钢结构工程设计标准2017年12月发布（全文）

钢结构是建筑结构的主要类型之一。 钢结构建筑的数量表明了一个国家或一个地区的经济实力和经济发展水平。

早期，我国虽然在铁结构方面取得了突出的成就，但由于两千多年的封建制度的束缚和科学经济的不发达，长期停留在铁结构建筑的水平。 直到19世纪末，我国才开始采用现代钢结构。

2000年以后，我国国民经济显着增长，国力强盛，钢铁产量跃居世界领先地位。 提出建筑中“积极合理用钢”，从此摆脱了“限制用钢”的束缚。 钢结构建筑在经济发达地区的数量正在逐渐增加。

在建筑工程施工中，采用钢结构工程进行设计，不仅可以让建筑工程拥有较大的跨度空间，而且还具有安装方便、造价低廉等优点，这使得其在建筑工程中的应用越来越广泛。

随着我国城市化进程的进一步发展，高层建筑数量将急剧增加，这对钢结构工程的设计提出了更高的要求。

为了保证建筑钢结构工程的施工有更高的质量，除了在设计钢结构工程时严格遵循相应的规范和标准，做好相应的设计要点外，还可以利用BIM技术来使用钢结构设计软件和计算分析软件对钢结构进行三维设计，并进行抗震、风力等稳定性分析。

1.钢结构设计标准

2017年12月，住房和城乡建设部发布了《钢结构设计标准》，编号为GB50017-2017，将于2018年7月1日起实施。其中，第4.3.2、4.4.1、4.4条.3、4.4.4、4.4.5、4.4.6、18.3.3为强制性规定，必须严格执行。

2.钢结构设计BIM软件

ProStructures 是 Bentley 的 3D 建模和详细设计环境，旨在支持您的钢结构和钢筋混凝土结构施工和规划任务。 从最初的规划和设计开始，到完整的施工组装结束。

ProStructures 包括两个主要组件：ProSteel（钢结构详图和制造软件）和 ProConcrete（混凝土绘图和制造软件），可帮助提高您的工作效率和盈利能力。

借助 ProStructures，您可以

ProSteel（钢结构详图和制造软件）

ProSteel是一款基于AutoCAD平台的专业3D钢结构建模、详图和生产控制软件系统。 用户可以在ProSteel软件中轻松创建各种钢结构的三维模型，系统自动生成所有施工图和材料清单。 ProSteel提供丰富的数据接口，可以连接结构计算软件、数控机床、钢结构生产计划和管理软件。

软件的部分功能

1）3D建模

Prosteel可以快速生成正方形、圆柱体、圆锥体、楔形等标准轴网络，用户还可以设置空间中的任意轴。 该程序将自动生成轴向平面和立面视图。 用户可以基于轴线布置任何直构件、空间弯曲构件和任何形状的板。

右键菜单可以提供多种元件属性，程序还提供丰富的元件编辑功能，允许用户自由修改元件（元件复制、移动、镜像、克隆等常用编辑操作，元件分割、钻取、自适应切割、坡口、倒角、加螺栓、开槽等加工操作等）。 程序型材库包含工字钢、H型钢、槽钢、角钢、C型钢、T型钢、圆钢等20多个国家的标准型钢。 用户还可以定制型材、组合型材、焊接型材、屋顶板、墙板等。

2）自动创建节点

ProSteel 可以通过选择节点类型和连接组件来自动生成节点。 逻辑连接允许客户设置和调整节点参数。 连接类型主要有：一般端板连接、底板连接、角钢连接、拼接连接、腋连接、支撑连接、檩条连接等类型。

ProSteel 提供了一种快速生成子结构和辅助组件的方法。 一些复杂且高度重复的模型，如楼梯、垂直梯子、桁架、钢架、栏杆、扶手等，只需点击几下鼠标即可生成。

3）过滤器搜索和碰撞检测

ProSteel 可以对整个模型或仅对指定组件执行碰撞检测。 最小碰撞检测距离可任意设定。 碰撞检测不仅检测部件，还检查螺栓与其孔之间的装配间隙是否足够。

您可以设置搜索对象的条件，例如8毫米厚的加劲肋、全I20钢或M20螺栓等。

4）零部件自动编号

ProSteel 可以根据组件的属性合并组件并自动编号。 组组件的主要组件和组内的各个组件可以同时编号。 用户也可以手动指定元件编号。 图纸上编号标记的类型和形式可以由用户任意定义（圆圈、箭头、文字等，如图所示）。 这些注释可以在视图中或绘图时自动生成，也可以由用户手动添加。

5）自动生成图纸

详图中心是3D模型和2D施工图的转换处理中心。 详细信息中心的界面类似于Windows资源管理器，可以将对话框拖动到屏幕上的任意位置。 在这里，用户可以完全控制 2D 绘图的生成。 从项目布局图的生成到设计过程中的每一次设计变更信息管理，细节中心都把控着。

ProSteel 的变更管理功能非常强大。 当用户更改3D模型时，软件会自动识别需要修改的图纸，并将图纸名称标记为红色。 用户确认后，软件可以自动修改这些图纸。 绘图是在绘图样式控制下生成的。 通过设置相应的参数，即可得到用户所需的绘图风格。 超过 250 个参数的每一个的效果都可以在设置时看到。 用户可以设置不同的模板来实现不同图纸的风格控制。

6）自动生成物料清单

3、钢结构计算分析BIM软件

STAAD.Pro 是一个完全集成的有限元分析和设计解决方案，包括出色的用户界面、可视化工具和国际设计规范。 它用于分析几乎所有类型的受静载荷、动力响应、土壤-结构相互作用或风、地震和移动载荷影响的结构。 目前在全球近100个国家拥有超过16万用户。

软件技术特点

1) 图形用户界面

前后处理界面：方便灵活的前后处理环境，操作简单灵活，易于使用。

命令编辑器：命令编辑器可以保存建模分析和设计过程中的所有命令，并可以用任意文本进行编辑和修改，图形界面自动更新数据。

剖面生成器：支持组合剖面、手绘剖面或从 CAD 文件导入剖面。 可以计算截面的属性并将其导入到分析模型中。

网格划分工具：从定义的模型区域创建三角形或四边形网格元素并对其进行网格划分。

2）基本分析单元及边界条件

单元类型：支持杆单元、板壳单元、块单元以及一些特殊单元。

轴承：支持固定轴承、铰接轴承、弹簧轴承、基础轴承等一系列轴承。

负载：支持两种负载定义方式：直接指定或通过负载引导工具生成。

3）较强的分析能力

基本求解器和高级求解器：与基本求解器相比，高级求解器对于一些特殊的大型模型可以快100倍！

强大的分析设计功能，包括静态分析、动态分析、响应谱分析、屈曲分析、推覆分析、几何非线性分析等。

4）结构设计能力

钢结构设计：包含全球40多个国家和地区的钢型材和标准，方便满足全球业主的不同需求。

混凝土设计：支持两种设计模式下的25种混凝土规格。

其他结构设计：支持木结构设计和铝结构设计，支持采用美国、印度和英国规范的剪力墙设计。

5）数据互操作性

几何模型互导：可以读取任何CAD软件发布的包含线元素和面元素的3D DXF文件。

BIM模型互导：支持与Revit、Tekla等任何3D软件友好的数据交互。

分析模型互导：可以与其他设计模块（RAM Connection等）进行数据良好的传导，也可以与PKPM、SAP2000等其他分析软件进行友好的传导。

其他模型互导：与AutoPIPE、SACS等软件的数据互通。

软件的一些功能

1) 分析重力和横向载荷

设计和分析各种载荷条件下的简单或复杂结构，包括重力载荷（例如恒载和活载荷）、跨越条件以及横向载荷（包括风和地震力）。

2）遵循抗震要求

根据相关建筑规范设计和详细设计地震系统，以产生地震荷载。 在设计元件、框架和更大的结构系统（如果适用）时考虑这些力。 在设计元素的比例和详细设计时，请遵循所选设计规范的延展性要求。

3）结构模型设计与分析

快速对整个结构进行建模，包括甲板、楼板、楼板边缘和开口、梁、柱、墙、支架、延伸和连续的基础和盖帽。 高效地自动执行多个耗时的设计和分析任务，并生成可记录的实用系统和组件设计。

4）借助有限元进行设计和分析

使用我们最先进的有限元分析准确高效地完成整个建筑结构的分析、设计和绘图。 使用我们的快速求解器减少或消除等待结果的时间。

5）设计梁、柱、墙

优化或分析梁、柱和墙壁上的重力和横向荷载，以快速实现安全且经济的设计。 自信地生产符合美国标准以及许多国际设计规范和建筑规范的设计。

6）检查冷弯型材设计

使用综合的冷弯型材库设计轻质钢构件，无需单独的专用应用程序。

7）抗侧力框架设计

对支撑框架和抗弯框架进行抗震和抗风建筑规范检查。 为您的结构项目快速获得安全可靠的设计。

8）国际标准设计

在产品设计中使用广泛的国际标准和规范，扩展您的业务实践，并利用全球设计机会。 受益于国际标准的广泛支持并充满信心地完成您的设计。

9) 生成设计载荷和载荷组合

使用内置载荷生成器将规范要求的风荷载和地震荷载施加到结构上。 根据结构几何形状、地块尺寸和选定的建筑规范条款自动计算相关荷载参数，无需单独手动计算。 使用载荷组合生成器将这些横向载荷工况与重力和其他类型的载荷组合起来。

10) 导入在DXF中创建的截面形状

快速导入 DXF 图纸中详细说明的公制或英制格式的自定义截面轮廓。 或者使用简单的关键尺寸或从一系列标准库中选择的标准来定义一般形状。

11) 筏板与基础一体化设计

使用集成到分析主模型中的专业应用程序设计筏和基础。 创建设计计算和加固图纸。 使用 ISM 从 BIM 模型添加设计信息。

12）一体化钢结构节点设计

在单一集成环境中设计钢结构连接。 将焊缝形态、构件尺寸和合力直接从 3D 分析传输到钢结构节点设计应用程序。 这可以实现高效的信息重用，并减少因结构变化而导致的返工量。

关注“AI 3D科技”微信公众号，观看直播！ 获取 BIM 软件 7 天免费试用和 12 个 BIM 软件系列教程，以及定期发送的精彩案例和 BIM 解决方案！