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1、14205 塔架3D3S 计算机程序以及全部相关文档是受专利权法和著作权法保护的,属于,不得上海同磊土木工程技术。上海同磊土木工程技术的以、任何本或文档的。同济大学 3D3S 研发组上海同磊土木工程技术:02165981466:14205 塔架免 责3D3S 软件的开发以及文档的编制投入了相当多的时间和努力,经过了严格的测试和使用。自 1997 年开发以来,众多用户的工程应用证明了软件的适用性和正确性。但在程序使用方面,使用者接受并清楚的知道开发者或经销商在程序的准确性或可靠度上没有做任何直接或暗示的担保。使用者必须明确了解程序的假定并必须结果。的核查同济大学 3D3S 研发组上海同磊土木工程
2、技术:02165981466:14205 塔架目录第一章塔架结构基本知识11.1 塔架结构概述11.2 塔架结构设计原则2第二章快速入门3第三章塔架模块菜单功能文字说明103.1 结构建模103.2 显示. 163.3 施加荷载173.4 内力分析213.5 设计验算213.6 实体建模243.7 节点设计453.8 绘制图纸51第四章例题53例题 1例题 2例题 3(四边形角钢塔)53(三边形角钢塔)61(拉线塔模型)68例题 4(单管通信塔)76第五章常见问题说明82114205 塔架第一章塔架结构基本知识1.1 塔架结构概述1.1.1 塔架结构概念3D3S 软件可实现输电塔、通信塔、拉线
3、塔等钢结构自立式的结构建模、内力计算、构件设计、节点设计、出图的设计流程。钢结可满足的和施工条件,且塔杆强度高,具有显著的优越性,在城网改造中得到了广泛应用。钢结按截面分为:1)塔:塔架的杆件截面均为截面;2)角钢塔:塔架的杆件截面均为角钢截面;3)角钢塔:塔架的塔柱为截面,而其余杆件为角钢截面;4)单管塔:塔架的杆件截面为变截面圆管或者变截面多边形。1.1.2 塔架结构布置塔架主要由塔头、塔身和塔腿三大部分组成,拉线塔需增加拉线部分,如下图所示。塔头:下横担的下弦或塔架截面急剧变化处以上部分;塔腿:基础上面的第一段塔架;塔身:塔头和塔腿间的桁架部分;114205 塔架塔身截面多为正方形、长方
4、形、正六变形、三角形、正八边形的桁架,桁架的每个侧面均为平面桁架,桁架角部的主要杆件成为主材,主材间用斜杆连接,为保证塔架主柱的几何不变性和杆件的稳定性及减少构架的长细比而设置斜材和辅助材料。斜材与主材或斜材与辅材的连接处称为节点,各杆件纵向中心线的交点称为节点中心,相邻两节点间的杆件称为节间。两节点中心的间距称为节间长度。塔架主材坡度,一般塔头部分小些,从下横担至腿部坡度取的大一些,主材坡度变化应尽量少,坡度一般取 1/61/10。为使节间主材应力得到充分利用,节省节点板材料,主材节间与斜材布置协调,主材节间可布置成不等距。斜材与主材角点在塔身正、侧面错开。主材与主材接头宜采用对接内外包钢,
5、以避免偏心受力。1.2 塔架结构设计原则塔架结构受力计算主要涉及轴心受力构件强度计算、受压构件稳定性计算、受弯构件强度计算、压弯构件的强度计算等;节点连接一般采用焊接连接或螺栓连接,其计算原则依据钢结构设计标准中有关条文进行计算校核。塔架结构中塔柱和斜杆计算长度依据变电站结构设计技术规程进行取值。塔架结构属于空间桁架结构,为简化计算,一般在设计中作如下假定:1) 将空间桁架简化为静定平面桁架;2) 构件节点为理想铰,即构件仅承受轴力;3) 柱脚连接,假定为铰接;4) 拉线塔,由于本身刚度很大,一般计算中不考虑因挠度产生的附加弯矩;214205 塔架第二章快速入门立塔架模型使用结构建模菜单下的塔
6、架生成向导命令,在塔架生成向导相关数据,快速建立塔架模型。框输入每一塔段的塔架快捷建模号。框增加五个塔横截面的塔面号,为方便后面施加爬梯荷载指定塔面314205 塔架增加是否添加塔面间辅助杆按钮。主要是塔架模型库中的 5,7,8,9,10,12,13,14 的塔则不添加。塔架模型如下图所示:架中的次斜杆之间的辅助杆,则添加,不点击输入风荷载基本信息,输入基本风压、地面粗糙度等基本信息。用户选择是否添加避雷针荷载按钮、是否添加爬梯荷载按钮、是否添加天线荷载按钮、以及输入所在塔面号进行定义,根据用户的需求进行计算长度的定义。414205 塔架在施加荷载菜单-范围中查看自动施加的载范围,选择自动载进
7、行杆件导荷载,查看节点、单元等天线荷载等其他荷载,514205 塔架二、添加支座约束使用结构建模菜单下的支座命令,将塔柱最下端节点定义为铰接支座。三、施加荷载使用施加荷载菜单下参数命令,输入荷载。四、内力分析使用内力分析菜单下结构计算命令,选中计算和结构线性内力计算。计算和线性分析,确定后进行荷载614205 塔架五、设计验算使用设计验算菜单下选择规范命令,选中所有杆件后选择钢结构设计标准。使用设计验算菜单下设计验算命令,选中所有杆件后选择截面优选选杆件截面优选。截面发生变化后需重新进行内力分析和单元验算,重复几次后完成截面优选。使用设计验算菜单下设计验算命令,选中所有杆件后选择校核选单元验算
8、。增加:截面放大和截面优选时可以选择按钮同时调整材料。六、写计算书使用设计验算菜单下计算报告命令,输出计算书。七、基础设计使用设计验算菜单下基础设计命令,进行基础设计。八、后处理实体模型714205 塔架使用实体建模菜单下生成后处理模型命令,选中所有杆件后自动生成后处理实体模型,打开生成的后处理实体模型文件。九、节点设计使用节点设计菜单下自动设计命令,自动进行节点设计。使用节点设计菜单下柱脚设计命令,选中底部塔柱进行柱脚设计。十、节点归并和杆件编号使用节点设计菜单下节点归并命令,进行节点归并。使用节点设计菜单下杆件编号命令,在弹出框中点击自动编号按钮,软件自动进行杆件编号。十一、施工图使用绘制
9、图纸菜单下施工图命令,绘制立面图、结构详图和节点大样图。814205 塔架914205 塔架第三章塔架模块菜单功能文字说明3.1 结构建模3.1.1 塔架模型库3.1.1.1 添加塔架模型首先在 AutoCAD 中用直线画一外形为等边梯形的塔架模型,然后按此命令,选择先前所画直线模型,即将该用户自定义的模型添加到了塔架模型库。也可先用“删除塔架模型”命令,调出已有模型,对已有模型进行修改,再选择修改后的模型添加到模型库。(注:塔架模型的杆件之间按等分原则划分。)3.1.1.2 删除塔架模型按此命令后视图屏幕出现塔架模型库中的所有模型,输入要删除的塔架模型序号,即将该模型从模型库中删除。3.1.
10、1.3 添加横隔模型正三边形塔和四边形塔的横隔模型有效。首先在 AutoCAD 中用直线画此命令只一外形为正方形或者正三边形的横隔模型,然后按此命令,选择先前所画直线模型,即将该用户自定义的模型添加到了横隔模型库。也可先用“删除横隔模型”命令,调出已有模型,对已有模型进行修改,再选择修改后的模型添加到模型库。对于非四边形或正三边形塔软件无法自动添加上横隔。3.1.1.4 删除横隔模型按此命令后视图屏幕出现横隔模型库中的所有模型,输入要删除的横隔模型序号,即将该模型从模型库中删除。3.1.2 塔架生成向导按此命令后弹出塔架生成向导框,同时在视图屏幕显示出塔架模型库(黄色)和横隔模型库(红色),框
11、内段形式即指塔架模型序号,横隔形式即指横隔模型序号,横隔形式只四边形和正三边形塔有效,对于其他多边形塔软件无法自动加上横隔,需要用户使用添加杆件命令在 CAD 下添加上横隔。点击“增加”按钮,输入第一段塔的相关属性,如果塔段内每层腹杆形式和层高度都一样,可按标准层方式输入,反之则按非标准层方式输入。输完第一段塔的数据后再次点击“增加”按钮,输入第二段塔的相关属1014205 塔架性,以此类推输入每段塔的相关数据,输入完成后按“确定”键即生成塔架模型,如需存储本次塔架快捷建模数据,输入数据完毕后,点击“导出模型”,软件自动生成一个“.tjtajia”文件,下次建模如需使用,直接点击“导入模型”并
12、找到的“.tjtajia”文件,则自动读入文件中快捷建模数据。塔段是按照从下往上顺序输入的,基底标高和基底宽度只需在输入塔段 1 的时候填入一次即可,如输入数据错误可以点击“删除”按钮删除塔段属性。塔架自动生成的模型可以是角钢塔、塔或角钢混合塔,截面形状可以是正方形、矩形、三角形等等,结构体系默认为空间框架,即节点刚接,但除主材外的非连通辅材默认为杆件铰接(可通过显示杆件铰接观察),这样既让结构为几何不可变,又符合实际情况。增加:可以为塔架的各个杆件设定材料类型。修改:塔架的五类杆件可以用户设定不同的截面类型:均可以是角钢也可以是圆。这比之前的三种截面选择方式灵活(角钢、柱为,其余为角钢)。在
13、一个dwg 文件中只能建一个塔,当重新快捷建模时会掉前面生成的模型。1114205 塔架通过塔架生成向导快捷生成的塔架,软件自动对杆件的层面号、横轴线号和截面组号等属性进行了赋值。塔柱、横杆、斜杆软件分别定义了杆件的层面号为 1、2、3,对于横轴线号,塔柱是按逆时针方向从 21,22,依次定义的,每个面上的杆件则是按逆时针方向从 1,2,依次定义的。比如四边形塔,四根塔柱的横轴线号分别定义为 21、22、23、24,而塔柱 21 和 22 组成的平面上的杆件横轴线号则定义为 1,塔柱 22 和 23 组成的平面上的杆件横轴线号则定义为 2,塔柱 23 和 24 组成的平面上的杆件横轴线号则定义
14、为 3,塔柱 24 和 21 组成的平面上的杆件横轴线号则定义为 4。对于三边形塔和其他多边形塔杆件的层面号和横轴线号都是类似定义的,具体的定义方法可以通过按层面显示命令查看通过生成向导快捷生成的塔架的属性来了解。杆件的层面号和横轴线号在后处理做节点设计以及绘制施工图时都会用到,如果是通过添加杆件命令添加的杆件,添加完杆件之后则需要使用定义层面或轴线号命令定义一下杆件的层面号和横轴线号。多边形塔杆件横轴线号定义原则注意:1. 塔架模型务必要定义塔架横轴线号和塔架杆件类型,操作步骤:构件属性-定义层面号,如下图所示:2. 横杆即构件两端在塔柱上;斜杆即构件一端在塔柱上,另一端在横杆上;次斜杆即构
15、件一端在塔柱或横杆上,另一端在斜杆上;横隔即构件两端都在横杆上;3.1.3 添加横担该命令用于向模型中添加横担,点击该命令后,弹出如下框:1214205 塔架输入等分档数,是否有对称布置,输入 L.可以选择档宽与塔身同宽,则相应的选项,也可以自定义档宽,从左到右,以逗号分隔。点击确定,选择节点添加横担。3.1.4 添加腹杆该命令用于向模型中添加腹杆,点击该命令后,弹出如下框:输入等分档数 1,或者自定义档宽,从左到右,以逗号分隔,同理输入另一个方向的等分档数或者自定义档宽以逗号分隔。选择是够腹板朝向与 P1,P2,P3 组成平面的法线方向相反。点击确定,选择节点添加腹杆。3.1.5 定义角钢方
16、位此命令可用于当角钢的一个肢背所在平面平行某个已知平面时角钢方位的定义。1314205 塔架角钢开口朝向:角钢方位定义完成后角钢开口的朝向,分为向上、向下、向上、向下四种,参见下图;平面法线:指角钢肢背所贴靠平面的外法线,通常为塔身平面的外法线。可以直接输入平面法线,也可以通过定义平面法线按钮选择塔身平面上两根相交杆件按右手螺旋法则来确定平面法线;选择欲定义角钢:单击此按钮选择需要定义方位的角钢,右键结束选择。该菜单其详见基本分析手册。令3.1.6 定义塔段号名,删掉的塔段名,对应的杆件的塔段名为 NONE,增加:定义塔段号,可以增删改当选中塔段名时,对应的杆件亮显为红色。1414205 塔架
17、3.1.7 定义塔节号增加:定义塔节号,可以增删改名,删掉的塔节名,对应的杆件的塔节名为 NONE,当选中塔节名时,对应的杆件亮显为红色。3.1.8 单管塔快捷建模单管塔快捷建模,单管塔的截面类型可以是变截面也可以是正多边形变截面管,可以设置截面边数、直径、直径和壁厚等几何信息;最大分段长度,计算长度最大值和材性等计算信息;天线荷载信息等。增加定义类型这一栏,正多边形变截面1514205 塔架管可以按边长和按直径设置截面。可以在同一个文件中建多个单管塔计算和分析,但当要考虑风荷载作用时,为了使得获取的管塔。系数更加准确,则一个模型中只能有一个单3.2 显示该菜单命令详见基本分析手册。增加:计算
18、长度显示菜单,菜置:“显示”-“显示”-“计算长度”点击该菜单,可以显示塔架所有杆件的计算长度,前面的是绕 2 轴的计算长度,后面的是绕 3 轴的计算长度,当显示计算长度为 0 时,标明计算长度安软件自动计算,如下图所示, 再点击取消附加信息显示,可以取消这些计算长度的显示。1614205 塔架3.3 施加荷载该菜单其令详见基本分析手册。增加:节点天线荷载、单元天线荷载、爬梯荷载和避雷针荷载1)节点天线荷载框如下:菜置:“施加荷载”-“杆件载”- “节点天线荷载”节点天线荷载适用于塔,由恒荷载和风荷载组成恒荷载大小=单根天线、窗自重(含支架)×数量,方向竖直向下。风荷载=单根天线受风
19、面积×数量×体形系数×风荷载折减系数×风压高度变化系数×基本风压,方向用户设定,如 0°,90°等。1714205 塔架【说度变化系数根据节点坐标计算。2)单元天线荷载框如下:菜置:“施加荷载”-“杆件载”- “单元天线荷载”单元天线荷载适用于单管塔,由恒荷载和风荷载组成恒载大小=单根天线、窗自重(含支架)×数量,方向竖直向下,施加到单元的高的节点。Z 坐标较风荷载=单根天线受风面积×数量×体形系数×风荷载折减系数×风压高度变化系数×基本风压/单元的杆长,为均布荷载
20、,方向用户设定,如 0°,90°等。【说度变化系数根据最高节点的节点坐标计算。3)爬梯荷载框如下:1814205 塔架爬梯荷载菜置:“施加荷载”-“杆件载”- “爬梯荷载”添加爬梯荷载,将同时生成爬梯恒荷载和爬梯风荷载。还增加了爬梯宽度这一栏。确定施加节点恒荷载的位置。节点恒荷载=自重×长度×9.8/1000单元风荷载=基本风压×受风面积×爬梯长度×体形系数×高度变化系数其中爬梯长度:对于顶层塔节取为顶层塔节高度的一半,对于中间层塔节,取为上层塔节高度的一半+本层塔节高度的一半,对于底层塔节,取为底层塔节的高度+第
21、二层塔节高度的一半。【说度变化系数根据横杆所在高度计算。4)避雷针荷载,框如下:菜置:“施加荷载”-“杆件载”- “避雷针载”添加一行天线荷载,将同时生成 1 个避雷针自重荷载和 1 个避雷针风荷载。节点恒载=自重×长度×9.8/1000节点=长度×受风面积×基本风压×体形系数×高度变化系数【说度变化系数根据节点坐标计算。框菜置:“施加荷载”-“荷载”-“增加:添加信息信息”此框中“参考点高度 Z0(m)”表示结构底部位于基底的相对位置。对于多结构,填入室高度,对于塔架结构应填入”0”即可。此高度与、山坡高度无关。还设置了风压高度变化
22、系数。1914205 塔架修改:修改了施加载框,增加了按工况显示载的按钮。可以方便地显示各个工况下的载。置:“施加荷载”-“杆件载”-“菜范围”载框,添加虚杆参与、按封闭面 Z 向投影两个按钮。杆参与的含义是当四根杆件杆而相应的节点都为实节点时,才能导荷载。若不则四根杆件杆则不能。若封闭面 Z 向投影的含义是使恒载、活载、只能按 Z 向投影荷。,若不则恒载、活载、可以任意方向导2014205 塔架3.4 内力分析该菜单其令详见基本分析手册。3.5 设计验算3.5.1 选择规范选择钢结构设计标准,选择所属结构类型为塔架,或者选择输电线路杆塔结构设计技术规定,如需定义不同规范,请添加多个规范选择集
23、。注意:务必正确定义塔架杆件类型,即结构编辑中的“定义层面号”命令。只有这样才能按照高耸规范来正确件的计算长度。塔架构结构形式:通信塔, 选择规范YD-T5131-2005 移动通信塔规范。GB50017-2017钢结构设计标准,里面还增加了2114205 塔架“设计验算”-“验算参数”-“斜杆计算长度”用于设置塔架的斜杆的计算长度,可以根据高耸规范 GB50135-2006 表 5.5.3.2-2 设置塔架斜杆的计算长度和长细比。表如下:相应框如下:2214205 塔架计算用长度可以用 l 或 l1,斜杆截面是角钢,长细比用惯性矩对应的轴可以是最小轴,也可以是平行轴,最小轴为 V 轴,平行轴
24、为 2 轴或 3 轴,。3.5.2 基础设计基础设计只限于设计基础。单击基础设计命令显示如下框。2314205 塔架塔架基底宽度:指的是塔架相邻两柱脚之间的距离,也就是塔架生成向导基底宽度。框里的3.6 实体建模3.6.1 生成后处理模型此命令用于将计算模型导到后处理实体模型,进行节点设计和出施工图。点击此命令后,选择需要导入后处理的杆件,默认为全部杆件,软件将后处理实体模型保存为 dwg 文件。以下的操作都是在后处理实体模型下进行。3.6.2 角钢准距表此命令用于定义腹杆角钢节点连接时,螺栓在角钢中的排列位置,可以通过右侧的增加命令增加其他规格的角钢及螺栓间距和螺栓排列位置,点击重新排列按钮
25、,按角钢肢宽大小排列。可通过双击列表来修改,按 DEL 键进行删除等。具体操作步骤:如需添加新的角钢准距,点击“增加”,填入相关数据,再点击“确定”。如需修改原有角钢准距数据,直接双击相应角钢准距项,则跳出相应数据,修改后,点击“确定”。2414205 塔架3.6.3 添加构件此命令用于在后处理模型中添加杆件及编辑杆件,点击添加编辑杆件命令,跳出如下所示框:先选择一种杆件类型,性,截面类型,方位,偏心,端部连接形式等杆件属性,可以选择两种方式定义杆件:选择两端点定义杆件和选择直线转换为杆件,也可以通过该框在后处理模型中选择杆件定义属性以及选择杆件属性。3.6.4 定义塔段施工图的绘制中塔段图是
26、以塔段为进行绘制,所以在绘制施工图之前需确定模型2514205 塔架中的塔段信息。1、增加塔段:指增加一个塔段,增加塔段前先选择好增加塔段类型。2、删除塔段:将用户指定的塔段删除掉。3、部分显示:选择部分杆件显示。4、部分隐藏:选择部分杆件隐藏。5、全部显示:显示全部杆件。6、选择杆件:执行此命令后,软件会首先将选中的塔段中原来包含的杆件信息清除掉,选择完成后再将所选杆件添加到此塔段中,适用于新增加塔段或原有塔段中重新定义塔段情况。杆件需要7、添加杆件:向选中的塔段中添加杆件,选中的塔段中原来包含的杆件信息仍然保留并不清除,适用于原有塔段中漏选杆件需要另外补充增加几根杆件情况。8、删除杆件:从
27、选中的塔段中删除杆件,适用于原有塔段中多选杆件了,需要删除多选的几根杆件情况。9、塔段:将选中的塔段在模型中标示出来。10、点击塔段号时自动缩放视图:到当前塔段所在区域。此选项,点击定义好的塔段,则软件自动缩放注意,必须正确定义塔段类型,一般塔段类型都定义为塔,如果在两个塔之2614205 塔架间有式桁架梁相连,则式桁架梁的塔段类型可以定义为横梁。此外定义塔段之前请先将杆件处理好,比如要连通的杆件先连通,要打断的杆件先打断。定义好塔段后才能进行节点设计。3.6.5 变坡处角钢横杆偏移此命令用于塔柱有弯折,为使交界处腹杆角钢肢背贴住节点板,需要将横杆向下偏移一个距离。具体操作步骤:点击“变坡处角
28、钢横杆偏移”,命令行中出现“请选择需要向下偏移位置的变坡处横杆”选择腹杆 2 并右击结束,如下图所示。1腹杆 2 偏移前腹杆 2 偏移后注解:塔柱弯折的地方,腹杆 1 轴线和腹杆 2 轴线组成一个平面,腹杆 2 轴线和腹杆3 轴线组成另一个平面,腹杆 2 正好处在两平面交线上,为让腹杆 2 的角钢肢背贴住节点板,应把腹杆 2 往下移动一个距离,使其落在腹杆 2 轴线和腹杆 3 轴线组成的平面上,实现腹杆 2 的角钢肢背与节点板合理贴合。3.6.6 构件编辑3.6.6.1 连通点击此命令,选择需要连通的杆件,单击右键,软件会自动将原来相连的杆件(必须在一直线上)合并成一根杆件。在进行节点设计前,
29、需要先将一些杆件进行连通,比如十字交叉杆件,需要将交叉处断开的杆件先连通才能再进行十字交叉类型的节点设计。27弯腹杆 1折塔柱腹杆 2腹杆 3弯腹杆折塔柱腹杆 2腹杆 314205 塔架杆件连通前杆件连通后3.6.6.2 打断点击此命令,选中需要打断的杆件,单击右键,软件会将选中的杆件在所有相交处打断。3.6.6.3 分段点击此命令,选中需要分段的杆件,单击右键,软件会将选中的杆件按设定段数或长度分段。3.6.6.4 拖动软件提供 3 种杆件移动方式,各方式注释如下:2814205 塔架方式 1:此方式是将杆件端头节点沿指定方向移动一个距离或者直接将杆件端头节点移动到另外一个目标点上。主要用于
30、变电人字柱上部节点移动。选择按指定方向移动端点, 输入移动方向矢量或者选择两点定义方向来确定方向矢量,输入移动距离;选择中间相连杆件位置是否作相应移动,选择端点要移动的杆件进行杆件端点的拖动。方式 1 顶部移动处方式 2 偏移前方式 2 偏移后方式 2:用在塔架或桁架里,把两根腹杆错开一个距离。单击选择被搭接的弦杆按钮, 选择腹杆端头连接的弦杆,然后再单击选择需要偏移的杆件按钮,选择要偏移的腹杆,右键结束选择。所选要偏移的杆件其端头将会沿弦杆轴向往与弦杆夹角较小的一侧移动,即左边腹杆的端头将会沿弦杆轴线向左边偏移,右边腹杆的端头将会沿弦杆轴线向右边偏移。方式 3:用于将腹杆端头沿直线弦杆方向(
31、其他弦杆不适用)偏移一定的距离。单击选择被搭接的弦杆按钮,选择腹杆端头连接的弦杆,然后再单击选择需要偏移的杆件按钮, 选择要偏移的腹杆,右键结束选择,这时屏幕上被选中的腹杆端头会有红色和绿色标记以及正负标记,红色和绿色标记分别表示红色端头和绿色端头,此时再输入腹杆端头偏移距离,如果腹杆端头是想沿弦杆正号标记方向偏移,则偏移距离输入正值,否则输入负值, 输完偏移距离后单击进行偏移按钮,软件会自动将腹杆进行偏移。如下图所示,两根腹杆将沿弦杆轴线一起往弦杆正号标记方向偏移。如果想将偏移后的杆件回到其轴线位置,可以将红色和绿色端头偏移距离都输为 0,重新偏移一下即可。2914205 塔架方式 3 杆件
32、端头偏移前方式 3 杆件端头偏移后3.6.6.5 伸缩用于将杆件进行拉伸和缩短。点击此命令,弹出框如下图。输入长度,单击选择杆件按钮,选择需要拉伸或缩短的杆件,然后根据提示选择需要伸缩的端头,软件会自动将杆件进行伸缩。3.6.7 构件属性3.6.7.1 杆件截面通过杆件截面命令定义或者杆件截面,点击此命令,跳出如下框,截面类型中显示了当前模型所加载的所有截面库:选择截面类型,截面名称,显示颜色,选择定义按钮,选择后处理模型中的杆件定义3014205 塔架杆件截面,选择按钮,后处理模型中的杆件截面。3.6.7.2 构件类型通过杆件类型命令定义或者层面及杆件类型,点击此命令,跳出如下框:点取层面号
33、,点击按钮,后处理模型中杆件的层面号;点取杆件类型,点击按钮,后处理模型中杆件的杆件类型;点取层面号,选择一个层面号,点击定义按钮,选择后处理模型中的杆件定义层面号;点取杆件类型,选择一种截面类型,点击定义按钮,选择后处理模型中杆件定义杆件类型。3.6.7.3 角钢方位该命令用于定义角钢的方位,点击此命令,弹出如下框:角钢方位定义方式一主要用于定义桁架面上或塔面上的角钢腹杆,即角钢肢背贴在某个桁架的面上或者贴在某个塔架的面上时使用。点击定义里外基准按钮,依次选取角钢所在平面上两根相交杆件用来确定里外基准V1,点击上下基准按钮,依次选取V2,上下基准两起点和终点确定上下基准为该起点指向终点的。选
34、取角钢开口朝向,即可确定角钢的方位,点击选择预定义角钢按钮,选择角钢杆件,则这些角钢方位按此方位调整。对于常见的两种情况,3114205 塔架桁架结构:V1 是指腹杆所处桁架平面的法线,V2 对于桁架来说,就是整榀桁架的方向,即弦杆的方向;塔架结构:V1 是指腹杆所处塔面的法线轴;,V2 对于塔架来说就是世界坐标系的 Z角钢方位定义方式二主要用于定义桁架的弦杆或者塔柱的角钢方位。第一步定义杆件的轴线方向,即定义负朝向,所以在此定义一个轴线基准V1;由于直观上无法判别杆件 1 轴方向的正V1,杆件的轴线与基准V1 夹角小的方向作为杆件 1 轴的正向方向,由此依照右手螺旋法则确定角钢的 2 轴V2
35、 和 3 轴V3;第二步通过定义 V2 、V3 或者 V4来确定角钢的摆放位置。通过选择一个方位向量按钮,对于等边角钢 V2、V3 是类同的,其默认的方向与力学计算模型的杆件 2 轴、3轴方向相同。对于三角形的角钢桁架,上弦杆采用 V4方式定义比较方便,可以把 V4设置成正 Z 轴,下弦杆采用 V2 或者 V3 方式定义方位比较方便。设定好角钢的方位点击选择欲定义角钢按钮,选择角钢杆件,则这些角钢方位按此方位调整。,此外旋转角钢按钮可以将角钢按输入的旋转角度绕轴线旋转,而角钢方位按钮可以将某个选定的角钢方位到其他角钢上。3.6.7.4 角钢对齐角钢对齐命令包含弦杆角钢对腹杆角钢对齐。1、弦杆角
36、钢对齐3214205 塔架这个命令在 V11 及以前的版本,不能处理不等截面角钢的拼接。主要是定义塔柱或弦杆角钢的偏心,当塔柱或弦杆角钢需要偏心时或不等截面的角钢需要拼接时,需要用到此命令。对于桁架的弦杆,当需要在连接处确定对其的基准位置时,用户应该使用这个命令。对基准位置有多个选项可以设置。程序默认的位置是形心线对齐,如果不同角钢的杆件对齐,可以选择螺栓准距线或者角点对齐,用户可以根据具体情况设置。角钢轴线选择以形心线(杆件默认轴线位置)、单行准线(下图中 O 点)、双行第一准线(下图中 A 点)、双行第二准线(下图中 B 点)、角点(下图中 C 点)为基准或者以基准角钢肢背外侧为对齐面,再
37、单击“选择要对出。角钢”选择目标杆件,单击“关闭”退角钢准距(单行准线)角钢准距(双行准线)不等截面的角钢需要拼接时可以选择以基准角钢肢背外侧或内侧为对齐面选项,按选定的基准角钢肢背外侧或内侧为对齐面来对齐其他截面的角钢。2、腹杆角钢对齐3314205 塔架腹杆角钢对齐主要用于弦杆为角钢,腹杆为圆钢和角钢混合的桁架梁形式;应用对象就是其中的角钢腹杆。对齐方式有三种,需要根据节点的形式确定需要的对齐方式,肢背外侧角点的位置如示意图,若实际角钢的位置并没有紧贴弦杆肢背的角点,则可通过偏移量来进行调整。3.6.7.5 角钢偏心该命令用于定义角钢的偏心,用以调整角钢平面内的位置以及角钢平面外对齐。点击
38、此命令,弹出如下框:说明:这个命令不适用于塔柱和弦杆的角钢偏心,主要适用于塔面和桁架平面上的腹杆角钢偏心。塔柱和弦杆的角钢偏心用角钢对齐命令,在执行角钢偏心命令之前务必首先定义好塔柱和弦杆的角钢偏心,即如果塔柱和弦杆的角钢需要偏心的话,角钢对齐命令后才能使用角钢偏心命令。因为腹杆角钢的位置是参照塔柱或弦杆角钢的位置而定的,只有先定义好塔柱或弦杆角钢的偏心,才能得到正确的腹杆角钢的偏心。3414205 塔架点取是否自动角钢所处平面法线,如果选择自动角钢所处平面法线,则不需要选择杆件定义法线,1、选择弦杆类型为圆管,定义肢背到主轴平面的距离,开口与平面法线同向时以及开口与平面法向反向是各输入一个数
39、值。确定平面内对齐方式。点击选择要偏移的杆件按钮,选择需要偏心的杆件。如果要将杆件还原到轴线位置。则点击将杆件还原到轴线位置按钮。如果不自动件定义法线角钢所处平面法线,则需要选择杆件定义法线,点击选择杆按钮,选择该平面内相交杆件,则该平面的方向矢量自动在框中显示。定义弦杆类型,定义肢背到主轴平面的距离,点击选择要偏移的杆件按钮,选择需要偏移的杆件。角钢腹杆位置示意图肢背到主轴平面的距离:3514205 塔架主轴平面是指弦杆与相连腹杆轴线所形成的平面。开口与平面法同向时:角钢的开口方向与平面法一致时,在此输入肢背到主轴平面的距离,默认为 0 表示此时的角钢肢背外侧是紧贴在主轴平面上的,参见角钢腹
40、杆位置示意图。开口与平面法反向时,角钢的开口方向与平面法反向时,在此输入肢背到主轴平面的距离,默认为桁架梁节点板厚度表示此时的角钢肢背外侧与主轴平面之间的间隙为节点板厚度,即角钢肢背外侧是紧贴在节点板上的,参见角钢腹杆位置示意图。平面内对齐方式分为:轴线对齐,单行准线对齐,双行第一准线对齐,双行第二准线对齐等四种对齐方式。轴线对指默认后处理模型以角钢形心线对齐。单行准线对确定。指角钢节点为单排螺栓时以螺栓位置对齐,螺栓位置根据螺栓准距表双行第一准线对指角钢节点为双排螺栓时以靠近肢背的第一排螺栓位置对齐,螺栓位置根据螺栓准距表确定。双行第二准线对指角钢节点为双排螺栓时以靠近肢尖的那一排螺栓位置对
41、齐,螺栓位置根据螺栓准距表确定。如果杆件偏心不正确需要将杆件还原到初始轴线位置,则点击将杆件还原到轴线位置按钮,选择杆件即可。部分显示:选择部分杆件显示。部分隐藏:选择部分杆件隐藏全部显示:显示全部杆件。2、选择弦杆类型为角钢,则框如下图所示3614205 塔架弦杆肢背平面是指角钢弦杆肢背外侧所在平面。设计时节点板是紧贴在角钢弦杆肢背外侧表面上,角钢腹杆则是紧贴在节点板上、下表面上。肢背到弦杆肢背平面的距离根据角钢腹杆的开口朝向分别输入桁架梁节点板厚度或 0。当弦杆为角钢时,需要用户先选择弦杆,然后再选择要偏移的杆件。3.6.7.6 材质通过杆件材性命令定义或者令相同。后处理模型杆件的材性,该
42、命令与前处理中性3.6.7.7 方位通过杆件方位命令定义或者框:后处理模型杆件的方位,点击此命令,跳出如下3714205 塔架指定 K 点坐标及绕 1 轴转角等,点击定义杆件方位按钮,选择杆件进行方位定义;点击杆件方位按钮,选择杆件进行方位。3.6.7.8 偏心此命令可以按构件局部坐标系或者按当前屏幕视向两种方式定义偏心,通过杆件偏心命令定义或者后处理模型杆件的偏心,点击此命令,跳出如下框:输入沿 2 轴偏心距离,沿 3 轴偏心距离,点击定义杆件偏心按钮,选择后处理模型中的杆件定义杆件偏心;点击杆件偏心按钮,选择后处理模型中的杆件杆件偏心按钮,偏心情况在框左侧显示。输入向左偏心距离,向上偏心距
43、离,点击定义杆件偏心按钮,选择后处理模型中的杆件定义杆件偏心;点击杆件偏心按钮,选择后处理模型中的杆件杆件偏心按钮,偏心情况在框左侧显示。3.6.7.9 端头螺栓此命令用于在节点设计时希望指定杆件端头螺栓个数和直径时使用。当通过此命令定义杆件端头螺栓后,使用节点连接设计命令里的按指定参数设计,设计出来的节点杆件端头螺栓就会按事先定义过的取值,而不再经计算自动来取值。通过杆件端头螺栓命令定义或者后处理模型杆件端头的螺栓属性,点击此命令,跳出如下框:3814205 塔架输入大小号节点端部螺栓个数及直径,点取选择预定义杆件按钮,选择后处理模型的杆件进行定义;点取选择欲杆件按钮,选择后处理模型杆件进行
44、询到的杆件端头的螺栓属性。,框显示查改为选中两端螺栓一致选项则大号节点端螺栓属性自动与小号节点端一致。3.6.7.10 杆件内力该命令可用于后处理杆件内力,也可用于没有进行计算而生成的后处理模型,用户输入内力验算节点。在前处理计算模型里,经内力计算后每个单元都会对种荷载组合下产生的多组杆件内力,在后处理里就把每个单元对应的多组杆件内力定义为一个内力序号,后处理里采用内力序号来描述杆件对应的内力。比如前处理计算模型下有限元单元 1 对应有 4 组杆件内力,在后处理里面就把这 4 组杆件内力定义为内力序号 1,这样单元 1 所对应的杆件内力就可用内力序号 1 表示了。对于在后处理里面没有经过合并或
45、连通过的杆件,一根杆件只对应一个单元,所以也应该只对应一个内力序号,而经过合并或连通过的杆件由于包含多个单元,所以会对个内力序号。在进行节点设计时每根杆件所采用的内力会考虑该杆件所对应的一个或多个内力序号下的所有组合内力。经过内力计算的模型转到后处理后,点击此命令,跳出如下框:3914205 塔架点击添加内力序号按钮,跳出组合内力表框,输入完要添加的内力序号所对应的组合内力后点击确定按钮,关闭组合内力表框,此时软件会在杆件内力框左侧内力序号列表最后面自动添加一个内力序号。在左侧内力序号栏选择一个内力序号,点击删除内力序号按钮,则该内力序号被删除。选择一个内力序号,点击编辑组合内力,跳出如下键删
46、除内力。框:双击列表进行编辑,按 DEL框中的项次表示计算内力时的荷载组合,按前处理模型荷载组合中的组合顺序排列。双击该列表进行添加或修改内力,按 DEL 键删除内力。点击编辑杆件内力序号,跳出如下框:4014205 塔架这个按钮是把最左侧内力序号添加到最右侧杆件内力序号栏,即用于定义杆件内力时,使用该命令把左侧的内力序号添加到右侧杆件内力序号栏,序号之间用逗号隔开,点击确定按钮完成杆件内力序号的定义后,再点击定义杆件内力按钮选取杆件进行杆件内力的定义。点击杆件内力,选择杆件,则最右侧杆件内力序号栏列出了相应的杆件内力序号,点击序号,则在中间序号所对应的杆件组合内力表格中显示出内力情况。表示计
47、算内力时的荷载组合,按前处理模型荷载组合中的组合顺序排列。框中的项次3.6.8 显示3.6.8.1 塔段显示按照塔段名称显示:单击塔段名称,可以进行显示塔段的选取或者取消;塔段显示类型:可以分别按照横梁、柱来显示塔段;方便大模型查找;全选、删除、反选:方便用户对于整个塔段名称列表进行选取和取消操作;选取塔段所含杆件:首先点击删除按钮,将各个塔段取消选择。然后点击选择塔段所含杆件,在模型中选择想要显示的塔段上的任意一根杆件,则选取包含这根杆件的塔段。相应的在塔段名称列表中4114205 塔架3.6.8.2 塔段快捷显示点击此命令后,在命令行里面提示:请选择要显示的塔段所包含的任意杆件(至少一根)
48、:用户选取一根杆件,则程序显示包含这根杆件的整个塔段;3.6.8.3 塔段快捷隐藏点击此命令后,在命令行里面提示:请选择要隐藏的塔段所包含的任意杆件(至少一根):用户选取一根杆件,则程序隐藏包含这根杆件的整个塔段;3.6.8.4 部分显示只显示选中的物体。3.6.8.5 部分隐藏隐藏选中的物体。3.6.8.6 全部显示显示模型中的全部物体。3.6.8.7 层面显示该命令的框如下方左图所示,软件按选定的层面或者杆件类型显示模型中的构件。其中#表示没有定义层面号的杆件。4214205 塔架3.6.8.8 按面显示此命令用于只显示式桁架段某一个面上的杆件。点击此命令后,在命令行里面提示:请选择第一根
49、主杆(将显示两根主杆及两根主杆之间的杆件):此时用户需要先选择第一根弦杆(当弦杆有选择完毕:分为多段时,可以选择多根)点击右键确认命令行提示:请选择第二根主杆(将显示两根主杆及两根主杆之间的杆件)此时用户需要先选择第二根弦杆(当弦杆有分为多段时,可以选择多根),点击右键确认选择完毕;下面通过一个例子来说明使用效果。显示桁架塔段,如下图:我们想要显示靠近我们的这个桁架面上的杆件,点击按面显示命令后:首先选择 1 号杆件,点击右键确认结束第一根杆件选择;然后再选择 2 号、3 号、4 号杆件,点击右键结束第二根杆件选择;显示的效果如下图;4314205 塔架1 号杆件4 号3 号2 号3.6.8.
50、9 简化显示将选择的构件用直线段表示,节点用该命令可大大加快显示速度。角形表示。当构件与节点很多时,使用3.6.8.10 实体显示该命令为“简化显示”的逆命令,是将选择的构件与节点按真实的三维实体来显示,适于细部观察。3.6.8.11 显示选项该命令的框如下图所示,打开或关闭轴线、截面名称、杆件形心线、构件编号、杆件端部铰接刚接符号、局部坐标系、构件和节点细部的各种显示内容。3.6.9 输出 CAD 实体模型点击此命令,选择需要转换成 CAD 实体的杆件,右键结束选择,弹出文件保存框,选好路径保存成 dwg 文件,此文件为纯 CAD 文件,无需 3D3S 软件也可打开。4414205 塔架3.
51、7 节点设计3.7.1 节点计算参数选择在进行节点设计以前,应先确定计算中需要的参数。单击节点计算参数选择命令,弹出如下框。拼接节点到节点的距离:该参数柱柱拼接节点的位置。上下塔柱之间采拼角钢或连接,拼接节点的位置设在有限元节点上方,比如默认值为 800mm 就表示拼接节点的位置定在从有限元节点处沿塔柱往上 800mm 的地方。节点设计后如果遇到拼接节点处的双拼角钢与塔柱节点处的连接板相碰,可以删除已设计好的柱柱拼接节点,然后将此值增大,比如从 800 改为 1200,然后重新设计柱柱拼接节点。拼接节点距离为 800mm 拼接节点距离为 1200mm3.7.2 节点自动设计节点设计可以采用两种
52、方式:自动设计和交互式连接节点设计。用户可以先采用自动4514205 塔架设计方式完成大部分节点的设计工作,然后再根据需要对其它个别位置的节点用交互式连接节点设计命令完成设计。单击节点自动设计命令后软件会根据节点的节点形式对整个结构自动去识别和设计节点。能设计出的节点必须在节点有该类型的节点形式,对于节点没有的节点形式,则无法进行节点设计。不在塔面上的杆件,比如横隔,软件暂时无法进行节点设计。注意:进行节点自动设计之前请先将杆件处理好,比如要连通的杆件先连通,要打断的杆件先打断。节点设计完成后如果要打断杆件或连通杆件,必须先删除杆件两端已经设计好的节点,再进行杆件打断或连通操作。3.7.3 连接节点设计此命令为交互式连接节点设计。点击连接节点设计命令,出现如下图所示框,选中需要的节点分类形式,点击“选择杆件设计节点”,选择需要进行节点设计的杆件即可完成所选杆件位置处的节点设计,设计完成后,返回图示界面,点击“确定”框。角钢混合塔在节点库框中,将节点形式分为三大类:角钢塔节点、塔节点和节点。连接节点设计命令适用于单个节点或同一种类型节点的设计,每次只能设计一种类型的节点。如果所选择的杆件无法和所选的节点形式匹配的话,会弹出“所
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