钢结构设计软件3D3S-多高层模块讲解
钢结构设计软件3D3S-多高层模块讲解
结构总体信息
结构总信息对话框中主要为根据混凝土规范及高层规范对于地震力及风荷 载进行调整的一些选项:
通过设置刚度折减系数来模 拟梁开裂后刚度的降低
依据 JGJ3-附录E.0.2
根据分段指情定况结对构框中剪的结薄构弱层,软件将 用于进板行单根框元据架有抗内限震力元规调网范整格3划.4.3对该层承受
分的单的元剪大力小进设行置放大
钢构件验的支撑类别
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
调整信息
通过这个参数可以调整梁的设计 弯矩,适当提高安全储备
竖向荷载作用下,钢筋混凝土框架梁设计允许考 虑混凝土的塑性变形内力重分布,适当减小支座 负弯矩,相应增大跨中正弯矩。
内力分析结构查询
查刚询度层中间心位查移询
构件支撑长度的识别
多高层模块中计算长度系数根据钢结构规范 附录D进行取值,对于构 件长度的选取,框架结构的构件长度选取方式为:
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)。
添加风荷载的三种方式
通过隔板添加风荷载
¾ 正确的定义隔板范围后,需要使用 荷载-板\隔板荷载-风荷载信息 来 进行风荷载的相关参数进行设定,在该对话框中需要勾选“风力作用面 来自刚性隔板范围”;如果通过组装标准层的方法来的得到三维模型, 则只需要在进行楼层组装时勾选添加隔板风荷载,就可以在楼层组装 后自动打开风荷载参数设置对话框
3D3S多高层模块使用操作顺序
3D3S多高层模块使用操作顺序作者-上海伟勃一,建立标准层使用结构编辑中的标准层编辑菜单,建立结构的典型楼层模型二,楼层组装使用结构编辑中的楼层组装菜单,将结构的整体模型组装生成。
结构体模型生成后,整体模型与标准层中的楼层模型的联系就割断了。
组装之后,如果需要对结构进行修改,需要在整天模型上直接进行修改编辑。
三,结构编辑修改1)对于局部增加的构件可以使用空间添加构件的建模方法来完成;2)需要对多个相似楼层进行修改时,可以使用结构编辑中的在楼层上复制菜单3)对需要修改楼层层高或者删除楼层时,可以使用结构编辑中的编辑楼层数据菜单4)对楼层施加合适的刚性隔板,可以使用构件属性中的定义各版菜单,四,施加荷载1)分布比较规侧的恒活竖向荷载可以在标准层中施加;也可以在整体模型组装完毕后,直接拖加在整体模型上;2)风荷载的施加,可以用荷载编辑中的高层风荷载菜单3)地震作用参数的设定,可以使用荷载编辑中的地震荷载菜单4)添加荷载作用组合,可以使用荷载编辑中的组合菜单五,设定结构总信息1)可以使用高层选项中的在结构总信息菜单中,设置与结构计算分析有关的参数六,模型检查1)可以使用内力分析中的模型检查菜单,检查结构整体模型是否有错误。
在进行分析前进行模型检查是很有必要的,可以及早发现错误进行修改调整,提高工作效率。
七,宽带优化1)可以使用内力分析中的宽带优化菜单。
带宽带优化后可以大多的提高分析速度,建议在计算前使用。
当结构模型进行修改后,需要重新进行宽带优化命令。
八,分析参数设置可以使用内力分析中的分析内容选择菜单。
在弹出的对话框中点击计算参数按钮合理设置计算参数十分重要,对于高层建筑,结构模型的体量比较大,建议参数选择如下;梁单元选择选为一般梁单元质量矩阵属性选为集中质量镇抗扭惯性矩阵选为自由扭转惯性矩九,执行分析,使用内力分析中的分析内容选择及技算菜单,弹出的对话框中一般我们可以在计算内容选择中多个计算步骤连续进行,选择完毕后,点击计算,开始执行。
3d3s入门教学说明
按杆件属性显示
返回
显示参数\显示颜色
返回
菜单功能简介——构件属性
建立截面库 定义截面\材性\偏心\计算长度 定义方位 定义层面或轴线号 定义预应力和只拉单元 支座边界 单元释放
下一张
建立截面库
用途:选择工程中会用 到的截面类型,增 加新截面
重排 增加 删除 显示截面特性
支座边界 单元释放 施加节点荷载 施加单元荷载 组合 内力分析 显示查询
参考定义方法
结构体系——平面框架 建立截面库——双击勾选中普工,普槽,圆管截面 定义截面——定义成普工63c,普槽32a,圆管102*5.5 定义材性——定义新的Q345,并选中所有单元定义之 定义方位——工:y向无穷;槽:z负无穷;管:x无穷 支座边界——工:6个方向刚接,管:3个平动刚接 单元释放——管上端绕3轴单元释放 节点荷载——工况0,绕y轴弯矩5,并定义到相应节点 单元荷载——类型1,工况0,沿z,(-2,-2,0,0)
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定义方位
i,j,k三点构成的平面确 定局部坐标1-2,按右手 螺旋法则确定3
为什么有无穷大? 为什么设负无穷大? 什么是绕1轴转角? 楔形单元放置参数(小
小大大) 特殊的方位设定
返回
支座边界和单元释放
刚性约束、弹性约束、支座位移边界 斜边界 支座和刚节点
刚节点:各杆连接起来,相互之间不 能发生任何相对位移或转动的节点。 固定支座:支承结构的装置,限制结 构任何方向的移动或转动。
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添加杆件
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打断
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结构体系
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从文件读入数据
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菜单功能简介——显示查询
总体信息\构件查询\总用钢量 构件信息显示 按杆件属性显示 显示截面\按层面显示\部分显
钢结构设计软件3D3S-玻璃幕墙模块讲解
立柱与埋件的连接 节点
动 画 演 示
埋件的设计
(1)埋 件 的 种 类
板式埋件(侧埋)
槽式埋件(上埋)
板槽式埋件(侧埋)
埋件的设计
(2)埋件的计算
当有剪力、法向压力、弯矩共同作用时,锚筋面积按下式计算并应大于其最大值:
单榀规则点支 撑玻璃幕墙
如果空间点式幕墙结构 是由很多榀规则相同的 单榀组成,并且分格尺 寸也相同,则完全可以 简化为单榀计算。
3D3D计算模型
(2)空间任意点支承玻璃幕墙 索穹顶效果图
项目名称:苏州工业园区
网壳结构顶部索穹顶点式 幕墙结构
3D3S计算模型
(2)空间任意点支承玻璃幕墙(续)
项目名称:东氿大厦单层 索网幕墙
简支梁
幕墙立柱每层用一处连 接件与主体结构连接, 每层立柱在连接处向上 悬挑一段,上一层立柱 下端用插芯连接支承在 此悬挑端上,计算时取 简支梁计算简图是对结 构作了简化,假定立柱 是以连接件为支座的单 跨梁(也可以认为是以 楼层高度为跨度的简支 梁),这样按简支梁计 算弯距与剪力。
优点:传力明确,施工方便 缺点:由简支梁算出的型材截面过大,浪费材料
3D3S 通用钢结构分析和设计软件
玻璃幕墙结构模块
上海同磊土木工程技术有限公司 TEL: 021-65981466
一、幕墙简介
玻璃幕墙的分类 玻璃幕墙构件的设计与计算 玻璃幕墙的连接设计与计算
1、玻璃幕墙的分类 2、玻璃幕墙构件的设计与计算 3、 玻璃幕墙的连接设计与计算
二、3D3S框架式幕墙介绍
(1)界面友好,操作简单。规范参数采用数据库管理,人机交互功能强。 是根据幕墙设计人员的习惯编制,适合性强。
3D3S框架模块一到三层钢框架结构 简介
1.左图显示的是三层的钢框架结构。
并且中间有吊车。
两边是三层,中间是一层,层下有多台吊车。
有天
窗。
3D3S整体受力计算,并出整体的力学计算书。
2.学习一到三层的钢框架结构的整体受力计算,单独
模块化受力计算。
学习钢楼梯的设计,学习去中柱
有托梁结构的整体受力计算,学习大跨度桁架檩条
的受力计算,学习室内有吊车的钢框架多层结构受
力计算。
3.学习大跨度,含转角的框架的受力计算。
写整体力
学计算书。
框架三层四面坡含门厅玻璃幕墙雨棚含楼梯洞口整体规范取值及力学计算截面优化及分组验算全过程讲解.详细讲
解了计算长度,单元释放,受力过程,结构受力原理,及力的传递过程。
全面讲解了截面整体优化。
与分组。
框架三层四面坡屋面办公楼。
3d3s入门教学说明
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支座边界和单元释放
刚性约束、弹性约束、支座位移边界 斜边界 支座和刚节点
刚节点:各杆连接起来,相互之间不 能发生任何相对位移或转动的节点。 固定支座:支承结构的装置,限制结 构任何方向的移动或转动。
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菜单功能简介——荷载编辑(部分)
施加节点荷载 施加单元荷载 查询和删除荷载 组合
建模准备工作?分析目的?根据分析目的决定模型的繁简?概念分析?精确分析?节点全生成?结构特征?刚性柔性?线性非线性?施工过程决定分析方法?程序功能?选择合适的分析软件?选择合适的分析模块?设备能力?ansys需要1g空间?3d3s需要autocad2000或autocad2002支持
3D3S 通用钢结构分析和设计软件
菜单调用 软件缺省将调用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。
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3D3S坐标系统
●3D3S要求采用ACAD世界坐标系,并规定Z
的负方向为重力方向。
注意:必须理解ACAD中的用户坐标系和世 界坐标系的区别。
操作:如何将ACAD中的坐标系统从用户坐 标系转到世界坐标系
下一张
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建立截面库
用途:选择工程中会用 到的截面类型,增 加新截面
重排 增加 删除 显示截面特性
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定义方位
i,j,k三点构成的平面确 定局部坐标1-2,按右手 螺旋法则确定3
为什么有无穷大? 为什么设负无穷大? 什么是绕1轴转角? 楔形单元放置参数(小
小大大) 特殊的方位设定
示\部分隐藏\取消附加信息显 示\全部显示 显示荷载 显示参数\显示颜色
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总体信息\构件查询\总用钢量
3D3S培训资料
3D3S培训讲稿一、模块切换/帮助如图:包含轻型门式刚架、多高层建筑结构本次已空间任意结构为例做讲解。
二:结构编辑:2.1.2、添加杆件:该命令用于直接添加杆件,点击该命令后,弹出如下对话框:1对话框内左边为将要添加杆件的默认属性,可以双击属性框内各项来更改这里提供了两种添加杆件的方式:1、选择线定义为杆件按下该钮,进入屏幕选择状态,可以选择一根或几根Line、Circle、Arc定义为杆件,若选择的都是直线,软件直接将直线转为杆件,若选择的线中包含曲线,软件将会提示将曲线分段为直线段,再转为杆件,出现的提示对话框如下:2直接画杆件按下该按钮,进入屏幕绘制状态,输入两个点定义一根杆件,操作步骤同AutoCAD中绘直线。
对话框上“选择杆件查询”按钮用于查询杆件属性,按下该按钮后,进入屏幕选择状态,用户可以选择一根杆件查询其属性,该杆件属性显示于对话框左边“属性”框内,可以作为下次要添加杆件的默认属性。
2.1.2、21、打断杆件:该命令用于生成打断杆件,选择了一根或几根杆件后弹出如下对话框:用户选择了打断方式后软件自动按选定方式打断选择的杆件2、构件两两相交打断:该命令用于将选择的杆件两两相交打断3、直线两两相交打断:该命令用于将选择的直线两两相交打断2.1.3:楔形单元多段拟合:用于多段变截面工字钢的截面自动拟合,可以方便的把多根变截面构件拟合成一个连续截面的构件2.1.4 杆件延长:用于对杆件做指定长度的延伸,延伸时候可以选择相邻杆件的端点随延伸杆件移动或者不移动2.1.5起坡:该命令用于将选中的节点按指定方向起坡按下该命令后,选择要起坡的节点,然后输入两点来表示起坡的基点和方向即可,命令完成后,节点的X、Y坐标不变,Z坐标按起坡的基点和方向改变举例操作:2.1.6移动节点到直线或曲线上:该命令用于将选中的节点按指定方向移动到指定直线或者曲线所代表的视平面上,按了该命令后,首先选择一直线,圆、椭圆、圆弧,然后选择要移动的节点,最后通过输入两个点来指定移动的方向,命令完成后,节点移动到所选择到的直线或曲线与屏幕视图法线所定的平面上2.1.7沿径向移动节点到圆、椭圆上:该命令用于将选中的节点沿所选择圆或椭圆的径向移动到该圆或椭圆所代表的圆柱体或椭圆柱体上按了该命令后,首先选择圆或椭圆,然后选择要移动的节点即可2.1.8删除重复单元节点:该命令用于将重复的单元或节点删除,删除的精度有显示参数中的“建模允许误差值”控制,若两节点间距小于建模允许误差值,则认为是重复节点。
施工技术--3D3S软件中节点设计
3D3S软件园地Building StructureWe learn we go 3D3S门式钢架节点设计上海同磊土木工程技术公司3D3S研发组在结构设计的过程中,除了分析整体结构的内力,位移,验算单根构件的强度,稳定等步骤之外,节点设计也是个很重要的步骤,能快速地设计节点及绘制节点详图,可以大大提高设计人员的效率。
3D3S门刚主钢架节点设计的步骤:一、节点计算参数选择节点设计基本计算参数:在轻钢和多高层模块中,3D3S提供了多种节点设计的方法:1)按3D3S整体计算内力;2)按构件等强;3)按用户指定的节点设计力;4)按参数化节点库。
图1 基本计算参数对话框前三种模式的在计算上的本质区别在于节点设计力的来源不同,第4种模式并不对节点进行计算,其本质上是把已经设计好的具体节点尺寸参数保存到数据库中,下次根据此结果直接复制到其它的新节点上去,这种模式特别适合于钢结构的加工图深化设计。
等强设计是一种非常实用的设计计算模式,框架节点由单一的等强系数(0到1之间)来控制,门式刚架节点和柱脚节点由与弯矩、轴力和剪力分别对应的多个等强系数来控制。
当不输入等强系数,而按默认为0计算时,按内力为0进行计算。
如果用户使用其它结构分析软件(例如SAP2000或Ansys)经整体计算得到构件杆端力,而在本软件模块中进行包括节点设计在内的后处理工作,那么可以使用“按用户指定的节点设计力”模式。
软件不对门式刚架围护结构的连接节点进行计算,由用户直接指定节点的尺寸等参数。
螺栓直径和间距:用户可以指定螺栓的间距和直径,也可以由软件自动选择计算,即选择项为“缺省”。
当指定为软件自动选择计算时,软件按照M16,M20,M22,M24,M27,M30的直径顺序进行设计计算,直至找到同时符合强度和构造要求的螺栓直径。
基本构造参数对话框子页面如下图所示。
软件在节点计算时,只选用已打“√”的板厚系列。
图2 基本构造参数对话框轻钢节点参数对话框子页面如下图所示。
3D3S9.0《钢结构实体建造与绘图》功能介绍
3D3S9.0《钢结构实体建造与绘图》功能概述3D3S9.0门架与框架后处理模块的功能做了大幅度的增加和改进,成为了一个可以独立使用的完整功能模块,用于门式刚架、钢框架、钢框架—剪力墙结构的模型建立及模型编辑、节点设计、剪力墙选配筋、构件编号、材料统计、结构设计图绘制和钢结构加工详图绘制,适合于设计单位和钢结构施工单位。
进行结构后处理的计算机模型不同于结构的有限元计算模型,简称为后处理模型,它是以三维实体表达所有的构件和零件,后处理中的所有操作都是在这个三维实体模型上进行。
1)适用结构形式9.0钢结构实体建造与绘图系统模块既可以处理单独的门式刚架结构、钢框架结构和框架—剪力墙结构,也可以同时处理它们的混合模型。
软件提供的钢框架节点和门式刚架节点可以在同一个后处理模型中使用,除非节点形式对节点处的构件截面形式有指定的要求,例如目前的框架梁柱节点只能用于等截面构件,而不能用于楔形截面构件。
该模块此次全新增加了剪力墙的选配筋计算及其平法施工图绘制功能,因此该模块不仅可用于门式刚架和纯钢框架结构的节点设计与详图绘制,还可以用于钢框架—剪力墙结构乃至纯剪力墙结构的施工图绘制。
2)结构建模该模块具备多种建立结构后处理实体模型的功能,基本可分为三种模式:第一种是传统的从3D3S的有限元计算模型经转换成为后处理结构模型;第二种是使用该模型提供的交互式或快捷建模功能直接建立后处理结构模型,包括梁、柱、支撑、剪力墙体等构件的增加、删除、移动、复制等等;第三种是读入SAP2000的有限元计算模型文件,把SAP2000的有限元模型转换为对应的后处理结构模型。
这三种模式也可以综合使用,例如,先从3D3S有限元计算模型经转换生成后处理实体模型,然后对此后处理模型进行构件的编辑修改,对于从SAP2000转换来的模型也可如此操作。
需要注意的是,该模块的主要功能范围是进行节点计算和详图绘制(包括结构设计图和钢结构深化图),在后处理模型中对结构构件的增加、删除等等编辑操作时,使用者应当充分把握这些构件的变化对结构整体受力性能产生的影响,从另一面讲,软件为使用者提供了更大的自由空间。
先闻钢结构绘图软件-3D3S管桁架绘图使用手册
先闻钢结构绘图软件3d3s管桁架绘图使用手册一、3d3s辅助绘图工具的描述3d3s辅助绘图工具是先闻钢结构绘图软件的增值模块之一,主要针对3D3S 空间结构(主要针对管桁架)开发的专用绘图辅助工具,让用户可以快速绘制大型复杂空间桁架结构的构件施工图,极大减少绘图工作量,缩短绘图时间,增加准确性。
注:使用该模块基本前提是结构空间模型要求十分准确,各节点定位明晰,杆件截面赋值明确。
本模块主要包含的操作步骤包括:1、加载3D3S数据文件。
注:目前要求3D3S版本为V10.0及V11.0,其他各版本可根据用户要求陆续开发。
2、模型校核。
(1)杆件查询。
(2)节点查询。
3、选择待绘制单元或构件。
4、绘制选定单元或构件。
以上步骤,要求用户按顺序执行,且互动准确。
二、3d3s辅助绘图工具的安装请到先闻官网/下载软件最新安装包。
用户下载解压后,安装至AutoCAD中,安装过程中需正确选择CAD版本。
目前软件支持3D3SV10.0及最新的3D3SV11.0所生成的数据。
软件界面如下:四、3D3S辅助绘图各步骤详细介绍【加载3D3S数据文件】要求3D3S版本V10及V11。
输出3D3S文件按以下步骤。
(1)利用3D3S计算软件打开已经计算好的3D3S模型(模型几何数据准确,单位:mm),如下图所示:3D3S计算模型(2)选择菜单:结构编辑->数据输入、输出:将3D3S计算模型导出(3)选择菜单:导出->3D3S文件,并另存为.txt文件:保存3D3S计算模型的数据文件(4)利用先闻钢结构绘图软件3D3S辅助绘图模块,加载该模型文件(.txt):辅助绘图工具加载该数据文件(5)双击CAD屏幕,让模型充满显示区域。
注:此时模型为XY平面视角下显示,用户可利用空间视角查看空间模型。
数据文件加载成功,模型已读入该模块读入模型的功能,已经根据原模型的层信息读入,并把每个层重新定义为不同的颜色显示,这样能方便用户查看、选择。
3D3S钢结构工程设计和具体应用软件全
三、3D3S特点
开发平台——
AutoCAD
软件架构——
前后处理模块独立(菜单控制)、计算设计模块统一
前处理——
独立模块、风格一致、快捷建模、自动导荷、 与AutoCAD无缝连接 动导荷载(主次梁平接、叠接、曲面导荷、杆件导荷)
三、3D3S特点
计算功能——
➢ 单元库:杆单元、梁单元、索单元、板单元、膜单元 ➢ 计算内容:线性、弹性非线性、静力屈曲分析、弹性极限
承载力分析 ➢ 动力特性计算:反应谱法自动计算地震作用,时程分析 ➢ 施工过程分析:(变节点、变单元、变边界、变荷载) ➢ 索膜结构的形状确定和裁剪分析 ➢ 稀疏矩阵求解技术
三、3D3S特点
设计功能
➢ 国内各相关规范:轻钢、高钢、普钢、幕墙、索膜 ➢ 判断框架支撑类型、自动寻找构件无支撑长度和计算长度 ➢ 强度、整体稳定、局部稳定、刚度验算、节点设计和验算
水准一 半概率法
安全度由荷载系数及抗力系数来代表 LRFD设计法就属于这个水准
非线性分析
几何非线性
p-delta效应 - 大位移,大转动
材料非线性
弹性-塑性
状态非线性
接触问题
叠加原理
叠加效应 转变为 叠加荷载
与路径相关-施工过程的影响
钢结构设计中的几个层次的问题
设计的第一层次的问题:安全度的考虑 建筑结构可靠度设计统一标准 建筑结构荷载规范 荷载分析 非常重要 荷载和抗力分项系数设计法 LRFD 荷载组合 关于活载不利布置 关于温度的分项系数 关于风荷载的方向角及风阵系数(阵风系
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
3D3SV11.0升级内容说明彩页
3D3SV11.0版软件功能介绍任意空间结构设计模块 1. 3D3S 软件AutoCAD 平台由AutoCAD2004~2006升级为AutoCAD2007~ 2009; 2. 内置规范完全升级为新规范,包括抗震规范(GB50011-2010)、网格规范(JGJ7-2010)、混凝土结构设计规范(GB50010-2010)、高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3-2010);3. 增加铝合金结构设计规范(GB50429-2007)进行构件验算的功能;4. 增加完善了模型数据接口功能,支持的格式包括IFC 格式、SAP2000、ETABS 、MIDAS 、ANSYS 、ABAQUS 、STAAD ;5. 新增按照截面插入点设置杆件偏心的功能;通过调整截面插入点来对梁上表面进行对齐操作数据转换所支持的格式8.新增构件1轴方位调整的功能,可用于对不等肢角钢等非对称截面方位进行调整;6.新增将模型内力图、位移图等3D3S实时显示效果保存为dwg文件的功能;7.增加将结构内力、位移、反力和振型输出为excel表格的功能;得到Excel表格9.验算结果查询对话框对于验算结果信息的显示更为详尽,包括验算过程中的塑性开展系数、稳定参数等;10.新增可允许产生部分位移的支座设置功能;通过输入支座的允许位移值乱来控制支座的滑移梁,当位移值小于允许位移时则支座不产生反力。
11.新增节点局部坐标,可以轻松处理斜方向支座的问题;节点局部坐标设置对话框通过调整节点局部坐标来实现对于结构径向及切向的约束:12.新增在任意结构中布置悬挂吊车的功能;任意悬挂吊车设置对话框通过选择节点可为在任意结构中布置悬挂吊车:14.新增模型中显示构件计算长度的功能;在验算结果显示中勾选显示数值来显示计算长度:13.新增构件按照优选分组进行显示的功能;通过选择优选分组所在的层来显示同组构件:15.新增按导荷载作用范围对构件显示调整功能;对于已经设置了导荷载的杆件可以直接进行复制、显示等操作,同时还可以对荷载所作用的范围进行复制来的到新的作用范围相同的荷载:仅显示作用杆件17. 改进了彩色云图图标色条的背景颜色,保证与CAD 的背景颜色一致,便于输出方便打印的图像;16. 新增在部分杆件或节点上显示荷载的功能;调整后的位移及内力云图标色条的背景颜色将自动保持与CAD 背景颜色一致。
3D3SV12.1版软件功能说明
3D3SV12.1新规范版本设计软件改进说明2015年3月目录1.基本模块 (3)1.1 推出64位3D3S (3)1.2 增加结构类型选项 (3)1.3增加支座显示数值项 (3)1.4增加构件直接定义为连接单元项 (3)1.5可直接编辑的荷载说明 (4)1.6更加人性化的最小夹角查询功能 (4)1.7由用户选择的参考端 (4)1.8增加标注截面序号项 (5)1.9增加任意曲面方位拟合功能 (5)1.10不断扩充的截面库 (6)1.11比例缩放支持分数的输入 (8)1.12更加人性化的计算书输出 (8)1.13导出为revit文本格式文件 (8)1.14导出为Sap2000(V15)文本格式文件 (8)2. 多高层设计系统 (9)2.1改进结构总信息窗口 (9)2.2不断完善的总体信息查询 (10)2.3增加P-Dalta力来源各自工况或组合项 (10)2.4增加P-Dalta效应缺陷考虑项 (10)2.5增加定义质量源中质量集中于楼层平面项 (11)3.网架网壳结构设计系统 (12)3.1增加自定义配件库 (12)3.2 可控的锥头、封板、套筒强度 (12)3.3 灵活的封板锥头焊缝间隙 (12)3.4 增加用户控制螺栓球大小的碰撞提示命令 (13)3.5 完善支座节点参数默认值,并保存上次修改值 (13)3.6完善显示小立柱定义及显示功能 (13)3.7人性化的螺栓节点设计 (13)3.8 调整焊接球节点设计参数默认值 (14)3.8 更加精准的焊接球材料表 (14)3.9 增加不规则网架尺寸按比例输入功能 (14)3.10 改进网架结构带颜色显示实体的功能。
(15)3.11 验算结果增加加劲肋结果显示项 (15)4.钢管桁架结构设计系统 (16)4.1不断完善的桁架快捷建模 (16)4.2增加支座节点定义功能 (16)5.变电构架设计系统 (17)5.1增加单管柱中柱节点设计及出图 (17)5.2增加柱与有偏移横梁的中部连接节点 (17)5.3完善高架短柱柱顶节点设计,新增加劲肋参数设置 (17)5.4 完善人字柱变电站图纸,更贴合设计人员绘图习惯 (17)1.基本模块1.1 推出64位3D3S3D3SV12.1支持xp系统,32位、64位win7系统以及win8系统等多种计算机系统。
3D3S 钢结构设计软件 V10 非线性分析模块说明书
钢结构设计软件V10 非线性分析模块使用手册同济大学3D3S研发组上海同磊土木工程技术有限公司2009年09月版 权 声 明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产品,版权属于上海同磊土木工程技术有限公司。
未经上海同磊土木工程技术有限公司的书面许可,不得以任何形式、任何手段复制本产品或文档的任何部分。
同济大学3D3S研发组上海同磊土木工程技术有限公司电话:021-65981466传真:021—65985557电子邮件:help_3d3s@, support@ sales@网址:1免 责 声 明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独立的核查结果。
2内容摘要3D3S软件是通用的三维钢结构及新型建筑结构设计软件,其基本模块可以完成一般刚性钢结构体系的静动力线性分析及按中国规范设计验算。
3D3S软件的非线性分析和计算功能根据结构与计算功能不同分属不同的功能模块,其中非线性分析普通版包括一般建筑结构(不含膜结构)的静动力非线性分析,屈曲分析,弹性时程分析;非线性分析高级版还包括一般建筑结构(不含膜结构)施工全过程数值跟踪模拟;膜结构功能模块包括含有膜材料结构的静动力非线性分析。
本书主要介绍3D3S钢与空间结构非线性分析与计算功能,并主要以建筑索结构、网壳为例介绍了非线性分析功能的应用。
本书主要作为3D3S软件钢与空间结构非线性分析和计算功能的用户手册,也可以供从事土木工程科研,设计的广大技术人员参考。
34 使用手册目录总说明 (6)第一章索结构一般特征 (9)1.1 索结构的三个状态 (9)1.2 索结构的变形特征 (10)第二章初始状态形状确定 (12)2.1 索预张力的施加 (13)2.2 索杆体系 (15)2.3 索网体系 (18)2.4 索梁体系 (20)2.5 索杆-索梁体系 (25)2.6 索网-索梁体系 (27)2.7 任意体系迭代平衡 (28)第三章工作状态分析 (29)第四章弹性时程分析 (40)4.1 地震波选择 (40)4.2 计算内容 (42)4.3 计算结果显示查询 (42)第五章施工过程分析 (44)5.1施工步编辑 (44)5.2定义施工步构件 (44)5.3定义截面 (44)5.4 定义材性 (45)5.5 定义预应力 (46)5.6 单元释放 (47)5.7 支座边界 (48)5.8 拉压限定 (49)5.9 施加节点荷载 (49)5.10 施加单元荷载 (50)5.11 施加杆件导荷载 (51)5.12 生成导荷载封闭面 (51)5.13 自动导荷载 (53)5.14施加整体温度 (54)5.15定义计算步数 (54)5.16 计算参数选择 (54)5.17施工过程跟踪计算 (55)5.18跟踪结果显示 (55)5.19跟踪结果查询 (56)第六章工程实例例题 (62)6.1 例题一 张弦桁架 (62)6.2 例题二 拉线塔 (74)6.3 例题三 网架结构考虑初始缺陷 (82)温馨提示:本手册已加载到v10.0版本的软件中。
3D3S多高层模块使用操作顺序
3D3S多高层模块使用操作顺序作者-上海伟勃一,建立标准层使用结构编辑中的标准层编辑菜单,建立结构的典型楼层模型二,楼层组装使用结构编辑中的楼层组装菜单,将结构的整体模型组装生成。
结构体模型生成后,整体模型与标准层中的楼层模型的联系就割断了。
组装之后,如果需要对结构进行修改,需要在整天模型上直接进行修改编辑。
三,结构编辑修改1)对于局部增加的构件可以使用空间添加构件的建模方法来完成;2)需要对多个相似楼层进行修改时,可以使用结构编辑中的在楼层上复制菜单3)对需要修改楼层层高或者删除楼层时,可以使用结构编辑中的编辑楼层数据菜单4)对楼层施加合适的刚性隔板,可以使用构件属性中的定义各版菜单,四,施加荷载1)分布比较规侧的恒活竖向荷载可以在标准层中施加;也可以在整体模型组装完毕后,直接拖加在整体模型上;2)风荷载的施加,可以用荷载编辑中的高层风荷载菜单3)地震作用参数的设定,可以使用荷载编辑中的地震荷载菜单4)添加荷载作用组合,可以使用荷载编辑中的组合菜单五,设定结构总信息1)可以使用高层选项中的在结构总信息菜单中,设置与结构计算分析有关的参数六,模型检查1)可以使用内力分析中的模型检查菜单,检查结构整体模型是否有错误。
在进行分析前进行模型检查是很有必要的,可以及早发现错误进行修改调整,提高工作效率。
七,宽带优化1)可以使用内力分析中的宽带优化菜单。
带宽带优化后可以大多的提高分析速度,建议在计算前使用。
当结构模型进行修改后,需要重新进行宽带优化命令。
八,分析参数设置可以使用内力分析中的分析内容选择菜单。
在弹出的对话框中点击计算参数按钮合理设置计算参数十分重要,对于高层建筑,结构模型的体量比较大,建议参数选择如下;梁单元选择选为一般梁单元质量矩阵属性选为集中质量镇抗扭惯性矩阵选为自由扭转惯性矩九,执行分析,使用内力分析中的分析内容选择及技算菜单,弹出的对话框中一般我们可以在计算内容选择中多个计算步骤连续进行,选择完毕后,点击计算,开始执行。
多高层钢结构分析与设计入门.
3D3S 多高层钢结构分析与设计快速入门教程范例模型(图 1):一座形状不规则的七层建筑物。
首层层高3.6m,其余各层层高3m。
结构构件由梁、柱和支撑构件组成,楼面为现浇混凝土板。
钢材等级:Q345截面型号:主梁:弧形外圈的梁和悬挑梁为:H500*180*6*8,其余H420*160*4*8次梁:H350*180*4*8,悬挑梁端的连系梁亦为此截面支撑:H300*180*4*8 柱:如下表,另,轴线7-D处的柱为圆钢管柱φ299*167层区 5层区 2层区1~2层:层:层:H300*300**1*15 3~5层:层:H300*300**10*156~7层:H300*300**10*15图 1 范例模型楼层荷载如表 1所示。
墙布置在建筑最外圈,重量为5kN/m3D3S使用tips:1 如果模型窗口的背景色为黑色,可使用ACAD命令“options”,在打开的对话框的“显示”选项卡中,点选“颜色”按钮,更改背景着色为白色。
2 激活CAD中的“视图”、“着色”、“三维动态观察器”快捷工具栏,以便于在建模时使用。
3 如需使用其他CAD命令,在命令行输入命令名即可目录步骤一:开始一个新模型 (1)1 启动程序......................................................................................................................................... (1)2 新建工程......................................................................................................................................... (1)3 激活线单元截面库 (1)4 建立材性库......................................................................................................................................... .. (1)步骤二:建立第一个标准层 (2)1 添加标准层......................................................................................................................................... .. (2)2 第一组正交轴网编辑 (2)3 圆弧轴网编辑......................................................................................................................................... . (3)4 第二组正交轴网编辑 (4)5 轴网编号整理......................................................................................................................................... . (5)6 添加柱构件......................................................................................................................................... .. (6)7 添加梁构件......................................................................................................................................... .. (7)8 添加支撑构件......................................................................................................................................... . (8)9 添加次梁......................................................................................................................................... (8)10 添加楼板......................................................................................................................................... .. (10)步骤三:建立第2和第3标准层 (10)1 增加第2标准层......................................................................................................................................... .102 删除不需要的构件 (1)13 修改柱构件......................................................................................................................................... (11)4 建立第3标准层......................................................................................................................................... .115 删除不需要的构件 (1)26 修改柱构件......................................................................................................................................... (12)7 添加轴线......................................................................................................................................... . (12)8 添加必要的构件......................................................................................................................................... .12步骤四:楼层组装......................................................................................................................................... (13)1 返回主菜单工作界面 (13)2 建立楼层组装数据表 (13)3 施加固定端约束......................................................................................................................................... .144 进行模型检查......................................................................................................................................... .. (15)步骤五:施加荷载......................................................................................................................................... (15)1 施加墙的线荷载......................................................................................................................................... .152 施加楼面荷载......................................................................................................................................... .. (16)3 设置风荷载参数......................................................................................................................................... .174 设置地震作用参数 (1)7步骤六:设置分析和设计参数 (18)1 设置结构参数......................................................................................................................................... .. (18)2 设置荷载参数......................................................................................................................................... .. (18)3 设置计算参数......................................................................................................................................... .. (19)步骤七:运行分析......................................................................................................................................... (19)1 进行带宽优化......................................................................................................................................... .. (19)2 进行分析......................................................................................................................................... . (19)步骤八:以图形方式查看分析结果 (20)1 查看自振周期与振型..................................................................................................................................20 2 2 查看各工况(组合)下结构的变形.. (20)3 查看各工况(组合)下构件的内力 (20)4 查看结构总体结果信息 (20)步骤九:运行设计......................................................................................................................................... (21)1 选择规范......................................................................................................................................... . (21)2 设计参数选择......................................................................................................................................... .. (21)3 单元验算......................................................................................................................................... . (21)4 验算结果显示......................................................................................................................................... .. (22)5 验算结果查询......................................................................................................................................... .. (22)6 高层计算书......................................................................................................................................... .........22 3步骤一:开始一个新模型在该步骤中,需要启动程序,新建工程并定义所需的构件截面列表,以及构件材性列表。
3D3S 10.0中高级教程
用户培训班课程讲义
目录
第一部分:....................................................................................................................................... 4
4 吊车荷载添加要点.....................................................................................................................14
1 复杂门架结构的建模.................................................................................................................. 4
用户培训班课程
一.3D3S 软件塔架结构设计模块功能展示.......................................................................... 22
二.原理详解及使用技巧....................................................................................................... 22
多高层结构................................................................................................................................. 27
3D3S多高层导风荷载方法
3D3S多高层导风荷载有三种方法:通过添加刚性隔板加隔板风荷载13D3S中提供了“添加隔板风荷载”的选项,是用于计算整体水平位移的风荷载,该风荷载作用在每层的刚性隔板中心。
这种方式,ETABS、PKPM都采用,是一种简化算法。
操作步骤如下:1)刚性隔板在模型组装的时候定义,勾选“添加隔板”,然后会跳出如下对话框。
2)填入基本参数:输入基本风压、地面粗糙度、风压高度变化修正系数、建筑结构类型、房屋类型、参考点高度、周期等参数。
周期用于计算风振系数,周期来源可以是程序计算的周期,也可以是用户根据经验定义的。
可以在这个对话框中添加0度、90度的风荷载。
双击空白的地方,输入工况,风向角及体型系数。
3)隔板导风荷载完成。
通过导荷载板施加风荷载 2这种导荷载方式是先在立面上添加导荷载板,然后在板上施加板面风荷载。
如果模型立面有剪力墙对象,则用户可以直接对剪力墙对象施加荷载。
这种方法与用导杆件荷载添加风荷载有异曲同工之效。
操作步骤如下:1)刚性隔板在模型组装的时候定义,勾选“添加隔板”,然后会跳出如下对话框。
把“风力作用面来自刚性隔板范围”前面的勾去掉。
输入基本风压、地面粗糙度、风压高度变化修正系数、建筑结构类型、房屋类型、参考点高度、周期等参数。
2)施加导荷载板。
3)在建筑立面上选择围成板的杆件或直接画板。
4)添加板面风荷载。
5)填入体型系数、风振系数等参数,点取内部参考点。
注意:当用户在高层风荷载参数设置对话框中选用“风力作用面来自刚性隔板范围”同时又在模型中施加了板面风荷载,则程序同时将两者都考虑。
通过杆件导荷载的方式导风荷载 3这种导荷载方式和其他模块中的导荷载一样使用,用户可以自己选择要导风荷载的面,自己定义体型系数等参数,通过这种方式施加风荷载相比第一种方式更为精确。
操作步骤如下:1)单独显示模型四周要导风荷载的杆件。
2)施加杆件导荷载,输入荷载大小,体型系数等参数,点取内部参考点。
3)添加虚杆。
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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 箱型截面:
b0 t ≤ 40 235 f y
钢结构验算规范依据
受弯构件: 腹板高厚比——钢结构规范4.3.2节:
h0 tw ≤ 80 235 f y
当高厚比不满足上式时,则取腹板高厚比限值为250,软件将在验 算结果里提示增加加劲肋。
受压构件: 翼缘宽厚比——钢结构规范5.4.1节:
b t ≤ 13 235 f y
钢结构验算规范依据
压弯构件: 工字型截面腹板高厚比——钢结构规范5.4.2-2节:
箱型截面腹板高厚比根据钢结构规范5.4.3-2节,按照上式的右边 乘以0.8的系数进行取值,如果该值小于 40 235 fy ,则按照 40 235 fy 取值
调整信息
通过这个参数可以调整梁的设计 弯矩,适当提高安全储备
竖向荷载作用下,钢筋混凝土框架梁设计允许考 虑混凝土的塑性变形内力重分布,适当减小支座 负弯矩,相应增大跨中正弯矩。
内力分析结构查询
查刚询度层中间心位查移询
构件支撑长度的识别
多高层模块中计算长度系数根据钢结构规范 附录D进行取值,对于构 件长度的选取,框架结构的构件长度选取方式为:
¾ 在各楼层需要添加楼板的位置添加弹性楼板,并在弹性楼板上正常的 施加恒载和活载,然后使用 构件属性-添加刚性楼板(隔板) 命令, 选择节点定义隔板范围,从而将各节点限制在刚性隔板上;
¾ 在个楼层需要添加楼板的位置上添加导荷载板,并在导荷载板上施加 恒载和活载,同时我们还需要将楼板的自重作为恒载额外的施加到导 荷载板上,然后使用 构件属性-添加刚性楼板(隔板) 命令,选择节 点定义隔板范围,从而将各节点限制在刚性隔板上;
b t ≤ (10 + 0.1λ) 235 fy
钢结构验算规范依据
腹板高厚比——钢结构规范5.4.2、5.4.3节: ¾ 工字型截面: h0 tw ≤ (25 + 0.5λ) 235 fy
¾ 箱型截面:
h0 tw ≤ 40 235 f y
压弯构件: 翼缘宽厚比——钢结构规范5.4.1-2节:
添加风荷载的三种方式
通过隔板添加风荷载
¾ 打开风荷载添加的对话框,如果选择 从隔板范围计算,则软件将自动 对结构中添加的隔板进行识别,并将风荷载以点荷载的形式加在刚性 隔板边缘的点上,这里需要注意如果要使用刚性隔板来添加风荷载, 则每个楼层只能有一块刚性隔板,如果有多个不在同一标高位置的刚 性隔板,将出现软件无法识别的情况而无法正常对结构施加风荷载。
对于梁柱均为刚接的情况,柱 2-3 绕强 轴的支承长度软件自动找到为 2-3,绕弱 轴支承长度软件自动找到 1-3;
柱8-9 绕强轴的支承长度软件自动找到为 7-10,绕弱轴支承长度软件自动找到 79;柱 8-7 和柱 8-9 情况相同。
对于柱 2-3软件在寻找绕强轴的计算长度 系数时,K1 取梁 2-5 和柱 2-3的线刚度 比,K2 取梁 3-6 和柱2-3 的线刚度比; 对于柱 2-3 软件在寻找绕弱轴的计算长 度系数时,K1 取梁 1-7和柱 1-3 的线刚 度比,K2 取梁3-9和柱 1-3 的线刚度比。
绕2轴稳定验算:
ϕx A
γ
xWx
(1
−
0.8
N
N
′
Ex
)
ϕbyWy
N +η βtxM x +
βmy M y
≤f
¾ 绕3轴稳定验算: ϕy A
ϕbxWx
γ
yWy
(1
−
0.8
N N E′ y
)
钢结构验算规范依据
抗剪验算:
V A ≤ fv
受弯构件: 翼缘宽厚比——钢结构规范4.3.8节:
¾ 工字型截面: b t ≤ 13 235 f y
结构总体信息
结构总信息对话框中主要为根据混凝土规范及高层规范对于地震力及风荷 载进行调整的一些选项:
通过设置刚度折减系数来模 拟梁开裂后刚度的降低
依据 JGJ3-附录E.0.2
根据分段指情定况结对构框中剪的结薄构弱层,软件将 用于进板行单根框元据架有抗内限震力元规调网范整格3划.4.3对该层承受
分的单的元剪大力小进设行置放大
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: 021-65981466
3D3S多高层建筑结构模块
上海同磊土木工程技术有限公司 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
标准层编辑
添加标准层后,即可进入标准层编辑菜单对标准层进行建模 正交圆轴弧网轴网
快速添加标准层构件
组装三维模型
添加作用于楼板上的工况
如果该层位夹层,则需勾选夹层选项
刚性隔板、弹性楼板、导荷载板
对于一个结构,如果不需要考虑层内变形,则就不需要使楼板参与到 内力分析中来,这样可以减少在软件进行内力分析时所需要求解的未 知数的数量,从而减少整个结构内力计算所需要的时间。为了达到这 个目的,在3D3S中,我们可以使用两种方式来进行处理:
¾ 输入参考点高度后,软件将根据层标高自动按照荷载规范 (GB50009-2001)7.2条对高度系数进行取值;
¾ 设置完成后,软件将根据荷载规范7.1条对作用在结构上的风荷载进 行计算。
添加风荷载的三种方式
通过添加板面荷载来添加风荷载
¾ 当需要使用弹性楼板,且无法通过导荷载方式进行风荷载的添加 时,在3D3S中还可以通过添加板面荷载的方法来填加风荷载,即现 在需要添加风荷载的位置布置板构件,然后再板上施加风荷载。
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)。
添加风荷载的三种方式
通过隔板添加风荷载
¾ 正确的定义隔板范围后,需要使用 荷载-板\隔板荷载-风荷载信息 来 进行风荷载的相关参数进行设定,在该对话框中需要勾选“风力作用面 来自刚性隔板范围”;如果通过组装标准层的方法来的得到三维模型, 则只需要在进行楼层组装时勾选添加隔板风荷载,就可以在楼层组装 后自动打开风荷载参数设置对话框
添加风荷载的三种方式
通过导荷载的方式添加风荷载
在进行围护结构设计时,用阵风系数替代风振系数, 软件可以根据标高自动按照荷载规范7.1 条取值
添加风荷载的三种方式
通过导荷载的方式添加风荷载
¾ 导风荷载对话框中的参数可根据具体结构及规范选取,对于风振系 数,在结构不考虑风振时,输入1即可,如果输入0,则软件将自动 进行风振系数的计算——当选择使用软件进行风载之前,需要进行地震工况的内力 分析,软件将使用地震工况中计算得到的阵型系数来做为风振系数 输入到软件中;