集建筑结构设备节能设计于一体的集成cad系统(编辑修改稿)

集建筑结构设备节能设计于一体的集成cad系统(编辑修改稿)内容摘要：

、屋面支撑、吊车梁等基本构件的计算和绘图。 STS 软件可以独立运行，也可以与 PKPM 系列其他软件数据共享，配合使用。 STS三维模型数据可以接口 SATWE、 TAT、或 PMSAP 来完成钢结构的空间计算与构件验算， 可以接口 JCCAD 完成基础设计。 STS 二维模型数据也可以接口 JCCAD 完成独立基础设计。 STS 软件可以用三维方法和二维方法建立结构模型。 软件提供 70多种常用截面类型，以及用户自绘制的任意形状截面，构件可以是钢材料，也可以是混凝土材料；因此软件适用于钢结构以及钢与混凝土混合结构的设计。 常用钢截面包括各类型的热轧型钢截面，冷弯薄壁型钢截面，焊接组合截面（含变截面），实腹式组合截面， 格构式组合截面等类型。 程序自带型钢库，用户可以对型钢库进行编辑和扩充。 STS 的二维设计程序“ PK 交互输入与优化计算”用于门式刚架、平面框架、框排架、排架、桁架、支架等结构的设计。 可以计算“单拉杆件”；可以定义互斥活荷载；进行风荷载自动布置；吊车荷载包括桥式吊车荷载、双层吊车荷载、悬挂吊车荷载；可以考虑构件采用不同钢号；通过定义杆端约束实现滑动支座的设计；通过定义弹性支座实现托梁刚度的模拟；通过定义基础数据实现独立基础设计。 内力分析采用平面杆系有限元方法；可以考虑活荷载不利布置；自动计算地震作用（包括水平 地震和竖向地震）；荷载效应自动组合。 可以选择钢结构设计规范、门式刚架规程、冷弯薄壁型钢设计规范等标准 10 进行构件强度和稳定性计算。 输出各种内力图、位移图、钢构件应力图和混凝土构件配筋图，输出超限信息文件、基础设计文件、详细的计算书等文档。 可以进行截面优化，根据构件截面形式，软件可以自动确定构件截面优化范围，用户也可以指定构件截面优化范围，软件通过多次优化计算，确定用钢量最小的截面尺寸。 对于门式刚架结构，提供了三维设计模块和二维设计模块。 STS 的门式刚架三维设计，集成了结构三维建模，屋面墙面设计，刚架连接节点设 计，施工图自动绘制，三维效果图自动生成功能。 三维建模可以通过立面编辑的方式建立主刚架、支撑系统的三维模型；通过吊车平面布置的方法自动生成各榀刚架吊车荷载；通过屋面墙面布置建立围护构件的三维模型。 自动完成主刚架、柱间支撑、屋面支撑的内力分析和构件设计，自动完成屋面檩条、墙面墙梁的优化和计算，绘制柱脚锚栓布置图，平面、立面布置图，主刚架施工详图，柱间支撑、屋面支撑施工详图，檩条、墙梁、隅撑、墙架柱、抗风柱等构件施工详图。 通过门式刚架三维效果图程序，可以根据三维模型，自动铺设屋面板、墙面板以及包边；自动生成门洞顶 部的雨蓬；自动形成厂房周围道路、场景设计；交互布置天沟和雨水管；快速生成逼真的渲染效果图，可以制作三维动画。 门式刚架二维设计，可以进行单榀刚架的模型输入，截面优化，结构分析和构件设计，节点设计和施工图绘制。 对于多高层钢框架结构， STS 可以接 SATWE、 TAT、或 PMSAP 的空间分析结果来完成钢框架全楼的梁柱连接、主次梁连接、拼接连接、支撑连接、柱脚连接、以及钢梁和混凝土柱或剪力墙等节点的自动设计和归并，绘制施工图。 提供的三维模型图可以从任意角度观察节点实际模型。 可以统计全楼高强度螺栓用量和钢材用量，绘制钢 材订货表。 三维框架施工图根据不同设计单位的出图要求，可以绘制设计院需要的设计图（包括基础锚栓布置图，平面、立面布置图，节点施工图等），绘制制作加工单位需要的施工详图（包括布置图，梁、柱、支撑构件施工详图）。 对于平面框架、桁架（角钢桁架和钢管桁架）、支架， STS 可以接力分析结果，设计各种形式的连接节点，绘制施工图。 节点设计提供多种连接形式，由用户根据需要选用。 软件绘制的施工图有构件详图和节点图，可以达到施工详图的深度。 STS 的复杂空间结构建模及分析软件，可以完成空间杆系钢结构的模型输入、内力分析，构件验算 ，对塔架、空间桁架、网架、网壳可以快速建模。 STS 的工具箱提供了基本构件和连接节点的计算和绘图工具。 可以完成各种截面的简支或者连续檩条、墙梁计算和绘图；屋面支撑、柱间支撑的计算和绘图；吊车梁的截面优化和设计以及绘图；各种连接节点的计算和绘图；钢梯绘图；抗风柱计算和绘图；蜂窝梁、组合梁、简支梁、连续梁、基本梁柱构件计算；型钢库查询与修改；图形编辑打印和转换。 软件自动布置施工图图面，同时提供方便、专业的施工图编辑工具，用户可用鼠标随意拖动图面上各图块，进行图面布局。 可用鼠标成组地拖动尺寸，焊缝，零件编号等标 注，大大减少了修改图纸的工作量。 11 十 五 、钢结构重型工业厂房设计软件 《 STPJ》 钢结构重型工业厂房设计软件 STPJ 能够完成钢结构重型工业厂房的二维模型输入、截面优化、结构分析、构件验算、连接节点设计和施工图绘制；可以进行重型工业厂房三维建模二维计算。 开发成果于 20xx 年 10 月 31 日通过建设部验收，验收委员会专家一致认为“钢结构重型工业厂房 CAD 软件填补了国内钢结构重型工业厂房设计、绘制施工图一体化 CAD 软件方面的空白，在技术上达到了国际先进水平”。 该研究项目获 20xx 年度华夏建设科学技术奖二等奖。 STPJ 软件适用于由实腹式组合截面柱，格构式组合截面柱，钢屋架或者实腹钢梁组成的重型工业厂房设计。 实腹式、格构式组合截面共有 30 多种截面类型。 软件采用人机交互方式定义复杂组合柱截面类型，定义荷载作用方式，计算吊车荷载作用，建立框排架结构模型，自动进行内力分析和荷载效应组合，按照钢结构设计规范、抗震设计规范等现行规范进行构件验算，对组合截面柱，进行整个构件以及分肢、缀条的强度，稳定性进行验算，用图形和文本的方式显示计算结果。 接力内力分析结果，可以进行肩梁、牛腿、柱脚、人孔的连接设计，连接设计参数，连接形式通过人机交 互定义，软件进行自动设计，主要设计结果可以用文本文件显示，便于用户进行查看和校核。 针对用户不同需要，可以绘制连接节点施工图和构件施工详图，施工图可以达到用于直接加工的深度。 截面类型丰富，定义方式简单，采用导出用户截面库的方法，可以建立自己的常用截面，其他工程可以直接使用这个用户截面库中包含的截面。 格构式组合截面分肢和缀条可以采用不同钢材，缀条可以采用角钢和剖分 T 型钢，剖分 T 型钢缀条可以设置附加缀条。 可以设计钢筋混凝土双肢柱（包括平腹杆和斜腹杆类型）。 分肢可以为钢管混凝土截面。 软件对于吊车荷载的定义和布置 通过人机交互方式实现，可以根据吊车资料计算出吊车工作对于柱的作用力，形成吊车荷载，吊车荷载布置时不用考虑其他跨的影响，各跨之间的吊车荷载作用效应组合由软件根据荷载规范自动考虑。 可以考虑双层吊车的布置和组合。 内力分析和荷载效应组合由软件自动进行。 钢结构组合截面柱的构件设计根据钢结构设计规范要求，排架柱平面内计算长度系数由程序根据规范自动确定，可以进行整个构件以及分肢、缀条的强度，稳定性验算，长细比，板件宽厚比控制，可以考虑有效截面计算。 对于软件能够定义的截面，基本都可以进行连接设计，包括插入式柱脚，整体 式柱脚，分离式（轻型、中型、重型）柱脚；圆形和方形人孔设计（包括人孔两侧分肢的强度和稳定性验算）；实腹式、格构式组合截面的肩梁，牛腿设计，梁与柱连接设计，梁与梁拼接设计。 肩梁设计时，考虑边列柱、中列柱的不同情况，根据柱内力和吊车荷载数据，考虑了吊车梁为突缘支座和平板支座的不同形式，自动确定盖板、腹板的规格尺寸， 12 细部连接和焊缝设计根据相关设计手册规定，进行了详细的计算和输出；计算时考虑了板件的开槽和局部加强，在施工图中都可以绘制出来。 连接设计后，可以进行施工图绘制。 可以选择绘制连接节点施工图，或者构件施工详 图。 连接节点施工图表示了节点的细部连接，图纸数量较少，适用于大设计院的出图方式。 钢结构加工单位依据节点施工图提供的信息再进行构件详图的绘制。 对于钢结构加工单位，可以选择绘制构件详图，图纸信息非常细致，可以达到直接用于加工的深度。 为了便于进行单个节点的设计，软件还提供了排架节点设计工具，在人机交互输入截面规格和内力等相关参数，选择节点连接方式后，可以立即进行单个节点的设计，显示计算结果文件，并且可以绘制节点施工图和三维模型图。 新增三维建模二维计算方法，可以建立重型工业厂房的整体模型，自动完成主排架，柱间支 撑，屋面支撑的计算。 自动考虑荷载传导和托梁刚度，适应抽柱结构的计算。 十 六 、钢结构详图设计软件 《 STXT》 钢结构详图设计软件 STXT 软件采用人机交互方法建立结构三维模型，包括了梁、柱、支撑等主结构，钢梯、围栏等次结构，连接板、加劲肋、螺栓、焊缝等细部连接零件；可以根据三维模型自动生成整套施工详图图纸，可以生成用于 CAM 的零件数据文件。 软件提供了人机交互创建连接、自动创建连接、自定义创建连接的方法。 人机交互快速创建的连接类型涵盖了钢框架结构、钢结构工业厂房结构的常用节点形式。 自动创建连接的功能，能够 根据输入的内力，自动完成连接设计，生成连接零件图。 自动连接设计结果合理准确，符合国家现行相关规范要求。 自定义创建连接功能可以根据软件提供的交互工具（设置工作平面，构件接合、构件切割、创建编辑连接板、焊缝、螺栓群等），创建各种复杂的连接零件图。 提供的连接创建、复制、编辑功能高效快捷，在连接创建过程中可以进行图纸查看、节点三维模型查看、碰撞检查等。 根据三维模型，可以自动绘制平面布置图、立面布置图、构件详图、零件下料图、安装节点图、零件清单等图纸及资料。 施工详图符合国家制图标准和国内详图图纸表达习惯，内容完 整，达到了钢结构生产加工的深度要求。 提供了与 PKPM 结构设计软件的接口：可以直接读取 PKPM 结构设计软件的模型数据、三维分析内力结果，自动进行连接设计与详图设计；也可以直接接口 PKPM 钢结构设计软件 STS 的连接设计结果进行详图设计。 STXT 软件适用于： 钢结构制造加工单位，钢结构施工单位，钢结构设计单位 13 十 七 、温室结构设计软件 《 GSCAD》 温室结构的类型主要有 日光温室，大屋脊温室，文洛式温室，拱形温室，锯齿型温室。 主体结构采用钢结构，覆盖材料有 PC 板，玻璃，薄膜，充气膜等。 可 用于 蔬菜栽 培、花卉栽培、养殖 、 观赏休闲 等用途。 温室结构 CAD 软件 GSCAD 是 PKPM 软件的一个功能模块， 可以完成各种温室结构的快速建模 、 自动进行截面优化 、 结构计算 、 基础设计 、 材料统计 、 绘制平面图 、 立面图 、 构件详图和零件加工图。 软件将温室结构分为标准形式和非标准形式。 标准形式 温室 有 30 多种类型，可以自动完成建模 、 优化 、 计算 、 施工图绘制。 非标准形式 温室 需要通过人机交互建立模型，只能完成建模，优化，计算，不能进行施工图绘制。 （ 1） 标准形式温室 五大温室类型标准形式的各种跨度如下 页 表： 对于标准形式温室， GSCAD 软件可 以完成以下功能：  快速建模。 对于五大温室类型（日光温室、大屋脊结构温室、文洛式结构温室、拱形结构温室、锯齿型温室）的标准形式，软件提供了快速建模功能。 在用户选定温室类型，输入温室的跨度、开间、肩高、脊高 、覆盖材料、截面类型、荷载 等 参数 后 ，软件可以快速建立温室结构的三维模型。 可以通过平面、立面、透视、实体渲染方式查看结构模型。  荷载自动导算。 软件可以自动将屋面恒荷载、活荷载（雪荷载）、风荷载根据荷载传递途径导算到构件和节点。 可以通过人机交互进行荷载修改、添加和删除。  结构自动计算。 对于檩条、水槽、各榀框架自动 进行内力分析和结构计算，计算结果用图形和文本的方式显示。 14  构件截面优化。 根据结构模型和荷载情况，可以进行立柱、组合梁、桁架等构件的截面优化，得到满足设计要求而且用钢量最小的截面尺寸。  施工图绘制。 根据结构模型，自动绘制 五大温室类型各种标准形式的 温室平面图、立面图 、 构件详图和零件加工图。  通过模板管理，易于扩展。 五大温室类型标准形式都通过模板文件和模板施工图的方式快速建模，用户通过修改模板文件和模板施工图，可以方便的实现功能扩展。 五大温室类型标准形式的各种跨度 表 温室类型 形式 标准跨度 日光温室 焊 接式 ， 7m， ， 8m， 9m， 10m 装配式 ， 7m， ， 8m， 9m， 10m 几字型钢 8m， 9m 大屋脊结构 PC 板覆盖 8m， ， 10m 薄膜覆盖 8m， 文洛式结构 PC 板覆盖 ， 8m， ， ， 12m 玻璃（单层、双层）覆盖 ， 8m， ， 12m 拱形结构 PC 板覆盖 8m， 薄膜覆盖，单层膜 6m， 8m， 薄膜覆盖，双层膜 8m 薄膜覆盖，充气膜 8m， 锯齿形 单锯齿形 双锯齿形 （ 2） 非标准形式温室 对于非标准形式（包括非标准跨度，不同类型温室组合，以及温室和门式刚架组合形式等），用户可以通过人机交互建模，或者在快速建模的基础上进行编辑修改来形成数据模型。 软件可以进行计算和截面优化，用图形和文本的方式显示计算结果。 但是非标准形式 温室 的施工图不能自动绘制。 15 十 八 、预应力混凝土结构设计软件 《 PREC》 PREC 可完成钢筋混凝土预应力结构的预应力筋线型设计、结构分析计算及结构施工图设计。