封闭式门式刚架中间区的主刚架3d3s设计
刚架跨度24米,高度8米,女儿墙高度1米,柱距6米。双坡坡度0.1,横梁按两头变截面,中间等截面设计,无吊车,柱底铰接,柱子按变截面设计。设计荷载:恒载0.2KN/m2,活载0.3KN/m2,风载0.5KN/m2,考虑7度地震。
解:
1、——填写门式刚架信息
2、基本信息的显示查询:
显示节点号、单元号、支座、截面、视图变换、渲染、字体变化;
显示截面名称、轴线等,以及改变显示颜色;
按工况显示节点荷载、单元荷载
3、其他参数信息的补充
平面的门式刚架需人工输入平面外的计算长度(最危险的无支撑侧移长度)
左图演示按定义长度设定计算长度,全选梁;右图全选柱,演示按定义系数设定计算长度。
荷载信息:比如地震、吊车、温度及特殊的恒、活、风载
组合信息修改
4、计算
工况及组合内力、位移的显示和查询
5、杆件设计
优化验算
优化伴随着截面改变,若用户不希望改变截面,请按否,并通过校核来验算。
只计杆件的主刚架用量,杆件长度取轴线长度。
由于截面改变,结构的重量、刚度比例及构件面积都发生变化,所以结构的自振频率及内力分配变化,故需要重算风(塔桅里的构件挡风面积、风振系数)、地震作用以及内力分析。门式刚架中风振系数为1,故不需计算风荷载。
软件自动重算,直至结构满足要求。
自动优化结束后,用户应该自行进行地震及内力分析和效应组合计算,再对结构进行校核验算。
验算结果显示和查询
软件自动计算后的截面显示:截面显示、渲染、显示参数修改
人工调整截面
软件自动将梁截面高度统一
人工修改截面,以满足实际制作要求。有的可能是软件截面库的原因,有的是材料供应的原因,或者结构构造上的要求。这里将柱截面Z450——600x250x8x12改为Z400——550x250x8x10。注意,名称要改,截面尺寸也要改。
6、节点设计
本例所有梁柱节点这里都采用形式一、梁梁连接采用形式五和六
某些节点焊缝连接,可以不选,这里按否结束。
柱脚采用了铰接的形式二
计算参数
柱脚剪力由柱底板与砼摩擦抗剪,当柱压力不够,则需构造抗剪措施。
7、施工图绘制
打开work.dwg文件,得到施工图。用户按Acad的操作修改成图。
例题3:设计例2结构的围护构件
1、门式刚架快捷生成填表
2、基本生成信息查询
基本构件是一根简支梁
考虑了四个工况的荷载
工况0工况1检修荷载工况2风载3
3、内力分析
工况及组合内力、位移的显示和查询
4、构件设计验算
5、构件不满足,人工修改截面
6、重复3-5;
1、表格填写
2、基本信息的生成
这是一个平面桁架
生成两个工况荷载
工况1包括吊车竖向刹车和其他水平力工况4包括风荷载
3、内力分析
工况及组合内力、位移的显示和查询
这是组合1的内力,由于缺省的支撑是由圆钢构成的柔性支撑,故凡受压均退出工作。
4、构件设计验算
必须保证所有支撑构件的验算项目满足,对柔性支撑,其长细比控制较松。
5、构件不满足,人工修改截面
6、重复3-5;
1、填表,输入抗风柱高和山墙柱数,计算线荷载。
2、基本信息的生成
这是一根简支梁
基本荷载生成
工况0恒载工况2风载
3、几何物理信息的修改
由于山墙檩条对构件平面外支撑长度有影响,需自行输入
4、内力分析
工况及组合内力、位移的显示和查询
例2:带夹层封闭式门式刚架中间区的主刚架。
刚架跨度24米,高度8米,女儿墙高度1米,柱距6米。双坡坡度0.1,横梁按两头变截面,中间等截面设计,无吊车,边柱柱底刚接,中间柱柱底铰接。在标高4米处带夹层,柱子按等截面设计。设计荷载:恒载0.2KN/m2,活载0.3KN/m2,风载0.5KN/m2,考虑7度地震。
解:
1、填写门式刚架信息,与例1相比,多牛腿标高4米。
2、基本信息的显示查询:
显示节点号、单元号、支座、视图变换、渲染、字体变化;
由于设置了牛腿,软件的缺省设置与例1不同,变截面柱改成了等截面柱,柱底铰接改为了柱底刚接。
显示截面名称、轴线等,以及改变显示颜色;
按工况显示节点荷载、单元荷载
3、夹层新构件的添加
建模
line命令建立夹层梁柱模型,并选用命令将新建的7根线定义为杆件
边界条件的设定
将三个新柱脚设为铰接柱脚(平面内允许转动为绕Y轴无约束)
将三个中柱柱顶铰接(释放平面内转角为绕3轴释放)
构件信息的输入
新加构件的梁柱按截面库中的最小设置
选择已有材性,将新加构件的梁柱定义为16Mn,软件材性的缺省值为16Mn
左图演示按定义长度设定计算长度,全选梁;右图全选柱,演示按定义系数设定计算长度。
4、荷载的添加
建立荷载库
添加荷载
选中添加的夹层梁,将上面建立的恒载和活载添加到杆件上
工况的显示
地震作用的定义
效应组合的系数
5、内力及效应组合的计算和显示查询
工况及组合内力、位移的显示和查询
6、杆件设计
优化验算
优化伴随着截面改变,若用户不希望改变截面,请按否,并通过校核来验算。
这里填取消,可以不继续进行优化,而采用人工修改截面,填确定即如例1优化至结束
由于含有刚接柱脚,采用查表法取用柱子的计算长度已经不适用,故选用一阶分析法并校核。
校核前需重新计算地震、内力,这里同例1。
人工调整截面
:同例1操作
:同例1操作
用户还可以选用自己定义的截面,操作如下,这里我们先生成两个新截面:
最后生成的截面如下图,用户可采用上面三种方法,达到目的即可。
实际工程需要最后进行地震、内力计算、校核,所有杆件的所有验算项目必须符合。
7、节点设计
以后的操作同例,这里不再赘述。需要指出的是,夹层节点的选择,2节点可采用形式一,而12、13、14节点可选用七形式。
两种节点形式如图:
8、最后,若本工程设置牛腿的作用不在夹层,而是有吊车,吊车荷载的输入可仿照下面:
该跨有两台相同的吊车,见下面的输入,如实的输入两台。4.0版以前的用户注意,这里的偏心已改变成到柱边的距离,而原来的输入是到下柱中心的距离。
软件生成了三种情况,前两种分别表示两台吊车分别作用的情况,最后一种表示两台吊车同时作用的情况,故该层吊车台数一栏为2,表示这种情况为两台吊车的组合。
例4:例1结构围护结构施工图操作。该操作在完成主刚架及围护结构构件设计后进行。进一步的山墙布置、基础布置、柱网布置、支撑结构布置会逐步推出。
其余填表信息分列于下(具体见使用手册p52):
第二坡信息:
第二墙面信息:
其余各跨信息:均为6米柱距
打开work1.dwg文件,得到施工图,包括墙檩布置图、屋檩布置图、节点图及零件图、材料表。