3D3S的一些使用经验
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各种结构自录精品演示【幸福兄专贴】问答实录1、问题:框架演示中。
建筑物X、Y轴风荷载的体形系数是08、-0。
5吗?怎么0.8与—0.5在X、—X、Y、-Y方向全布置上了啊?山墙端不是-0.7吗?不懂了~也就是说风荷载2和3是不是应该包含山墙的—0.7啊?(应该6种工况吧)怎么你的演示不是呢(老兄的演示是4种工况)?2、有一个问题,看老兄的整体网架的那个演示中,网架支座定义:1。
把上弦支座处定义为铰接;2。
把柱子单元释放,顶端为铰接;老兄选择的是第2种.那么疑问:如果按第1种方法建模,计算出来的柱子会偏于不安全;如果按第2种方法建模,就不能进行网架支座设计。
请问老兄对这样的结构支座怎么设计?3、第一个演示中带行车格构柱的问题:从截面库中选择的如果直接用格构柱截面,软件做了格构柱整体稳定计算。
若是自己建立的(桁架)格构柱,软件只算单根的,那么这时的整体稳定,老兄是怎么考虑的?幸福:1,请注意我第一个帖子,这仅仅是表示一种思路,不代表绝对正确,正确的风荷载考虑我在网架演示中已经操作过。
所以在框架演示中不再重复。
2,网架问题:最正确的分析方法就是整体分析,所以网架在柱顶连接的地方在计算上是不能设置成支座的,如果该地方设置成支座,那么下面的柱子分析就毫无意义了,所以在大多数情况下,整体分析应该参考我的思路,当然,特殊情况可以再做变动.3,格构柱问题:目前基本上所有的程序都是这样处理,当然,具体到连锥条也按照单独构件建到模型中去对这些构件的分析来说是可行的,但是这对荷载传递来说是极不方便的,因为实际情况是整个柱子承受内力,格构柱细分后,你就不清楚到底那些细分的构件要分担多少内力,也当然,这个问题还可以通过增加刚性杆来作为内力的过渡,但也毕竟很麻烦,目前3D3S格构截面的类型相对少点,下个版本应该会有改善。
软件实际上并不是演算单根的稳定,程序是按照规范以及一些权威的参考书来演算整体单肢以及缀条的强度以及稳定的。
63D3S 软件园地Building StructureWe learn we go3D3S 软件中荷载施加及组合上海同磊土木工程技术公司3D3S 研发组荷载的施加是结构设计过程中最重要的环节之一,是正确建立模型和分析计算模型的基础。
而荷载组合是综合考虑结构最不利情况的基本步骤。
因此,3D3S 软件提供了多种荷载的施加以及灵活添加组合的方法:荷载施加方式包括节点荷载,单元荷载,板面荷载,杆件导荷载,膜面导荷载,隔板风荷载等类型,所有的这些荷载都保存在荷载库里面,用户可以在荷载库里查看该模型的所有荷载的施加情况。
图1 荷载库一、施加荷载的基本思路:1, 了解结构所受荷载的总体情况,包括受几种荷载的作用,把同时作用的同一种荷载列为一个工况,比如恒载的工况为0,活载的工况为1,左风工况为2,右风工况为3等。
选择最方便的施加方式进行施加。
2, 吊车,地震,温度等荷载在对应的对话框中填入参数,软件自动按各种工况号予以考虑。
图2 吊车荷载输入对话框3, 吊车荷载在相应的对话框中填入吊车左右节点号,吊车参数以及吊车梁长度。
软件自动组合各最不利吊车情况,组合结果在“桥式吊车荷载干预”对话框中列明,左上角的编号即为最不利吊车组合情况号,其余部分为各吊车组合的基本信息。
图3 桥式吊车荷载干预对话框地震工况考虑正负X,正负Y,正负Z,这六种情况号。
图4 地震荷载输入对话框不考虑地震竖向作用时,地震工况考虑正负X,正负Y 四种情况号。
4, 温度荷载按正温差、负温差两种情况考虑,两个温度增量表示结构安装时的温度和全年最高、最低温度的差值。
温度荷载可以选定作用的构件,不同的构件单元可以设置不同的温差,这样就可以计算整个结构不同区域不同温7Building Structure3D3SWe learn we go差时的反应。
图5 温度荷载输入对话框二、荷载组合的基本思路:1,荷载组合应根据《建筑结构荷载规范》规定:建筑结构设计应根据使用过程中的结构上可能出现的荷载,按承载能力极限状态和正常使用极限状态分别进行荷载 (效应)组合,并应取各自的最不利的效应组合进行设计。
3D3S培训讲稿一、模块切换/帮助如图:包含轻型门式刚架、多高层建筑结构本次已空间任意结构为例做讲解。
二:结构编辑:2.1.2、添加杆件:该命令用于直接添加杆件,点击该命令后,弹出如下对话框:1对话框内左边为将要添加杆件的默认属性,可以双击属性框内各项来更改这里提供了两种添加杆件的方式:1、选择线定义为杆件按下该钮,进入屏幕选择状态,可以选择一根或几根Line、Circle、Arc定义为杆件,若选择的都是直线,软件直接将直线转为杆件,若选择的线中包含曲线,软件将会提示将曲线分段为直线段,再转为杆件,出现的提示对话框如下:2直接画杆件按下该按钮,进入屏幕绘制状态,输入两个点定义一根杆件,操作步骤同AutoCAD中绘直线。
对话框上“选择杆件查询”按钮用于查询杆件属性,按下该按钮后,进入屏幕选择状态,用户可以选择一根杆件查询其属性,该杆件属性显示于对话框左边“属性”框内,可以作为下次要添加杆件的默认属性。
2.1.2、21、打断杆件:该命令用于生成打断杆件,选择了一根或几根杆件后弹出如下对话框:用户选择了打断方式后软件自动按选定方式打断选择的杆件2、构件两两相交打断:该命令用于将选择的杆件两两相交打断3、直线两两相交打断:该命令用于将选择的直线两两相交打断2.1.3:楔形单元多段拟合:用于多段变截面工字钢的截面自动拟合,可以方便的把多根变截面构件拟合成一个连续截面的构件2.1.4 杆件延长:用于对杆件做指定长度的延伸,延伸时候可以选择相邻杆件的端点随延伸杆件移动或者不移动2.1.5起坡:该命令用于将选中的节点按指定方向起坡按下该命令后,选择要起坡的节点,然后输入两点来表示起坡的基点和方向即可,命令完成后,节点的X、Y坐标不变,Z坐标按起坡的基点和方向改变举例操作:2.1.6移动节点到直线或曲线上:该命令用于将选中的节点按指定方向移动到指定直线或者曲线所代表的视平面上,按了该命令后,首先选择一直线,圆、椭圆、圆弧,然后选择要移动的节点,最后通过输入两个点来指定移动的方向,命令完成后,节点移动到所选择到的直线或曲线与屏幕视图法线所定的平面上2.1.7沿径向移动节点到圆、椭圆上:该命令用于将选中的节点沿所选择圆或椭圆的径向移动到该圆或椭圆所代表的圆柱体或椭圆柱体上按了该命令后,首先选择圆或椭圆,然后选择要移动的节点即可2.1.8删除重复单元节点:该命令用于将重复的单元或节点删除,删除的精度有显示参数中的“建模允许误差值”控制,若两节点间距小于建模允许误差值,则认为是重复节点。
3D3S管桁架相贯操作简介3D3S管桁架相贯操作简介1,建立空间模型;图1 建立桁架空间模型2,将杆件分弦杆和腹杆(与后处理相贯线切割顺序有关);3,对各个构件进行编号,如HJ-1、HJ-2等;图3 对桁架编号4,选择桁架导出到后处理实体模型;5,打开后处理实体模型;图4 后处理实体模型6,进行杆件编辑,按【后处理】→【构件编辑】图5 构件编辑菜单进行弦杆连通、合并成圆弧弦杆、拟合成曲线弦杆、合并成折线弦杆、弦杆拉伸等操作,对弦杆进行编辑,处理后的杆件见下图:图6 处理后杆件实体图7,按【后处理】→【节点相贯】选择相应的功能菜单进行杆件节点相贯。
图7 节点相贯菜单相贯后的节点见下图,程序提供多种手段控制杆件相贯的顺序;图8 相贯操作后节点图8,对杆件进行编号:图9 杆件编号菜单9,如果有支座,可以按【后处理】→【支座节点设计】进行支座设计;10,按【施工图】→【施工图创建】,选择相关菜单进行绘图操作,然后按【施工图】→【施工图布置】出图;图10 施工图创建菜单图11 施工图布置菜单11,进行相贯加工数据的操作,按【相贯加工】,里面有相贯出数据的相关功能菜单。
图12 相贯加工菜单12,输入相贯线加工需要的参数,选择【相贯加工】→【相贯加工控制参数】,弹出相贯加工控制参数菜单,如下图:图13 相贯加工控制参数菜单13,选择【相贯加工】→【杆件下料】,弹出下料杆件数据菜单,按【输出下料数据】按钮,将数据保存成txt文件。
图14 下料杆件数据菜单14,选择【相贯加工】→【生成法因相贯加工数据】或选择【生成国际标准ISO相贯加工数据】输出相贯线切割机的相贯线切割数据,数据保存在实体模型文件的3D3S目录内;15,用户也可以选择【相贯加工】→【单根构件相贯线展开】,将杆件相贯线展开成CAD图纸,见图15。
图15 杆件相贯线展开图。
3d3s基准点高度在建筑结构设计中,3D3S(即三维动力学分析与设计软件系统)是一种常用的计算机辅助设计工具。
它能够以三维视角快速展示建筑结构的各个方面,包括材料力学性能、结构稳定性以及基准点高度等。
本文将重点探讨3D3S中基准点高度的概念以及其在建筑结构设计中的重要性。
1. 基准点高度的定义基准点高度是指建筑结构中用作参考的一个平台或点的高度。
在3D3S软件中,基准点高度的选择对于建筑结构设计和分析至关重要。
一般而言,基准点高度是以建筑的地面或标准高度为基准确定的。
其具体数值取决于设计要求以及建筑的功能和特点。
2. 基准点高度的确定方法在使用3D3S进行建筑结构设计时,需要准确确定基准点高度,以确保设计的准确性和可靠性。
基准点高度的确定方法可以通过以下几种途径进行:2.1 按照设计要求确定建筑设计通常会根据具体需求确定基准点高度。
例如,对于办公楼,基准点高度可以选择在接待大厅地面,以方便接待人员和访客的进出。
而对于居住建筑,基准点高度可以选在楼栋一层的公共过道,以方便居民出入。
2.2 结构载荷和荷载路径的考虑基准点高度的选择还应考虑到结构的载荷和荷载路径。
建筑结构设计中,荷载从上层传递到下层,其路径需要合理规划,以确保结构的安全性和稳定性。
因此,基准点高度的选择应当使得荷载可以沿路径自然传递,不会对结构造成过大的影响。
2.3 结构体系和布局的要求建筑的结构体系和布局也会对基准点高度的选择产生影响。
例如,在设计悬挑结构时,基准点高度可以选取在悬挑边缘,以便于准确估算悬挑结构的受力情况。
在设计双层结构时,基准点高度可以确定在上下两层之间的中心位置,以方便整体结构的计算和分析。
3. 基准点高度在3D3S中的应用在3D3S软件中,基准点高度对于建筑结构分析和设计具有重要作用。
3.1 结构模型的建立利用3D3S软件进行建筑结构分析和设计时,首先需要建立一个准确的结构模型。
模型的建立需要根据实际情况准确确定基准点高度,并将基准点高度作为模型的参考标准。
1.构件自重软件是否已经考虑,在哪里考虑?软件自动考虑,在定义材性中材料密度中考虑,并加在0工况的恒载中。
不加任何荷载进行计算,计算后查看荷载组合。
可以看到2.进行验算参数修改以后,要点击“选择欲定义单元”,选择杆件进行参数定义。
3.立面上用杆件导荷载的命令中的导恒、活荷载导不上去。
因为导恒、活荷载时导到投影面积,立面的投影面积为零。
4.“各振型质量参与系数’在哪里查询?当按集中质量矩阵计算时,查询地震周期中可以查询到。
5.情况号的含义:当一个荷载工况有好几个情况的时候,那相应的组合就有几个情况号比如温度荷载工况有两个情况号,吊车荷载工况有好几个情况号,地震荷载工况有好几个情况号。
如下列组合46.当结构为空间结构的时候,地震荷载参数选择“考虑藕连”选项。
7.工具箱吊车梁设计与计算中,横向荷载标准值是指单个轮子的值。
8.当要验算钢管混凝土柱时,选择截面为“钢管混凝土”,定义材性为钢+砼9.杆件导荷载的方式为单向导到节点或单元时,除了要“选择受荷范围”还要:“选择受力单元”10.吊车梁参数输入中,横向力到牛腿的距离表示什么? 表示小车轮子到牛腿顶标高的距离。
11.多高层模块中,楼板按双向板计算,与布板方向无关。
12.活荷载不利布置只有在轻钢模块的施加活载单元荷载。
13.多高层中的梁计算时软件按压弯构件计算,如果要按受弯构件计算,不控制长细比,则可以在设计参数选择中设置为不控制长细比,然后点击“选择预定义单元”选择不控制长细比的梁构件进行设置。
14.可以用“构件属性”菜单下面“定义层面或轴线号”来定义层面,轴线号以及弦杆类型。
15.当一个组合中的某个荷载没有作用的时候,软件会自动删除这个组合。
比如说没加地震荷载,则计算后组合12自动删除。
16.施加杆件导荷载菜单下面,直接导风荷载到杆件的时候,必须填入“方向矢量”这个参数,方向矢量为0的话,荷载加不上去。
这里X=1,Y=O表示沿X方向。
X=0,Y=1表示沿Y方向,X=1,Y=1,表示沿45度角方向,以此类推。
1、有一个问题,看老兄的整体网架的那个演示中,网架支座定义:1、把上弦支座处定义为铰接;2、把柱子单元释放,顶端为铰接;老兄选择的是第2种.那么疑问:如果按第1种方法建模,计算出来的柱子会偏于不安全;如果按第2种方法建模,就不能进行网架支座设计.请问老兄对这样的结构支座怎么设计?2、第一个演示中带行车格构柱的问题:从截面库中选择的如果直接用格构柱截面,软件做了格构柱整体稳定计算。
若是自己建立的(桁架)格构柱,软件只算单根的,那么这时的整体稳定,老兄是怎么考虑的?3、问题:框架演示中。
建筑物X、Y轴风荷载的体形系数是08、—0.5吗?怎么0.8与—0。
5在X、-X、Y、-Y方向全布置上了啊?山墙端不是—0.7吗?不懂了~也就是说风荷载2和3是不是应该包含山墙的—0。
7啊?(应该6种工况吧)怎么你的演示不是呢(老兄的演示是4种工况)?幸福:1,请注意我第一个帖子,这仅仅是表示一种思路,不代表绝对正确,正确的风荷载考虑我在网架演示中已经操作过。
所以在框架演示中不再重复.2,网架问题:最正确的分析方法就是整体分析,所以网架在柱顶连接的地方在计算上是不能设置成支座的,如果该地方设置成支座,那么下面的柱子分析就毫无意义了,所以在大多数情况下,整体分析应该参考我的思路,当然,特殊情况可以再做变动.3,格构柱问题:目前基本上所有的程序都是这样处理,当然,具体到连锥条也按照单独构件建到模型中去对这些构件的分析来说是可行的,但是这对荷载传递来说是极不方便的,因为实际情况是整个柱子承受内力,格构柱细分后,你就不清楚到底那些细分的构件要分担多少内力,也当然,这个问题还可以通过增加刚性杆来作为内力的过渡,但也毕竟很麻烦,目前3D3S格构截面的类型相对少点,下个版本应该会有改善。
软件实际上并不是演算单根的稳定,程序是按照规范以及一些权威的参考书来演算整体单肢以及缀条的强度以及稳定的.。
4、3D3S对屋面活荷载不利布置是可供选择“考虑”和“不考虑”的,不知道幸福兄认为什么情况下考虑?什么情况下不考虑?幸福:多跨门钢需要考虑,单跨没必要,其实道理一样的,就像连续梁现浇连续楼板一样。
3d3s基础设计步骤3D3S基础设计步骤在建筑结构设计领域中,3D3S是一种常用的结构分析和设计软件,它能够对建筑物进行强度和稳定性的分析,并进行结构设计。
以下是使用3D3S进行基础设计的基本步骤。
一、创建模型在使用3D3S进行基础设计之前,首先需要创建建筑模型。
这一步骤包括导入建筑物的CAD文件或手动绘制建筑物的几何形状。
在创建模型的过程中,需要确保模型的几何形状和尺寸准确无误。
二、定义材料和截面属性在进行结构分析和设计之前,需要为建筑物的材料和截面属性进行定义。
这包括指定建筑物的材料类型(如钢材或混凝土)以及截面属性(如截面形状和尺寸)。
通过定义材料和截面属性,可以准确地描述建筑物的结构特性。
三、施加载荷在进行基础设计之前,需要施加载荷。
加载荷可以分为静态加载和动态加载两种类型。
静态加载包括自重、活载和附加加载等,而动态加载则包括风荷载和地震荷载等。
通过施加载荷,可以模拟实际工作条件下建筑物所承受的外部力和力矩。
四、进行结构分析在施加载荷之后,需要进行结构分析。
3D3S使用有限元方法进行结构分析,将结构划分为许多小的有限元单元,并计算每个单元的应力和应变。
通过结构分析,可以评估建筑物的强度和稳定性,以及各个构件的受力情况。
五、设计基础在进行结构分析之后,可以开始进行基础设计。
基础设计包括选择适当的基础类型(如浅基础或深基础)、计算基础尺寸和确定基础的承载力。
通过基础设计,可以确保建筑物的基础能够承受设计荷载,并提供足够的稳定性。
六、进行反力计算在设计基础之后,需要进行反力计算。
反力计算是指计算建筑物的各个构件在施加荷载后的受力情况。
通过反力计算,可以确定每个构件的受力大小和受力方向,为后续的构件设计提供依据。
七、设计构件在进行反力计算之后,可以开始进行构件设计。
构件设计包括选择适当的构件截面形状和尺寸,并计算构件的承载力和刚度。
通过构件设计,可以确保每个构件都能够满足承载力和刚度的要求,从而保证建筑物的整体稳定性。
3D3S新功能介绍——目录树及表格输入输出3D3S自1997年推出1.0版以来,至今已有10多年的使用、维护和升版历史,历经千家以上用户和数千个工程实践的检验。
为提高软件的性能,使之更好地满足广大用户的需求,3D3S不断推陈出新,开发出更便捷,更灵活的软件功能。
在充分参考了用户的使用需求后,3D3S10.1版特新增了目录树和表格输入输出功能,极大地提高了软件的工作效率。
本文以一实际工程为例,详细介绍3D3S10.1版目录树和表格输入输出功能。
1工程概况本工程为某机场航站楼钢屋架部分。
总跨度为408m,屋架高度为8m,屋架采用钢管桁架结构(见图1)。
图1屋架结构2目录树该工程结构模型单元数为19196个。
由于该模型单元数量多,结构复杂,采用传统的结构编辑工作量大,不易维护。
3D3S10.1提供了目录树功能,可以使整体信息的编辑更直观便捷,如图2所示。
图2目录树右击任一属性选项,即可弹出编辑选择框,如图3所示。
图3“模型属性”对话框在编辑选择中,用户可以进行“定义”、“选择”、“显示”、“隐藏”和“属性”等操作。
通过目录树功能,可以对同一属性的单元进行批量修改和定义。
如要修改单元的截面特性,选择截面属性,右击属性选项,选择属性选项,软件会弹出属性编辑对话框,如图4所示。
图4“单元截面属性”对话框用户只要对属性值进行重新修改,就可以将原截面属性的所有单元定义成新的截面属性。
对于其他的属性,也可以用采用同样的操作方式进行编辑。
3表格输入输出对于结构复杂的模型来说,数据的显示和编辑显得尤为重要。
好的编辑操作能极大地提高软件的使用效率。
为此,3D3S10.1版本中特增加了表格的输入和输出功能。
点击菜单“显示查询”,选择“节点信息查询修改”,选择要查询的节点后,弹出对话框如图5所示。
图5“节点查询”对话框表格中会显示出所选择的节点信息。
包括节点坐标、节点荷载以及导荷载的信息。
用户可以在表格中直接编辑相关数值就可以完成节点信息的编辑。
3d3s恒荷载改变导荷方向3D3S恒荷载改变导荷方向:优化结构设计的关键步骤导荷方向对于结构的承载能力和变形性能有着重要影响。
在实际工程中,结构需要根据实际需求进行适当的优化设计,以满足安全性、经济性和美观性等多重要求。
而结构分析与设计软件3D3S能够提供便捷高效的工具,帮助工程师进行结构优化设计。
本文将以3D3S恒荷载改变导荷方向为主题,详细介绍一步一步的操作过程。
步骤一:确定工程需求与结构参数在进行3D3S优化设计前,首先需要明确工程的具体需求和结构的参数。
包括结构的类型、尺寸、材料属性和工作载荷等。
例如,假设要设计一栋多层建筑的楼梯支撑结构,结构参数包括支撑的宽度、高度、材料的强度和刚度等。
步骤二:建模与网格划分在3D3S中,通过建立结构的三维实体模型来进行分析与设计。
在建模过程中,可以根据实际情况选择二维平面建模或三维实体建模。
在本例中,选择三维实体建模。
首先,在3D3S界面上点击新建模型按钮,进入建模环境。
然后选择建模工具,按照实际需求绘制楼梯的支撑结构。
绘制完成后,使用网格划分工具将结构网格化,以便进行后续分析。
网格的划分应该合理,密度适中,以保证模拟结果的准确性。
步骤三:定义荷载在3D3S中,可以通过导入荷载文件或手动定义荷载的方式进行工作载荷的输入。
为了实现恒荷载改变导荷方向,在荷载定义中需要设置不同时刻的荷载方向。
首先,在3D3S界面上点击荷载定义按钮,打开荷载定义窗口。
然后选择新增荷载按钮,添加恒荷载。
在恒荷载设置中,选择荷载的大小、作用位置和方向。
对于恒荷载改变导荷方向的要求,可以设置不同的时间段,分别定义对应的荷载方向。
这样可以实现恒荷载在不同时刻下的导荷方向改变。
步骤四:定义约束与边界条件为了使结构模型符合实际工程情况,需要定义适当的约束条件和边界条件。
在3D3S中,可以通过定义固定支座、弹簧支座和边界宽度等方式进行。
在本例中,选择固定支座作为边界条件。
在3D3S界面上点击固定支座定义按钮,在支座定义窗口中选择对应的支座点,将其锁定。
3d3s 导荷范围【最新版】目录1.3D3S 导荷范围的概述2.3D3S 导荷范围的计算方法3.3D3S 导荷范围的应用实例4.3D3S 导荷范围的优缺点分析正文一、3D3S 导荷范围的概述3D3S(Three-Dimensional Three-Step)导荷范围是一种用于计算结构物在三维空间中的荷载分布范围的方法。
这种方法主要应用于建筑、桥梁、隧道等结构物的设计与分析过程中,帮助工程师更准确地预测结构物在各种荷载条件下的受力状况,从而保证结构物的安全性能。
二、3D3S 导荷范围的计算方法3D3S 导荷范围的计算方法分为三个步骤:1.第一步:建立三维几何模型工程师需要首先建立结构物的三维几何模型,包括结构物的形状、尺寸、材料等信息。
这一步的目的是使得计算机能够对结构物进行准确的几何描述。
2.第二步:计算荷载分布在完成几何模型的建立后,工程师需要对结构物施加各种可能的荷载,如均布荷载、集中荷载等。
然后,计算机将根据这些荷载的分布情况,计算出每个节点的荷载。
3.第三步:计算导荷范围在得到每个节点的荷载后,计算机将通过一系列的计算方法,如节点法、单元法等,计算出每个节点的导荷范围。
导荷范围反映了荷载在结构物中的传递规律,能够帮助工程师了解荷载在结构物中的分布情况。
三、3D3S 导荷范围的应用实例3D3S 导荷范围在实际工程中有广泛的应用,以下以桥梁设计为例:在桥梁设计中,工程师需要考虑各种可能的荷载,如车辆荷载、风荷载、温度变化等。
通过使用 3D3S 导荷范围计算方法,工程师可以更准确地预测这些荷载在桥梁结构中的分布情况,从而保证桥梁的安全性能。
四、3D3S 导荷范围的优缺点分析3D3S 导荷范围计算方法具有以下优点:1.计算精度高:通过对结构物进行三维建模,能够准确地反映结构物的几何特征,提高计算精度。
2.适用范围广:该方法可以应用于各种结构物的荷载计算,如建筑、桥梁、隧道等。
然而,3D3S 导荷范围计算方法也存在一定的缺点:1.计算复杂度高:该方法需要进行大量的计算,计算机处理时间较长。
3C分析法
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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。必须注意的
是荷载的工况号,程序规定了恒载为o,风载为2,活载可有几个,最重要
一个为1,其余可分配不同工况号。最新版本中计算**时,可将活载加人重
力荷载代表值,一般可取0.5的系数。
3C分析法
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d.设计验算中,算框架时一般选择《钢结构设计规范GBJ17--88》,但
这样计算结果会比用《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程 ECSl02:98》及
其他钢结构公司的计算结果大。计算过程中主要焦点在构件腹板和柱子长
细比要求的差别,这部分见后面论述。施工图设计一般只使用{3D3S》提供
的构件,《3D3s》所提供的节点详图一般需另行绘制。
《3D3S》使用两个坐标系统,一个为结构总体坐标系x、Y、z轴,另一
个为构件自身坐标系1、2.3轴。在查阅内力时请区别使用。
2 刚架腹板屈曲后强度的利用
门式刚架轻型房屋钢结构技术规程CECSl02:98》中腹板允许失稳,并
可利用屈曲
后强度,见此规程6.1.1。而《钢结构设计规范CB,17--88》中不允
许腹板失稳,见此规范第5.4.2条。
3 长细比的比较
《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程CECSl02:98》中构件的长细比(第
3.5.2条)
与《钢结构设计规范GBJl7--Sg》(第5.3.7和5.3、8条)相比有所放
松
4 应力蒙皮效应的考虑
当屋面板、墙板为钢板且和横梁、檩条可靠连接时,结构形成一个整
体,提高了结构整体刚度和承载力,这就是应力蒙皮效应。一些钢结构公
司使用国外设计程序,考虑了应力蒙皮效应,所以比用《3D3S》计算构件
截面为小。
《门式用0架轻型房屋钢结构技术规程CECS102:9s)中对应力蒙皮效
应有所讨论见此规程条文说明5.1.2。但是一般情况下,由于具体工程的
钢结构安装公司对板与构件连接情况并不十分了解,所以一般不考虑此作
用。
总结:建立模型的一般过程
几何模型建立(Acad+3D3S辅助+快捷生成)
结构体系
截面、材性、方位、偏心、计算长度
单元释放和节点约束
荷载
组合
3C分析法
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例题
例题说明
平面框架结构,尺寸如图所示。
三种截面,材料Q345,放置方位如图。
工字钢柱脚刚接,圆管柱脚铰接,圆管柱上端铰接。
荷载考虑如图所示的两个荷载
3C分析法
页脚内容
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例题必要操作过程
建立模型
由直线生成构件
定义结构体系
建立截面库
定义截面
定义材性
定义方位
支座边界
单元释放
施加节点荷载
施加单元荷载
组合
内力分析
显示查询
参考定义方法
结构体系——平面框架
建立截面库——双击勾选中普工,普槽,圆管截面
定义截面——定义成普工63c,普槽32a,圆管102*5.5
定义材性——定义新的Q345,并选中所有单元定义之
定义方位——工:y向无穷;槽:z负无穷;管:x无穷
支座边界——工:6个方向刚接,管:3个平动刚接
单元释放——管上端绕3轴单元释放
节点荷载——工况0,绕y轴弯矩5,并定义到相应节点
单元荷载——类型1,工况0,沿z,(-2,-2,0,0)