sap2000部分钢框架设计结果说明
SAP2000钢结构分析-全面教程
钢结构分析步骤示意步骤一：运行SAP2000，进行初始化设置点击，将单位改为“KN，m，C”。
然后点击“轴网”步骤二：定义轴网数据设置轴网数量、间距。
点击“确定”。
在右边3D图示中左键双击图形，弹出“定义网络系统数据”对话框，修改“Z5”坐标为“13”。
点击“确定”来关闭对话框。
轴网定义完毕。
点击“定义”----“材料属性”，弹出定义材料对话框，选择“快速添加材料”，弹出“快速材料定义”对话框，料”，修改相关系数，如下图。
点击“确定”，回到“定义材料”对话框。
点击“快速添加材料”，在材料类型里面选择“Concrete”，规范为“Chinese C30”,点击“确定”。
如下图。
点击“确定”，“确定”，材料定义完成。
步骤四：定义框架截面点击“定义”---“截面属性”---“框架截面”，弹出“框架属性”点击“添加新属性”，然后点击第一个图形，弹出下图，修改相关参数。
并点击“确定”。
回到“框架属性”界面后，再次点击“添加新属性”，选择第一个图形，弹出下图，修改相关系数，然后点击“确定”。
点击“确定”。
框架截面定义完成。
步骤五：定义版界面属性点击“定义”---“截面属性”---“面属性”，弹出“面界面”对话框点击“添加新界面”，弹出“壳截面数据”，并修改相关参数。
点击“确定”。
再点击“确定”，定义板截面完成。
步骤六：绘制构件点击左侧窗口，使其激活。
点击界面上不工具条中设置“YZ视图”，使左侧视图进入YZ（X=0）立面。
点击绘制“框架/索单元”按钮，弹出“对象属性”浮动窗，在Section下拉列表选择“H500X300X12X20”分别在竖向轴线分层以两点方式绘制柱子。
柱子绘制完成后，在“绘制属性”浮动窗中Section下拉列表选择“H400X300X10X16”，将一、二层的梁和屋面梁绘制上去。
在接卖弄左侧工具条中点击“选择全部”按钮，选中所选构件，点击“编辑”---“带属性复制”，弹出“复制”，修改相关参数，点击“确定”。
SAP2000V14中文版中国规范部分改进与增强
钢结构设计增强部分
1、钢框架设计首选项中的框架类型，区分有侧 移和无侧移框架
• 框架类型中原来的“Moment Frame”在V14版本中区分为 “有侧移框架”和“无侧移框架类型”。该选项可决定柱 构件的有效计算长度。
1）、《钢规》中对于柱构件计算长度系数的规定
• 《钢规》5.3.3节中的“无支撑框架”和“有支撑 框架”对应于程序中的“有侧移框架”和“无侧 移框架”，程序中提法和原规范是类似的。
程序测试：程序默认是按照框架来进行设计的，如果需要按 桁架来设计，需要自行修改构件的设计类型为“桁架”。
程序默认是按照框架来进行设 计的，对模型中的水平构件程 序默认识别为梁构件，竖向构 件识别为柱构件，竖向平面内 的斜构件识别为支撑构件。如 果需要按照桁架构件来设计， 需要自行更改构件的设计类 型。
• 《混规》7.3.11，重力为主有效长度系数取值标 准
• 《混规》7.3.11，侧向力为主有效长度系数取值 标准
程序实现：该项指标程序自动计算，亦可自行输入
The End
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中心支撑杆件的长细比和宽厚比
3）、程序中的实现
• 在SAP2000 V14版本中>设计>钢框架设计>查看/修改首 选项打开钢框架设计首选项对话框，在对应的“高层”选 项中切换选择。注意该项的调整一定要在设计前完成。
用户亦可在构件对应的设计覆盖项中可自行输入长细比限值。
模型测试：按照非高层来设计构件的长细比是满足要求的。
• 注意：程序自动计算的计算长度系数，完全是按 照附录D的公式来计算的，对于一些不符合该种 情况的计算长度系数，应该自行判断、计算并输 入到程序中。
钢结构课程设计报告
钢结构课程设计报告一、课程设计目的本次课程设计旨在通过钢结构设计与实施的实践体验，培养学生对于钢结构工程的设计、制造、安装及验收等方面的实践能力，提升学生对于实际工程问题的分析和解决能力，使学生在理论知识的基础上更加深入地了解钢结构工程的实践应用。
二、设计过程1.确定设计要求本次课程设计要求设计一座三层的办公楼钢结构。
对于楼房的设计要求包括承重能力、安全性、舒适度等。
2.建立模型基于设计要求，我们采用SAP2000软件对于楼房的结构和载荷进行了建模及计算，具体效果如下：（图片略）3.计算结果及分析根据建立的模型，我们对于钢结构的承重能力、安全性、舒适度进行了计算，得出结果如下：3.1 钢材选型在本次设计中，我们采用了Q345B低碳钢作为骨架的主要材料，具有良好的可加工性、低导热系数和良好的韧性，可以满足建筑物的承重要求。
3.2 承重能力通过SAP2000计算分析，该建筑最大承重1200KN，最大变形不超过10mm，使建筑物在承重方面得到保证。
3.3 安全性采用SAP2000软件进行各种工况的计算分析，得出建筑物在顺向荷载、侧向荷载和地震作用下均能够满足安全要求，具有良好的抗震性能。
3.4 舒适度为提高建筑物的舒适度，我们在设计中采用了防水、保温材料和新风系统等措施，为建筑物提供良好的保温和通风条件。
三、结论通过本次课程设计，我们培养并提高了自身对于钢结构工程的实践能力和实际工程问题的分析和解决能力，同时也认识到钢结构工程设计与实施中的重要性和复杂性。
本次课程设计中的实践操作为我们今后的实际工作和学习提供了重要的指导和支持。
SAP2000刚架报告
SAP2000软件作业报告姓名：王亦恩老师：罗永坤学号：10121027专业：工程力学例 1 图（1）钢筋混凝土框架，L=6m,h=4m,梁柱截面b×h=0.2m×0.4m，E=3107KN/M2，梁上均布荷载Q=40KN/M。
工况：（1）考虑和不考虑轴向变形与剪切变形影响时的内力。
（2）柱弯曲刚度为梁弯曲刚度的4倍，10倍时的弯矩图。
（3）梁弯曲刚度为柱的4倍时的弯矩图。
图（1）解答结果如下：在不同工况下，SAP2000的计算结果如下：不考虑轴向变形与剪切变形影响时的弯矩图A考虑轴向变形与剪切变形影响时的弯矩：图B 柱弯曲刚度为梁弯曲刚度的4倍的弯矩：图C柱弯曲刚度为梁弯曲刚度的10倍的弯矩：图D梁弯曲刚度为柱的4倍时的弯矩：图E由上面ABCDE五个弯矩图对比可以得到以下的结论：1 由图AB可知，剪切变形和轴向变形对构件的受弯影响不大。
由于支座剪力的影响，使得柱端的弯矩略微减小45-43.39/45=3.58%，横梁跨中弯矩略微增大0.64/90=0.7%，可以忽略。
2 由图ACD可知,当柱的刚度为横梁的4倍时,横梁跨中的弯矩减少90-69.23/90=23.1%,柱底的弯矩增加55.38-45/45=23.1%。
当柱的刚度为横梁的10倍时横梁跨中的弯矩减少90-63.87/90=29.0%,柱底的弯矩增加58.06-45/45=29.0%，由此也可以知道，当柱的截面达到一定的宽度后，不能一味的的通过扩大柱截面来达到强柱弱梁目的。
3 由AE可知，在工程中不能让梁的刚度过于大于柱的刚度，因为这样使得梁分得的荷载远远大于柱，在外荷载的作用下，会让梁先于柱破坏。
进而会造成结构的脆性破坏，整个结构也会更快的进入机构状态。
例二图示框架，l＝2m，H＝2m，梁柱截面b×h＝0.2m×0.4m，E＝2.0×108kN/m2 。
试讨论释放BC杆C端的弯矩、剪力和轴力自由度后的弯矩图和变形图。
sap2000钢结构计算书
sap2000钢结构计算书【原创实用版】目录1.SAP2000 钢结构分析软件概述2.SAP2000 软件功能及应用范围3.SAP2000 钢结构计算书的编写方法4.SAP2000 钢结构计算书的实例讲解5.总结正文一、SAP2000 钢结构分析软件概述SAP2000 是一款专业的钢结构分析软件，广泛应用于建筑、桥梁、塔架等钢结构工程的设计和分析。
该软件采用弹性力学理论，可以对各种复杂结构的受力性能进行精确计算，为工程设计提供科学依据。
二、SAP2000 软件功能及应用范围SAP2000 软件具有以下主要功能：1.结构建模：可以创建各种复杂结构的三维模型，并进行编辑和修改。
2.荷载定义：可以对结构施加各种荷载，如均布荷载、集中荷载、温度变化等。
3.分析计算：可以进行弹性分析、屈曲分析、瞬态分析等，计算结果准确可靠。
4.绘制输出：可以绘制各种分析结果的图形输出，如弯矩、变形、应力等。
SAP2000 软件的应用范围主要包括：1.钢结构设计：用于计算钢结构的强度、刚度和稳定性，以确保结构安全可靠。
2.钢结构施工：用于分析施工过程中结构的受力性能，为施工提供指导。
3.钢结构检算：用于对已有钢结构进行检算，评估结构的安全性能。
三、SAP2000 钢结构计算书的编写方法编写 SAP2000 钢结构计算书需要遵循以下步骤：1.结构建模：根据工程图纸，在 SAP2000 中创建结构的三维模型，并进行编辑和修改。
2.荷载定义：根据工程实际情况，对结构施加各种荷载，如均布荷载、集中荷载、温度变化等。
3.分析计算：选择合适的分析方法，如弹性分析、屈曲分析、瞬态分析等，进行计算。
4.绘制输出：将计算结果绘制成图形，如弯矩、变形、应力等。
5.结果分析：对计算结果进行分析，评估结构的安全性能。
6.编写报告：根据计算结果和分析，编写结构计算书，供设计、施工和检算使用。
四、SAP2000 钢结构计算书的实例讲解以一个简单的钢结构框架为例，讲解 SAP2000 钢结构计算书的编写过程：1.结构建模：在 SAP2000 中创建一个钢结构框架的三维模型，包括柱、梁、节点等。
sap2000中文说明
SAP2000入门●图形介面SAP2000图形介面（GUI）用于建立模型，分析，设计及显示结构状况。
●结构模型以如下的内容描述结构物·材料性质·梁、柱或桁架杆件的FRAME单元·墙、楼板或其他薄板的SHELL单元·表示单元接合处的JOINTS·支承JOINTS的约束（RESTRINTS）及弹簧（SPRINGS）·荷载含自重、温度、地震及其他·经SAP2000分析后，亦可显示荷载导致的位移、应力及反力图形介面提供多种有效工具去建立结构模型，甚至可利用内定基本模型及最佳设计去修正模型。
●坐标系统所有位置的定义皆使用单一整体坐标系。
此为三次元，右手定则的直角坐标系。
三轴为X、Y、Z。
结构模型的各成份（JOINT，FRAME单元，SHELL单元等）皆依各自的局部坐标系去定义性质，荷载及反应值。
局部坐标的三轴为1，2及3。
于建立或显示结构模型时尚可另建补助坐标系统。
●主视窗含完整的图形介面。
利用Windows的操作此视窗可移动，改变尺寸，最大最小化或关闭。
主标题位于主视窗的顶部，显示程序名及模型名。
●功能列位于功能列的功能含SAP2000所提供的大部分功能。
●主工具列提供快速操作功能，特别是有关显示的操作，大部分功能皆可由功能列上执行。
●浮动工具列提供变更模型的快速指令，所有功能皆包含于功能列上。
浮动工具列可利用鼠标左键移动或变形。
●显示视窗显示视窗显示模型的几何形状，亦可包括单元性质，荷载，分析结果。
并可同时显示四个视窗。
各视窗有独自的视点，显示类型，显示选项。
例如未变形模型显示于1个视窗荷载另1个视窗，动能变形于第3视窗，设计应力比于第4视窗。
也可以为四种不同类型的未变形模型或其他，一个平面，两向立面及一个透视。
每次仅有一显示视窗“可动作（Active）”，浏览及显示操作仅于目前可动作视窗有效，可按一下标题列或视窗范围内使该视窗变为可活动。
SAP2000案例教程——钢框架
【定义】>【荷载模式】>(选中“QUAKEX或 QUAKEY”后)【修改侧向荷载模式】
钢框架设计—8
SAP2000 案例教程
工作内容
功能
命令
施加荷载
分析
进行模型分析 首选项
【分析】>【运行分析】 【设计】>【钢框架设计】>【显示/修改首选 项】
设计
钢框架设计—9
SAP2000 案例教程
工作内容 设计组
（6.4.6-1） （6.4.6-2） （6.4.6-3）
n
fy E
1.3 抗震设计等级 根据（GB50011-2010）第 8.1.3 条确定。 1.4 结构重要性系数 0 根据钢结构规范 3.2.1 规定，应按照现行《建筑结构可靠度设计统一标 准》采用。 1.5 忽略宽厚比校核 对应《钢结构设计规范》（GB50017-2003）所有对钢结构宽厚比或高厚 比限值的验算。 1.6 梁按压弯构件设计 梁是否按照压弯构件设计。 1.7 样式活荷载系数 考虑连续梁和悬臂梁活荷载不利分布的参数，适用于国外规范，中国规 范没有相应要求，一般取默认值 0。 1.8 需求/能力 比例限值 设定最大应力比，在自动优化设计中作为应力比控制限值，超出此值将 更换截面或给出警告信息。 2 钢框架设计覆盖项 钢框架设计覆盖项是对单个钢结构构件设计参数的设置及修正，当杆件 的设计参数与首选项参数或程序默认参数不同时，可以直接在覆盖项中进行 修改。修改后，程序可直接基于新的参数对构件进行设计，同时可在设计详 细信息中查看新的设计结果。
功能
命令 【设计】>【钢框架设计】>【选择设计组】
设计/校核
【设计】>【钢框架设计】>【开始结构设计/校 核】 【设计】 >【钢框架设计】 > 【校核分析与设计 截面】 当存在构件的分析截面与设计截面不一致时，弹 出如下对话框，执行【分析】 >【运行分析】， 【设计】>【钢框架设计】>【开始结构设计/校 核】，直至所有构件的分析截面和设计截面完全 一致。
SAP2000钢结构设计常见问题
钢结构设计的常见问题筑信达 吴文博SAP2000和ETABS在钢结构设计中具有计算准确，自主度高等优点，可灵活处理各类问题，因此受到了设计人员的喜爱。
但程序中参数设置较多，用户对一些选项设置理解并不透彻，从而引起设计过程中的一些错误。
现对几个常见问题进行分析。
1 钢框架设计时，为何有时会出现总应力比与各项应力比之和不相符的情况？目前SAP2000和ETABS在进行应力比计算时，对于不同形状的截面是有所区分的。
♦双轴对称截面。
由于最大的应力点一定会发生在翼缘端部的四个角点之中，所以，总应力比=N+M主+M次，其中N、M主、M次分别为控制方程中轴力项、主弯矩项和次弯矩项所对应的应力比。
图1 双轴对称截面最大应力点♦圆形截面。
由于最大的应力点一般发生在主弯矩与次弯矩的合力方向，所以，总应力比=N+SQRT（M主2+M次2）。
图2 圆形截面最大应力点♦T形截面。
由于最大应力点可能发生在肢尖或翼缘的角点处，所以，总应力比=max（N+M主1+M次，N+M主2），其中M主1为翼缘处最大应力比，M主2为肢尖处最大应力比。
因此可能出现设计弯矩不为0，但是对应的设计应力比为0的情况（肢尖为最大应力比）。
图3 T形截面最大应力点2 角钢在计算长细比时，为何λ主和λ次与L主/i33和L次/i22的计算结果不符？程序在设计细节中给出的回转半径i22和i33是基于截面的局部坐标轴2-2和3-3进行计算的（如图4），但按规范要求，应使用最小回转半径计算长细比（如图5）。
所以程序中给出的λ主和λ次是依据最小回转半径计算得出的，而非i22和i33。
图4 设计细节中给出的回转半径图5 角钢最小回转半径3 钢框架设计时，杆件的设计类型是如何确定的，不同设计类型之间又有何区别？杆件的设计类型可分为：柱、梁、支撑和桁架四种，目前适用于中国规范的只有前三种。
程序默认按照杆端节点的几何坐标来判断杆件的设计类型，当杆件两端的节点x，y坐标相同，z坐标不同时，程序将其判定为柱；当杆件两端的节点x，y坐标不同，z坐标相同时，程序将其判定为梁；当杆件两端的节点x，y，z坐标均不同时，程序将其判定为支撑。
sap2000钢结构廊架计算书
彩虹廊架结构计算书一、设计依据《钢结构设计规范》（GB50017-2003）《高耸结构设计规范》（GB50135-2006）《户外广告设施钢结构技术规程》（CECS 148:2003）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）《钢结构焊接规范》（GB50661-2011）工程基本条件：1、设计概况工程名称:工程所在地:武汉建筑物安全等级:一级建筑物设计使用年限:25年基本风压:0.40kN/㎡（取100年）地面粗糙度:B基本雪压:0.50kN/㎡地震基本烈度:6度结构构件应力比控制:0.90二、计算简图采用sap2000 v15.1.1软件进行计算总高3米，顶蓬高2.9米。
黄色杆件为∅168x12圆管，蓝色杆件为120x80x4矩形钢管，青色杆件为120x60x4矩形钢管，材质均为Q235B。
三、荷载计算 1、 恒载顶蓬面板为2.5mm 厚铝单板，龙骨加面板恒载Gk=0.4kN /m ²； 构件自重由软件自动添加。
2、活载、雪载顶蓬为不上人屋面，活载为0.5KN /m ²； 雪载为0.5kN/m ²；两者取较大值L=0.5kN/m ²。
3、检修荷载悬挑雨篷最外端横梁处添加施工或检修荷载L2=1.0/m 。
4、风荷载顶蓬面风荷载：《建筑结构荷载规范》8.1.1：垂直于建筑物表面上的风荷载标准值应按下列规定确定： 1 计算主要受力结构时，应按下式计算：0K z S Z ωβμμω=根据《建筑结构荷载规范》8.4.1条规定，本工程可不考虑风压脉动对结构产生顺风向风振的影响，故风振系数βz 按1考虑。
风荷载体型系数参照《建筑结构荷载规范》表8.3.1第29项次体型，取较大值负风压μs=-1.3及正风压μs=1.3两种工况体型系数。
风压高度变化系数μz=1.0基本风压按100年取W0=0.4 kN/m2顶蓬负风压风荷载标准值Wk=1x （-1.3）x1x0.4=-0.52 kN /m ²，放大按-1.0 kN/m ²计取； 顶蓬正风压风荷载标准值Wk=1x1.3x1x0.4=0.52 kN /m ²，放大按1.0 kN/m ²计取。
SAP2000案例教程——钢框架
【定义】>【荷载模式】
定义荷载模 式
施加荷载
施加恒荷载、活荷载
选中所需施加荷载的面单元，【指定】>【面荷 载】>【均匀分布到框架（壳）】
钢框架设计—7
SAP2000 案例教程
工作内容
功能
命令
施加风荷载
【定义】>【荷载模式】>(选中“WINDX或 WINDY”后)【修改侧向荷载模式】
施加荷载
施加地震荷载
工作内容
功能
命令
指定组
为普通框架单元指定 截面信息 为自动设计框架单元 指定截面信息
选中所需指定的截面的框架单元，【指定】> 【截面】>【框架截面】 【选择】>【选择】>【组】，选中定义好的自 动设计组 【指定】【截面】>【框架截面】，选择定义好 的自动选择列表
指定截面
调整柱子布置方向
选择需要调整布置方向的柱子，【指定】>【框 架】>【局部轴】
建立模型
指定约束
选择需要指定约束的点，【指定】>【节点】> 【约束】
钢框架设计—2
SAP2000 案例教程
工作内容
功能 调整视图
命令 【视图】>【设置二维视图】
绘制楼板 建立模型
【绘制】>【绘制矩形区域】 【绘制】>【绘制多边形】
复制楼板
选中顶部的楼板，【编辑】>【带属性复制】> 【平移】
钢框架设计—3
b' ）应乘以降低系数 0.85； f ——钢材强度设计值，抗震设防时应按本规程第 5.5.2 条的规定除以
RE 。
2.8 稳定系数 b —上翼缘加载？ 根据（GB50017-2003）附录 B 计算梁整体稳定性系数 b 时确定荷载的 作用方式。荷载作用在上翼缘系指荷载作用点在翼缘表面，方向指向截面形 心；荷载作用在下翼缘系指荷载作用点在翼缘表面，方向背向截面形心。
SAP2000在钢结构设计中的若干问题探讨
ｐｔ是平 ｍｍｒｅ ｌ ａ ｅ 板，ｅｂ ｎ是膜， ａ 两者的区别 应该是有无面
外刚度。如板厚 较大 ， 的剪切变 形不 能忽略 时用 ｔｃ 板 ｈｋ ｉ
ｐ ｔ 厚板单元）比如厚板转换层； ｌｅ ａ（ ， 否则可用 ｔｎ ｅ薄板 ｈ ｐｔ ｉｌ（ ａ
单元） 。再有 ， 只要在 ｓｅ 上加了面荷载 ， ｈｌ ｌ 就可以传到支座
了。
结构中 ， 交叉撑的两个杆件在中点设断点相连需注意 ： １程序计算的计算长度不对（ ） 不影响分析 ， 但用程序设 计截面时需修正计算长度 ， 否则偏不安全） 。 幻释放断点处端弯矩 ， 会出现几何瞬变。 ３不释放 则程序假定 ４ ， ） 杆刚接（ 而不单是被断开的构 件连续）要构造保证之。 ， ｔ ｅ ｅｇ／０４ ９ ４ ｏ ｒ ｓ ｎ２０ 一 一 ： ｗ ｄｉ 建议处理办法 ： １ 十字交叉处不要设置节点 ， ） 让两个杆 无节点通过。 截面设计时注意长细比修正。 ２ 主杆有平面节点时作为梁单元计算。截面设计时忽 ）
ｌ ｄｏ２０ ａ ａ ／０ ３一５ ０ ｏ 一１ ：
幻 为什么ｓ ｌ ｈｌ ｅ 的网格划分比较麻烦？它和 ｐ ｔ的网 ｌｅ ａ
格划分有什么性 ， 而只拉单元就不一定非得几何非线性了， 比如我用钢筋作支 撑， 可以是单拉杆 ， 但绝不是索。
很小（ 正常情况是不可能的） 这个修正系数将是很大的， ， 计 算结果是不对的。 另外应该注意 ： 在模拟析架单元时不能将一根杆划分为 两个及以上的单元， 因为衔架单元只有一个自由度 ， 中间节 点在三维分析中将本来一个自由度投影为三个自由度 ， 两维 分析中将本来一个自由度投影为两个 自由度 ， 刚阵是奇 总 异的， 运行时不是除零计算中止就是得到大位移结果（ 因舍 入误差而不出现除零 ， 除一个很小的数得到大位移结果） 。
钢框架结构 SAP2000建模分析
采用SAP2000进行建模
一、模型概况
模型为一个钢框架结构。
X向为2跨，轴间距6m；Y向为2跨，轴间距6m。
结构共2层，层高均为3m。
型钢柱截面H500×300×12×20，型钢梁截面为H400×300×10×16，均采用Q235钢。
楼板面层荷载3KN/m2,边梁线荷载6KN/m。
地震烈度8度，仅考虑Y向地震。
不考虑风荷载。
二、建模过程
1定义轴网数据，设置轴网线数量、轴网线间距。
2定义材料属性,选择STEEL，定义Q235钢材料属性；混凝土选C30。
3定义框架截面。
4定义板截面属性，板厚取0.1m。
5绘制构件
6设置柱低端支座
7面对象剖分
8定义荷载工况
9梁构件指定附加荷载和活荷载
10定义质量源
11 运行分析，查看分析结果
12进行交互式设计
13给框架单元指定非线性铰
14定义Pushover工况
15查看Pushover结果
三、部分截图
图1 框架模型图图2框架弯矩图
图3 截面设计信息
图4 框架的变形及铰出现位置图第一步
图5框架的变形及铰出现位置图第二步图6框架的变形及铰出现位置图第三步
图7框架的变形及铰出现位置图第四步图8框架的变形及铰出现位置图第五步
图9框架的变形及铰出现位置图第六步。
sap2000钢结构廊架计算书
彩虹廊架结构计算书一、设计依据《钢结构设计规范》（GB50017-2003）《高耸结构设计规范》（GB50135-2006）《户外广告设施钢结构技术规程》（CECS 148:2003）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）《钢结构焊接规范》（GB50661-2011）工程基本条件：1、设计概况工程名称:工程所在地:武汉建筑物安全等级:一级建筑物设计使用年限:25年基本风压:0.40kN/㎡（取100年）地面粗糙度:B基本雪压:0.50kN/㎡地震基本烈度:6度结构构件应力比控制:0.90二、计算简图采用sap2000 v15.1.1软件进行计算总高3米，顶蓬高2.9米。
黄色杆件为∅168x12圆管，蓝色杆件为120x80x4矩形钢管，青色杆件为120x60x4矩形钢管，材质均为Q235B。
三、荷载计算 1、 恒载顶蓬面板为2.5mm 厚铝单板，龙骨加面板恒载Gk=0.4kN /m ²； 构件自重由软件自动添加。
2、活载、雪载顶蓬为不上人屋面，活载为0.5KN /m ²； 雪载为0.5kN/m ²；两者取较大值L=0.5kN/m ²。
3、检修荷载悬挑雨篷最外端横梁处添加施工或检修荷载L2=1.0/m 。
4、风荷载顶蓬面风荷载：《建筑结构荷载规范》8.1.1：垂直于建筑物表面上的风荷载标准值应按下列规定确定： 1 计算主要受力结构时，应按下式计算：0K z S Z ωβμμω=根据《建筑结构荷载规范》8.4.1条规定，本工程可不考虑风压脉动对结构产生顺风向风振的影响，故风振系数βz 按1考虑。
风荷载体型系数参照《建筑结构荷载规范》表8.3.1第29项次体型，取较大值负风压μs=-1.3及正风压μs=1.3两种工况体型系数。
风压高度变化系数μz=1.0基本风压按100年取W0=0.4 kN/m2顶蓬负风压风荷载标准值Wk=1x （-1.3）x1x0.4=-0.52 kN /m ²，放大按-1.0 kN/m ²计取； 顶蓬正风压风荷载标准值Wk=1x1.3x1x0.4=0.52 kN /m ²，放大按1.0 kN/m ²计取。
SAP2000软件细节解释说明
J=3805.208
I22=112502.741 W22=3155.058 z22=5684.375 i22=15.390
alpha=45.000 E=206000.000
alpha：最小回转半径出现时该截面所旋转的角度,此处i(min)=9.8292mm
fy=235.000
SI : Nonseismic Gamma_RE : N/A
是否两端铰接
Flexo-Comp : No
是否按压弯构件设计
Transfer Column：No
Rolled : No
是否为扎制截面
Cantilever : No
是否为悬臂梁
Ignore B/T : Yes
忽略宽厚比校核
Gas Cut : No
是否焰切边
Top Loaded : Yes
荷载是否作用于梁上翼缘？
1、λ 2、λ
· fy⁄E 0.215 时 φ 1 · λ
· fy⁄E 0.215 时 φ
·
·λ λ
·λ λ
4λ
3、 截面类别
a类
0.41
b类
0.65
c类 λ 1.05 λ ＞1.05
0.73
d类 λ 1.05 λ ＞1.05
1.35
Φ也可根据λ查附录C求得
0.986 0.965 0.906 1.213 0.868 1.375
N
M33
M22
Combo COMB1 -277.489 4133.653 -174970.218
V2 -3.860
V3 486.333
（6）杆件综合应力比
拉弯构件和压弯构件设计：N-M33-M22 应力比φ
控制
结构设计SAP2000分析模型56例
✔
比。
4. 并通过压扁处不同长 径比的分析对比得到
合理的长径比控制参
数。
1. 通过分析该出的应力
分布情况并与杆件设
壳单元
计应力对比，得到控 ✔
制杆件应力比的目
的。
8
方钢管相交 53 节点有限元
分析
铸钢节点在 相交处倒圆 54 角的有限元 分析
树枝状铸钢 55 节点有限元
分析
壳单元
同上
✔
1. 圆 钢 管 相 交 处 倒 圆
大型商业超 长地下室顶 35 板与外墙协 同并考虑楼 板开洞的温 度应力分析
6m 长悬臂 混凝土梁根 36 部混凝土局 部压应力分 析。 超长地下室 外墙设置 “膨胀弯” 37 对缓解温度 应力的作 用。
各类楼盖自 38
振频率计算
拱形高压高 温蒸汽管道 39 支座推力计 算。
1. 通过节点束缚表达钢 板通过螺栓与既有混
壳单元
✔
性。
1. 整体分析考虑顶板支
框架/索 壳单元
撑和相互垂直侧壁的
支撑作用。
✔
2. 用于设计。
实体单
元
弹簧单 1. 用于分析。
×
元
框架/索 壳单元
1. 用于分析
×
壳单元 2. 用于设计
✔
框架/索 1. 验证规范规定的实际 ×
壳单元
意义。
3
地下室防水 20 板 （ 桩 ‐ 承
台）有限元 分析。
工字钢轴心 21 受压柱的屈
实体元 壳单元
凝土梁之间的连接关
系。
✔
2. 验证这种补救措施的 可行性。
1. 针对温度应力的分布
和数值有针对性地配
钢桁架结构设计使用SAP-2000
钢桁架的静载实验实验目的：1，掌握常用的静态测试仪器仪表的使用方法。
2，学习结构静载实验的加载方案制定，测点布置和观测方法。
3，掌握结构静载实验数据整理和分析方法。
实验的试件与仪器设备1，试件：钢桁架，如图，试件跨度L，高度h ，杆件截面均为双双支等边角钢。
材料HPB235(2.1*10 5)L=2700mmh= 700mmA =675mm厚度为6mm 3 mm直径粗的为152mm ,细的为6.35mm钢桁的上，下弦，垂杆均采用等边角钢2L40× 4钢桁架试件示意图单位mm加载设备液压千斤顶1 台，何在传感器1 只，电阻银边片2 台，竖向加载加1 套。
测试设备：位移计2只，磁性表座2 只，仪表支架。
实验方案：加载装置：如下面的图，试件一端采用滚动铰支座，另一端采用固定铰支座，在试件跨中施加竖向中力，采用液压千斤顶加载，千斤顶与试件间有荷载传感器以测定力值。
加载步聚：正式实验前应先预载一次，预载为一个荷载值，检查实验装置，实验时间，分五级施荷载，每及为2KN ,每级荷载继续不少于10min,加值满载10KN时，持荷20 min ,然后两级缺载。
注意安全。
观测方案：观测项目主要是桁架的饶度荷杆件内里。
A : 饶度量测采用位移计，在桁架的跨中布设位移传感器1 和2 。
位移计用磁性表座固定在支架上，支架应与试件分开，固定于试验台座上，整个试验过程中应保持仪表支架稳固不动。
B：杆件内里通过量侧杆件抽向应变片直径计算而得。
在下面图在桁架1-1 ，2-2 ，3-3，……….. 8-8 杆件截面处均1/4 桥路布设应变测点。
钢桁架家在装置1试件, 2支座，3支，4 ，5千斤顶, 6荷载传感器，7试验台座，8 , 电阻应变计，9百分表理论计算：钢桁架的计算简化模型如下面图：在sap2000 软件出来的结构如下面图：结果图每一点的受力图单位KN 杆件的内力：F1= -0.21F2 =-0.17F3 = -0.33F4 = -0.35F5 = -0.23F6 = - 0.28F7 = -0.43 F12=- 0.28杆件挠度表:杆件挠度计算利用结构力学虚位移原理可以求出桁架的位移公式如下：∆=ΣF N F P L EA1)求G点的挠度：2)求F点的挠度：实验方案：加载装置试件一端采用滚动铰支座、另一端采用固定铰支座，在试件跨中施加竖向集中力，采用液压千斤顶加载，并使用分配梁将荷载平均分配到中间两结点上，千斤顶与试件间装有荷重传感器，控制和测定荷载的大小。
最新sap2000钢结构设计手册
第三章介绍了AISC ASD（1989）规范
第四章介绍了AISC LRFD（1994）规范
最后介绍了SAP2000钢结构设计方面的图形和表格输出。
第二章设计方法
本章介绍了SAP2000采用的钢结构设计和校核的过程。钢结构设计和校核的过程以下列规范的应用为依据：
美国钢结构协会的“建筑钢结构容许应力设计和塑性设计规范”AISC-ASD(AISC 1989)
设计校核是在程序缺省或用户指定的荷载工况组合的基础上进行的，承载能力比的最大，最小的值用来进行构件截面的优化设计。
程序自动计算构件受轴向力、双向弯矩、和剪力作用下的容许应力。计算框架柱有效长度系数的繁重的工作也由程序自动完成。
结果的输出简洁明了。输出的信息能够让设计人员在应力超限时作适当的调整。程序提供的设计信息的备份同样提供了结果验证。
受压抗力
受弯屈曲
弯扭屈曲
扭转和弯扭屈曲
受拉抗力
受弯抗力
屈服
侧向扭转屈曲
翼缘局部屈曲
腹板局部屈曲
受剪抗力
4.5应力比计算
轴向和受弯应力
剪切应力
第一章绪论
1.1概述
SAP2000功能强大，完全整合了钢结构和混凝土结构建模和设计。程序提供了一体化集成的结构模型建立、修改、分析、设计用户界面。程序不仅可以设置初始构件尺寸，还能在同样的界面下对其进行优化。
设计过程中，程序从一组用户定义的截面中选择满足强度条件下重量最轻的截面作为构件设计结果。可以为不同的单元组指定不同的可选截面，同样单元也可以成组的设置成同样的截面。
设计校核过程中，程序计算构件受轴向力、双向弯矩、和剪力作用下的承载能力比（荷载作用/构件抗力）。承载能力比采用按照极限状态设计方法，由单元应力、设计容许应力、荷载系数以及抗力等系数得到。
Sap2000钢结构设计手册_中文资料
z U.S.AISC/ASD(1989), z U.S.AISC/LRFD(1994), z U.S.AASHTO LRFD(1997), z Canadian CAN/CSA-S16.1-94(1994), z British BS 5950(1990), and z Eurocode 3 (ENV 1993-1-1).
程序自动计算构件受轴向力、双向弯矩、和剪力作用下的容许应力。计算框架柱有效长 度系数的繁重的工作也由程序自动完成。
4
结果的输出简洁明了。输出的信息能够让设计人员在应力超限时作适当的调整。程序提 供的设计信息的备份同样提供了结果验证。
抗震设计所特别提出的要求没有包括在 SAP2000 当前的版本中。 国际标准单位制 SI，MKS 单位制以及英制单位都可以选用。
这一章介绍 SAP2000 支持的 AISC-ASD89 钢结构设计规范，本章的专业术语列在表 III-1。
设计基于用户自定义的荷载组合，但是程序提供了一些缺省的荷载组合，这些缺省的荷 载组合能够满足大多数建筑结构设计的的需要。
计算沿杆件各处的轴力、弯矩承载比之前，先计算实际的力（力矩）和相应的承载能力， 然后计算荷载组合下沿杆件各处的轴力、弯矩承载比。应力比大于 1.0 表明超过了极限状态。 剪切承载比按照同样的过程单独计算。
对于设计组合只包括单个的时程分析或者移动荷载的情况使用其它的方法，程序能实现 整个时程分析中每一时间步的子组合，同时也能在移动荷载的情况下使用最大最小的方法进 行子组合，但是这样忽略了荷载之间的相互作用的影响。
对于通常的荷载组合，如静力荷载、活荷载、风荷载和地震荷载，或者地震荷载的响应 谱，程序提供了所支持的各种规范对应的默认的荷载组合。这些组合在后面的章节中介绍。
sap2000部分钢框架设计结果说明
1、在构件应力结果检查信息”细节“中出现：应力检查信息－Lambda_y>120*sqrt(235/fy)：phib is no longer correct （chinese 2002）。
我用的是sap2000 9.04版，杆件是否需要添加横向加劲肋呢？答：（a）可能是sap2000在计算phib时应用了钢结构规范附录B.5-1这一简化公式，当Lambda_y>120*sqrt(235/fy)时，phib计算是不准确的，故程序给了这个提示。
（b）应该分两种情况来看这个问题：1.如果是受弯构件，最好按规范规定B.1-1计算phib，复核一下；2.如果是压弯构件，phib值对计算结果影响不大，可接受程序验算的结果。
deeply_shi（c）我也遇到过类似的问题，在《高层民用建筑钢结构技术规程》的第6.4.2条中这样写到：抗震设防建筑的支撑杆件长细比，按照6度或者7度设防时，不得大于120sqre(235/fy)，当按照8度时，不得大于80sqrt(235/fy)，当按照9度时不得大于40sqre(235/fy)。
那么这个提示信息就是指的这个意思，是指长细比不够呀。
yhqzqddsh（d）是构件弱轴的长细比超限了，规范上有这么一条，调一下柱子的计算长度系数，增加侧向支撑syj01032、请问SAP2000校核钢结构构件稳定性吗?整体和局部? 2005-01-17答：（a）能计算整体稳定，当KL/r>200时，就说明结构整体稳定不够。
可以增加翼缘宽度或设置"Ubraced Length Ratio"来减少平面外计算长度，增加整体稳定。
至于局部稳定，事先自己构造决定最好。
其中k值在overwrite中能找到为unbraceed length tatio ，L为杆件长度，r为回转半径。
总的来说应该是KL/r为杆件的长细比过大，不稳定（整体稳定不满足）。
（b）局部稳定的宽厚比是在设计时进行校核的，抗震时是根据荷载组合中是否出现地震荷载来区分宽厚比限值。
SAP2000钢结构分析
钢结构分析步骤示意步骤一：运行SAP2000，进行初始化设置点击，将单位改为“KN，m，C”。
然后点击“轴网”步骤二：定义轴网数据设置轴网数量、间距。
点击“确定”。
在右边3D图示中左键双击图形，弹出“定义网络系统数据”对话框，修改“Z5”坐标为“13”。
点击“确定”来关闭对话框。
轴网定义完毕。
点击“定义”----“材料属性”，弹出定义材料对话框，选择“快速添加材料”，弹出“快速材料定义”对话框，料”，修改相关系数，如下图。
点击“确定”，回到“定义材料”对话框。
点击“快速添加材料”，在材料类型里面选择“Concrete”，规范为“Chinese C30”,点击“确定”。
如下图。
点击“确定”，“确定”，材料定义完成。
步骤四：定义框架截面点击“定义”---“截面属性”---“框架截面”，弹出“框架属性”点击“添加新属性”，然后点击第一个图形，弹出下图，修改相关参数。
并点击“确定”。
回到“框架属性”界面后，再次点击“添加新属性”，选择第一个图形，弹出下图，修改相关系数，然后点击“确定”。
点击“确定”。
框架截面定义完成。
步骤五：定义版界面属性点击“定义”---“截面属性”---“面属性”，弹出“面界面”对话框点击“添加新界面”，弹出“壳截面数据”，并修改相关参数。
点击“确定”。
再点击“确定”，定义板截面完成。
步骤六：绘制构件点击左侧窗口，使其激活。
点击界面上不工具条中设置“YZ视图”，使左侧视图进入YZ（X=0）立面。
点击绘制“框架/索单元”按钮，弹出“对象属性”浮动窗，在Section下拉列表选择“H500X300X12X20”分别在竖向轴线分层以两点方式绘制柱子。
柱子绘制完成后，在“绘制属性”浮动窗中Section下拉列表选择“H400X300X10X16”，将一、二层的梁和屋面梁绘制上去。
在接卖弄左侧工具条中点击“选择全部”按钮，选中所选构件，点击“编辑”---“带属性复制”，弹出“复制”，修改相关参数，点击“确定”。
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1、在构件应力结果检查信息”细节“中出现：应力检查信息－
Lambda_y>120*sqrt(235/fy)：phib is no longer correct （chinese 2002）。
我用的是sap2000 9.04版，杆件是否需要添加横向加劲肋呢？
答：
（a）可能是sap2000在计算phib时应用了钢结构规范附录B.5-1这一简化公式，当Lambda_y>120*sqrt(235/fy)时，phib计算是不准确的，故程序给了这个提示。
（b）应该分两种情况来看这个问题：
1.如果是受弯构件，最好按规范规定B.1-1计算phib，复核一下；
2.如果是压弯构件，phib值对计算结果影响不大，可接受程序验算的结
果。
deeply_shi
（c）我也遇到过类似的问题，在《高层民用建筑钢结构技术规程》的第6.4.2条中这样写到：抗震设防建筑的支撑杆件长细比，按照6度或者7度设防时，不得大于120sqre(235/fy)，当按照8度时，不得大于80sqrt(235/fy)，当按照9度时不得大于40sqre(235/fy)。
那么这个提示信息就是指的这个意思，是指长细比不够
呀。
yhqzqddsh
（d）是构件弱轴的长细比超限了，规范上有这么一条，调一下柱子的计算长度系数，增加侧向支撑syj0103
2、请问SAP2000校核钢结构构件稳定性吗?整体和局部? 2005-01-17
答：
（a）能计算整体稳定，当KL/r>200时，就说明结构整体稳定不够。
可以增加翼缘宽度或设置"Ubraced Length Ratio"来减少平面外计算长度，增加整体稳定。
至于局部稳定，事先自己构造决定最好。
其中k值在overwrite中能找到为unbraceed length tatio ，L为杆件长度，r为回转半径。
总的来说应该是KL/r为杆件的长细比过大，不稳定（整体稳定不满足）。
（b）局部稳定的宽厚比是在设计时进行校核的，抗震时是根据荷载组合中是否出现地震荷载来区分宽厚比限值。
Cmliu
3、Section is slender的含义？
在进行钢结构设计后，杆件显示红色，但是应力比只有0.15 计算书中的细节显示“Section is slender”，请问何意？对应于规范的哪一条？zhoudw
答：
(a) 截面细长，也就是说杆件的长细比过不了king.zk
(b) 框架梁、柱设计时需要满足强度、整体稳定、局部稳定以及刚度的要求，对于强度通过控制构件的应力比即可，对于局部稳定通过限制板件的翼缘宽厚比和腹板高厚比等构造要求来满足，“Section is slender”，是指构件长细比太大，截面太柔，类似与混凝土中的受压长柱，容易发生整体失稳。
因此，Section is slender归根到底还是构件整体稳定不满足要求，因为框架梁柱按压弯构件进行设计，当验算压弯构件平面外整体稳定时，如果长细比太大，可能会导致整体稳定系数小于等于0，从而使得构件不满足要求。
而解决的办法有两种：一是加大构件截面尺寸，对于梁以增加梁受压翼缘宽度最有效，另一种是增加侧向支撑。
Mlm
4、无支撑长度比怎么确定？
答：
（a）基本上，此项功能主要是用于钢梁设计。
由于钢梁强轴(major axis)受弯时，一侧之翼板受压，另一侧受拉。
受压侧之翼板可能发生LTB(Lateral torsional buckling)，故有必要将其束制，降低钢梁此类破坏。
SAP2000所提及的minor LTB 指的就是计算钢梁强度时的侧向无支撑长度系数，计算侧向无支撑长度时，是以杆件全长为基准，再乘以LTB系数。
）u8216806
（b）是不是相当于把一根梁当作两部分处理，防止出现局部屈曲现象呢？那么系数到底取多少合适，有参考标准么？jttan
答：必须视钢梁受压侧束制条件而定，举例：一般钢梁（次梁）若与RC楼板或Deck 板由shear stud 接合一起时，由于此类钢梁一般是剪力接头，故受压侧于上缘，因此shear stud的设置将可有效避免LTB，所以在SAP2000中可设一个合理值，本人我大多取0.1~0.2。
但若是主梁，则必须视次梁配置的状况而定，SAP2000中大梁的LTB系数是其支撑的次梁最大间距与主梁全长的比值。
u8216806
5、关于Unbraced Length Ratio(Minor，LT)的问题2004-11-15
问：发现beam stress ratios 太高,先选start Design/check 偶发structure,选了一些group name,然后选design menu里面的Redefine element design data 在assignment options area 的Unbraced Length Ratio(Minor，LT)里面输入一个值,再点击ok就可以redesign了redesign后发现有一些beam stress ratios降下来了，不知道在什么时候使用这一功能呀？
答：
（a）应该是平面外支撑的问题吧，Unbraced Length Ratio(Minor，LT)中的数值并不改变程序计算出来的结构的内力，但是却能改变杆件的承受力和变形的能力，数值越少，就是说不支撑的距离越短，承载能力也越强，那么ratio肯定就越小，结构会越稳定。
摩蟹族的浪子
（b）主要用于钢结构，混凝土中的稳定问题考虑较少，因为混凝土构件截面都会比较大，惯性矩大而回转半径小，所以一般满足稳定，而且一般稳定问题一般是出现在强度破坏之后的，更多的考虑的是强度和延性了摩蟹族的浪子
（c）Unbraced Length Ratio(Minor, LT) means if the distance between lateral bracing. If the ratio is small, the capacity of the beam might reach 0.66Fy. If the ratio is small enough, it will reach 0.66Fy. On the other hand, if the ratio is high, then then capacity is low. a portion of 0.66Fy. Refer to" Manual of Steel Construction , ASD, 9th Edition , Specification Chapter F", you will know how to calculate the bending strength of steel for difference unbraced length. By the way, the ratio is always between 0 and 1. If it is 0.33, it means that there are two braces between the end of the member. and the unbraced length is one third of the total length of the total length of the
member zszjf。