3d3s冷弯薄壁钢住宅结构计算

3D3S软件计算书一、设计依据《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB50018-2002）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）《建筑钢结构焊接规程》（JGJ181-2002）《钢结构高强度螺栓连接的设计，施工及验收规程》（JGJ82-91）二、计算简图计算简图(圆表示支座，数字为节点号)节点编号图单元编号图三、几何信息各节点信息如下表：各单元信息如下表：四、荷载信息结构重要性系数： 1.00(一). (恒、活、风) 节点、单元荷载信息1.节点荷载**以下为节点荷载汇总表:**以下为节点荷载图(kN.m)2.单元荷载**以下为单元荷载汇总表:(kN/m)；弯距(kN.m)；分布弯距(kN.m/m)(1).工况号: 0面荷载分布图:面荷载序号1分布图（实线表示荷载分配到的单元） (2).工况号: 1面荷载分布图:面荷载序号1分布图（实线表示荷载分配到的单元） (3).工况号: 2面荷载分布图:面荷载序号1分布图（实线表示荷载分配到的单元）；弯距第 0 工况单元荷载简图1 工况单元荷载简图第 2 工况单元荷载简图 (二). 其它荷载信息(1). 地震作用无地震(2). 温度作用(三). 荷载组合强度计算：（1）1.20 恒载 + 1.40 x 0.70（活荷载-工况1） + 1.40（风荷载-工况2）挠度计算：（2）1.00 恒载 + 1.00（活荷载-工况1） + 1.00 （风荷载-工况2）五、内力位移计算结果(一). 内力1.工况内力2.组合内力3.最不利内力4.内力统计弯距 M3 最小的前 10 个单元的内力 (单位：M,KN,KN.M)(二). 位移1.工况位移2.组合位移六、设计验算结果本工程有1种材料：Q235钢(A3钢)“绕2轴长细比”最大的前 10 个单元的验算结果附录方形空心型钢截面示意图矩形空心型钢截面示意图。

薄壁冷成型钢梁的计算本章主要介绍了梁的抗弯强度及变形的计算、梁腹板的设计，梁支撑的要求和梁扭转的分析等。

梁和普通热轧型钢截面的设计有所不同，由于采用了薄壁的材料要考虑到剪切滞后、翼缘卷边和冷加工引起的材料力学性能的提高等因数的影响。

一般我们认为大跨、浅梁由变形控制，中跨梁由弯曲强度控制，短跨梁可能由抗剪强度控制。

一、抗弯强度及变形在受弯构件设计中，必须保重足够的抗弯强度，同时构件在使用荷载下的变形不应超过规定的要求。

采用ASD 法 n a bM M M ≤=Ω （1） 采用LRFD 法 u b n M M ≤Φ (2) b Ω—抗弯强度安全系数，取1.67；b Φ—抗力系数，用于折减抗弯强度或必要弯矩，取0.95或0.90；（一）、n M 的计算方法：1、初始屈服n y e y M M S F == （3）计算e S 根据截面特性选取第三章的有效宽度的公式进行计算，对于最大应力发生受拉翼缘，考虑到受压翼缘的压力取决于中和轴的位置，需要确定有效面积，将采用逐次逼近的方法确定截面的特性。

（1）、考虑冷加工效应课采用两种方法（a ）弯角点部分屈服强度提高，忽略冷加工对截面平板部分的影响；（b ）考虑冷加工对弯角及所有平板板件的影响，计算整个截面的平均屈服点。

（2）、考虑对梁的非弹性备用能力的利用，对于特定形状构件，由于横截面的部分塑性开展及超静定梁的弯矩重分配，冷成型钢梁的非弹性备用强度是明显的。

取值方法（a ）美国AISI 规范认为在满足特定条件的梁，其额定截面强度n M 可以以非弹性备用能力为基础，最大限制为 1.25y M 或1.25e y S F 。

（b ）当满足AISI 规定的条款后，也可采用书中4-18和4-20的计算公式。

最终n M 的取值为（a ）、（b ）的较小值。

（3）、在设计截面过程中，若已知截面高度和厚度，考虑最大弯矩重量比的效应通常取（a ）对于非加劲受压翼缘0.43ω=；（b ）纵边均由腹板支撑的加劲受压翼缘1.28ω= （4）、受弯构件变形的计算主要取决于施加荷载的大小、位置和类型，跨度及抗弯刚度，对于弹性模量E 在弹性范围内取29.5×310ksi （203Gpa ），关键是根据受压翼缘和梁腹板的有效面积确定钢梁的惯性矩。

用3D3S计算门式刚架、钢框架的使用技巧本文用《3D3S》计算门式刚架、钢框架的使用技巧和注意事项。

讨论了腹板计算比限值和蒙皮效应。

轻钢结构是近年来国内兴起的一种新型结构形式。

它的优点在于：可适应大跨度、大面积、大柱网联合厂房的要求；厂房建设速度快、收效早；结构自重较轻，可减少基础的投资。

鉴于以上优点，业主在厂房建设中大多愿意使用轻钢结构，我院在近年来厂房设计中轻钢结构大有超越混凝土结构的趋势。

笔者有幸完成了天津逸仙科学园(门式刚架)和三环乐喜新材料有限公司{钢框架)两个工程。

在设计过程中经过深入研究和频繁使用《3D3S)，《钢结构设计规范GBJl7--88》《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程ECSl02：98》和《冷弯薄壁型钢结构技术规范GBJl8--87》有几点体会拿出来供大家参考。

1 《3D3S》的使用《3D3S》是同济大学开发的用于钢结构设计的软件。

该软件可用于钢框架、门式刚架、自立塔架、钢屋架及吊车梁等各种钢结构的设计。

可用于平面分析，也可用于空间分析。

从使用角度来看，该软件学术分析强于实际工程的设计。

本院常用的是钢框架和门式刚架，由于门式刚架有快捷生成方式，这里并不多谈，主要讨论钢框架的计算。

《3D3S》的主要流程：建模一规定约束一截面-上荷载-内力分析一设计验算一节点一施工图。

基本操作可参见说明书，这里仅就使用中的几个问题加以讨论。

a、建模时一般只建立柱和主梁，次梁的建立可用主梁分段然后捕捉用分段后节点来建立。

如果遇到不规则框架可按规则框架建模，然后局部删除柱梁，必须注意这样会变节点和构件号。

b．规定约束时请注意次梁的约束，一般节点程序自动规定为固接，但一般框架次梁和主梁的连续铰接，这样必须将每个次梁选中然后将其两端转动使约束释放。

c．《3D3S》的线荷载输人非常方便，面荷载的输人有些繁琐，如果局部面荷载输错，那全部需要重输，所以需要谨慎。

《3D3S》的荷载中包括**和风荷载的计算，但是必须先计算**作用然后才能导风载。

在撰写本文前，我会先对3D3S冷弯薄壁钢住宅结构进行全面评估，并据此深入探讨该主题。

在文章中，我将以从简到繁、由浅入深的方式来讨论这一主题，帮助您更深入地理解。

我会多次提及3D3S冷弯薄壁钢住宅结构的相关内容，并在文章中包含总结和回顾性的内容，以便您能全面、深刻和灵活地理解这一主题。

我也会共享我的个人观点和理解。

3D3S冷弯薄壁钢住宅结构计算1. 概述3D3S冷弯薄壁钢住宅结构是一种先进的建筑结构模式，它采用冷弯薄壁钢构件，结合3D3S建模软件进行计算和设计，是一种新型的住宅建筑技术。

冷弯薄壁钢具有高强度、轻质、可回收利用等优点，因此在住宅建筑领域具有广泛的应用前景。

在本文中，我将深入探讨3D3S 冷弯薄壁钢住宅结构的计算方法和相关内容。

2. 结构计算3D3S冷弯薄壁钢住宅结构的计算是其设计的重要环节，它涉及到结构的稳定性、承载能力、变形等多个方面。

在进行结构计算时，首先需要对建筑的受力情况进行分析，包括受力形式、受力点、受力大小等。

然后通过3D3S软件进行建模，进行各种荷载的计算和分析，包括静载荷、动载荷、风荷载等。

在计算过程中，需要考虑结构的整体性、刚度、稳定性等因素，确保结构在受力情况下不会出现失稳或破坏。

在计算过程中还需要考虑结构的变形情况，包括挠度、位移等，以确保建筑在使用过程中不会出现过大的变形。

3. 设计标准在进行3D3S冷弯薄壁钢住宅结构的计算时，需要参考相关的设计标准和规范，确保结构的安全可靠。

目前，国内外都有针对冷弯薄壁钢结构的设计规范，包括《建筑结构荷载规范》、《建筑抗震设计规范》等。

在进行结构计算时，需要严格遵守这些规范的要求，对结构的各个方面进行计算和分析。

也需要综合考虑建筑的使用要求、环境要求等因素，确保结构设计满足相关的要求和标准。

4. 个人观点和理解在进行3D3S冷弯薄壁钢住宅结构的计算时，需要充分考虑结构的整体性、稳定性、安全性等因素，确保结构在使用过程中能够满足相关的要求。

冷弯薄壁轻钢重量计算
冷弯薄壁轻钢的重量计算需要考虑多个因素，包括材料类型、截面尺寸、长度等。

以下是一个简单的计算方法，仅供参考：
1.计算截面面积：根据不同规格的冷弯薄壁轻钢，计算出截面的面积。

面积计算
公式为：面积= 截面宽度× 截面高度。

2.计算单位长度重量：根据不同规格的冷弯薄壁轻钢，查找对应的单位长度重量。

单位长度重量即为每米或每平方毫米的重量。

3.计算总重量：根据所需的总长度和单位长度重量，计算出总重量。

总重量= 截
面面积× 长度× 单位长度重量。

需要注意的是，冷弯薄壁轻钢的规格和参数可能有所不同，因此在实际计算中需要根据具体的产品规格和要求进行相应的调整和修正。

此外，还需要注意单位的一致性，如长度单位、重量单位等，以确保计算的准确性。

3D3S的⼀些使⽤经验使⽤技巧⽤3D3S计算门式刚架、钢框架的使⽤技巧本⽂⽤《3D3S》计算门式刚架、钢框架的使⽤技巧和注意事项。

讨论了腹板计算⽐限值和蒙⽪效应。

轻钢结构是近年来国内兴起的⼀种新型结构形式。

它的优点在于：可适应⼤跨度、⼤⾯积、⼤柱⽹联合⼚房的要求；⼚房建设速度快、收效早；结构⾃重较轻，可减少基础的投资。

鉴于以上优点，业主在⼚房建设中⼤多愿意使⽤轻钢结构，我院在近年来⼚房设计中轻钢结构⼤有超越混凝⼟结构的趋势。

笔者有幸完成了天津逸仙科学园（门式刚架）和三环乐喜新材料有限公司｛钢框架）两个⼯程。

在设计过程中经过深⼊研究和频繁使⽤《3D3S），《钢结构设计规范 GBJI7--88》《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程ECSI02： 98》和《冷弯薄壁型钢结构技术规范GBJI8--87》有⼏点体会拿出来供⼤家参考。

1《3D3S》的使⽤《3D3S》是同济⼤学开发的⽤于钢结构设计的软件。

该软件可⽤于钢框架、门式刚架、⾃⽴塔架、钢屋架及吊车梁等各种钢结构的设计。

可⽤于平⾯分析，也可⽤于空间分析。

从使⽤⾓度来看，该软件学术分析强于实际⼯程的设计。

本院常⽤的是钢框架和门式刚架，由于门式刚架有快捷⽣成⽅式，这⾥并不多谈，主要讨论钢框架的计算。

《3D3S》的主要流程：建模⼀规定约束⼀截⾯-上荷载-内⼒分析⼀设计验算⼀节点⼀施⼯图。

基本操作可参见说明书，这⾥仅就使⽤中的⼏个问题加以讨论。

a建模时⼀般只建⽴柱和主梁，次梁的建⽴可⽤主梁分段然后捕捉⽤分段后节点来建⽴。

如果遇到不规则框架可按规则框架建模，然后局部删除柱梁，必须注意这样会变节点和构件号。

b ?规定约束时请注意次梁的约束，⼀般节点程序⾃动规定为固接，但⼀般框架次梁和主梁的连续铰接，这样必须将每个次梁选中然后将其两端转动使约束释放。

c.《3D3S》的线荷载输⼈⾮常⽅便，⾯荷载的输⼈有些繁琐，如果局部⾯荷载输错，那全部需要重输，所以需要谨慎。

《 3D3S》的荷载中包括**和风荷载的计算，但是必须先计算**作⽤然后才能导风载。

直接法原始公式：（注：原公式仅根据纯弯实验得出）文献：1、【首次提出直接法】2、【美国2004规范以及澳大利亚4600规范】3、【详细说明】4、【对发展历程以及未来的展望】5、【用于校核受弯构件的设计公式的实验数据相关的直卷边的C和Z截面受弯构件】Schafer推导出了有关受弯构件分别考虑局部与整体相关失稳及畸变屈曲的直接强度法公式由上面原始公式不难发现：在求解之前要先求解4个参数弹性局部屈曲荷载、弹性畸变屈曲荷载、整体屈曲荷载以及截面边界屈服弯矩。

1、整体屈曲荷载M ne/弹性弯扭屈曲荷载M cre/截面边缘屈曲弯矩荷载公式M y2、局部屈曲荷载M crl单元法：（原公式）板间弹性屈曲公式根据边界条件、受力等屈曲系数k不同，然后取各板件最小；对于受纯弯的卷边槽钢来说，腹板23.9，翼缘4.0卷边略大于0.43文献：修正：但是相应的由于板间会相互作用，所以有板间局部屈曲的相互作用（后面也提到了）；所以有文献对屈曲系数的取值进行了修正：腹板取24.5（由于腹板受压边可以看成简支，而受拉边看成固支，相对于受压构件，受弯构件的腹板对翼缘有较好的约束作用）文献：同时由于腹板对翼缘有约束作用所以翼缘屈曲系数k取值应该大于4.0文献：Schafer修正后的有侧向支撑的受弯构件弹性局部屈曲；文献：考虑了受弯构件的局部屈曲公式但是由于板间会相互作用，所以有板间局部屈曲的相互作用；陈绍蕃对比了受压构件相关屈曲的分析之后，发现原来偏于保守；这在受弯构件中影响较大。

文献：中国2002年规范对此提出板组相关系数（对比尚有不足），英国采用受弯受压不同情况下的屈曲系数；3、弹性畸变屈曲荷载M crd一般用有限条法软件计算CUFSM但是只能求纯弯的；也有学者推出了相应的手算公式，最常用的是Hancock 法和Schafer 法。

（见文章绪论）HANCOCK法的受弯构件文献SCHAFER法的受弯构件文献本文提出的简化公式：1）直卷边弹性畸变屈曲应力简化公式本公式是通过畸变屈曲系数kd反算得出的。