MTSTool钢结构设计工具箱（v2.0）用户手册.pdf

MTSTool 1 MTS系列软件 MTSTool钢结构设计工具箱钢结构设计工具箱(v2.0) 使 用 手 册 MTSTool 目录 1 目录 目录 第一章第一章 总体说明总体说明1 1.1 环境要求1 1.2 帮助文档1 1.3 主要功能1 1.4 公共操作说明3 1.4.1 菜单3 1.4.2 视图4 1.4.3 工具5 1.4.4 窗口6 1.4.5 帮助6 1.5 版本主要功能表7 1.5.1 各版本列表7 1.5.2 界面说明8 1.6 软件购买9 1.7 版权声明9 1.8 鉴定说明10 1.9 技术支持10 第二章第二章 截面属性查询截面属性查询12 2.1 基本截面12 2.1.1 功能介绍12 2.1.2 参数说明12 2.1.3 计算原理14 2.2 实腹、格构组合截面14 2.2.1 功能介绍15 2.2.2 参数说明15 2.3 钢骨混凝土截面15 2.3.1 功能介绍15 2.3.2 参数说明16 2.4 钢管混凝土截面17 2.4.1 功能介绍17 MTSTool 2 2.4.2 参数说明.17 2.5 钢管混凝土组合截面.18 2.5.1 功能介绍.18 2.5.2 参数说明.18 2.5.3 其他说明.18 第三章第三章 钢节点设计钢节点设计.19 3.1 组织框架.19 3.2 功能介绍与参数页面组织.21 3.2.1 梁柱连接.21 3.2.2 梁梁连接.24 3.2.3 柱脚节点.24 3.2.4 牛腿连接.26 3.2.5 与混凝土连接.26 3.2.6 参数页面组织.27 3.3 标准参数页面介绍.29 3.3.1 基本参数.29 3.3.2 腹板连接参数.34 3.3.3 翼缘连接参数.36 3.3.4 端板参数.37 3.3.5 梁柱连接参数.38 3.3.6 梁梁连接参数.40 3.3.7 盖板参数.40 3.3.8 加劲环参数.41 3.3.9 抗剪键参数.41 3.3.10 锚栓群参数.42 3.3.11 钢筋参数.43 3.3.12 栓钉群参数.43 3.3.13 预埋件参数.44 3.3.14 支座参数.45 3.4 连接零件计算.46 3.4.1 焊缝群计算.46 3.4.2 锚栓群计算.47 3.4.3 螺栓群计算.48 3.4.4 预埋件计算.48 3.5 计算原理.49 MTSTool 目录 3 3.5.1 设计计算方法49 3.5.2 基本连接计算50 3.5.3 零件计算54 3.5.4 节点抗震设计61 3.6 钢节点设计标准例题65 3.6.1 梁柱连接标准例题65 3.6.2 柱脚连接标准例题68 第四章第四章 钢构件设计钢构件设计70 4.1 钢构件设计基本介绍70 4.2 一般构件73 4.2.1 平台梁73 4.2.2 吊车梁75 4.2.3 抗风柱86 4.2.4 隅撑90 4.2.5 单跨梁92 4.2.6 多跨梁100 4.3 檩条构件102 4.3.1 简支屋檩102 4.3.2 连续屋檩110 4.3.3 简支墙檩113 4.3.4 连续墙檩118 4.4 钢管构件119 4.4.1 相贯圆管119 4.4.2 相贯矩管125 4.5 组合构件129 4.5.1 简支组合梁130 4.6 支撑构件139 4.6.1 屋面支撑139 4.6.2 柱间支撑144 4.7 桁架构件151 4.7.1 屋架桁架151 4.7.2 托架桁架158 4.7.3 水平桁架160 4.7.4 竖向桁架161 4.7.5 天窗桁架164 MTSTool 4 4.7.6 檩条桁架.166 第五章第五章 地基基础设计地基基础设计.168 5.1 地基基础设计基本介绍.168 5.2 浅基础.168 5.2.1 柱下独立基础设计.168 第六章第六章 其他相关设计其他相关设计.182 6.1 其他相关设计基本介绍.182 6.2 厂房相关设计.182 6.2.1 屋面排水设计.182 第七章第七章 资料库查询资料库查询.185 7.1 资料库基本介绍.185 7.1.1 材料库.185 7.1.2 截面库.186 7.1.3 吊车库.187 7.1.4 压型钢板库.189 7.1.5 螺栓库.190 7.1.6 钢筋库.191 7.1.7 零件钢板库.192 7.1.8 锚栓库.193 7.1.9 栓钉库.194 7.1.10 地基资料库.195 7.1.11 杆件荷载库.196 7.1.12 荷载工况库.198 MTSTool 前言 1 前前 言言 随着经济的高速发展，我国钢结构建筑发展迅速，掌握并能快速的进行钢结构建筑 设计已经成为当代结构工程师必备的技能之一。同传统的混凝土结构相比，从结构整体 分析与计算角度，钢结构主要是采用截面形式不同，其他方面与混凝土结构相差并不大。 但在节点计算，构件与子结构设计方面，与混凝土结构有较大差别，这些方面也是钢结 构设计特点的主要体现。 随着经济的高速发展，我国钢结构建筑发展迅速，掌握并能快速的进行钢结构建筑 设计已经成为当代结构工程师必备的技能之一。同传统的混凝土结构相比，从结构整体 分析与计算角度，钢结构主要是采用截面形式不同，其他方面与混凝土结构相差并不大。 但在节点计算，构件与子结构设计方面，与混凝土结构有较大差别，这些方面也是钢结 构设计特点的主要体现。 在实际工作中，大部分的钢结构节点、构件与子结构，往往 可以从结构中剥离出来， 采用独立设计的方法进行独立设计。这样一方面概念明确，另一方面又有可提高设计效 率。 在实际工作中，大部分的钢结构节点、构件与子结构，往往 可以从结构中剥离出来， 采用独立设计的方法进行独立设计。这样一方面概念明确，另一方面又有可提高设计效 率。MTSTool 正是针对这一使用领域而开发的新型钢结构设计工具箱软件，目前已经经 过国内外数以千计的工程应用证明了其适用性与正确性，被业内的广大设计人员所接 受。 正是针对这一使用领域而开发的新型钢结构设计工具箱软件，目前已经经 过国内外数以千计的工程应用证明了其适用性与正确性，被业内的广大设计人员所接 受。 在此之前，在此之前，MTSTool 工具箱的大部分功能模块内嵌于工具箱的大部分功能模块内嵌于 MTS 钢结构设计系统中，作为钢结构设计系统中，作为 MTS 的一个组成部分发挥其功效。根据市场的需求，的一个组成部分发挥其功效。根据市场的需求，MTSTool 经过近一年的发展，将原 有功能进行重新整合、拓展与改进，已经从一个 经过近一年的发展，将原 有功能进行重新整合、拓展与改进，已经从一个 MTS 的纯辅助型模块发展为一个可以独 立使用与销售的钢结构工具箱软件。 的纯辅助型模块发展为一个可以独 立使用与销售的钢结构工具箱软件。 MTSTool 工具箱软件具有如下的鲜明特点：工具箱软件具有如下的鲜明特点： 1 简洁与直观的操作方式。与以往钢结构设计软件的传统简洁与直观的操作方式。与以往钢结构设计软件的传统 CAD 风格不同，风格不同，MTSTool 的 界面更清爽，构架更有序，更富亲和力。设计参数分类一目了然，用户可以根据参数 顺序依次输入，或者采用自动设计功能，一键解决。用户在调整所需参数的同时，所 附示意图会即时刷新，验算结果及计算书也会根据用户的最新数据及时更新，用户可 以随时更改即时查看。 的 界面更清爽，构架更有序，更富亲和力。设计参数分类一目了然，用户可以根据参数 顺序依次输入，或者采用自动设计功能，一键解决。用户在调整所需参数的同时，所 附示意图会即时刷新，验算结果及计算书也会根据用户的最新数据及时更新，用户可 以随时更改即时查看。 2 完善的分析设计功能。设计工具的基本功能包括完善的分析设计功能。设计工具的基本功能包括:覆盖范围全，参数组织合理，输入 方便，计算结果准确，设计验算结果表达清晰。 覆盖范围全，参数组织合理，输入 方便，计算结果准确，设计验算结果表达清晰。MTSTOOL 可以说是国内目前这些方面 考虑最周全的同类辅助软件；并经过与多个钢结构软件和参考资料做详细考题，可以 保证其精确性。除了这些基本功能外， 可以说是国内目前这些方面 考虑最周全的同类辅助软件；并经过与多个钢结构软件和参考资料做详细考题，可以 保证其精确性。除了这些基本功能外，MTSTOOL 还提供详细计算过程计算书与自动优 化设计两个高级功能；前者通过图文并茂的方式将整个设计过程透明化，方便第三方 审核，并可以帮助工程师通过查看过程来解答对设计结果的疑问，同时也是一个很好 的规范学习范例。后者，可以使我们的钢结构设计过程更加便利、快速，省去了不断 试算的烦恼与时间。 还提供详细计算过程计算书与自动优 化设计两个高级功能；前者通过图文并茂的方式将整个设计过程透明化，方便第三方 审核，并可以帮助工程师通过查看过程来解答对设计结果的疑问，同时也是一个很好 的规范学习范例。后者，可以使我们的钢结构设计过程更加便利、快速，省去了不断 试算的烦恼与时间。 3 参数化自动出图功能。钢结构设计出图烦琐是钢结构设计难点之一，参数化自动出图功能。钢结构设计出图烦琐是钢结构设计难点之一，MTSTOOL 针对 大部分节点与构件设计提供了完整到位的设计图输出，使设计分析参数，通过补充出 图参数后，直接可以生成图纸，大大减少用户绘图工作量。同时计算参数直接传递， 针对 大部分节点与构件设计提供了完整到位的设计图输出，使设计分析参数，通过补充出 图参数后，直接可以生成图纸，大大减少用户绘图工作量。同时计算参数直接传递， MTSTool 前言 2 使计算与绘图一体化，减少了信息传递错误带来的计算与出图不一致隐忧。此外，使计算与绘图一体化，减少了信息传递错误带来的计算与出图不一致隐忧。此外， MTSTOOL 的自动生成图纸与的自动生成图纸与 AUTOCAD 实现了无缝接口，图纸转到实现了无缝接口，图纸转到 AUTOCAD 中后，用户 可以象处理自己画的图一样进行编辑与修改，大大方便了用户的图纸修改工作。 中后，用户 可以象处理自己画的图一样进行编辑与修改，大大方便了用户的图纸修改工作。 MTSTool 定位于专业的钢结构独立设计支持软件，为 广大用户提供针对钢结构节点定位于专业的钢结构独立设计支持软件，为 广大用户提供针对钢结构节点(包 括钢与混凝土结构的节点 包 括钢与混凝土结构的节点)、构件与子结构全面与到位的辅助设计。其不仅可以胜任这 些领域大部分情况的参数化设计，并 可以便捷解决过程计算书与设计图纸绘制两大设计 难点。 、构件与子结构全面与到位的辅助设计。其不仅可以胜任这 些领域大部分情况的参数化设计，并 可以便捷解决过程计算书与设计图纸绘制两大设计 难点。MTSTOOL 让您的钢结构设计更加安全、经济与快捷！让您的钢结构设计更加安全、经济与快捷！ 望广大用户在使用中多提意见和建议，如果在使用中发现问题或有新的功能需要， 欢迎和我们联系！ 望广大用户在使用中多提意见和建议，如果在使用中发现问题或有新的功能需要， 欢迎和我们联系！ MTSTool 总体说明 1 第一章第一章 总体说明总体说明 MTSTool钢结构工具箱是上海蓝科钢结构技术开发有限公司自主开发的钢结构工具箱。既可 与该公司自主开发的设计软件 MTS 建筑钢结构设计系统进行配套使用，也可作为设计者的便利工 具箱独立使用。 MTSTool 工具箱完全按照建设部最新颁布的行业规范，在微软最新的.net 平台上开发完成。 MTSTool工具箱利用参数化设计的计算绘图一体化的方式， 把各种钢结构设计计算中常涉及的参数、 规范条文有机地结合到程序中，可以模拟手算过程生成详细的计算书。具有自动设计功能，能帮助 工程师挑选最优方案，大大减少了工程师花在计算上的时间，提高设计的准确度、效率与经济性。 1.1 环境要求环境要求 MTSTool钢结构工具箱对计算机软硬件环境要求不高，在目前的一般的计算机上都可以很 好的使用。 硬件与软件 推荐要求 主频 800Mhz 以上 内存 128M 以上 硬盘 10G 以上 操作系统 Windows2000/XP 1.2 帮助文档帮助文档 在您购买了 MTSTool 工具箱的同时， 我们附带 MTSTool钢结构工具箱使用手册钢结构工具箱使用手册 （印刷版）。 如果用户安装了 MTSTool 工具箱，程序里包含了 Windows 的 chm 联机帮助文档， 方便工程师检 索。 1.3 主要功能主要功能 MTSTool工具箱具有截面属性查询、钢节点设计、钢构件设计、地基基础设计、其他相关设计、 资料库查询六大功能。 MTSTool 总体说明 2 l 截面属性查询截面属性查询： MTSTool工具箱包含详尽的截面属性查询，可以对基本截面、组合截面、钢管钢骨砼截面进行 截面属性查询。MTSTool的截面类型包括： 图 1.3- 1 截面属性类型菜单 其中，MTSTool工具箱的基本截面可以进行各种截面库的查询，也可进行自定义截面的查询， 对于自定义截面，MTSTool工具箱给出了最完备的参数，可提供各种非常规形状截面的参数查询。 l 钢节点设计：钢节点设计： MTSTool 工具箱支持梁柱连接、梁梁连接、柱脚连接、牛腿连接、与混凝土连接和零件计算六 大类型的节点类型。 每种大类型又有多种具体形式可供选择， 包含了实际工程中大部分的节点类型。 支持验算和自动设计，能够生成导出详细的计算书，并可生成导出节点设计图。 l 钢构件设计：钢构件设计： MTSTool 工具箱的钢构件设计包括一般构件、檩条构件、钢管构件、组合构件、支撑构件、桁 架构件的设计。其中一般构件设计提供平台梁、吊车梁、抗风柱、隅撑、单跨梁、多跨梁的独立设 计；檩条构件设计提供简支屋檩、连续屋檩、简支墙檩、连续墙檩的设计；支撑构件设计提供屋面 支撑和柱间支撑的设计；钢管构件设计提供相贯圆管和相管矩管的连接设计；组合构件设计提供简 支组合梁的设计；桁架构件设计提供了屋架桁架、托梁桁架、水平桁架、竖向桁架、天窗桁架、檩 条桁架的设计。可生成导出详细的计算书，部分模块支持出图功能。 l 地基基础设计：地基基础设计： MTSTool 工具箱支持柱下独立基础的设计。 可进行单柱与双柱基础设计， 支持基础部分的自动 设计，并根据用户需要自动设计基底配筋，可以生成导出详细的计算书，支持输出设计图功能。 l 其他相关设计：其他相关设计： MTSTool 总体说明 3 MTSTool 工具箱支持屋面排水设计， 即设计确定天沟的尺寸及落水管的布置间距和直径，能 够 生成导出详细的计算书。 l 资料库查询：资料库查询： MTSTool 工具箱的资料库查询包括：杆件荷载库、荷载工况库、材料库、吊车库、压型钢板库、 螺栓库、钢筋库、零件钢板库、锚栓库、栓钉库、地基资料库和截面库。MTSTool 工具箱根据现有 的标准和行业生产现状，包含有大量的资料库信息，同时用户可以自定义添加。 1.4 公共操作说明公共操作说明 MTSTool 是以工程的概念来对用户的操作进行管理。 用户可以创建工程， 并在同一工程里执行 MTSTool 工具箱的所有模块， 并可对工程进行保存和编辑。 MTSTool 工具箱界面分为下拉菜单栏、 工具条、左边工具栏、右边窗口。进入 MTSTool 工具箱后，会出现下图界面，右边窗口里给出了 MTSTool 工具箱具有的主要功能的快捷图标。这些功能也都能通过菜单栏和工具条来实现。 图 1.4- 1 MTSTool 工具条 1.4.1 菜单菜单 l 新建工程新建工程 点击“菜单”中“新建工程”项或点击工具条中的快捷按钮，用户可以开始一个新的工程。用 户可点击主界面的图标进入各设计工具，或点击“工具”菜单中“开始工作” ，打开左侧“开始工作 菜单”进入各设计工具。 图 1.4- 2 开始工作菜单 l 打开工程打开工程 点击“打开工程”项或工具条快捷按钮，用户可以打开已有的工程，查看并且编辑已有工程的 内容。 MTSTool 总体说明 4 l 关闭工程关闭工程 点击“关闭工程”项，用户可以关闭现有活动模块的窗口。 l 保存工程保存工程 点击“保存工程”按钮，用户可保存该工程信息，并且可以通过“打开工程”按钮，来重新查 询编辑该工程。例如在进行完檩条设计后，点击“保存工程” ，会弹出相应对话框，选择所要保存的 路径并输入所取的文件名。 点击“保存”后会弹出保存到结果列表的对话框，左边是已有的项目，选择简支屋檩设计 1 项 目，点击“ ”按钮，则在右边会显示简支屋檩设计 1，说明保存成功。点击“ ” ，会将左侧 所有的项目都保存到右侧。点击“ ” ，可启动 相应的设计工具。 ¡ 也可单击操作面板下方的左/右箭头或工具下拉菜单选择不同的设计项菜单。 ¡ 可单击“起始页”按钮回到操作面板起始页面。 ¡ 操作面板可以用右上角按钮关闭，可通过菜单“视图”- “操作面板”打开，用户也可拖 动操作面板使其变成浮动式工具栏。 l 设计页面设计页面 MTSTool 总体说明 9 ¡ 每个工具按特点分成若干页面分别进行设计，用户初始设计一般可以按顺序，对每个页面 进行参数设置，在调整设计时，可以直接切换至相应页面进行修改。 ¡ 各页面的功能内容，一般在页面标签进行直观表达。 l 下拉式选框下拉式选框 ¡ 只能输入相应输入框下拉列表中所列的项目之一，或使用鼠标选择。 l 输入框输入框 ¡ 使用键盘自行输入数据。 ¡ 当输入数据不合法时，会在相应信息栏给出提示或跳出对话框提示。 l 选择项选择项 ¡ 程序按用户选项进行设计、验算。 ¡ 当选择项为框形时，为勾选选项，可多选，当选项为圆形时，为单选。 l 信息栏信息栏 ¡ 信息栏中按不同的选择，给出了一些内力信息、验算结果信息或相应的提示信息等。 当输入数据不合法时，信息栏中也会给出提示。 1.6 软件购买软件购买 MTSTool有试用版和正式版两种。试用版除了在使用时间限制(限 90 天)、计算书和出图不能输 出外，所有功能与主程序无区别。 正式版分为单机版和网络版，单机版使用单机加密锁，只限在插入了加密锁的机器上使用，网 络版使用网络加密锁，在联网的机器中某台 ( 一般为服务器)上插入加密锁并运行服务程序后，相应 的客户机即能使用，网络版的节点数即为能运行正式程序的客户机数。 您可以通过以下途径获得正版软件：您可以通过以下途径获得正版软件： ¡ 登陆网站，点击“购买软件”链接进行网上购买。 ¡ 与当地代理商联系，购买正版软件，MTS 软件的代理商可通过登陆网站查询。 ¡ 直接与 021- 65978470 / 65976486- 12 65978377 销售人员联系购买。 ¡ 邮件至我们会有专门的销售人员与您联系。 1.7 版权声明版权声明 MTSTool 工具箱软件的版权属于上海蓝科钢结构技术开发有限公司。 任何人不得对本软件进行 逆向工程、逆向编辑、逆向汇编以及任何破解行为。上海蓝科钢结构技术开发有限公司对任何针对 MTSTool 总体说明 10 MTSTool 工具箱的逆向工程、逆向编辑、逆向汇编以及任何破解行为保留追究法律责任。 上海蓝科钢结构技术开发有限公司保留在任何时候通过为您提供本软件的升级版本的权利和为 这类升级服务收取费用的权利。版权所有人提供给您的本软件的任何升级版本，将被视为本软件的 一部分并且要受到本版权声明条款的制约（除非本版权声明被随附本软件的升级版本的另 外一份版权声明所取代）。 如果提供了本软件的一个升级版本，则您对本软件的继续使用条件是 您接受本软件的这类替换或修改版本或升级版本以及任何随附的取代 版权声明 ， 并且就替换或修 改版本的软件而言，您对本软件的所有先前版本的使用将被终止。 图 1.7- 1 计算机软件著作权登记证书 1.8 鉴定说明鉴定说明 MTSTool 作为“MTS 建筑钢结构设计系统”的独立设计工具箱，在集成于“MTS 建筑钢结构 设计系统”中时即通过了国家建设部鉴定（建科鉴字2004第 021 号）， 并通过了中国金属结构协会 登记（钢软登字第 016 号）。 图 1.8- 1 建科科学成果鉴定证书 图 1.8- 2 中国金属结构协会登记证书 1.9 技术支持技术支持 MTSTool 总体说明 11 由于客观上的原因，上海蓝科对试用版用户不保证提供直接的技术支持，但将尽力通过互联网 等途径提供帮助信息。 你可以通过我们的网站、论坛、QQ 群、E- mail等途径寻求我们的技术支持。 对于正版用户，您也可以通过致电：转 24 或 25 分机获得技术人员的服务。 网站： 电子邮件： 市场与销售 QQ群： MTSTool 截面属性查询 12 第二章第二章 截面属性查询截面属性查询 MTSTool工具箱包含详尽的截面属性查询，可以对基本截面、组合截面、钢管钢骨砼截面进行 截面属性查询。 MTSTool的基本截面类型包括：H 形、L 形、槽形（C 形）、 T 形、十字形、梯形、圆管形、箱 形、Z 形、圆形、矩形、正多边形、U 形和变截面，共十四种截面类型； 钢骨砼截面类型包括：工字钢骨砼、箱形钢骨砼、十字钢骨砼、山形钢骨砼；钢管砼截面类型 包括：圆形钢管砼、矩形钢管砼； 实腹组合截面类型包括：TTI十字、IT 山形、带腹双工字钢箱形、双 H 钢山形、工槽上开口 T 形、工槽下开口 T 形、带腹双槽（C）箱形、腹槽上开口 T 形、腹槽下开口 T 形、带腹工槽箱形、 带腹双槽（C）H 形，共十一种截面类型；格构组合截面类型包括：双角钢对顶十字、双角钢长肢 背对、双角钢短肢背对、双角钢长肢正对、双角钢短肢正对、双箱形、四角钢十字截面、四角钢箱 形、双 T 形、双槽（C）钢箱形、双槽（C）钢 H 形、双工字钢箱形、工槽箱形、槽角长肢共线、 槽角短肢共线、工角长肢共线、工角短肢共线、两对顶十字组合形、二双角钢长肢背对、二双角钢 短肢背对、二双槽钢背对、二四角钢十字截面、双圆形钢管、三角组合圆形钢管、矩形四圆形钢管， 共二十五种截面类型； 钢管砼组合截面类型包括：双圆钢管砼、三角三圆钢管砼、矩形四圆钢管砼。截面属性包括截 面几何参数和截面力学参数。 2.1 基本截面基本截面 2.1.1 功能介绍功能介绍 程序提供了 14 种基本类型截面的截面属性的查询，包括 H 形、L 形、槽形（C 形）、 T 形、十 字形、梯形、圆管形、箱形、Z 形、圆形、矩形、正多边形、U 形和变截面等 14 种基本截面。对于 H 形、L 形、槽形（C 形）、 T 形、十字形、梯形、圆管形、箱形、Z 形、圆形和矩形截面支持型钢 库截面和自定义截面的两种查询方法，而对于正多边形、U 形和变截面程序提供了自定义截面的查 询方法。 2.1.2 参数说明参数说明 现以 H 型截面查询为例来详细说明程序操作过程，界面如下图所示。 MTSTool 截面属性查询 13 图 2.1- 1 H 型钢截面查询 资料库：资料库：程序默认进入资料库查询。通过点击查询窗口上方资料库相应的下拉条，可以选择资料库 还是自定义； 国家型钢库：国家型钢库：程序提供了中国（英国、美国、日本的部分）常用标准 H 型截面的信息，可以在列表 中选择需要的截面进行查询； 自定义：自定义：由用户设定截面，输入相应的截面几何参数，右下角显示相应的力学参数。在自定义中， 有 2 种定义截面方法，分别是详细数据和简单数据； 简单数据：简单数据：定义 H 型界面截面宽度、截面高度、腹板厚度、翼缘厚度和交接圆弧半径； 图 2.1- 2 截面查询对话框（简单数据定义） 详细数据：详细数据：除了简单数据之外，还可以考虑上下翼缘不同宽度和厚度、上下翼缘边距以及翼缘坡度 等详细信息； MTSTool 截面属性查询 14 图 2.1- 3 截面查询对话框（详细数据定义） 点击“切换至详细数据”按钮，可以对截面进行精确定义。在对话框的右边给出了截面的图形 和详细的截面几何参数及截面力学参数。 右下列表中显示了钢材的几何参数和力学参数； 几何参数：几何参数：截面高度 B、宽度 H、腹板厚度 Tw、翼缘厚度 Tf 以及交接圆弧半径 Rw 等信息； 力学参数：力学参数：形心距、惯性矩、抵抗矩、回转半径、弯扭特征系数、截面面积以及剪切面积等。 2.1.3 计算原理计算原理 l 截面惯性矩：截面惯性矩：平面面积 A 到它坐标轴的距离平方之积，计算如下面所示： = = A y A x dAxI dAyI 2 2 l 截面回转半径：任何转动惯量都可以写成总质量与一个长度平方的比值，即截面回转半径：任何转动惯量都可以写成总质量与一个长度平方的比值，即 I=mk2。此时这个。此时这个 k 就称为回转半径，一般用就称为回转半径，一般用 ix和和 iy来表示；计算公式：来表示；计算公式：AIi/= l 截面模量：截面模量：反映截面几何性质的恒正标量，是惯性矩 IP与形心至最远点距离 D 的比值；一般用 Wx和 Wy来表示； l 半截面面积矩：半截面面积矩：截面面积与其形心到整体形心的距离的乘积。 其他说明： 本软件的截面力学参数计算采用面积积分方法计算，计算结 果精确且适用面广，与采用在其他说明： 本软件的截面力学参数计算采用面积积分方法计算，计算结 果精确且适用面广，与采用在AutoCAD 中绘制好截面图形，然后将其形成面域，直接查询其截面特性的方法结果相同。中绘制好截面图形，然后将其形成面域，直接查询其截面特性的方法结果相同。 2.2 实腹、格构组合截面实腹、格构组合截面 MTSTool 截面属性查询 15 2.2.1 功能介绍功能介绍 本程序提供了 11 种实腹组合截面和 25 种格构组合截面属性的查询，实腹组合截面包括：TTI 十字、IT 山形、带腹双工字钢箱形、双 H 钢山形、工槽上开口 T 形、工槽下开口 T 形、带腹双槽 （C）箱形、腹槽上开口 T 形、腹槽下开口 T 形、带腹工槽箱形、带腹双槽（C）H 形；格构组合 截面包括：双角钢对顶十字、双角钢长肢背对、双角钢短肢背对、双角钢长肢正对、双角钢短肢正 对、双箱形、四角钢十字截面、四角钢箱形、双 T 形、双槽（C）钢箱形、双槽（C）钢 H 形、双 工字钢箱形、工槽箱形、槽角长肢共线、槽角短肢共线、工角长肢共线、工角短肢共线、两对顶十 字组合形、二双角钢长肢背对、二双角钢短肢背对、二双槽钢背对、二四角钢十字截面、双圆形钢 管、三角组合圆形钢管、矩形四圆形钢管等。 2.2.2 参数说明参数说明 以双角钢对顶十字为例来说明程序的操作过程，界面如下图所示： 图 2.2- 1 双角钢对顶十字组合截面属性查询 D D1 1：上翼水平间距； D D2 2：腹翼竖向间距； 角钢定义：角钢定义：点击“编辑”按钮会弹出角钢定义的对话框，用户可以自定义角钢截面，或者从资料库 里选择标准截面。 2.3 钢骨混凝土截面钢骨混凝土截面 2.3.1 功能介绍功能介绍 程序提供了工字、箱形、十字以及山形等四种钢骨混凝土截面属性的查询。设定混凝土标号、 混凝土外包高宽、型钢以及型钢中心偏差，程序可以自动算出它的质量和力学参数：形心距、刚度、 MTSTool 截面属性查询 16 抵抗距以及回转半径等。 2.3.2 参数说明参数说明 现以工字钢骨砼为例来说明程序操作过程，界面如下图所示： 图 2.3- 1 工字钢骨混凝土截面属性查询 混凝土标号：混凝土标号：程序提供了从 C20- C80 等 13 种混凝土标号。 截面参数：截面参数：混凝土外包高度 H；混凝土外包宽度 B；型钢中心水平偏差 Dxo；型钢中心水平偏差 Dy。 钢骨参数：钢骨参数：点击编辑弹出钢骨定义的对话框，用户可以自定义钢骨截面（此时为工字形截面）， 或 者从资料库里选择标准截面， 对话框操作同基本截面属性查询里的工字形截面查询。 确定好截面后， 点击右下角的“确定”按钮即可。 界面右下显示了钢管的几何参数及力学参数等。 图 2.3- 2 工字钢截面属性查询 MTSTool 截面属性查询 17 2.4 钢管混凝土截面钢管混凝土截面 2.4.1 功能介绍功能介绍 程序提供了对圆形以及矩形两种钢管混凝土截面查询。用户定义混凝土标号以及相应的钢管， 程序可以自动算出它的质量以及力学参数：形心距、刚度、抵抗距以及回转半径等。 2.4.2 参数说明参数说明 下面以圆形钢管混凝土为例来详细说明程序的操作过程，界面如下图所示： 图 2.4- 1 圆钢管混凝土截面属性查询 混凝土标号：混凝土标号：程序提供了从 C20C80 等 13 种混凝土标号； 钢管定义：钢管定义：可以点击“编辑”按钮在弹出的对话框中自定义或者从资料库中选择截面； 界面右下显示了钢管的几何参数及力学参数等。 图 2.4- 2 圆钢管截面属性查询 MTSTool 截面属性查询 18 2.5 钢管混凝土组合截面钢管混凝土组合截面 2.5.1 功能介绍功能介绍 程序提供了对双圆、三角三圆、矩形四圆钢管混凝土组合截面属性的查询，包括几何参数和力 学参数等。 2.5.2 参数说明参数说明 以三角三圆钢管混凝土截面为例来程序的操作过程，界面如下图所示： 图 2.5- 1 三角三圆钢管混凝土截面属性查询 水平间距 D：水平间距 D：用户可根据实际情况自行定义，见示意图所示； 圆钢管砼定义：圆钢管砼定义：点击“编辑”按钮在弹出的圆钢管砼定义对话框中自定义钢管砼截面，操作与圆钢 管混凝土操作相同； 2.5.3 其他说明其他说明 在三角三圆以及矩形四圆钢砼中，不但要定义水平间距 D1还需要定义竖向间距 D2。 MTSTool 钢节点设计 19 第三章第三章 钢节点设计钢节点设计 3.1 组织框架组织框架 点击操作面板的“开始工作” ，选择“工具钢节点设计” ，可进入钢节点设计模块。MTSTool 工具箱的钢节点设计包括梁柱连接、梁梁连接、柱脚连接、牛腿连接、与混凝土连接和零件计算六 大类型。 点击节点连接类型名称前的“+” ，可看到该类型具有的子类型。MTSTool工具箱包含了几十种 节点类型。 图 3.1- 1 钢节点设计界面 MTSTool工具箱标准节点设计组织：基本参数页面，输入设计参数页面，验算结果页面，计算 书页面，出图页面。 “基本参数”页面包括构件参数信息，控制参数选择，节点位置内力输入等等。 “输入设计参数”页面主要有梁柱连接参数页面，梁梁连接参数页面，端板参数页面，翼缘螺 栓群参数页面，腹板螺栓群参数页面等等。用户可以自己输入相关参数，也可以选择自动设计。 “验算结果”页面详细列出了验算的结果。包括焊缝验算、螺栓群验算、连接板验算、加劲肋 验算、腹板净截面验算等等。 MTSTool 钢节点设计 20 图 3.1- 2 验算结果页面 在“计算书”页面 MTSTool工具箱提供了节点连接设计的详细计算书，并能实现“打印” 、 “Txt 输出”和“Rtf 输出” 。 图 3.1- 3 计算书页面 在“出图”页面用户可以查看节点设计图。用户可以通过在页面下方的“DXF 输出” 、 “全图” 、 “缩放” 、 “窗口缩放” 、 “平移”按钮对图形进行相应操作；也可以通过鼠标右键或中键滚轮进行相 应的操作。 MTSTool 钢节点设计 21 图 3.1- 4 出图页面 3.2 功能介绍与参数页面组织功能介绍与参数页面组织 3.2.1 梁柱连接梁柱连接 梁柱连接包括 H 形柱侧接、H 形柱顶接、箱形（砼）柱侧接、圆形（砼）柱侧接四类连接方式。 3.2.1.1 H 形柱侧接形柱侧接 H 形柱侧接类型包括强轴端板竖放刚接、强轴端板斜放刚接、强轴全焊刚接、强轴栓焊刚接、 强轴悬臂段螺栓刚接、强轴悬臂段栓焊刚接、强轴悬臂段全焊刚接、弱轴悬臂段螺栓刚接、弱轴悬 臂段栓焊刚接、弱轴悬臂段全焊刚接、强轴连接板铰接、强轴全焊铰接、强轴角钢铰接、强轴端板 铰接、弱轴连接板铰接、弱轴全焊铰接等形式。 图 3.2- 1 强轴端板竖放 图 3.2- 2 强轴端板斜放 图 3.2- 3 强轴全焊刚接 MTSTool 钢节点设计 22 图 3.2- 4 强轴栓焊刚接 图 3.2- 5 强轴悬臂段螺栓刚接 图 3.2- 6 强轴悬臂段栓焊刚接 图 3.2- 7 强轴悬臂段全焊刚接 图 3.2- 8 弱轴悬臂段螺栓刚接 图 3.2- 9 弱轴悬臂段栓焊刚接 图 3.2- 10 弱轴悬臂段全焊刚接 图 3.2- 11 强轴全焊铰接 图 3.2- 12 强轴连接板铰接 图 3.2- 13 强轴角钢铰接 图 3.2- 14 强轴端板铰接 图 3.2- 15 弱轴连接板铰接 图 3.2- 16 弱轴全焊铰接 3.2.1.2 H 形柱顶接形柱顶接 H 形柱 H 形梁顶接包括强轴端板横放单向刚接、强轴端板横放双向刚接、强轴端板横放单向铰 接和强轴端板横放双向铰接四种形式。 MTSTool 钢节点设计 23 图 3.2- 17 强轴端板横放刚接 图 3.2- 18 强轴端板横放刚接 图 3.2- 19 强轴端板横放铰接 图 3.2- 20 强轴端板横放铰接 3.2.1.3 箱形（砼）柱侧接箱形（砼）柱侧接 箱形（砼）柱侧接包括全焊刚接、栓焊刚接、悬臂段螺栓刚接、悬臂段栓焊刚接、悬臂段全焊 刚接、连接板铰接和全焊铰接七种形式。（ 与 H 形柱侧接对应形式类似，图略）。 3.2.1.4 圆形（砼）柱圆形（砼）柱 H 形梁侧接形梁侧接 圆形（砼）柱 H 形梁侧接包括悬臂段螺栓刚接、悬臂段栓焊刚接、连接板铰接和全焊铰接四种 形式。 图 3.2- 21 悬臂段栓焊刚接 图 3.2