STAADPRO使用统一规定

1STAAD/PRO使用统一规定目次1总则...................................................................21.1目的.................................................…..............21.2范围...................................................……..........21.3引用文件.............................................……............22概述...................................................................23基本风压值的修正.......................................................24地震参数相应的选择.....................................................35屈服应力的相应选用.....................................................36荷载规定...............................................................46.1各组荷载定义.......................................……..............46.2吊车荷载数据.......................................……..............47结构计算长度系数取..................................….................48钢结构设计荷载组合规定（按AISC）...........................….........59地基及基础设计时荷载组合规定（按GB50007）...................…........9附录A基本风压值增大系数确定依据.......................................13附录B地震分区系数参考资料.............................................1321总则1.1目的为使结构专业设计人员在我国化工厂钢结构的计算中，正确地使用STAAD/PRO软件，特编制本规定。1.2范围本规定适用于设备承重钢框架的计算。1.3引用文件下列文件中的条款通过本规定的引用而成为本规定的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用本规定。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规定。GB50007建筑地基基础设计规范GB50009建筑结构荷载规范GB50011建筑抗震设计规范GB50017钢结构设计规范UBC（94版）美国统一建筑法规AISC美国钢结构设计规范2概述2.1原“STAAD/PRO程序”注对中国的相关规范来讲尚不够完善，因此工程计算时应对UBC及AISC有关计算公式（与中国相关规范不同的部分）作相应的修改。2.2根据我国新颁的标准规范，本规定对原“STAAD/PRO使用统一规定”作了相应修改。主要修改内容如下：a）基本风压值的修改；b）地震参数相应的选择。注：原“STAAD/PRO程序”是按照美国统一建筑法规UBC（94版）及美国钢结构设计规范（AISC）进行编制的，它具有能选出钢材型号；验算构件的强度及稳定性；优化设计等优点，被广泛运用于钢结构的设计。2.3对于二层以上（不包括二层）的设备承重钢框架，活荷载注取值按GB50009规定，一般取值为：4kN/m2。注：活荷载包括：检修人员和检修人员携带的部分检修机具重量。2.4若检修荷载单列，则风载和地震作用下的活载荷取值：——地震时，活载荷为：1kN/m2；——正常操作时，活载荷为：2kN/m2。2.5当对二层及单层结构地基及基础计算时（参见GB50017第3.2.4条），应将相应活荷载的折减系数0.75，提高为1.0。3基本风压值的修正作用在结构上的设计风压值P按下式计算：P=Ce·Cq·qs·Iw（3-1）式中：Ce——与高度、暴露度、阵风有关的组合参数，可由UBC规范（94版）表16-G中查得。Cq——风荷载体型系数，可由UBC表16-H中查得。Iw——建筑物重要性系数，可由UBC表16-K查得，一般工业厂房和室外钢框架结构Iw值，可取1.0。qs——作用于33英尺标准高度处的基本风压值，此值可从UBC规范（94版）表16-F中（由当地的基本风速确定后）对应查得。按我国规范GB50009，确定基本风压值WO公式为：W0=V02/16003二者是不相同的（详见表3），须乘以1.46倍增大系数（详见附录A）。表3两规范中基本风压值WO条件的差异规范离地标准高度频率最大风速VO(m/s)UBC（94版）表16-F33英尺(相当10m)50年一遇3秒钟瞬时GB50009-200110m50年一遇10分钟平均4地震参数相应的选择由地震作用产生的设计基底剪力(V)，可按UBC规范（94版）中式28-1来计算：V=RWZICW(4-1)式中：I——建筑物重要性系数由UBC，表16-K查得，一般取1.0。C——可按UBC，式（28-2）进行计算。W——结构重力荷载代表值，若用于设备承重框架，则取全部恒载和1kN/m2活荷载。Rw——结构类型系数；可由UBC，表16-N查得。一般抗弯的钢框架结构在高度160英尺（50m）以内取6，在钢管廊有支撑方向建议取8。Z——地震分区系数，由专业负责人确定。注：①场地系数S，由UBC表16-J查得。②由于中美规范为不同的体系，地震作用与地质状况、结构自振周期、荷载取值等有关，设计时应分别按两国规范计算出地震作用，再进行比较、调整。5屈服应力的相应选用当采用国产钢材时，应根据钢材的厚度不同，相应选用不同组别的屈服应力，详见GB50017。46荷载规定6.1各组荷载定义组合序号荷载名称荷载代号备注1结构自重[D]杆件自重2结构防火层重[DF]3楼板恒载[DP]4设备空重[DG]包括保温和内外附件重及钢梯等重5设备操作时的物料重[EOL]6设备充水试压时水重[ETL]7管道空重[PL]包括保温重8管道操作时物料重[POL]9管道充水试压时水重[PTL]10楼面活荷载[L]安装专业提供或按结构设计统一规定11管束抽芯力[B]安装专业提供或1.0X管束重12温度产生的摩擦力X[TF]管道或卧式容器，沿X方向13温度产生的摩擦力Z[TF]管道或卧式容器，沿Z方向14固定管道推力X[TA]安装专业提供，沿X方向15固定管道推力Z[TA]安装专业提供，沿Z方向16风荷载，左风即+X方向X[W]17风荷载，右风即-X方向-X[W]18风荷载，后风即+Z方向Z[W]19风荷载，前风即-Z方向-Z[W]20设备重产生的地震作用X[QE]左方向即+X方向21设备重产生的地震作用-X[QE]右方向即-X方向22设备重产生的地震作用Z[QE]后方向即+Z方向23设备重产生的地震作用-Z[QE]前方向即-Z方向24地震作用，左方向即+X方向X[E]25地震作用，后方向即+Z方向Z[E]6.2吊车荷载数据组合序号荷载名称荷载代号备注26吊车桥架自重[DN]27最大轮压产生的竖向荷载[Dmax]28最小轮压产生的竖向荷载[Dmin]29吊车横向水平荷载X[TD]左方向即+X方向30吊车横向水平荷载-X[TD]右方向即-X方向注：本表仅考虑单跨常用的一台吊车情况，当双跨均有吊车，或单跨但垂直该跨有吊车时，由单体设计按最不利组合自行确定。7结构计算长度系数取值7.1无侧移情况（在框架体系中设有斜撑时）联接类别规范取值建议取值上端铰接下端铰接1.0上端刚接下端刚接0.651.0下端刚接上端铰接0.801.0上端刚接下端铰接0.801.057.2有侧移情况联接类别取值范围上端铰接下端刚接＜2.0上端刚接下端刚接＜1.2上端刚接下端铰接＜2.0注：具体数值由专业负责人确定。8钢结构设计荷载组合规定（按AISC）8.1对于一般承重主框架梁、柱（不包括平台、次梁及支承设备的梁），可按AISC规范要求进行组合。8.2对于风与地震组合时，允许应力提高1.33倍，即组合时乘以1/1.33=0.75系数。8.3使用美国规范，在风载荷统计上与中国规范有差别，则风载荷应乘以增大系数1.46。8.4各工况下楼面活载系数各种工况楼面活载系数正常操作时0.5有风时0.5×0.75=0.375地震时0.25×0.75=0.188充水试压时1.0×0.85=0.85检修加风荷载时1.0×0.75=0.758.5当正常操作工况下，按以下组合：组合序号30——正常操作组合[1.0×(1+2+3+4+7)+1.0×(5+8+12+13+14+15)+0.5(10)]组合序号31——正常操作组合+正X方向风[1.0(1+2+3+4+7)+1.0(5+8+12+13+14+15)+0.5(10)+1.46×(16)]0.75组合序号32——正常操作组合+负X方向风[1.0(1+2+3+4+7)+1.0(5+8+12+13+14+15)+0.5(10)+1.46×(17)]0.75组合序号33——正常操作组合+正Z方向风[1.0(1+2+3+4+7)+1.0(5+8+12+13+14+15)+0.5(10)+1.46×(18)]0.75组合序号34——正常操作组合+负Z方向风[1.0(1+2+3+4+7)+1.0(5+8+12+13+14+15)+0.5(10)+1.46×(19)]0.75组合序号35——正常操作组合+正X方向地震[1.0(1+2+3+4+7)+1.0(5+8+14+15)+0.25(10)+1.0(20+24)]0.75组合序号36——正常操作组合+负X方向地震[1.0(1+2+3+4+7)+1.0(5+8+14+15)+0.25(10)+1.0×(21)+1.0(-24)]0.75组合序号37——正常操作组合+正Z方向地震[1.0(1+2+3+4+7)+1.0(5+8+14+15)+0.25(10)+1.0×(22+25)]0.75组合序号38——正常操作组合+负Z方向地震[1.0(1+2+3+4+7)+1.0(5+8+14+15)+0.25(10)+1.0×(23-25)]0.75组合序号39——充水试压（充水试压一般时间较短，且分段打压，故未考虑与风荷载组合，对于高耸结构可考虑0.15kN/m2风荷载）。[1.0(1+2+3+4+7)+1.0(6+9)+1.0(10)]0.85组合序号40——检修荷载+正X方向风（下各式中在检修工况，C=1.0用于封闭式结构，C=0.25用于开敞式或半开敞式结构）[1.0(1+2+3+4+7)+1.0(10)+1.0(11)+1.46C(16)]0.75组合序号41——检修荷载+负X方向风[1.0(1+2+3+4+7)+1.0(10)+1.0(11)+1.46C(17)]0.756组合序号42——检修荷载+正Z方向风[1.0(1+2+3+4+7)+1.0(10)+1.0(11)+1.46C(18)]0.75组合序号43——检修荷载+负Z方向风[1.0(1+2+3+4+7)+1.0(10)+1.0(11)+1.46C(19)]0.758.6当有吊车空载时，按以下组合：组合序号44——正常操作组合+吊车桥架自重1.0(1+2+3+4+7)+1.0(5+8+12+13+14+15)+0.5(10)+1.0(26)组合序号45——正常操作组合+吊车桥架自重+正X方向风[1.0(1+2+3+4+7)+1.0(5+8+12+13+14+15)+0.5(10)+1.0(26)+1.46(16)]0.75组合序号46——正常操作组合