1 STS软件开发的目的
近年来，我国钢材产量居世界第一，建造钢结构的优势越来越突出。CAD技术的发展和成功推广表明，钢结构的计算机分析、优化设计和绘图可以借助计算机辅助设计软件完成。一方面可以为工程设计提供精确的计算和绘图工具，提高设计效率，让设计更安全。另一方面，经济性也将对钢结构的进一步发展起到很大的推动作用。
PKPM系列软件是国内应用最广泛的一套集成CAD软件。曾获国家科技进步二等奖。是国内独立平台的计算机辅助设计系统。设计还包括包括多层和高层、工业厂房和民用建筑、上层建筑和各种地基在内的综合CAD系统，并正在向集成化、智能化方向发展。在这种情况下，中国建筑科学研究院PKPM CAD工程部从1995年5月开始组织力量，研发具有自主版权的钢结构CAD软件STS。本软件的开发基于PKPM CAD工程部自主开发的CFG中文图形。支撑系统是平台，基于PKPM系列软件的PMCAD和PK。STS的功能要求是： 集成CAD软件，功能包括钢结构建筑模型输入、截面优化、结构分析、构件强度与稳定性校核、节点设计、施工详图；软件可适用于多种、高层框架、平面框架、连续梁、轻钢门式框架、弯架、框架弯架、钢桁架等结构形式；软件要求操作简单、自动化程度高、界面友好、易学易用；施工图详图以标准图为准，提供方便快捷的编辑工具；是PKPM系列软件的一个模块，可以与其他模块对接；
2 STS软件技术条件
作为专业的钢结构工程设计软件，它必须符合现行的国家规范、法规和标准。STS软件开发的主要依据是：《钢结构设计规范》（GBJ17-88）；《冷弯薄壁钢结构设计规范》（GBJ18-87） ; 《高层民用建筑钢结构规范》技术规程（J GJ99-98）；门式刚架轻型建筑钢结构技术规程（：98）；设计规程）用于轻钢结构）（DBJ08-68-97）；另外，STS软件遵循普通钢结构设计手册和标准图纸的规定。
3 STS软件功能介绍
3.11 模型输入
STS 的模型输入可以使用 3D 和 2D 方法。
3D建模采用人机交互方式，引导用户逐层布置各楼层的平面和楼层，然后输入楼层高度，建立一套描述建筑整体结构的数据。3D建模程序具有强大的荷载统计和传导计算功能，除了计算自重外，还自动完成从楼板到次梁、从次梁到主梁、从主梁的所有计算。梁到承重柱和墙，然后从上部结构到基础，加上局部施加的荷载，可以很容易地建立整个建筑物的荷载数据。3D建模提供的截面类型包括来自中国和世界各地的标准钢截面及其组合截面，焊接H型钢（包括楔形型材），圆管、箱形、Z型、槽形等定制型材，钢管混凝土、钢架等。适合各种结构形式的需要。2D建模数据可以从3D建模数据生成的平面框架和连续梁的数据文件中自动生成，也可以通过人机交互生成钢结构设计软件，可以轻松建立平面杆系统的模型。
二维人机交互建模可建立框架、门式框架、弯架、框架弯架、桁架、支撑、连续梁等多种结构形式的模型。框架、桁架、圆弧轴还提供快速输入向导快速输入，可输入恒载、活载、风荷载（可自动排列）、吊车荷载（包括拉柱吊车荷载）和地震计算的各种作用形式参数。2D建模提供的截面类型除了3D建模截面类型外，还包括冷弯薄壁钢及其复合截面、实腹复合截面、格构复合截面、复合梁和任意截面。
3.12 段优化
断面优化是在满足规范要求的前提下，找到用钢量最少的断面尺寸。STS 软件可以对轻钢门式框架和钢桁架进行截面优化。门式刚架常采用变截面构件钢结构设计软件，因此优化的约束变量包括大端和小端的高度、上下翼缘的宽度和厚度、腹板的厚度。STS 软件可以自动或手动定义变化范围。快速找到用钢量最少的断面尺寸。桁架优化可以进行杆件分组，组内的杆件优化后横截面相同。优化过程速度快，适用性好。
3.13 结构分析和组件检查
STS的3D和2D建模数据可以分别与3D分析程序和平面构件分析程序接口，进行结构分析和构件验证。三维分析程序包括PKPM系列软件的空间分析设计软件TAT和SATWE，二维分析程序是STS软件的平面构件分析程序。
在结构分析和构件校核过程中，程序自动对结构的内力进行分析和组合，并对构件的强度和稳定性进行校核。STS的平面钢筋系统分析程序可按《钢结构设计规范》、《冷弯薄壁钢结构设计规范》、《门式刚架轻型建筑钢结构技术规范》进行》和《轻钢结构设计规范》。校核计算（后两条规定适用于轻钢门式刚架）。
