SFCAD 设计的基本步骤

1、SFCAD 设计的基本步骤1、 准确建模 可以利用 sfcad 本身的建模工具，当是异性或不规则时，你首先要找规律，利用规则的矩形，通过 SFCAD 的辅助工具箱修改成你所需要的模型，两个方向对称的 只需要建 1/4 的摸，利用镜像对称的原则得到整个模型。复杂的在SFCAD不好建模的，你也可以利用其它软件建模导成 CAD 三维空间直线，或直接用 CAD 画，最后再利用 SFCAD 导入 DWG 文件导入到 SFCAD。 2、 施加荷载 施加荷载和网架本身所可能受到的荷载相符， 上弦恒载根据具体情况确定，一般单层彩钢板取 0.3KN/M2，70 厚夹芯板取 0.5 KN/M2，其它的材料根据荷载

2、规范查一下，这里的 0.3KN/M2就是每平方 30 公斤的 意思，根据 1 公斤=9.8 牛顿近视等于 10 牛顿,KN 是千牛的意思，0.3KN 就等于 300N,也就等于 30 公斤的意思,讲这些关键有些人不是学结构专业的,学结构专业的 这些简单的就不需要讲了。 下弦恒载根据具体下弦是否存在荷载和荷载大小而定，如果网架下弦不悬挂任何东 西，下弦恒载就认为 0，如果是存在一些吊灯和灯的管线， 你输入 0.05 KN/M2 一平方 5 公斤就够了，一般的吊顶荷载输入 0.2 KN/M2，我只是说一般，具体的你要根据吊顶材料而定，如果网架中间有检修马道，你还要把面荷载算成节点荷载输到马道的节点

3、上，检修用的马道荷载规范上有取 1KN/M2，如果是演播厅舞台可能还要悬挂些重东西，这些荷载你都要考虑，反正根据实际情况而定。 活荷载就是指施工荷载或雪荷载取最大值，不上人屋面，规范规定不小于 0.5 KN/M2，也就是说雪荷载小于 0.5 KN/M2，这时活荷载就取 0.5 KN/M2，当雪荷载 大于 0.5 KN/M2 时我们就取雪荷载的值，例如有的地方雪荷载是 0.7 KN/M2，这时 活荷载你就要取 0.7 KN/M2。 根据网架所在的地面粗糙度，高度，和荷载体型系数加风荷载。 根据规范判断是否需要加温度荷载和地震荷载 关于温度你可以采取抗的原则，如果你采取抗的原则，在 SFCAD 里

4、你就要输入温 差。你也可以采用支座构造采取放的原则，就不需要输入温差了，就是采用支座过渡板的孔开大点，当温度力来了，允许支座移动，这样就释放了温度应力。 规范规定在 7 度包括 7 度以下的地震等级，就不需要输入地震荷载，只有在 8 度包括 8 度以上的震区才加地震荷载。 3、 支座定义 支座定义和支座构造和支撑尽可能相符，一般支座用固定算出的截面最小，用弹性支撑次之，弹簧刚度越大越接近固定，保守的做法比实际算出的弹簧刚度系数稍微取小一点，越小越安全（一般的独立柱子都是弹性支撑，也就是说，给柱子最顶部施加一个水平力，柱子最顶部水平方向是弹性的，不可能一点不动，弹簧刚度系数一般取 0.3-3，

5、即使算出的比 3 大点,也取小一点取 3,所以说并不是每次 设计弹簧刚度系数都取软件默认的 0.3,你要算一下,网上也有算弹簧刚度系数的小软件,SFCAD2004 版本也有计算弹簧刚度系数的功能,MST 工具箱里也有这个功能,固定是啥意思,通俗一点,就是施加一个水平力,一点点都不动,当支座设在地面的混凝土上,我们就可以 X,Y,Z 方向都设固定,)用自由算出的截面最大,这个一般不用. 4、选择材料表和设计强度,长细比, 选择是螺栓球还是焊接球的 钢材的标准设计强度是 215N/mm2,我们一般控制在标准值 0.9 之内,215*0.9=193.5 N/mm2,这个 SFCAD 默认 200 N

6、/mm2,MST 默认 193.5 N/mm2,我们设计时这个值也 可以改成 190,185,180,一般不是太大的工程和造型简单受力不复杂的工程也就默认200 就行,大跨度的和造型复杂受力复杂的,你就要改成 190,185,180,主要是提高它的 安全度. SFCAD 默认拉杆长细比是 180,是比较保守的,MST 就默认拉杆长细比是 200,所以对 于一般的工程你也可以把拉杆长细比改成 200,压杆长细比就必须控制在 180 以内了, 因为长细比大了容易受压失稳. 软件在设计选择截面时,强度和长细比都要满足要求,例如一个 3 米的 48*3.5 钢管受 压力很小强度可能为 70 N/mm2

7、,但 3 米 48*3.5 钢管的长细比大于 180,容易受压失稳,所以即使强度满足要求也不能选 48*3.5,软件会自动选择 60*3.5,这时 3 米 60*3.5 的长细比就小于 180,强度和长细比都满足要求,软件就会选择 60*3.5,这里我们设计时只需要添一下设计强度,拉杆和压杆的长细比,软件会自动判断选择截面.SFCAD 默认的截面最大是 159*10,这个你也可以增加 ,如果 219*14 还不够,你只能采取措施降低跨中杆件最大内力,增加网架高度和采用 3 层网架就可以减少杆件最大内力. 目前网架用的最大杆件就是 219*14,再大的目前还没用过. 5、进行内力分析, 分析选择

8、时一上来我们选择全过程满应力优化,当我们满应力优化设计完,在检查杆 件截面时,同一个方向上相邻杆件截面级差不要超过 3,当超过 3 时,把小的杆件截面, 利用固定杆件截面,把杆件截面增大一级,还有当网架支撑是几个独立的柱子,而不是 周圈有很多支撑时,这时支座附近的杆件非常重要,就好比人的心脏,这时你要把支座 附近的几根杆件的设计强度控制低一些,需要检查,一般控制在 160 之内,如果小于 160 就不需要修改,如果达到 180,小于我们的一上来的 200,即使符合要求,这时,你最 好,把这根杆件利用固定截面,把它增大一级,然后重新进行内力分析,这时就要选择固 定截面验算了,重新分析,节点系数默

9、认 1.3 不要改.内力分析后检查挠度是否符合要求.规范上控制在 L/250,我们设计时要比规范小一点,控制在 L/300,这是个人经验. 6、节点设计 在最左边，当是平板时就选择平板，是双坡和单坡时都选双坡，但此时的（0，0） 点必须设在屋脊上，否则螺栓球基准孔角度不对，上弦基准孔作用主要来安装支托 然后固定檩条和屋面用的，是桶壳和球壳时必须把（0，0）点设在桶壳和球壳的圆 心，当是波浪或异行网架时，曲面不大的按平板设计，基准孔竖直，由于曲面不大， 基准孔竖直不影响屋面安装，当曲面比较大时还是按平板设计，基准孔竖直，通过 采用双向檩条改变最上部的檩条方向来安装屋面，目前 SFCAD 在处理基

10、准孔上不如其它软件，有自动拟合曲面的功能，等 SFCAD 升级有这个功能就好了，如果有些人能设计个小工具，使基准孔自动拟合曲面更好，SFCAD 没有导荷载的功能，网上有些小工具能使 SFCAD 数据文件自动导荷载就非常好，因为在输入桶壳和球壳 活载和风载时很多位置的数值不一样，用人工一个一个输入很麻烦。SFCAD 在螺栓选择时，软件是在你打勾的范围内选择，12，14 都不要选，小工程内力不大的也可以选 16 的，一般的都不选16，螺栓一般选 20，24，27，30，33，36，39，42，45， 48，52，56，60，选择合理高度使用钢量最省。 7、出图 节点设计完就可以出图了，对于垂直封口的，在出安装图时，要把重合部位展开， 出图前要插入合适的图框，出简图和详图时比列 1：100 可以改，改成和图框合适的 比例，然后就出材料表和详图，说明一下材料表上的支托和支座