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3D3S通用钢结构分析和设计软件通用钢结构分析和设计软件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http:/http:/TEL:021-65981466TEL:021-659814662021/9/261第三部分门式刚架模块罗晓群同济大学土木工程学院同济大学土木工程学院二二0000四四2021/9/262门式刚架组成门式刚架组成n n主结构 横向刚架、楼面梁、托梁、支撑体系；n n次结构 屋面檩条、墙面檩条n n围护结构 屋面板、墙面板n n辅助结构 楼梯、平台2021/9/263门式刚架名词门式刚架名词2021/9/264门式刚架结构功能形成原理门式刚架结构功能形成原理n n梁柱通过高强螺栓连接 平面门式刚架n n 支撑+系杆 空间刚架n n 围护+基础 轻型钢建筑2021/9/265轻钢结构的计算模型建立轻钢结构的计算模型建立 n n轻型门式刚架结构轻型门式刚架结构 忽略蒙皮效应忽略蒙皮效应n n 空间刚架空间刚架 忽略空间共同作用效应忽略空间共同作用效应 n n 平面门式刚架平面门式刚架 忽略柱脚与基础忽略柱脚与基础之间连接的弹性刚度之间连接的弹性刚度n n铰接或刚接支座的平面门式刚架铰接或刚接支座的平面门式刚架2021/9/266门式刚架设计流程门式刚架设计流程n n主刚架设计n n后处理节点设计n n主刚架施工图生成n n围护结构布置n n围护结构构件设计n n围护结构施工图生成2021/9/267一个例子一个例子n n本工程为单跨单层钢结构建筑本工程为单跨单层钢结构建筑n n跨度跨度2424米，柱距米，柱距6 6米，总长度米，总长度6060米，檐口高度米，檐口高度6.86.8米，牛米，牛腿标高腿标高5.05.0米，女儿墙标高米，女儿墙标高8.68.6米；米；n n建筑布置见建筑平面、立面图；建筑布置见建筑平面、立面图；n n恒载恒载0.20.2，活载，活载0.30.3，基本风压，基本风压0.550.55；n n吊车荷载吊车荷载2 2台台n n起重量起重量5t5t，吊车重量，吊车重量60.560.5，最大轮压，最大轮压4545，吊车宽度，吊车宽度3.53.5，轮距，轮距3 3n n起重量起重量3t3t，吊车重量，吊车重量27.227.2，最大轮压，最大轮压25.825.8，吊车宽度，吊车宽度2.52.5，轮距，轮距2 2n n地震：地震：7 7度，场地土度，场地土类，第一组类，第一组2021/9/268平面布置图平面布置图2021/9/269立面布置图立面布置图2021/9/2610立面布置图立面布置图2021/9/2611刚架剖面图刚架剖面图2021/9/2612后处理实体后处理实体2021/9/2613围护结构布置围护结构布置2021/9/2614主刚架设计主刚架设计2021/9/2615主主刚架包络图及基本形式刚架包络图及基本形式 2021/9/2616门式刚架信息输入2021/9/2617门式刚架信息输入2021/9/2618门式刚架信息输入2021/9/2619门式刚架信息输入2021/9/2620门式刚架快捷生成的内容门式刚架快捷生成的内容n n单元截面单元截面:n n柱柱n n有牛腿：等截面工字钢有牛腿：等截面工字钢n n无牛腿：变截面工字钢无牛腿：变截面工字钢n n梁梁n n分段梁两端：变截面工分段梁两端：变截面工字钢字钢n n其余：等截面工字钢其余：等截面工字钢n n材性：材性：Q345Q345n n单元放置方位单元放置方位:n n柱柱：外表面平齐：外表面平齐n n梁：梁：上表面平齐上表面平齐n n节点支座形式节点支座形式:n n有牛腿：有牛腿：刚接刚接n n无牛腿：无牛腿：铰接铰接n n结构体系：结构体系：平面框架平面框架2021/9/2621门式刚架平面外稳定计算长度门式刚架平面外稳定计算长度2021/9/2622门式刚架快捷生成的荷载门式刚架快捷生成的荷载n n恒载：沿外表面均布，工况号0；n n活载：沿屋面均布，不考虑活荷载最不利 布置，工况号1；n n风载：考虑左风、右风两个工况，工况号2 和3。n n对于敞开式厂房，根据风荷载的敏感效应，需要考虑风压力和风吸力，那么就有四个工况。2021/9/2623门式刚架基本荷载输入门式刚架基本荷载输入活载活载n n活荷载一般不考虑最不利布置，当确需考虑时，活荷载一般不考虑最不利布置，当确需考虑时，拆分方法如上所示拆分方法如上所示2021/9/2624门式刚架荷载输入门式刚架荷载输入吊车吊车2021/9/2625门式刚架荷载输入门式刚架荷载输入吊车吊车n n一台吊车的组合见上图一台吊车的组合见上图n n多台吊车组合原则：多台吊车组合原则：1 1、同跨不超过、同跨不超过2 2台台 2 2、多跨不超过、多跨不超过4 4台台3 3、最多考虑两台吊车水平荷载、最多考虑两台吊车水平荷载 4 4、有上下层吊车时，上层空载、有上下层吊车时，上层空载2021/9/2626门式刚架荷载输入门式刚架荷载输入地震地震2021/9/2627门式刚架荷载输入门式刚架荷载输入组合组合2021/9/2628设计验算设计验算n nCECSCECS规程的选用规程的选用n n柱脚铰接：采用查表法柱脚铰接：采用查表法n n柱脚刚接：一阶分析法柱脚刚接：一阶分析法2021/9/2629后处理实体模型节点设计后处理实体模型节点设计2021/9/2630连接计算的参数选择连接计算的参数选择2021/9/2631节点三维实体生成节点三维实体生成n n节点设计n n柱脚设计n n牛腿设计n n节点编辑2021/9/2632施工图生成施工图生成n n节点归并n n构件编号n n施工图创建n n施工图布置2021/9/2633围护结构设计围护结构设计2021/9/2634围护结构布置2021/9/2635地脚锚栓布置地脚锚栓布置n n柱下全部假定以上值柱下全部假定以上值n n抗风柱下全部假定以上值抗风柱下全部假定以上值2021/9/2636屋面支撑布置屋面支撑布置2021/9/2637总体总体/屋面信息屋面信息2021/9/2638墙面信息墙面信息A轴轴2021/9/2639墙面信息墙面信息C轴轴2021/9/2640山墙信息山墙信息1轴轴2021/9/2641山墙信息山墙信息11轴轴2021/9/2642围护结构构件设计围护结构构件设计n n屋面檩条设计n n墙面檩条设计n n支撑设计n n抗风柱设计2021/9/2643围护结构施工图围护结构施工图n n锚栓布置图n n结构布置图n n围护结构布置图2021/9/2644一些特例一些特例n n例子例子1 1n n有夹层的门式刚架建立有夹层的门式刚架建立n n夹层设置夹层设置n n夹层节点设计夹层节点设计n n例子例子2 2n n有混凝土柱子的门式刚架建立有混凝土柱子的门式刚架建立n n混凝土柱子截面定义混凝土柱子截面定义n n柱子上端单元释放柱子上端单元释放n n变截面构件的方位设置和偏心设置变截面构件的方位设置和偏心设置n n例子例子3 3n n手工添加摇摆柱的门式刚架建立手工添加摇摆柱的门式刚架建立n n结构的添加结构的添加n n摇摆柱：柱底铰支座，柱顶铰接的柱子，不承担结构的抗侧力摇摆柱：柱底铰支座，柱顶铰接的柱子，不承担结构的抗侧力2021/9/2645