下载文档原格式
钢结构分析步骤示意步骤一：运行SAP2000，进行初始化设置点击，将单位改为“KN，m，C”。
然后点击“轴网”步骤二：定义轴网数据设置轴网数量、间距。
点击“确定”。
在右边3D图示中左键双击图形，弹出“定义网络系统数据”对话框，修改“Z5”坐标为“13”。
点击“确定”来关闭对话框。
轴网定义完毕。
点击“定义”----“材料属性”，弹出定义材料对话框，选择“快速添加材料”，弹出“快速材料定义”对话框，料”，修改相关系数，如下图。
点击“确定”，回到“定义材料”对话框。
点击“快速添加材料”，在材料类型里面选择“Concrete”，规范为“Chinese C30”,点击“确定”。
如下图。
点击“确定”，“确定”，材料定义完成。
步骤四：定义框架截面点击“定义”---“截面属性”---“框架截面”，弹出“框架属性”点击“添加新属性”，然后点击第一个图形，弹出下图，修改相关参数。
并点击“确定”。
回到“框架属性”界面后，再次点击“添加新属性”，选择第一个图形，弹出下图，修改相关系数，然后点击“确定”。
点击“确定”。
框架截面定义完成。
步骤五：定义版界面属性点击“定义”---“截面属性”---“面属性”，弹出“面界面”对话框点击“添加新界面”，弹出“壳截面数据”，并修改相关参数。
点击“确定”。
再点击“确定”，定义板截面完成。
步骤六：绘制构件点击左侧窗口，使其激活。
点击界面上不工具条中设置“YZ视图”，使左侧视图进入YZ（X=0）立面。
点击绘制“框架/索单元”按钮，弹出“对象属性”浮动窗，在Section下拉列表选择“H500X300X12X20”分别在竖向轴线分层以两点方式绘制柱子。
柱子绘制完成后，在“绘制属性”浮动窗中Section下拉列表选择“H400X300X10X16”，将一、二层的梁和屋面梁绘制上去。
在接卖弄左侧工具条中点击“选择全部”按钮，选中所选构件，点击“编辑”---“带属性复制”，弹出“复制”，修改相关参数，点击“确定”。
sap2000钢结构计算书【原创实用版】目录1.SAP2000 钢结构分析软件概述2.SAP2000 软件功能及应用范围3.SAP2000 钢结构计算书的编写方法4.SAP2000 钢结构计算书的实例讲解5.总结正文一、SAP2000 钢结构分析软件概述SAP2000 是一款专业的钢结构分析软件，广泛应用于建筑、桥梁、塔架等钢结构工程的设计和分析。
该软件采用弹性力学理论，可以对各种复杂结构的受力性能进行精确计算，为工程设计提供科学依据。
二、SAP2000 软件功能及应用范围SAP2000 软件具有以下主要功能：1.结构建模：可以创建各种复杂结构的三维模型，并进行编辑和修改。
2.荷载定义：可以对结构施加各种荷载，如均布荷载、集中荷载、温度变化等。
3.分析计算：可以进行弹性分析、屈曲分析、瞬态分析等，计算结果准确可靠。
4.绘制输出：可以绘制各种分析结果的图形输出，如弯矩、变形、应力等。
SAP2000 软件的应用范围主要包括：1.钢结构设计：用于计算钢结构的强度、刚度和稳定性，以确保结构安全可靠。
2.钢结构施工：用于分析施工过程中结构的受力性能，为施工提供指导。
3.钢结构检算：用于对已有钢结构进行检算，评估结构的安全性能。
三、SAP2000 钢结构计算书的编写方法编写 SAP2000 钢结构计算书需要遵循以下步骤：1.结构建模：根据工程图纸，在 SAP2000 中创建结构的三维模型，并进行编辑和修改。
2.荷载定义：根据工程实际情况，对结构施加各种荷载，如均布荷载、集中荷载、温度变化等。
3.分析计算：选择合适的分析方法，如弹性分析、屈曲分析、瞬态分析等，进行计算。
4.绘制输出：将计算结果绘制成图形，如弯矩、变形、应力等。
5.结果分析：对计算结果进行分析，评估结构的安全性能。
6.编写报告：根据计算结果和分析，编写结构计算书，供设计、施工和检算使用。
四、SAP2000 钢结构计算书的实例讲解以一个简单的钢结构框架为例，讲解 SAP2000 钢结构计算书的编写过程：1.结构建模：在 SAP2000 中创建一个钢结构框架的三维模型，包括柱、梁、节点等。
SAP2000案例一、模型简介原有钢筋混凝土框架结构为一教学实验楼 ,长39.6m ,宽 15m ,房间开间为3.6m ,进深为 6m ,底层层高 4.5m ,其他层层高3.6m 。
结构平面布置如图 1 所示。
上两层为加层轻型钢节后，原框架混凝土 C35 , 弹性模量 E =3.15e10 , 泊松比 ν=0.2 ,密度 ρ=2500 。
加层钢结构Q235B , 设计强度 f =215MPa ,弹性模量 E =2.06e11 ,泊松比 ν=0.3 ,密度 ρ=7850 。
为防止加层钢结构整体失稳 , 在中间跨添加十字形柱间支撑。
原钢筋混凝土框架及钢结构构件截面见表 1 ,其中Z 、L1 、L2 为原混凝土柱、梁 ,GZ 、GL 、ZC 为加层钢柱 、钢梁 、柱间支撑。
楼面附加恒荷载为1.5kN /m2 ,活荷载为 2kN /m2 ;屋面活荷载为0.5kN /m2 。
每层楼受到一个100kN /m2的集中力荷载。
图1 结构平面布置图 表1 原钢筋混凝土框架及钢结构构件截面原框架梁柱截面加层构件截面 编号 截面规格(mm) 编号 截面规格(mm) Z 500 ×500 GZ 220 ×112×9.5×12.3 L1 250 ×650 GL 500 ×162×16×20L2250 ×500ZC75×8二、模型建立1.确定模板参数2.编辑轴网3.定义材料混凝土钢材4.截面定义5.楼板定义6.荷载定义7.约束修改8.截面分配9. 中间跨添加十字形柱间支撑10.添加楼板11.划分楼板12.荷载添加三、运行结果1.轴力最大轴力为11580kN 2.应力。
彩虹廊架结构计算书一、设计依据《钢结构设计规范》（GB50017-2003）《高耸结构设计规范》（GB50135-2006）《户外广告设施钢结构技术规程》（CECS 148:2003）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）《钢结构焊接规范》（GB50661-2011）工程基本条件：1、设计概况工程名称:工程所在地:武汉建筑物安全等级:一级建筑物设计使用年限:25年基本风压:0.40kN/㎡（取100年）地面粗糙度:B基本雪压:0.50kN/㎡地震基本烈度:6度结构构件应力比控制:0.90二、计算简图采用sap2000 v15.1.1软件进行计算总高3米，顶蓬高2.9米。
黄色杆件为∅168x12圆管，蓝色杆件为120x80x4矩形钢管，青色杆件为120x60x4矩形钢管，材质均为Q235B。
三、荷载计算 1、 恒载顶蓬面板为2.5mm 厚铝单板，龙骨加面板恒载Gk=0.4kN /m ²； 构件自重由软件自动添加。
2、活载、雪载顶蓬为不上人屋面，活载为0.5KN /m ²； 雪载为0.5kN/m ²；两者取较大值L=0.5kN/m ²。
3、检修荷载悬挑雨篷最外端横梁处添加施工或检修荷载L2=1.0/m 。
4、风荷载顶蓬面风荷载：《建筑结构荷载规范》8.1.1：垂直于建筑物表面上的风荷载标准值应按下列规定确定： 1 计算主要受力结构时，应按下式计算：0K z S Z ωβμμω=根据《建筑结构荷载规范》8.4.1条规定，本工程可不考虑风压脉动对结构产生顺风向风振的影响，故风振系数βz 按1考虑。
风荷载体型系数参照《建筑结构荷载规范》表8.3.1第29项次体型，取较大值负风压μs=-1.3及正风压μs=1.3两种工况体型系数。
风压高度变化系数μz=1.0基本风压按100年取W0=0.4 kN/m2顶蓬负风压风荷载标准值Wk=1x （-1.3）x1x0.4=-0.52 kN /m ²，放大按-1.0 kN/m ²计取； 顶蓬正风压风荷载标准值Wk=1x1.3x1x0.4=0.52 kN /m ²，放大按1.0 kN/m ²计取。
SAP2000综合有限元分析和结构设计软件基础分析指南V ersion 7.01998年8月修订目录第1章简介 1 关于本手册 1标题 1印刷约定 2参考书籍 3第2章坐标系统 5 综述 5整体坐标系 6向上和水平方向 6局部坐标系7第3章框架单元9 综述10节点连接10自由度11局部坐标系11 轴向坐标1 12坐标缺省方向12坐标角度12 截面特性14 局部坐标系14材料性质14几何性质与截面刚度14截面类型15截面特性的自动计算17截面特性数据文件17 端部偏移19 净长度19对内力输出的影响20对端部自由度释放的影响20 端部自由度释放21 不稳定的自由度释放21端部偏移的影响21 质量22自重荷载23跨中集中荷载23跨中分布荷载24 荷载作用长度25荷载大小27 内力输出27 端部偏移的影响29第4章壳单元31 综述32节点连接33自由度33局部坐标系36 垂直坐标轴3 36坐标缺省方向36坐标角度37 截面特性37 截面类型37材料性质38厚度39 质量39自重荷载40均布荷载40内力与应力输出40第5章节点与自由度45 综述46建模时的考虑因素47局部坐标系48自由度48 可用及不可用自由度49外部约束50内部约束50有效自由度50无效自由度51 外部约束与反力51弹性支承53质量54外力荷载55基础位移荷载55 定值位移57弹性位移58第6章节点内部约束61 综述61刚片约束62 节点连接62平面定义63局部坐标系64内部约束方程64第7章静力和动力分析65 综述66分析类型66静力分析67惯性加速荷载67特征值分析68里兹向量分析69振型分析结果70 周期和频率71参与系数71有效质量比例71总体未约束质量与质心坐标72 反应谱分析73 局部坐标系74反应谱方程74反应谱曲线75振型组合76方向组合78 反应谱分析结果79 阻尼和加速度79振幅79基底反力80第8章参考书籍81第一章简介SAP2000是著名的结构分析程序系列SAP最新和最强大的版本。
SAP2000钢结构设计手册（中文资料）2003年4月目 录第一章 绪论1.1概述1.2本书的组织第二章 设计方法2.1设计荷载组合2.2设计和校核位置2.3 P-△效应2.4单元无支撑长度2.5有效长度系数2.6 可选的单位制第三章 AISD-ASD89规范3.1设计荷载组合3.2截面分类3.3应力计算容许应力计算受拉容许应力受压容许应力受弯屈曲弯扭屈曲受弯容许应力I型截面槽型截面T型和双角钢截面箱型截面和矩形管截面扁钢单角钢一般截面容许剪切应力3.4应力比计算轴向和受弯应力剪切应力第四章 AISC-LRFD93规范4.1设计荷载组合4.2截面分类4.3计算荷载系数4.4名义强度计算受压抗力受弯屈曲弯扭屈曲扭转和弯扭屈曲受拉抗力受弯抗力屈服侧向扭转屈曲翼缘局部屈曲腹板局部屈曲受剪抗力4.5应力比计算轴向和受弯应力剪切应力第一章 绪论1.1概述SAP2000功能强大，完全整合了钢结构和混凝土结构建模和设计。
程序提供了一体化集成的结构模型建立、修改、分析、设计用户界面。
程序不仅可以设置初始构件尺寸，还能在同样的界面下对其进行优化。
在程序提供的交互环境下，用户能查看结构的受力状况，对设计作适当的调整，比如修改单元属性及重新验算结果而无须重新启动结构分析。
只要在单元上点击鼠标就可以查看到详细的设计信息。
图形和表格形式的结果的在屏幕输出的同时可随即打印输出。
程序广泛支持最新的国内外设计规范，用来进行钢结构和混凝土结构构件自动设计和校核。
当前版本支持以下钢结构设计规范：z U.S.AISC/ASD(1989),z U.S.AISC/LRFD(1994),z U.S.AASHTO LRFD(1997),z Canadian CAN/CSA-S16.1-94(1994),z British BS 5950(1990), andz Eurocode 3 (ENV 1993-1-1).设计基于用户指定的荷载组合，但是，程序提供了所支持的各种规范所对应的缺省的荷载组合。
如果用户认为设计可以采用缺省的荷载组合，就不需要在另行定义。
设计过程中，程序从一组用户定义的截面中选择满足强度条件下重量最轻的截面作为构件设计结果。
可以为不同的单元组指定不同的可选截面，同样单元也可以成组的设置成同样的截面。
设计校核过程中，程序计算构件受轴向力、双向弯矩、和剪力作用下的承载能力比（荷载作用/构件抗力）。
承载能力比采用按照极限状态设计方法，由单元应力、设计容许应力、荷载系数以及抗力等系数得到。
设计校核是在程序缺省或用户指定的荷载工况组合的基础上进行的，承载能力比的最大，最小的值用来进行构件截面的优化设计。
程序自动计算构件受轴向力、双向弯矩、和剪力作用下的容许应力。
计算框架柱有效长度系数的繁重的工作也由程序自动完成。
结果的输出简洁明了。
输出的信息能够让设计人员在应力超限时作适当的调整。
程序提供的设计信息的备份同样提供了结果验证。
抗震设计所特别提出的要求没有包括在SAP2000当前的版本中。
国际标准单位制SI，MKS单位制以及英制单位都可以选用。
1.2本书的组织第二章讲述了SAP2000进行钢结构设计的方方面面以及一些SAP2000钢结构设计方面的专用术语。
接下来的章节详细的介绍了SAP2000所支持的规范的应用。
各章都描述所考虑的设计荷载组合，如何计算构件受轴向力、双向弯矩、和剪力作用下的容许应力和抗力以及如何计算承载能力比。
其它内容如下：z第三章介绍了AISC ASD （1989）规范z第四章介绍了AISC LRFD （1994）规范最后介绍了SAP2000钢结构设计方面的图形和表格输出。
第二章 设计方法本章介绍了SAP2000采用的钢结构设计和校核的过程。
钢结构设计和校核的过程以下列规范的应用为依据：z美国钢结构协会的“建筑钢结构容许应力设计和塑性设计规范”AISC-ASD(AISC 1989)z美国钢结构协会的“建筑钢结构荷载与抗力设计规范”AISC-LRFD（AISC 1994）SAP2000采用的这些规范的详细的计算方法将在以下章节介绍，本章介绍所有规范一些常规的背景知识。
假定读者有过一般钢结构设计方面的工程背景，并且至少熟悉上面提到的一种规范。
2.1荷载组合设计荷载组合用于结构的设计和校核。
荷载系数用于区别所采用的不同规范的系数值，荷载组合系数用于得到设计荷载组合下放大的轴力、弯矩和剪力值。
对于所组合的多种荷载，包括响应谱分析、时程分析、移动荷载，以及多种组合方式，如包络、平方和开方或者绝对值，各种参与组合的荷载之间的相互作用的影响被忽略了，程序自动使用最大最小排列的方法计算多个子组合。
对于响应谱分析，程序认为最小为负值中的最大值为最小值，所以不需要使用负数对响应谱分析单独进行组合。
对于设计组合只包括单个的时程分析或者移动荷载的情况使用其它的方法，程序能实现整个时程分析中每一时间步的子组合，同时也能在移动荷载的情况下使用最大最小的方法进行子组合，但是这样忽略了荷载之间的相互作用的影响。
对于通常的荷载组合，如静力荷载、活荷载、风荷载和地震荷载，或者地震荷载的响应谱，程序提供了所支持的各种规范对应的默认的荷载组合。
这些组合在后面的章节中介绍。
对于其它荷载情况，包括移动荷载，时程分析，屋顶单独考虑的活荷载，雪荷载等，用户必须根据设计需要自定义荷载组合。
缺省的荷载组合对于所有定义为恒载(dead load)的静力荷载（static load cases）在组合中是可加荷载。
同样，所有定义为活载(live load) 的荷载在组合中也是可加荷载。
但是，风荷载和地震静力荷载以及响应谱分析结果之间是不可相加的，从而形成多个侧向荷载组合。
风荷载和地震静力荷载对荷载反号的工况都单独进行组合。
如果这些组合不符合设计要求，用户可以自定义合适的荷载组合。
如果有所需要或者没有其它自定义的荷载组合，缺省的荷载组合包括在设计中。
如果缺省的荷载组合包括在设计中，那么随着用户选择相应的规范或者修改静力和响应谱分析结果，程序会自动更新缺省的荷载组合。
活荷载折减系数用于缩小构件内力，减少活荷载对荷载组合的贡献。
提醒用户：对于部分或者全部构件，在计算中移动荷载和时程分析的结果如果不需要恢复，那么所有在所有包含这些荷载的荷载组合中这些荷载的效应为0。
2.2校核位置各荷载组合下，程序在沿杆件轴向的一定位置进行设计校核。
设计校核的位置根据单元净长度所等分的数目计算得到。
用于杆件校核位置所需要的等分数目由用户在分析前设置。
用户可以通过加大等分数目得到更精确的设计校核。
各荷载组合下，受轴力和弯矩的应力比和剪应力比都在沿轴向的等分位置计算。
通过实际的单元应力和相应的容许应力得到各种规范下的应力比。
受拉或压的杆剪的应力比大小与计算位置、荷载组合以及规范要求。
应力比大于1.0表明超过了极限状态。
2.3 P-△效应SAP2000的结构分析考虑构件的P-△效应。
无侧移（有支撑）和有侧移（无支撑）框架结构的P-△效应加以区分考虑。
无侧移框架结构的P-△效应只限于单个构件的稳定；对于有侧移框架结构，除了单个构件的稳定外，侧移效应也得到考虑。
在SAP2000中，假定无侧移框架结构计算模式仅在恒载和活载起作用，而有侧移框架结构计算模式则在任何其它荷载作用下都起作用。
对单个构件的稳定，弯矩通过AISC-LRFD定义的弯矩放大系数加以放大。
AISC-ASD 规范不考虑弯矩放大系数。
对于有侧移框架结构的侧移效应，SAP2000假定放大系数已经包括在计算结果中，因为除AISC-ASD规范外P-△效应都加以考虑了。
SAP2000的用户应该注意，缺省的分析设置没有打开P-△效应开关。
缺省的P-△计算迭代次数为1。
用户可以设置打开P-△效应开关并且设置最大的P-△计算迭代次数。
AISC-ASD规范不考虑P-△效应的影响。
SAP2000的用户还应该注意，当前的程序仅考虑了框架单元的轴力的P-△效应。
其它类型的单元对P-△效应没有贡献。
如果这些类型单元中受力很大，如受很大轴力的剪力墙建模采用壳单元，那么SAP2000的P-△效应所得到的结果将不准确。
2.4单元无支撑长度无支撑长度为了考虑柱的长度系数，两个支撑长度l22和l33，如图II-1所示。
支撑长度是单元在相应方向的支撑点间的距离，l33为3-3轴方向（主轴）的无支撑长度，l22用于计算2-2轴（弱轴）单元侧向扭转屈曲。
一般地，无支撑长度等于单元长度，但是，程序容许用户指定一些单元作为单个构件来设计。
这样作与受主轴受弯和弱轴受弯不同。
因此，对于影响无支撑长度计算的外部点，如图II-3所示，程序会自动考虑。
受弯的主轴和弱轴规范和SAP2000中受弯的主轴和弱轴对照受中间点影响的无支撑长度2.5 有效长度系数（K）柱子的有效长度系数（K）用于建筑结构分析，柱子竖直梁水平，表现为弯矩承载行为的柱子的有效长度系数（K）的计算十分复杂。
为了计算K，单元分为梁、柱和支撑。
所有与Z平行的单元为柱，位于X-Y平面内的单元为梁，其它为支撑。
梁和支撑的K值都被指定为统一的值。
在计算柱单元的K值时，程序计算每个节点的下列4个刚度值：其中下标x, y为整体坐标X，Y方向，下标c, b指柱和梁单元，局部坐标下的EI22/l22和EI33/l33已旋转到整体坐标系下（EI/l）x, (EI/l)y。
将每个柱子端节点累加值旋转回到局部坐标系下：如果柱子端节点处的转动自由度被释放，相应的值设为10.0,如果节点的所有自由度都被删除，所有连接该节点的单元的该节点处的G值为1.0,如果指定方向的GI和GJ已知，那么在指定方向的K通过求解以下α的关系式：其中K＝π／α，该式为弯矩承载型有侧移框架计算柱子的有效长度系数的公式。
对于其它框架结构、桁架结构和输电塔架，所有单元的K值通常由用户统一设为某值。
以下是有关K值计算方面的重要的几点：z在节点处有铰的单元在该节点处在上面的公式中不计入刚度，离铰很远的单元另一端节点处考虑的刚度贡献为0.5EI。
同样，梁单元如果远端没有柱，如悬臂梁，也不计入刚度贡献。
z如果柱子在特定的方向没有梁单元，相应的G值为无穷大。
如果柱子任何一端的G值为无穷大，相应的K值设为定值。
z如果单元在特定的方向释放转动自由度，那么程序将相应的K值设为定值。
z程序自动得到的K值可能偏大，尤其在下列情况：有斜梁、固定支座以及其它程序难以识别单元受到支撑的情况，此时程序将相应的K值设为定值。
用户可以修改所有程序自动得到的K值。
用户应该检查程序自动计算的K值，如果这些值不合理，就必须得到修改。
2.6 输入数据的单位选择输入数据的单位可以采用英制、国际标准单位制或者MKS单位制。
但是，各规范都采用独自特有的单位制，例如AISC-ASD规范采用英制单位制，第三章中所有的方程和系数采用千磅—英尺—秒单位制。
