钢结构设计软件3D3S-轻钢厂房模块讲解（同济大学） .pdf

3d3s3d3s 钢结构设计软件培训钢结构设计软件培训钢结构设计软件培训钢结构设计软件培训 同济大学建筑工程系同济大学建筑工程系 上海同磊土木工程技术有限公司上海同磊土木工程技术有限公司 tel: 021tel: 021- -6598146665981466 3d3s门式刚架模块 上海同磊土木工程技术有限公司上海同磊土木工程技术有限公司 2011.052011.05 门式刚架设计流程门式刚架设计流程门式刚架设计流程门式刚架设计流程 ? ? 主刚架设计主刚架设计 ? ? 围护结构布置围护结构布置 ? ? 围护结构构件设计围护结构构件设计 ? ? 后处理节点设计后处理节点设计 ? ? 主刚架施工图生成主刚架施工图生成 ? ? 围护结构施工图生成围护结构施工图生成 主刚架设计主刚架设计主刚架设计主刚架设计 门式刚架信息输入门式刚架信息输入 增加单榀钢架的类型 增加单榀跨数 单榀高度 单榀坡度 门式刚架信息输入门式刚架信息输入 屋面荷载 计算风荷载时的 规范依据 楼面荷载 梁柱对齐方式 风荷载相关参数 女儿墙风荷载 主刚架布置主刚架布置 单品设计菜单单品设计菜单 3d3s功能菜单功能菜单 构件属性菜单构件属性菜单 截面定义对话框截面定义对话框 材性定义对话框材性定义对话框 方位定义对话框方位定义对话框偏心定义对话框偏心定义对话框 计算长度定义对话框计算长度定义对话框 3d3s软件提供了丰富的构件属性定义功能 计算长度的选取计算长度的选取计算长度的选取计算长度的选取 轻钢结构柱的计算长度取值的依据轻钢结构柱的计算长度取值的依据轻钢结构柱的计算长度取值的依据轻钢结构柱的计算长度取值的依据 ? ? 在柱脚铰接的情况下，软件根据在柱脚铰接的情况下，软件根据门式刚架轻型房屋钢结门式刚架轻型房屋钢结 构技术规程构技术规程中的表中的表 6.1.3 6.1.3 得到门架柱的计算长度系数得到门架柱的计算长度系数 计算长度的选取计算长度的选取计算长度的选取计算长度的选取 轻钢结构柱的计算长度取值的依据轻钢结构柱的计算长度取值的依据轻钢结构柱的计算长度取值的依据轻钢结构柱的计算长度取值的依据 ? ? 在柱脚刚接的情况下，可在软件的验算参数中选择一阶分在柱脚刚接的情况下，可在软件的验算参数中选择一阶分 析法，这时软件将按照析法，这时软件将按照门式刚架轻型房屋钢结构技术规门式刚架轻型房屋钢结构技术规 程程.3- -2 2节中的公式计算得到门架柱的计算长度系数。节中的公式计算得到门架柱的计算长度系数。 对于多跨结构 门式刚架轻型房屋钢结构技术规程门式刚架轻型房屋钢结构技术规程.3- -2 2节节 对于单跨结构对于单跨结构 荷载编辑菜单荷载编辑菜单 节点何在设置对话框节点何在设置对话框 单元荷载设置对话框单元荷载设置对话框 导荷载设置对话框导荷载设置对话框 在3d3s软件中可用的荷载施加方式包括点荷载、单元荷载及通过 导荷载面的方法来添加构件荷载 3d3s3d3s中风荷载体型系数的取值中风荷载体型系数的取值中风荷载体型系数的取值中风荷载体型系数的取值 垂直于建筑物表面的风荷载依据轻钢规程附录垂直于建筑物表面的风荷载依据轻钢规程附录a a进行计算：进行计算： kszo = 式中 k 风荷载标准值（kn/m2）； o 基本风压，按荷载规范的规定值乘以 1.05 采用； s 风荷载高度变化系数，荷载规范的规定采用；当高度小 于10m 时，按 10m 高度处的数值采用； z 风荷载体型系数。 双坡屋面风荷载体型系数取值双坡屋面风荷载体型系数取值双坡屋面风荷载体型系数取值双坡屋面风荷载体型系数取值 ?对于封闭式及半封闭式 双坡屋面厂房，如果在快捷 建模对话框中选择根据轻钢 规程添加风荷载，则软件将 按照轻钢规程附录a来对结 构的体型系数进行取值； ?表中，正号（压力）表 示风力由外朝向表面；负号 （吸力）表示风力自表面向 外离开； ?对于单坡房屋的风荷载 体型系数，根据规范按双坡 房屋的两个半边处理。 ?对于敞开式厂房结构，无论选择轻钢规程还是荷载规程，风荷载体 型系数都将按照荷载规范表7.3.1第27项进行取值 ： ?如果选择按照荷载规程来添加风荷载，对于单跨结构，软件将按照 荷载规范表7.3.1第2项进行取值： 双跨图中，单元1、2、6和7体型系数取值分别对应于单跨图中的单元 1、2、3和4，而3和5号单元的风荷载体型系数按照荷载规范的表7.3.1 第8项取值： 对于多跨结构，软件中3号单元取体形系数为-0.6，5、6、8单元体型 系数统一取为-0.4，而1、2、9、10号单元体形系数分别与单跨模型的 1、2、3、4号单元相同。 多跨结构风荷载体型系数的取值 女儿墙风荷载的添加女儿墙风荷载的添加女儿墙风荷载的添加女儿墙风荷载的添加 当在快捷建模菜单中输入了女儿墙柱底标高及女儿墙高度后，软件将当在快捷建模菜单中输入了女儿墙柱底标高及女儿墙高度后，软件将 自动根据荷载规范表自动根据荷载规范表.1第第1515项对女儿墙的风荷载体形系数进行取值：项对女儿墙的风荷载体形系数进行取值： 软件将自动计算作用在女儿墙上的风荷载，并以点荷载的形式加 在女儿墙的柱底位置的节点上，荷载大小按下式进行计算： szo fbh= 式中b和h分别为榀间距和女儿墙高度。 吊车荷载吊车荷载 吊车参数设置吊车参数设置吊车荷载吊车荷载 输入吊车参数后，软件将自动根据吊车参数计算得到吊车荷载 地震荷载地震荷载 地震荷载设置地震荷载设置 抗震规范 确定地震影响系数 抗震规范 5.1.4节 软件中允许设置多组不同方向的地震 作用，角度是x向正向夹角，按抗震 规范 5.2.3-4进行计算 抗震规范 表5.1.4-2 抗震规范 5.1.5节 高层规范 3.3.17节 抗震规范 5.2.3节 抗震规范 5.3节 地震荷载地震荷载 定义附加质量定义附加质量 定义重力荷载代表值定义重力荷载代表值 ?当需要考虑结构的附加重量对地震 的影响，又不考虑将这部分荷载作 为一般的恒荷载工况时，可在定义 附加质量中进行设置。如附属在厂 房主结构上的维护墙，平时不作为 荷载，但在地震时需考虑其对主结 构的作用，这时就需要将其作为附 加质量来输入。 ?重力荷载代表值可依据抗震规范 （gb50011:2001）5.1.3节进行取值； 勾选“仅考虑侧向质量”选项后，软件 将仅考虑质量源对水平地震力的贡 献，不考虑z向地震力。 荷载荷载荷载荷载组合组合组合组合 构件验算选项构件验算选项 选择规范选择规范 验算类型选择验算类型选择 验算参数设置验算参数设置 对应钢规 5.4.6节，勾选后工字型及 箱型截面将只考虑其有效截面 勾选该项后，软件将按照钢规 4.4节 对纯弯构件进行强度验算 勾选该项并设置摇摆柱后，软件将按照轻 钢规程6.1.3-5式来计算边柱计算长度 仅验算杆件是否满足规范要求 如果截面验算不足，则在截面库中选 择截面积较大的截面进行替换 如果验算不足，则在截面库中选择截面 积较大的截面进行替换；如果截面过大， 则选择截面积较小的截面进行替换 仅仅针对焊接类截面，软件将根据设置的 上限对截面参数进行优化，使构件验算结 果较为接近设置的上限 用户需根据具体情况判断结构是否有侧 移，软件将根据钢规对框架柱的计算长 度系数进行取值 上下限值指杆件应力与材料 设计强度的比值的限值 勾选后，在验算结束时会弹 出结构的用钢总量 构件验算构件验算 轻钢规验算结果轻钢规验算结果 钢规验算结果钢规验算结果 构件编号 构件类型 验算结果 强度验算 稳定验算 抗剪验算 长细比 线位移 结构最大 相对位移 局部稳定 验算 计算长度 构件验算规范依据构件验算规范依据构件验算规范依据构件验算规范依据 ? ? 根据轻钢规程根据轻钢规程根据轻钢规程根据轻钢规程.1- -6 6抗剪承载力设计值的计算公式为：抗剪承载力设计值的计算公式为：抗剪承载力设计值的计算公式为：抗剪承载力设计值的计算公式为： 构件强度验算构件强度验算构件强度验算构件强度验算 ? ? 纯弯构件验算纯弯构件验算纯弯构件验算纯弯构件验算轻钢规程轻钢规程轻钢规程轻钢规程 .2- -1 1节节节节 构件强度验算构件强度验算构件强度验算构件强度验算 ? ? 压弯构件验算压弯构件验算压弯构件验算压弯构件验算轻钢规程轻钢规程轻钢规程轻钢规程 .2- -2 2节节节节 构件稳定验算构件稳定验算构件稳定验算构件稳定验算 ? ? 构件绕构件绕构件绕构件绕3 3轴（平面内）稳定验算轴（平面内）稳定验算轴（平面内）稳定验算轴（平面内）稳定验算轻钢规程轻钢规程轻钢规程轻钢规程 .3节节节节 ? ? 构件绕构件绕构件绕构件绕2 2轴（平面外）稳定验算轴（平面外）稳定验算轴（平面外）稳定验算轴（平面外）稳定验算轻钢规程轻钢规程轻钢规程轻钢规程 .4节节节节 ? ? 抗剪承载力设计值抗剪承载力设计值抗剪承载力设计值抗剪承载力设计值依据轻钢规程依据轻钢规程依据轻钢规程依据轻钢规程.1- -6 6节：节：节：节： ? ? 腹板高厚比腹板高厚比腹板高厚比腹板高厚比 ? ? 翼缘宽厚比翼缘宽厚比翼缘宽厚比翼缘宽厚比依据轻钢规程依据轻钢规程依据轻钢规程依据轻钢规程.1- -1 1节节节节 ： 15 235/ y b tf v w w v f h t = 当腹板高度变化超过当腹板高度变化超过当腹板高度变化超过当腹板高度变化超过 60mm60mmm m 时，根据轻钢规时，根据轻钢规时，根据轻钢规时，根据轻钢规.1- -1 1，工字形截面梁、柱构，工字形截面梁、柱构，工字形截面梁、柱构，工字形截面梁、柱构 件腹板高厚比的限值为件腹板高厚比的限值为件腹板高厚比的限值为件腹板高厚比的限值为： 250 235/ wwy htf 由于轻钢规程中没有关于当腹板高度变化不超过由于轻钢规程中没有关于当腹板高度变化不超过由于轻钢规程中没有关于当腹板高度变化不超过由于轻钢规程中没有关于当腹板高度变化不超过 60mm60mmm m 时高厚比的规时高厚比的规时高厚比的规时高厚比的规 定，因此定，因此定，因此定，因此3d3s3d3s中按照式中按照式中按照式中按照式.1- -6 6、.1- -7 7节公式逆推得到对应的腹板高厚比节公式逆推得到对应的腹板高厚比节公式逆推得到对应的腹板高厚比节公式逆推得到对应的腹板高厚比： 37235 wwwy htkf = 围护结构设计围护结构设计围护结构设计围护结构设计 围护结构构件设计围护结构构件设计围护结构构件设计围护结构构件设计 ? ? 屋面檩条设计屋面檩条设计 ? ? 墙面檩条设计墙面檩条设计 ? ? 支撑设计支撑设计 ? ? 抗风柱设计抗风柱设计 ? ? 隅撑设计隅撑设计 生成抗风柱及纵轴线生成抗风柱及纵轴线 屋檩、墙檩布置屋檩、墙檩布置 屋檩布置对话框 墙檩布置对话框 檩条设置的相关参数 如果有女儿墙，需要对女儿 墙的相关参数进行设置 支撑布置支撑布置支撑布置支撑布置 柱间支撑布置 屋面支撑布置 檩条、支撑计算檩条、支撑计算檩条、支撑计算檩条、支撑计算 柱间支撑布置 檩条计算 檩条及支撑的风荷载根据轻钢规程附录a施加 围护结构布置围护结构布置围护结构布置围护结构布置 后处理实体模型节点设计后处理实体模型节点设计后处理实体模型节点设计后处理实体模型节点设计 后处理模型后处理模型后处理模型后处理模型 节点设计及施工图绘制节点设计及施工图绘制节点设计及施工图绘制节点设计及施工图绘制 ? ? 节点设计节点设计 ? ? 柱脚设计柱脚设计