如何使用3D3S对L型门式厂房进行结构设计
钢结构设计软件3D3S-多高层模块讲解
3D3S 钢结构设计软件培训
同济大学建筑工程系 上海同磊土木工程技术有限公司
TEL: 工程技术有限公司 2011.05
多高层结构设计流程
标准层编辑 标准层组装 三维模型受力分析 后处理节点设计 施工图生成 节点详图生成
钢构件验算
构件验算
如果结构没有侧移则需要输 入结构的支撑类别
混凝土构件验算
构件验算
钢结构验算规范依据
强度验算——钢结构规程5.2.1：
N ± Mx ± My ≤ f
An γ xWnx γ yWny
稳定验算——钢结构规程5.2.5：
N+
βmx M x
+η βty M y ≤ f
¾
¾ 当楼板需要参与内力分析时，我们只要正常的布置楼板并施加荷载就 可以了（但这里注意不能再添加刚性隔板）。
3d3s门式刚架结构计算书
第2工况轴力N图(单位：kN)
第2工况剪力Q2图(单位：kN)
第2工况弯距M3图(单位：kN.m)
第3工况轴力N图(单位：kN)
第3工况剪力Q2图(单位：kN)
第3工况弯距M3图(单位：kN.m)
2.组合内力
(1).数值显示
组合内力表
组合号
单元号
小节点N(kN)
小节点Q2(kN)
8700
6
30000
0
√
√
√
√
7
39000
8100
8
51000
7300
9
60000
6700
10
60000
0
√
√
√
√
11
63025
6500
12
63025
0
√
√
√
√
13
60000
3300
14
63025
3300
各单元信息如下表：
单元号
截面名称
长度(mm)
面积(mm2)
绕2轴惯性矩(x104mm4)
绕3轴惯性矩(x104mm4)
44.5
30.7
-53.5
406.2
5
121.6
3.7
32.1
121.6
3.7
0.0
6
33.2
71.2
437.7
33.2
30.0
-18.9
3
7
33.2
30.8
-18.9
33.2
-24.2
-58.7
8
33.2
-23.6
3D3S钢结构工程设计和具体应用软件
数）
设计中第二层次的问题 内力分析方法 一阶弹性分析方法 近似的二阶弹性分析方法（p-delta） 精确的二阶弹性分析（几何非线性弹性分析） 二阶弹塑性分析方法
5 专业工具软件
（StruCad, Xsteel） ——detail drawing
钢结构专业CAD软件概况
preprocessing modelling (几何+荷载) computing analyzing (分析+计算+效应组合) CAD软件 designing checking and design (构件+节点)
计算方法。 有一个特例，钢结构的受扭构件 我国目前的现行
规范没有明确的规定
上策 避免构件受扭 中策 限制构件受扭，构造保证 下策 通过计算分析来确定受扭是否满足 扭转分自由扭转与约束扭转，用闭口截面
工程软件类型
1 通用工具类软件
（图形处理类AutoCAD、文字处理类Office、 表格处理类Excel、动画处理类Mayer等、 数学运算类Matlab、Mathmatica）
荷载图 球节点图
实体图 施工图
高耸塔桅——电视、无线发射、观光等
高耸塔桅——电视、无线发射、观光等
钢管桁架——商业体育文教等民用建筑屋面
钢管桁架——商业体育文教等民用建筑屋面
钢管桁架——商业体育文教等民用建筑屋面
索结构和膜结构——体育商业及民用景观建筑
3D3S门钢1
3D3S刘海峰基础自学1、门式刚架:在【刚架布置】中必须先把每条轴线上都布置好了,才能点击【关闭】,否则系统会提示还有轴线没有布置GJ,一开始以为必须按照轴线号布置。
2、网上下载的视频有专门的【布置抗风柱】,她就是低版本的,自己用的就是高版本,那最后从哪布置抗风柱,自己猜测可能就是不就是布置山墙品的时候就的把抗风柱加上去。
答:有这一选项,在【设计-围护】下拉菜单中。
如图3、也没有布置完【布置抗风柱】,【纵轴线生成】这一选项。
4、请问:3D3S门式刚架的这个工况0 ,1 ,2, 3就是什么意思？答:0恒荷载;1活荷载;2左风;3右风。
5、力学知识:门式刚架的边榀恒荷载与活荷载就是中间榀的一半。
6、定义计算长度的时候,绕2轴=PKPM中的平面外计算长度,填3000,绕3轴=PKPM中的平面内,填0为系统自动计算,填1为计算长度=实际长度,2、3、4等等表示为几倍的意思。
7、在【单元验算】之前必须先执行【内力分析】这一项,这里面的内力图=PKPM包络图等内力图。
8、请问:为什么我的轴线瞧起来不够长啊？怎么解决？答:这个问题已经通过自己琢磨解决了,就就是把轴线切换到CAD平面图内用CAD的平台修剪,可以伸长可以剪切,并且有一点好处就就是只管延伸或者剪切轴线的线,轴号会自动跟着动的。
9、荷载编辑→荷载拷贝→单元荷载拷贝(节点荷载拷贝)可以对删除掉的某一构件布置单元荷载或节点荷载拷贝,但就是还就是不知道怎么单独加载“单元荷载”。
答:红色的字的问题已经解决了,哈哈、、、、、如下图首先:点“2”然后平台梁显示红色,然后再点【施加荷载】,最后点构件布置荷载,这样就与PKPM布置“梁间荷载”一样了。
11、像8号节点就就是刚接,像15号这样的就是铰接。
刚接与铰接转化用可以直接双击修改,也可以用【支座边界】修改,双击的时候只把RY修改为“无约束”,其余5项均为“刚性约束”。
后期发现不一定改RY,主要也得分析瞧平面外还就是平面内,使平面外的约束去掉就就是对的。
3d3s基本操作命令教程课件_建筑土木_工程科技_专业资料
对于纯网架，通常使用空间桁架体系，对于网架和其它结构的复合 模型，通常使用空间框架，把网架部分做杆件单元释放 3.11、长度单位 点击该命令后弹出以下对话框供用户设置长度单位
3.12、数据输入、输出
3.13、输出单元、节点信息 用于以DWG的格式保存模型的单元、节点图形，并且列出坐标表和单元长
度表，可以作为计算书或图纸一部分
根据例题条件，首先我们将CAD的坐标转换成世界坐标，在CAD侧 视图中建立单榀梁柱的线条，在坐标（0,0,0）输入第一点，坐标 （0,0,6000）输入第二点，坐标（0,4000,6400）输入第三点,确认, 转入俯视图中复制四榀，然后转换成空间视图，在空间视图中建立横 梁线条。根据实例数据检查模型的正确，确保模型无误。
3.14、模型导入 用于在当前模型中插入一个或多个其它的3D3S模型
3.15、最小化另存为 工程文件包含一个DWG文件和一个工程的目录，在该目录中存储着所有工
程信息和中间计算结果文件，当工程较大时，工程目录会较大，不利于工程 文件的传递和拷贝，本功能把文件中的计算中间文件全部删除，这样可以大 大的减小工程文件的硬盘空间，便于文件的拷贝和传递，需要注意：打开最 小化另存的工程，需要重新计算内力以产生新的计算中间文件。
4.11、 取消附加信息显示 相当于一个显示开关，表示杆件预应力、附加质量、内力图、位移图、验算
等附加信息将不显示；这个开关在要求消除主界面中除构件轴线外还显示的其他 内容时，经常被使用。
4.12、荷载显示 将于荷载添加完毕后讲解。
4.16、显示参数
定义字符大小、杆件颜色等参数；其中建模允许误差是作为删除 重复节点和线的判断重复的标准，如果两节点间距小于建模允许误差 则认为是重复节点。
运行程序 插上解密狗，双击桌面3d3s图标。 选择合适的分析模块，软件将调用3D3S定制菜单，当界面上仍为 acad菜单时，可使用menu 命令在3D3S安装目录中调用。 3D3S要求采用从ACAD的标准坐标系转换世界坐标系，并规定Z 的负方向为重力方向。操作方法：输入命令UCS命令，键入W键， 点确认。
3D3S 厂房结构手册
4
厂房结构设计系统手册
四、内力分析，进行地震和内力的线性分析；显示和查询计算结果； 五、选择规范，进行截面优选或直接在已有截面上直接进行校核；优选后要求重新内力分析以更新内 力和位移； 六、生成计算书； 七、返回三维模型，对齐刚架，生成后处理模型；
1.2 操作流程图
前处理流程图：
5
厂房结构设计系统手册
4.1 例题一（包括主刚架布置设计、主刚架设计、围护布置） ................................................ 106 4.2 例题二（带夹层刚架，主刚架设计） .................................................................................... 122 4.3 例题三（带吊车刚架，包括主刚架设计、檩条设计） ........................................................ 127 4.4 例题四（砼柱钢梁厂房设计） ................................................................................................ 132 4.4 4.5 第五章 例题五（有摇摆柱厂房设计） ............................................................................................ 136 例题六（格构柱双层吊车厂房设计） ................................................................................ 138 厂房模型常见问题 ............................................................................................................ 144
3D3S培训提纲
3D3S软件应用技术培训班课程提纲第一部分：门式厂房结构一．3D3S软件厂房结构设计模块功能展示二．原理详解及操作技巧1.复杂门架结构的建模有夹层、摇摆柱、托梁结构的门架建模不等跨厂房、混凝土柱子钢梁的建模2.快捷建模中风荷载的施加选用轻钢规范施加风荷载选用荷载规范施加风荷载3.风荷载相关参数设置复杂多跨结构的风荷载体型系数取法女儿墙风荷载的添加4.吊车荷载参数与吊车荷载的基本概念5.吊车荷载输入参数要点桥式吊车影响线的计算桥式吊车人工干预单、多点悬挂吊车的设置6.如何考虑吊车梁自重7.3D3S软件中构件方位的的含义及楔形体方位的定义8.支座边界及单元释放9.构件验算结果说明强度验算、稳定验算的规范依据抗剪应力比、翼缘宽厚比、腹板高厚比的规范依据塔架结构课程内容包括：一．3D3S软件塔架结构设计模块功能展示二．原理详解及操作技巧1.塔架模型库编辑如何添加塔架模型如何添加横隔模型2.角钢方位的调整3.塔架相关荷载的添加裹冰荷载风荷载温度荷载地震荷载4.塔架附属物添加技巧塔架上端附属结构的添加塔架爬梯的添加多高层结构一．3D3S软件多高层结构设计模块功能展示二．原理详解及操作技巧1.标准层与三维模型的关系标准层的建立，柱、梁、剪力墙等的添加标准层的组装及隔板风荷载的快速添加2.刚性隔板、弹性楼板、与导荷载板的联系与区别3.构件的属性定义要点楼层属性构件类别属性4.剪力墙结构网格的划分要点与检查方法5.风荷载施加的三种方法及联系与区别、对迎风面构件的影响如何通过隔板添加风荷载如何通过添加板面荷载来添加风荷载如何通过导荷载的方式添加风荷载6.地震作用参数选取及温度荷载的施加7.构件超出楼层范围的解决办法8.如何处理结构约束不足问题9.构件计算长度取法及设定技巧10.结构总体信息说明11.钢构件验算结果说明强度验算、稳定验算的规范依据抗剪应力比、翼缘宽厚比、腹板高厚比的规范依据12.混凝土构件验算结构说明实体建造系统及辅助结构工具箱一．3D3S软件实体建造系统模块功能展示二．辅助结构工具箱功能展示三．模型实例展示及操作技巧1.非规则结构的建模门架与框架混合结构的建模非规则门架结构的建模2.非规则结构的节点设计门架与框架混合结构实体模型的节点设计非规则门架结构实体模型的节点设计3.非规则机构的图纸绘制门架与框架混合结构的施工图绘制非规则门架结构图纸及加工图绘制4.节点编辑功能的使用说明第二部分：3D3S桁架、屋架结构模块一．3D3S钢管桁架结构设计模块功能展示二．软件建模原理详解及操作技巧展示1.如何建立桁架屋架模型；快捷建模菜单各参数的设置；如何建立复杂曲线桁架；结构体系的选择；腹杆铰接设置方法及对整体结构的影响；2.荷载输入方法及要点；如何利用3D3S分层分组功能快速选择要施加荷载的面；风荷载输入时各种参数的设置；生成导荷载面时参数的设置；3.空间桁架非线性稳定分析；如何施加初始缺陷；非线性极限稳定分析参数的设置；非线性极限稳定分析结果的读取；4.管桁架相贯节点验算；节点形式定义；腹杆定位位置的调整；5.桁架后处理模型的操作讲解；相贯前弦杆的编辑；主管和二级主管的设置；杆件相贯顺序的设置；特殊相贯节点的处理；弦杆腹杆杆件编号；6.架屋架施工图绘制过程及技巧；7.如何利用3D3S出钢管桁架出相贯线加工数据；网架网壳结构一．3D3S网架网壳结构设计模块功能展示二．实例模型介绍及建模技巧1.利用3D3S建模提供的各种建模功能建立结构模型；网架材料库的选择；如何考虑网架节点自重；如何建立曲线或斜坡网架的模型；如何设置网架支座的弹簧刚度；如何建立混合结构（网架网壳与其他结构的联合体）模型；2.荷载输入方法及要点；如何利用3D3S分层分组功能快速选择要施加荷载的面；风荷载输入时各种参数的设置；生成导荷载面时参数的设置；3.网壳非线性稳定计算的方法；如何施加初始缺陷；非线性极限稳定分析参数的设置；非线性极限稳定分析结果的读取；4.网架网壳杆件验算；规范选择要考虑的因素；同一模型不同支座设置验算结果的包络；5.网架网壳节点设计；螺栓球节点设计、焊接球节点设计、同一结构螺栓球焊接球混合设计；螺栓球节点孔方向自动拟合；6.网架网壳施工图绘制过程；幕墙结构3D3S幕墙模块功能介绍及建模技巧1.框式幕墙；2.标准点支单元、大门单层索网；3.采光顶、雨棚；4.异型玻璃板块分析；5.幕墙热工分析；3D3S索膜结构模块3D3S索膜结构模块功能介绍及建模技巧1.各种形状组合索膜结构的建模方法；索膜结构单元划分疏密的控制和优劣评价；膜层、支撑层的设置需要考虑的因素；膜材料性质的定义；膜材料经纬向定义；2.找形参数设置及找形方法介绍；索膜结构计算体系的选择；形状参数和应力参数的物理意义及对找形结果的影响；主动索和被动索的设置和查询；3.索膜结构荷载输入方法；4.索膜结构分析；5.膜结构裁剪功能介绍及演示；膜结构裁剪方法的选择；如何根据膜材幅宽调整裁剪线；膜裁剪片补偿量的设置；膜裁剪片的标注；张拉预应力钢结构及非线性结构分析3D3S非线性分析模块功能模块及使用技巧1.预张力结构初始态分析原理简介及操作要点；2.张弦梁结构非线性分析步骤；预张力设置需考虑的因素；初始状态找形的方法；荷载态非线性分析；3.单层网壳的极限承载力分析；网壳初始缺陷施加；非线性极限承载力分析参数的设置；非线性极限承载力分析结果的读取；3D3S软件中对应于新抗震规范及网格规范的一些调整。
3D3S的一些使用经验
使用技巧用3D3S计算门式刚架、钢框架的使用技巧本文用《3D3S》计算门式刚架、钢框架的使用技巧和注意事项。
讨论了腹板计算比限值和蒙皮效应。
轻钢结构是近年来国内兴起的一种新型结构形式。
它的优点在于：可适应大跨度、大面积、大柱网联合厂房的要求；厂房建设速度快、收效早；结构自重较轻，可减少基础的投资。
鉴于以上优点，业主在厂房建设中大多愿意使用轻钢结构，我院在近年来厂房设计中轻钢结构大有超越混凝土结构的趋势。
笔者有幸完成了天津逸仙科学园(门式刚架)和三环乐喜新材料有限公司{钢框架)两个工程。
在设计过程中经过深入研究和频繁使用《3D3S)，《钢结构设计规范GBJl7--88》《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程ECSl02：98》和《冷弯薄壁型钢结构技术规范GBJl8--87》有几点体会拿出来供大家参考。
1 《3D3S》的使用《3D3S》是同济大学开发的用于钢结构设计的软件。
该软件可用于钢框架、门式刚架、自立塔架、钢屋架及吊车梁等各种钢结构的设计。
可用于平面分析，也可用于空间分析。
从使用角度来看，该软件学术分析强于实际工程的设计。
本院常用的是钢框架和门式刚架，由于门式刚架有快捷生成方式，这里并不多谈，主要讨论钢框架的计算。
《3D3S》的主要流程：建模一规定约束一截面-上荷载-内力分析一设计验算一节点一施工图。
基本操作可参见说明书，这里仅就使用中的几个问题加以讨论。
a、建模时一般只建立柱和主梁，次梁的建立可用主梁分段然后捕捉用分段后节点来建立。
如果遇到不规则框架可按规则框架建模，然后局部删除柱梁，必须注意这样会变节点和构件号。
b．规定约束时请注意次梁的约束，一般节点程序自动规定为固接，但一般框架次梁和主梁的连续铰接，这样必须将每个次梁选中然后将其两端转动使约束释放。
c．《3D3S》的线荷载输人非常方便，面荷载的输人有些繁琐，如果局部面荷载输错，那全部需要重输，所以需要谨慎。
《3D3S》的荷载中包括**和风荷载的计算，但是必须先计算**作用然后才能导风载。
3D3S门架设计操作详细步骤[1]
![3D3S门架设计操作详细步骤[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/8e70b956f78a6529647d53ec.png)
3D3S门架设计操作详细步骤
本工程为单跨单层钢结构建筑
跨度24米，柱距6米，总长度60米，檐口高度6.8米，牛 腿标高5.0米，女儿墙标高8.6米；
建筑布置见建筑平面、立面图； 恒载0.2，活载0.3，基本风压0.55； 吊车荷载2台
3D3S门架设计操作详细步 骤
TEL:
3D3S门架设计操作详细步骤
罗晓群
同济大学土木工程学院 二00四
3D3S门架设计操作详细步骤
主结构 —— 横向刚架、楼面梁、托梁、 支撑体系；
次结构 —— 屋面檩条、墙面檩条 围护结构—— 屋面板、墙面板 辅助结构—— 楼梯、平台
3D3S门架设计操作详细步骤
布置，工况号1； 风载：考虑左风、右风两个工况，工况号2
和3。 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。
3D3S门架设计操作详细步骤
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
3D3S门架设计操作详细步骤
3D3S门架设计操作详细步骤
3D3S门架设计操作详细步骤
3D3S门架设计操作详细步骤
节点设计 柱脚设计 牛腿设计
节点编辑
3D3S门架设计操作详细步骤
节点归并 构件编号 施工图创建
施工图布置
3D3S门架设计操作详细步骤
3D3S门架设计操作详细步骤
3D3S门架设计操作详细步骤
柱下全部假定以上值
抗风柱下全部假定以上值
3D3S门架设计操作详细步骤
梁柱通过高强螺栓连接 平面门式刚架
支撑+系杆
3D3S建模基本步骤及认识
二、建模准备工作
内力方向的判定 轴力拉正压负，其余的内力方向均与局部坐标轴方向相同为正。 位移方向 以整体坐标系方向相同为正 节点弯矩 符合右手螺旋定则
三、一般建模过程
模型建立的要点 受力构件真实原型 构造性构件合理设置 边界约束的真实性与符合性 荷载施加的准确性 计算参数的选择符合规范要求
三、一般建模过程
一、3D3S钢结构设计软件介绍
3D3S钢结构—空间结构设计软件包括的模块主要有厂房、多高层、PC装配式、网架网壳、塔 架、屋架桁架、索膜、工具箱等模块。
二、建模准备工作
坐标系的了解 节点坐标系:节点坐标系为计算节点属性所建立的临时局部坐标系，默认与世界坐标系一致。 当用户定义了节点局部坐标系，软件采用实际的节点坐标系。 默认节点坐标系的 1,2,3 轴分别对应世界坐标系的 X,Y,Z 轴，节点局部坐标可以显示，红色为 1 轴，白色为 2 轴，蓝色为 3 轴。 3D3S要求采用从CAD的标准坐标系转化世界坐标系，并规定Z轴的负方向为重力方向。
模型建立的步骤 计算模块的选择 线型模型的建立 结构编辑 构件属性的定义 荷载输入与组合 模型检查 以一个例子来说明上述的步骤
三、一般建模过程
三、一般建模过程
三、一般建模过程
1、计算模块的选择 在建模前，先确定结构形式，选择适当的模块进行计算。上述我们说了3D3S软件包括了很多 的模块，对于此例子，我们选择基本分析的模块，相当于空间任意结构。
3D3S基本操作学习
目录
CONTENTS
01 3D3S钢结构设计软
件介绍
02 建模准备工作
03 一般建模过程
04 模型分析与计
算
05 计算结果检查
一、3D3S钢结构设计软件介绍
3D3S门钢1参考模板
3D3S刘海峰基础自学1、门式刚架：在【刚架布置】中必须先把每条轴线上都布置好了，才能点击【关闭】，否则系统会提示还有轴线没有布置GJ，一开始以为必须按照轴线号布置。
2、网上下载的视频有专门的【布置抗风柱】，他是低版本的，自己用的是高版本，那最后从哪布置抗风柱，自己猜测可能是不是布置山墙品的时候就的把抗风柱加上去。
答：有这一选项，在【设计-围护】下拉菜单中。
如图3、也没有布置完【布置抗风柱】，【纵轴线生成】这一选项。
4、请问：3D3S门式刚架的这个工况0 ，1 ，2, 3是什么意思？答：0恒荷载；1活荷载；2左风；3右风。
5、力学知识：门式刚架的边榀恒荷载和活荷载是中间榀的一半。
6、定义计算长度的时候，绕2轴=PKPM中的平面外计算长度，填3000，绕3轴=PKPM中的平面内，填0为系统自动计算，填1为计算长度=实际长度，2.3.4等等表示为几倍的意思。
7、在【单元验算】之前必须先执行【内力分析】这一项，这里面的内力图=PKPM包络图等内力图。
8、请问：为什么我的轴线看起来不够长啊？怎么解决？答：这个问题已经通过自己琢磨解决了，就是把轴线切换到CAD平面图内用CAD的平台修剪，可以伸长可以剪切，并且有一点好处就是只管延伸或者剪切轴线的线，轴号会自动跟着动的。
9、荷载编辑→荷载拷贝→单元荷载拷贝（节点荷载拷贝）可以对删除掉的某一构件布置单元荷载或节点荷载拷贝，但是还是不知道怎么单独加载“单元荷载”。
答：红色的字的问题已经解决了，哈哈、、、、、如下图首先：点“2”然后平台梁显示红色，然后再点【施加荷载】，最后点构件布置荷载，这样就和PKPM布置“梁间荷载”一样了。
11、像8号节点就是刚接，像15号这样的是铰接。
刚接和铰接转化用可以直接双击修改，也可以用【支座边界】修改，双击的时候只把RY修改为“无约束”，其余5项均为“刚性约束”。
后期发现不一定改RY，主要也得分析看平面外还是平面内，使平面外的约束去掉就是对的。
d3s厂房模块
严格把控质量关，让生产更加有保障 。2020 年11月 上午11 时33分2 0.11.51 1:33No vember 5, 2020
重标准，严要求，安全第一。2020年1 1月5日 星期四 11时33 分46秒 11:33:4 65 November 2020
好的事情马上就会到来，一切都是最 好的安 排。上 午11时3 3分46 秒上午1 1时33 分11:33: 4620.1 1.5
： 件腹板高厚比的限值为
b t 15 235 / f y 由于轻钢规程中没有关于当腹板高度变化不超过 60mm／m 时高厚比的规定，
： 因此3D3S中按照式6.1.1-6、6.1.1-7节公式逆推得到对应的腹板高厚比
hw tw 250 235 / f y
围护结构设计
围护结构构件设计
屋面檩条设计 墙面檩条设计 支撑设计 抗风柱设计 隅撑设计
弄虚作假要不得，踏实肯干第一名。1 1:33:46 11:33:4 611:33 11/5/2 020 11:33:46 AM
安全象只弓，不拉它就松，要想保安 全，常 把弓弦 绷。20. 11.511: 33:4611 :33Nov -205-N ov-20
重于泰山，轻于鸿毛。11:33:4611:33:4 611:33 Thursday, November 05, 2020
每天都是美好的一天，新的一天开启 。20.11. 520.11. 511:33 11:33:4 611:33: 46Nov- 20
务实，奋斗，成就，成功。2020年11 月5日星 期四11 时33分 46秒T hursday, November 05, 2020
相信相信得力量，创造应创造的事情 。20.11. 52020 年11月5 日星期 四11时 33分46 秒20.1 1.5
3D3S空间网格技术手册
目录第一章 空间网格结构体系简介与设计要点 (5)1.1 空间网格结构体系简介 (5)1.2 空间网格结构体系设计要点 (7)第二章 网架与网壳结构功能说明 (12)2.1 结构建模 (12)2.2 显示查询 (22)2.3 构件属性 (22)2.4 荷载编辑 (23)2.5 内力线性及非线性分析 (24)2.6 设计验算 (24)2.7 节点设计 (25)2.8 施工图 (41)第三章 桁架结构功能说明 (46)3.1 结构编辑 (46)3.2 显示查询 (49)3.3 构件属性 (49)3.4 荷载编辑 (49)3.5 内力线性及非线性分析 (50)3.6 设计验算 (50)3.7 桁架节点验算 (50)3.8 后处理 (53)3.9 施工图 (67)3.10 相贯加工 (70)第四章 屋架结构功能说明 (76)4.1 结构编辑 (76)4.2 杆件设计 (76)4.3 实体模型 (78)4.4 节点设计 (83)4.5 施工图 (86)第五章 例题 (95)5.1 螺栓球网架 (95)5.2 焊接球网架 (102)5.3 网架下部为橡胶支座带混凝土柱网架 (102)5.4 网架模块的加锥、及模型包络的功能例题 (107)5.5 网架模块加吊车、辅助孔以及基准孔拟合功能例题 (109)5.6 直线空间桁架 (112)5.7 曲线空间桁架 (118)5.8 四边形廊桥模型及出相贯下料数据 (121)5.9 部分相贯桁架节点 (127)5.10 钢网架设计与分析 (129)5.11 网架-框架混合结构分析与设计 (139)5.12 带橡胶支座的网架结构分析与设计 (145)第六章 空间网格建模常见问题 (148)第一章 空间网格结构体系简介与设计要点1.1空间网格结构体系简介空间网格结构(space frame structures)是空间结构的一种，也是我国空间结构中发展最快、应用最广的结构形式。
3d3s基础设计步骤
3d3s基础设计步骤3D3S基础设计步骤在建筑结构设计领域中，3D3S是一种常用的结构分析和设计软件，它能够对建筑物进行强度和稳定性的分析，并进行结构设计。
以下是使用3D3S进行基础设计的基本步骤。
一、创建模型在使用3D3S进行基础设计之前，首先需要创建建筑模型。
这一步骤包括导入建筑物的CAD文件或手动绘制建筑物的几何形状。
在创建模型的过程中，需要确保模型的几何形状和尺寸准确无误。
二、定义材料和截面属性在进行结构分析和设计之前，需要为建筑物的材料和截面属性进行定义。
这包括指定建筑物的材料类型（如钢材或混凝土）以及截面属性（如截面形状和尺寸）。
通过定义材料和截面属性，可以准确地描述建筑物的结构特性。
三、施加载荷在进行基础设计之前，需要施加载荷。
加载荷可以分为静态加载和动态加载两种类型。
静态加载包括自重、活载和附加加载等，而动态加载则包括风荷载和地震荷载等。
通过施加载荷，可以模拟实际工作条件下建筑物所承受的外部力和力矩。
四、进行结构分析在施加载荷之后，需要进行结构分析。
3D3S使用有限元方法进行结构分析，将结构划分为许多小的有限元单元，并计算每个单元的应力和应变。
通过结构分析，可以评估建筑物的强度和稳定性，以及各个构件的受力情况。
五、设计基础在进行结构分析之后，可以开始进行基础设计。
基础设计包括选择适当的基础类型（如浅基础或深基础）、计算基础尺寸和确定基础的承载力。
通过基础设计，可以确保建筑物的基础能够承受设计荷载，并提供足够的稳定性。
六、进行反力计算在设计基础之后，需要进行反力计算。
反力计算是指计算建筑物的各个构件在施加荷载后的受力情况。
通过反力计算，可以确定每个构件的受力大小和受力方向，为后续的构件设计提供依据。
七、设计构件在进行反力计算之后，可以开始进行构件设计。
构件设计包括选择适当的构件截面形状和尺寸，并计算构件的承载力和刚度。
通过构件设计，可以确保每个构件都能够满足承载力和刚度的要求，从而保证建筑物的整体稳定性。
3D3S软件应用--门式钢架的设计全过程
(只提供软件使用步骤参考，设计工程请勿原样照搬)例1：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，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0.5 KN/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门式刚架主刚架例题∙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。
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如何使用3D3S对L型厂房进行结构设计
3D3S技术开发部
对于一般常见的轻型厂房结构，3D3S提供了快速设计并生成施工图的功能，但有些时候可能会由于场地限制或建筑布置的要求，我们需要对传统的轻型门式厂房的结构形式进行一些修改，如我们经常会用到带气窗和带挑檐的门式厂房，这些只要使用3D3S软件门式厂房模块的功能即可完成结构的设计，但对于如图1所示L型的门式厂房结构，则就不仅需要使用轻型厂房模块，也同时需要使用多高层模块来完成最终的设计了，通过熟练的使用这两个模块也可快速的生成我们需要的施工图。
图1 L型厂房
如图1，该厂房结构分为三个部分，我们可以将其命名为一区、二区和三区，其中一区和三区为普通的轻型门式厂房结构，二区可认为是两个区域的连接区，一区的檐口标高为6m跨度19m，二区的檐口标高为4m，三区的檐口标高为4m跨度11m。
一区和三区可直接使用3D3S的轻型厂房模块进行设计并生成施工图，而二区则需要使用多高层模块或空间任意模块来对其进行设计。
当我们开始对一区厂房进行结构设计时，需要考虑一区与二区的连接问题，有两种方式可供选择，第一种就是在该位置处并列的建立两个檐口标高不同的单榀，第二种则是在该位置处设置一双层单榀，本例使用第二种方法来对连接处进行处理。
双层单榀的上层屋面梁檐口高为6m，下层屋面梁檐口高为4m，使用该双层单榀作为转换榀来对
图2 一区模型
檐口标高不同的两个区域进行转换，图2所示为一区单榀布置，模型右边处于外侧的单榀即为转换榀（图3），在进行该榀钢架设计时，需要手动对作用在单榀上的荷载大小进行设置，
即作用在单榀结构上的恒载、活载和风荷载，计算屋面梁所承担的风荷载时使用的体型系数应按照CECS 102-2002中的边榀来取，同样的，对于恒载和活载的取值也应该按照边榀来取，而作用在柱上的恒载及柱子的风荷载体型系数则可全部按照中间榀来进行取值。
图3 转换榀模型
对于二区进行设计时，我们有多种选择，可使用纯框架形式、框架加屋架形式或是使用框架加网架的形式来进行处理，这些需要根据该区域的受力特点来进行结构选型，在本例中，门型框架的最大跨度为23m（即斜置主门型钢架对角线的长度），因此我们选择纯框架的形式，结构布置如图4所示。
二区作为厂房的转换区域，其与一区和三区连接的部分为普通的门式钢架结构，因此只要直接对这些单榀进行设计就可以了，对于转角位置的框架结构，则需要单独的建模计算，可考虑按照图4中所示的结构样式进行梁柱的布置。
图4 二区结构模型
当所有的主结构设计完成之后，我们可以使用3D3S的轻型门式钢架模块的檩条设计功能对维护结构进行设计，由于二区为框架结构，因此只有一区和三区可直接进行檩条布置及设计；对于二区，如果想要使用3D3S进行檩条的施工图绘制，则需要使用实体建造模块——先在柱与柱之间添加薄壁C型钢，将方位设置正确，并设置合适的偏心，之后将杆件类型定义为墙檩，这样软件就可以自动的对檩条进行识别，生成檩条的布置图。
如果我们在建立二区模型的时候使用的并不是多高层模块的快捷建模方式，则我们还需要在实体建造模块中添加轴线，如图5所示，之后我们就可以生成结构在每一个轴线立面上的结构图。
图5 轴线布置
当三个区域的施工图都绘制完成之后，就可以将三个区域的图纸整合为一套图纸，并对图纸中需要修改的部分进行调整。
如本例所示，在使用3D3S软件进行结构设计时，很多时候，需要使用多个模块对结构的不同部分进行设计，然后再将图纸修改后整合，如果我们在二区的转角位置使用的是框架加网架的形式，则就需要用到实体建造模块和网架模块来生成施工图，只要能够熟练的将各模块的功能应用到与其对应的结构部分就可以得到非常好的效果从而节省很多宝贵的时间。