 中间腹板厚度 6) 两槽钢与工字钢组合 KIND＝46

KIND，TYPE1，T1，ID1，TYP2，T2，ID2 TYPE1，T1 工字钢型号 如I20a: TYPE1＝20，T1＝1 ID1＝1 热轧普通工字钢 ID1＝2 热轧轻型工字钢

ID1＝36～39 欧标、日标、美标、国标H型钢 TYPE2，T2 槽钢型号 如[20a TYPE2＝20，T2＝1 ID2＝1 热轧普通槽钢 ID2＝2 热轧轻型槽钢

160

附录C 梁柱标准截面数据

7) 双焊接工字钢加钢板组合 KIND＝47 KIND，B，HH，Tww，T1，Tw，H B，HH，Tww，T1:

焊接工字钢宽、高，腹板厚度，翼缘厚。 Tw 中间腹板厚度 H

中间截面高度

8) 钢板和热轧工字钢组合

KIND＝48

KIND，TYPE1，TYP2，ID，T，H1，Tw，H TYPE1, TYPE2 工字钢型号 如I20a: TYPE1＝20，TYPE2＝1 ID＝1 热轧普通工字钢 ID＝2 热轧轻型工字钢

ID＝36～39 欧标、日标、美标、国标H型钢 T, H1 Tw H

9) 双角钢带钢板焊接工字钢组合KIND＝49

KIND，ID1，TYPE1，TYPE2，(TYPE3)，B，HH，Tww，T，T1，H1，Tw，H ID＝1 ID＝2

ID＝3

热轧等边角钢TYPE1(边长)，TYPE2(厚度)，TYPE3(空缺)

热轧不等边角钢短边与钢板相连，TYPE1(长边边长), TYPE2(短边边长), TYPE3(厚度)

热轧不等边角钢，长边与钢板相连， TYPE3(厚度) 边钢板厚度，宽度 中间腹板厚度 组合截面高度

TYPE1(长边边长), TYPE2(短边边长), B，HH，Tww，T

焊接工字钢宽，高，腹板、翼缘厚度 T1，H1 Tw H

161

边钢板厚度、宽度 中间腹板厚 组合截面高度

STS 技术条件

10) 钢板和焊接工字钢的组合KIND＝50 KIND，B，HH，Tww，T1，T2，H2, Tw，H B，HH，Tww，T1

焊接工字钢宽、高，腹板厚，翼缘厚 T2，H2 边钢板厚度，宽度 Tw H

中间腹板厚 组合截面高度

11) 工字钢（或H型钢）加强钢板焊接箱形截面 KIND＝62，KIND1，ID，H，B，H1，T KIND1 工字钢或H型钢类型编号 ID

工字钢类型

ID＝1 为普通热轧工字钢 ID＝2 为轻型热轧工字钢 ID＝0 H型钢 H B H1 T

例如，普通工字钢I20a加焊—200×10的加强钢板

填写的截面数据是62, 31, 1, 20, 1, 200, 10 填写的截面数据是62, 36, 0, 190, 200, 190, 10

欧洲标准宽翼缘H型钢HE200A加焊—190×10的加强钢板

工字钢型号或H型钢截面高 工字钢型号或H型钢截面宽 加强钢板的高度 加强钢板的厚度

12) 双工字钢（或H型钢）加强钢板焊接箱形截面

KIND＝63，KIND1，ID，H，B，H1，T，ID1 KIND1 工字钢或H型钢类型编号 ID

工字钢类型

ID＝1 为普通热轧工字钢 ID＝2 为轻型热轧工字钢 ID＝0 H型钢 H

162

工字钢型号或H型钢截面高

附录C 梁柱标准截面数据

B H1 T ID1

工字钢型号或H型钢截面宽 加强钢板的高度 加强钢板的厚度 型钢中间夹钢板的形式

全高夹钢板 翼缘夹钢板

ID1＝1 ID1＝2

例如，双热轧轻型工字钢I20a全高夹钢板—200×10

13) 焊接槽钢与焊接工字钢实腹组合KIND＝91 KIND， B1，H1，T1，T2，

B2，H2，T3，T4，Tw，H3

B1，H1，T1，T2：

分肢一焊接槽钢宽、高、腹板厚，翼缘厚 B2，H2，T3，T4：

分肢二焊接工字钢宽、高、腹板厚，翼缘厚 Tw 组合截面腹板厚 H3 组合截面高

14) 单板与箱形实腹组合截面柱 KIND＝92 KIND＝92，B1，H1，D，T1，T2，B，T，Tw，H3

H1 箱形截面高 B1 箱形截面宽 D T1

翼缘悬伸长度 腹板厚度

填写的截面数据是63, 31, 2, 20, 1, 10, 200, 1 填写的截面数据是63, 36, 0, 190, 200, 10, 190, 1

欧洲标准宽翼缘H型钢HE200A全高夹钢板—190×10

T2 翼缘厚度 B 边板宽度 T

边板厚度

Tw 腹板厚度 H3 组合截面高

163

STS 技术条件

15) 单板与钢管组合截面柱 KIND＝93 KIND＝93，B， T，D， T2，Tw，IC，H3

22. 格构式组合截面

格构式组合截面在定义截面类型时，由两部分组成，即组合截面定义和缀件定义。分述如下：

B1 钢板宽 T D

钢板厚 管径

T2 管厚度 Tw 腹板厚度

IC 填充混凝土强度等级 H3

组合截面高

1) 双角钢带钢板和热轧工字钢组合 KIND＝51

KIND，ID1，TYPE1，TYPE2，(TYPE3)，TT1，TT2，ID2，T，H1，H ID＝1 ID＝2

如I20a：TT1＝20，TT2＝1 ID2＝1 ID2＝2

热轧普通工字钢 热轧轻型工字钢

ID＝3

热轧等边角钢TYPE1(边长)，TYPE2(厚度)，TYPE3(空缺) 热轧不等边角钢，短边与钢板相连，TYPE1(长边边长) TYPE2(短边边长)，TYPE3(厚度)

热轧不等边角钢，长边与钢板相连，TYPE1(长边边长)， TYPE2(短边边长)，TYPE3(厚度)

TT1，TT2 工字钢型号

ID2＝36～39 欧标、日标、美标、国标H型钢 T 边钢板厚度 H1 边钢板宽度 H

组合截面高度

1

附录C 梁柱标准截面数据

2) 槽钢与工字钢组合 KIND＝52

KIND，TYPE1，T1，ID1，TYP2，T2，ID2，H TYPE1，T1 工字钢截面型号 如I20a：TYPE1＝20，T1＝1 ID1＝1 热轧普通工字钢 ID1＝2 热轧轻型工字钢

ID1＝36～39 欧标、日标、美标、国标H型钢 TYPE2，T2 槽钢截面型号 如[20a TYPE2＝20，T2＝1 ID2＝1 热轧普通槽钢 ID2＝2 热轧轻型槽钢 H

组合截面高度

KIND＝53

3) 双工字钢组合

KIND，TYPE1，TYP2，ID，H TYPE1，TYPE2 工字钢截面型号 如I20a TYPE1＝20，TYPE2＝1 ID＝1 热轧普通工字钢 ID＝2 热轧轻型工字钢

ID＝36～39 欧标、日标、美标、国标H型钢 H

组合截面高度

4) 双角钢带钢板和焊接工字钢组合 KIND＝54

KIND，ID，TYPE1，TYPE2，(TYPE3)，B，HH，Tw，T，T1，H2，H ID＝1 TYPE3(空缺)

ID＝2 ID＝3

热轧不等边角钢短边与钢板相连，TYPE1（长热轧不等边角钢，长边与钢板相连， TYPE1(长边边长), TYPE2(短边边长),

边边长), TYPE2(短边边长), TYPE3(厚度)

热轧等边角钢TYPE1(边长)，TYPE2(厚度)， TYPE3(厚度) B，HH，Tw，T

焊接工字钢宽，高，腹板厚、翼缘厚等 T1，H2 边钢板厚、宽 H

组合截面高度

165

STS 技术条件

5) 槽钢和焊接工字钢组合

KIND＝55

KIND，TYPE1，TYPE2，B，HH，Tw，T1 TYPE1，TYPE2 槽钢截面型号 如[20b，TYPE1＝20，TYPE2＝2 ID＝1 热轧普通槽钢 ID＝2 热轧轻型槽钢 B，HH，Tw，T:

焊接工字钢宽，高，腹板厚、翼缘厚 H

6) 双焊接工字钢组合 KIND＝56 KIND，B，HH，Tw，T1，H，NType B，HH，Tw，T1:

焊接工字钢宽、高、腹板厚，翼缘厚 H 组合截面高

NType 轴压分肢面内截面分类

7) 四角钢组合 KIND＝57

KIND，ID，TYPE1，TYPE2，(TYPE3)，DX，DY

ID＝1 热轧等边角钢TYPE1(边长)，TYPE2(厚度)，TYPE3(空缺) ID＝2 热轧不等边角钢，短边平行于X轴， TYPE1(长边边长), TYPE2(短边边长)， TYPE3(厚度)

ID＝3 热轧不等边角钢，长边平行于X轴， TYPE1(长边边长), TYPE2(短边边长)， TYPE3(厚度)

DX，DY 组合截面X，Y方向的高度

组合截面高度

166

8) 钢管组合 KIND＝58

KIND，N，D，T，DX，DY，D2，T2，NType N 钢管根数(2～4根) D 钢管1外直径 T 钢管1厚度 D 2 钢管2外直径 T 2 钢管2厚度 DX，DY：组合截面平行于X，Y方向的高度 NType 单管轴压截面分类 9) 双槽钢组合 KIND＝59

KIND，TYPE1，TYPE2，ID1，ID2，H TYPE1，TYPE2 槽钢截面型号 如[20b，TYPE1＝20，TYPE2＝2 ID1=1 热轧普通槽钢 ID1=2 热轧轻型槽钢

ID2=1 槽钢形式口对口[]（如右图示） ID2=2 槽钢形式背对背][ H

组合截面高度

10) 双焊接工字钢（截面不等）组合 KIND＝60 KIND， B1，H1，T1，T2，

B2，H2，T3，T4，H3，NType

B1，H1，T1，T2：

分肢一焊接工字钢宽、高、腹板厚，翼缘厚 B2，H3，T3，T4：

分肢二焊接工字钢宽、高、腹板厚，翼缘厚 H3 组合截面高 NType 轴压分肢面内截面分类

附录C 梁柱标准截面数据

167

STS 技术条件

11) 钢管混凝土组合 KIND＝82

KIND，N，D，T，DX，DY，H1，D2，T2 N 钢管根数(2～4根) D 钢管外直径 T 钢管厚度 D 2 钢管2外直径 T 2 钢管2厚度

DX，DY：组合截面平行于X，Y方向的高度 H1：内部填充的混凝土标号

三管柱常用布置示意：

12) 焊接槽钢与焊接工字钢格构组合 KIND＝84 KIND， B1，H1，T1，T2，

B2，H2，T3，T4，H3，NType

B1，H1，T1，T2：

分肢一焊接槽钢宽、高、腹板厚，翼缘厚 B2，H2，T3，T4：

分肢二焊接工字钢宽、高、腹板厚，翼缘厚 H3 组合截面高

NType 轴压分肢面内截面分类

13) 混凝土双肢柱 KIND＝85 KIND， B，B2， H

168

附录C 梁柱标准截面数据

14) 双箱形截面柱 KIND＝86

KIND＝86，B，H，D，Tw，T，H3

H 箱形截面高 B D

箱形截面宽 翼缘悬伸长度

Tw 腹板厚度 T 翼缘厚度 H3 组合截面高 15) 双箱形截面柱 KIND＝87 KIND＝87，B，H，D，Tw，T，H3

H 箱形截面高 B D

箱形截面宽 翼缘悬伸长度

Tw 腹板厚度 T 翼缘厚度 H3 组合截面高

16) 工形与箱形格构组合截面柱 KIND＝88

KIND＝88，B1，H，T1，T2，B2，D，T3，T4，H3，NType

B1 工形截面宽 H T2 D T3

分肢截面高 工形翼缘厚度 翼缘悬伸长度 箱形腹板厚度

T1 工形腹板厚度 B2 箱形截面宽

T4 箱形翼缘厚度 H3 组合截面高

NType 分肢1弱轴截面分类

169

STS 技术条件

17) 工形与箱形格构组合截面柱 KIND＝

KIND＝，B1，H1，T1，T2，B2，D，H2, T3，T4，H3，NType

B1 工形截面宽 H1 工形截面高 T1 工形腹板厚度 T2 D T3

工形翼缘厚度 翼缘悬伸长度 箱形腹板厚度

B2 箱形截面宽 H2 箱形截面高 T4 箱形翼缘厚度 H3 组合截面高

NType 分肢1弱轴截面分类

格构式组合截面缀件定义的数据格式：

1) 缀板式 KIND＝1 KIND，B1，T1，H1，H3, M B1＝1 缀板为钢板 T1, H1 缀板厚、高度 H3 M

缀板中心间距

个位=6表示双肢柱平腹杆:

平腹杆的高度、宽度

2) KIND＝2

缀条形式如下页右图

H3 KIND=1

十位表示钢号（0/1/2/3/4表示：同柱肢/Q235/Q345/ Q390/ Q420）

(砼) T1, H1

KIND，B1，（ID，）TYPE1，TYPE2，(TYPE3)， H3，N1，M 当B1＝1时砼斜腹杆（M=6，无ID） TYPE1 腹杆的宽度 TYPE2 腹杆的高度 H3 腹杆中心间距 当B1＝31 时缀条为工字钢

170

KIND=2

附录C 梁柱标准截面数据

TYPE1，TYPE2，为工字钢型号如I20a, TYPE1＝200, TYPE2＝1, TYPE3(空缺) ID＝1 热轧普通工字钢 ID＝2 热轧轻型工字钢 H3 缀条间距 N1 腹杆附加缀条数量 M 十位表示钢号(同KIND=1) 当B1＝32 时缀条为槽钢： TYPE1，TYPE2，为槽钢型号

如20a, TYPE＝20, TYPE2＝1, TYPE3(空缺) ID＝1 热轧普通槽钢 ID＝2 热轧轻型槽钢 H3 缀条间距 当B1＝33时缀条为角钢 ID＝1 热轧等边角钢 ID＝2 热轧不等边角钢

TYPE1(等边角钢边长)，TYPE2(角钢厚度)，TYPE3当型边角钢时(空缺) TYPE1(不等边角钢长边长)，TYPE2(短边边长)，TYPE3(角钢厚度) H3 缀条间距

当B1＝17时缀条为空心圆钢管 ID

钢管直径

ID(钢管直径)，TYPE1(钢管壁厚)，H3(缀条间距)。

3) KIND＝3

缀条形式如右图

KIND，B1，ID，TYPE1，TYPE2，(TYPE3)，N1 (横缀条) B1，ID，TYPE1，TYPE2，(TYPE3)，H3 ，N2(斜缀条)。 B1＝31，32，33 以上符号含义见前述

N1 横缀条附加缀条数量

N2

个位斜缀条附加缀条数量，十位表示钢号

4) KIIND＝4，缀条形式如右图 数据格式与KIND＝3相同

KIND=3

171

STS 技术条件

5) KIND＝5 缀条形式如右图 数据格式与KIND＝3相同

6) KIND＝6

23. 梁的钢和混凝土组合截面

KIND＝61，B0，T1，T2，B1，Rc，IKK 截面宽度

B0

截面翼缘厚度 T1 截面板托高度 T2 截面翼缘延伸宽度 标准截面总序号

24. 冷弯薄壁型钢截面 (及组合截面)

1) 薄壁角钢

例如，等边角钢L75×3.0 ，填写的数据是71, 1, 75, 3.0

卷边等边角钢L40×2.0，填写的数据是：71, 2, 40, 15, 2.0

172

缀条形式如右图

KIND=4

KIND=5

KIND=6

数据格式与KIND＝2相同

B1

IKK(IKK必须已经定义过)

混凝土的强度等级 Rc

KIND＝71，类型ID，B，(A，)（H，）T ID 薄壁角钢类型

ID＝1 薄壁等边角钢 ID＝2 薄壁卷边等边角钢 ID＝3 薄壁不等边角钢 等边角钢的边长

不等边角钢的长边长（前两类不填） 卷边尺寸（等边角钢不填） 薄壁型钢的厚度

B H A T

附录C 梁柱标准截面数据

2) 薄壁槽钢

例如，薄壁槽钢 [ 160×60×3.5 ，填写的数据是72, 1, 160, 60, 3.5

薄壁卷边槽钢C160×70×3.0，填写的数据是：72, 2, 160, 70, 20, 3.0

3) 薄壁Z形钢

例如，薄壁斜卷边Z形钢Z 160×60×2.5 ，填写的数据是73, 1, 160, 60, 20, 2.5 薄壁卷边Z形钢Z 180×70×3.0，填写的数据是：73, 2, 180, 70, 20, 3.0

4) 薄壁角钢组合

KIND＝74，类型ID，B，(A，) T，D ID 薄壁角钢组合类型 ID＝1 ID＝2 B

薄壁等边角钢组合 薄壁卷边等边角钢组合

KIND＝73，类型ID，H，B，A，T ID 薄壁Z形钢类型 ID＝1 ID＝2 H B A T

薄壁斜卷边Z形钢 薄壁卷边Z形钢

KIND＝72，类型ID，H，B，(A，) T ID 薄壁槽钢类型 ID＝1 ID＝2 H B A T

薄壁槽钢 薄壁卷边槽钢

薄壁槽钢的高 薄壁槽钢的宽

卷边尺寸（薄壁槽钢不填） 薄壁型钢的厚度

薄壁Z形钢的高 薄壁Z形钢的宽 卷边尺寸 薄壁型钢的厚度

等边角钢的边长

173

STS 技术条件

A T D

卷边尺寸（等边角钢不填） 薄壁型钢的厚度 角钢间距

例如，等边角钢L75×3.0组合，角钢间距20mm ，填写的数据是74, 1, 75, 3.0, 20 卷边等边角钢L75×2.5组合，角钢间距20mm ，

例如，薄壁槽钢 [ 200×60×5组合截面 ][ ，间距0mm，

6) 薄壁钢管

174

填写的数据是：74, 2, 75, 20, 2.5, 20

5) 薄壁槽钢组合

KIND＝75，类型ID，H，B，(A，) T，D ID 薄壁槽钢组合类型 ID＝1 ID＝2 ID＝3 ID＝4 H B A T D

薄壁槽钢组合][ 薄壁卷边槽钢组合][ 薄壁槽钢组合[] 薄壁卷边槽钢组合[]

薄壁槽钢的高 薄壁槽钢的宽

卷边尺寸（薄壁槽钢不填） 薄壁型钢的厚度 槽钢间距

填写的数据是：75, 1, 200, 60, 5.0, 0 填写的数据是：75, 4, 160, 70, 20, 3.0, 10

薄壁卷边槽钢C160×70×3.0组合截面 [] ，间距10mm

KIND＝77，类型ID，D，(B，) T ID 薄壁钢管截面类型 ID＝1 ID＝2 ID＝3 ID＝4 D

热轧无缝圆钢管（国标YB231-70） 焊接薄壁圆钢管（国标GB50017-2003） 薄壁方钢管（国标GB50017-2003） 薄壁矩形钢管（国标GB50017-2003）

薄壁圆钢管的直径（方钢管的边长或矩形钢管的高）

附录C 梁柱标准截面数据

B T

矩形钢管的宽（圆钢管、方钢管不填） 薄壁型钢的厚度

例如，热轧无缝圆钢管D50×4.0，填写的数据是：77, 1, 50, 4.0 薄壁方钢管B160×5.0，填写的数据是：77, 3, 160, 5.0

薄壁矩形钢管B150×100×3.2，填写的数据是：77, 4, 150, 100, 3.2

7) 薄壁槽钢与薄壁C型钢组合KIND＝101 KIND， B1，H1，T1，

B2，H2，C2，T2

B1，H1，T1： 截面一(S1): 宽、高、厚 B2，H2，C2，T2：

截面二(S2): 宽、高、卷边长、厚 8) 薄壁槽钢与薄壁C型钢组合KIND＝102 KIND， B1，H1，T1， B2，H2，C2，T2，

B3，H3，C3，T3

B1，H1，T1： 截面一(S1): 宽、高、厚 B2，H2，C2，T2：

截面二(S2): 宽、高、卷边长、厚 B3，H3，C3，T3：

截面三(S3): 宽、高、卷边长、厚 9) 薄壁槽钢与薄壁C型钢组合KIND＝103 KIND， B1，H1，T1，

B2，H2，C2，T2

B1，H1，T1，T1： 截面一(S1): 宽、高、厚 B2，H2，C2，T2：

截面二(S2): 宽、高、卷边长、厚

175

STS 技术条件

10) 薄壁槽钢与薄壁C型钢组合KIND＝104 KIND， B1，H1，T1，

B2，H2，C2，T2

B1，H1，T1，T1： 截面一(S1): 宽、高、厚 B2，H2，C2，T2：

截面二(S2): 宽、高、卷边长、厚

11) 薄壁槽钢与薄壁C型钢组合KIND＝105 KIND， B1，H1，T1，

B2，H2，C2，T2

B1，H1，T1，T1： 截面一(S1): 宽、高、厚 B2，H2，C2，T2：

截面二(S2): 宽、高、卷边长、厚

12) 薄壁槽钢与薄壁C型钢组合KIND＝106 KIND， B1，H1，T1，

B2，H2，C2，T2

B1，H1，T1，T1： 截面一(S1): 宽、高、厚 B2，H2，C2，T2：

截面二(S2): 宽、高、卷边长、厚

13) 薄壁槽钢与薄壁C型钢组合KIND＝107 KIND， B1，H1，T1，

B2，H2，C2，T2

B1，H1，T1，T1： 截面一(S1): 宽、高、厚 B2，H2，C2，T2：

截面二(S2): 宽、高、卷边长、厚

176

14) 薄壁槽钢与薄壁C型钢组合KIND＝108 KIND， B1，H1，T1，

B2，H2，C2，T2

B1，H1，T1，T1： 截面一(S1): 宽、高、厚 B2，H2，C2，T2：

截面二(S2): 宽、高、卷边长、厚

15) 薄壁槽钢与薄壁C型钢组合KIND＝109 KIND， B1，H1，T1，

B2，H2，C2，T2

B1，H1，T1： 截面一(S1): 宽、高、厚 B2，H2，C2，T2：

截面二(S2): 宽、高、卷边长、厚

16) 多肢薄壁C型钢组合KIND＝110 KIND， B1，H1，C1，T1 B1，H1，C1，T1：

截面一(S1): 宽、高、卷边长、厚

17) 冷弯薄壁几形截面KIND＝78 KIND， B1，H，B2，C，T 18) 冷弯薄壁水槽截面KIND＝79

KIND， ID，B1，B2，B3，H1，H2，H3，S，T

附录C 梁柱标准截面数据

177

STS 技术条件

25. 焊接组合箱形截面

KIND＝，B，H，D，Tw，T H 箱形截面高 B 箱形截面宽 D

翼缘悬伸长度

Tw 腹板厚度 T 翼缘厚度

178