3d3s冷弯薄壁钢住宅结构计算
3D3S软件计算书
3D3S软件计算书一、设计依据《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB50018-2002）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）《建筑钢结构焊接规程》（JGJ181-2002）《钢结构高强度螺栓连接的设计，施工及验收规程》（JGJ82-91）二、计算简图计算简图(圆表示支座，数字为节点号)节点编号图单元编号图三、几何信息各节点信息如下表：各单元信息如下表：四、荷载信息结构重要性系数： 1.00(一). (恒、活、风) 节点、单元荷载信息1.节点荷载**以下为节点荷载汇总表:**以下为节点荷载图(kN.m)2.单元荷载**以下为单元荷载汇总表:(kN/m)；弯距(kN.m)；分布弯距(kN.m/m)(1).工况号: 0面荷载分布图:面荷载序号1分布图（实线表示荷载分配到的单元） (2).工况号: 1面荷载分布图:面荷载序号1分布图（实线表示荷载分配到的单元） (3).工况号: 2面荷载分布图:面荷载序号1分布图（实线表示荷载分配到的单元）；弯距第 0 工况单元荷载简图1 工况单元荷载简图第 2 工况单元荷载简图 (二). 其它荷载信息(1). 地震作用无地震(2). 温度作用(三). 荷载组合强度计算：（1）1.20 恒载 + 1.40 x 0.70（活荷载-工况1） + 1.40（风荷载-工况2）挠度计算：（2）1.00 恒载 + 1.00（活荷载-工况1） + 1.00 （风荷载-工况2）五、内力位移计算结果(一). 内力1.工况内力2.组合内力3.最不利内力4.内力统计弯距 M3 最小的前 10 个单元的内力 (单位：M,KN,KN.M)(二). 位移1.工况位移2.组合位移六、设计验算结果本工程有1种材料：Q235钢(A3钢)“绕2轴长细比”最大的前 10 个单元的验算结果附录方形空心型钢截面示意图矩形空心型钢截面示意图。
薄壁冷成型钢梁的计算
薄壁冷成型钢梁的计算本章主要介绍了梁的抗弯强度及变形的计算、梁腹板的设计，梁支撑的要求和梁扭转的分析等。
梁和普通热轧型钢截面的设计有所不同，由于采用了薄壁的材料要考虑到剪切滞后、翼缘卷边和冷加工引起的材料力学性能的提高等因数的影响。
一般我们认为大跨、浅梁由变形控制，中跨梁由弯曲强度控制，短跨梁可能由抗剪强度控制。
一、抗弯强度及变形在受弯构件设计中，必须保重足够的抗弯强度，同时构件在使用荷载下的变形不应超过规定的要求。
采用ASD 法 n a bM M M ≤=Ω （1） 采用LRFD 法 u b n M M ≤Φ (2) b Ω—抗弯强度安全系数，取1.67；b Φ—抗力系数，用于折减抗弯强度或必要弯矩，取0.95或0.90；（一）、n M 的计算方法：1、初始屈服n y e y M M S F == （3）计算e S 根据截面特性选取第三章的有效宽度的公式进行计算，对于最大应力发生受拉翼缘，考虑到受压翼缘的压力取决于中和轴的位置，需要确定有效面积，将采用逐次逼近的方法确定截面的特性。
（1）、考虑冷加工效应课采用两种方法（a ）弯角点部分屈服强度提高，忽略冷加工对截面平板部分的影响；（b ）考虑冷加工对弯角及所有平板板件的影响，计算整个截面的平均屈服点。
（2）、考虑对梁的非弹性备用能力的利用，对于特定形状构件，由于横截面的部分塑性开展及超静定梁的弯矩重分配，冷成型钢梁的非弹性备用强度是明显的。
取值方法（a ）美国AISI 规范认为在满足特定条件的梁，其额定截面强度n M 可以以非弹性备用能力为基础，最大限制为 1.25y M 或1.25e y S F 。
（b ）当满足AISI 规定的条款后，也可采用书中4-18和4-20的计算公式。
最终n M 的取值为（a ）、（b ）的较小值。
（3）、在设计截面过程中，若已知截面高度和厚度，考虑最大弯矩重量比的效应通常取（a ）对于非加劲受压翼缘0.43ω=；（b ）纵边均由腹板支撑的加劲受压翼缘1.28ω= （4）、受弯构件变形的计算主要取决于施加荷载的大小、位置和类型，跨度及抗弯刚度，对于弹性模量E 在弹性范围内取29.5×310ksi （203Gpa ），关键是根据受压翼缘和梁腹板的有效面积确定钢梁的惯性矩。
3D3S的一些使用经验
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的一些使用经验
荷载
组合
例题
例题说明
平面框架结构,尺寸如图所示。
三种截面,材料Ｑ34５,放置方位如图。
工字钢柱脚刚接,圆管柱脚铰接，圆管柱上端铰接。
荷载考虑如图所示的两个荷载
例题必要操作过程
建立模型
由直线生成构件
定义结构体系
建立截面库
定义截面
定义材性
定义方位
支座边界
单元释放
施加节点荷载
施加单元荷载
《3D3Ｓ》使用两个坐标系统，一个为结构总体坐标系x、Ｙ、z轴,另一个为构件自身坐标系1、2．3轴。在查阅内力时请区别使用。
2 刚架腹板屈曲后强度的利用
门式刚架轻型房屋钢结构技术规程ＣECSl02：9８》中腹板允许失稳,并可利用屈曲
后强度,见此规程6.1.1。而《钢结构设计规范CＢ，17-－８8》中不允许腹板失稳，见此规范第5．4．2条。
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。
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冷弯薄壁钢住宅结构计算
在撰写本文前，我会先对3D3S冷弯薄壁钢住宅结构进行全面评估，并据此深入探讨该主题。
在文章中，我将以从简到繁、由浅入深的方式来讨论这一主题，帮助您更深入地理解。
我会多次提及3D3S冷弯薄壁钢住宅结构的相关内容，并在文章中包含总结和回顾性的内容，以便您能全面、深刻和灵活地理解这一主题。
我也会共享我的个人观点和理解。
3D3S冷弯薄壁钢住宅结构计算1. 概述3D3S冷弯薄壁钢住宅结构是一种先进的建筑结构模式，它采用冷弯薄壁钢构件，结合3D3S建模软件进行计算和设计，是一种新型的住宅建筑技术。
冷弯薄壁钢具有高强度、轻质、可回收利用等优点，因此在住宅建筑领域具有广泛的应用前景。
在本文中，我将深入探讨3D3S 冷弯薄壁钢住宅结构的计算方法和相关内容。
2. 结构计算3D3S冷弯薄壁钢住宅结构的计算是其设计的重要环节，它涉及到结构的稳定性、承载能力、变形等多个方面。
在进行结构计算时，首先需要对建筑的受力情况进行分析，包括受力形式、受力点、受力大小等。
然后通过3D3S软件进行建模，进行各种荷载的计算和分析，包括静载荷、动载荷、风荷载等。
在计算过程中，需要考虑结构的整体性、刚度、稳定性等因素，确保结构在受力情况下不会出现失稳或破坏。
在计算过程中还需要考虑结构的变形情况，包括挠度、位移等，以确保建筑在使用过程中不会出现过大的变形。
3. 设计标准在进行3D3S冷弯薄壁钢住宅结构的计算时，需要参考相关的设计标准和规范，确保结构的安全可靠。
目前，国内外都有针对冷弯薄壁钢结构的设计规范，包括《建筑结构荷载规范》、《建筑抗震设计规范》等。
在进行结构计算时，需要严格遵守这些规范的要求，对结构的各个方面进行计算和分析。
也需要综合考虑建筑的使用要求、环境要求等因素，确保结构设计满足相关的要求和标准。
4. 个人观点和理解在进行3D3S冷弯薄壁钢住宅结构的计算时，需要充分考虑结构的整体性、稳定性、安全性等因素，确保结构在使用过程中能够满足相关的要求。
冷弯薄壁轻钢重量计算
冷弯薄壁轻钢重量计算
冷弯薄壁轻钢的重量计算需要考虑多个因素，包括材料类型、截面尺寸、长度等。
以下是一个简单的计算方法，仅供参考：
1.计算截面面积：根据不同规格的冷弯薄壁轻钢，计算出截面的面积。
面积计算
公式为：面积= 截面宽度× 截面高度。
2.计算单位长度重量：根据不同规格的冷弯薄壁轻钢，查找对应的单位长度重量。
单位长度重量即为每米或每平方毫米的重量。
3.计算总重量：根据所需的总长度和单位长度重量，计算出总重量。
总重量= 截
面面积× 长度× 单位长度重量。
需要注意的是，冷弯薄壁轻钢的规格和参数可能有所不同，因此在实际计算中需要根据具体的产品规格和要求进行相应的调整和修正。
此外，还需要注意单位的一致性，如长度单位、重量单位等，以确保计算的准确性。
3D3S的一些使用经验
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 GBJI7--88》《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程ECSI02： 98》和《冷弯薄壁型钢结构技术规范GBJI8--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。
冷弯型钢结构有效截面计算
tdx b t f b dx f
0 x e b e 0 x
b
max
max
•板的极限承力 pu ：
pu bet f y
有效宽度 be图(Effective Width be)
有效宽度对板而言:是计算板件极限强度的一种人为的方法。简 便实用，关键是有效宽度 be 的确定。
Compression test on cold-formed steel long column , C section, (2006)
11
轴压柱板件局部屈曲与构仲整体屈曲相关作用
Local & overall buckling and interaction between them (2005)
小结: AISI规范96版统一法则计算板件有效宽度程序：
1.由板件受力状况,荷载支承条件确定 k , 板件的实际 b/t及 钢材强度 f y (或 f max ) →λ（式5）
b 1.052 t k fy E
当λ≤0.673
λ>0.673
be b (全截面有效) be b(部分截面有效)
•板件受力状态、分布用系数 表示
如压弯构件图示腹板应力分布系数 为例： 1 1 为应力分布系数: 令：
3
板件弹性局部屈曲临界应力
cr
根据薄板弹性理论，板件局部屈曲时的临界应力 cr 为：
cr
12 1
k 2 E
2
b t
2
（1-1）
• k = 板件稳定系数，与板的支承条件、受力状态等有关
如均压、二边支承板k=4.0；一边支承、一边自由板k=0.425
•
= 泊松比，取 ≈0.3 ，b/t= 板件宽厚比;
冷弯薄壁型钢计算公式及参考文献
直接法原始公式：（注：原公式仅根据纯弯实验得出）文献：1、【首次提出直接法】2、【美国2004规范以及澳大利亚4600规范】3、【详细说明】4、【对发展历程以及未来的展望】5、【用于校核受弯构件的设计公式的实验数据相关的直卷边的C和Z截面受弯构件】Schafer推导出了有关受弯构件分别考虑局部与整体相关失稳及畸变屈曲的直接强度法公式由上面原始公式不难发现：在求解之前要先求解4个参数弹性局部屈曲荷载、弹性畸变屈曲荷载、整体屈曲荷载以及截面边界屈服弯矩。
1、整体屈曲荷载M ne/弹性弯扭屈曲荷载M cre/截面边缘屈曲弯矩荷载公式M y2、局部屈曲荷载M crl单元法：（原公式）板间弹性屈曲公式根据边界条件、受力等屈曲系数k不同，然后取各板件最小；对于受纯弯的卷边槽钢来说，腹板23.9，翼缘4.0卷边略大于0.43文献：修正：但是相应的由于板间会相互作用，所以有板间局部屈曲的相互作用（后面也提到了）；所以有文献对屈曲系数的取值进行了修正：腹板取24.5（由于腹板受压边可以看成简支，而受拉边看成固支，相对于受压构件，受弯构件的腹板对翼缘有较好的约束作用）文献：同时由于腹板对翼缘有约束作用所以翼缘屈曲系数k取值应该大于4.0文献：Schafer修正后的有侧向支撑的受弯构件弹性局部屈曲；文献：考虑了受弯构件的局部屈曲公式但是由于板间会相互作用，所以有板间局部屈曲的相互作用；陈绍蕃对比了受压构件相关屈曲的分析之后，发现原来偏于保守；这在受弯构件中影响较大。
文献：中国2002年规范对此提出板组相关系数（对比尚有不足），英国采用受弯受压不同情况下的屈曲系数；3、弹性畸变屈曲荷载M crd一般用有限条法软件计算CUFSM但是只能求纯弯的；也有学者推出了相应的手算公式，最常用的是Hancock 法和Schafer 法。
（见文章绪论）HANCOCK法的受弯构件文献SCHAFER法的受弯构件文献本文提出的简化公式：1）直卷边弹性畸变屈曲应力简化公式本公式是通过畸变屈曲系数kd反算得出的。
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。
冷弯薄壁型钢结构檩条计算
第一节风荷载最大处檩条计算一. 设计资料采用规范：《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程CECS 102:2002》《冷弯薄壁型钢结构技术规范GB 50018-2002》檩条间距为1 m；檩条的跨度为4.38 m；檩条截面采用：C-300*80*25*2.5-Q235；以下为截面的基本参数：A(cm2)=9.73 e0(cm)=5.11I x(cm4)=703.76 i x(cm)=8.5W x(cm3)=63.98I y(cm4)=68.66 i y(cm)=2.66W y1(cm3)=33.11W y2(cm3)=12.65 I t(cm4)=0.2028 I w(cm6)=6351.05 没有布置拉条；屋面的坡度角为36度；净截面折减系数为0.98；屋面板不能阻止檩条上翼缘的侧向失稳；能构造保证檩条下翼缘在风吸力下的稳定性；简图如下所示：二. 荷载组合及荷载标准值考虑恒载工况(D)、活载工况(L1)、施工活载工况(L2)、风载工况(W)；强度验算时考虑以下荷载工况组合：1.2D+1.4L11.35D+0.98L11.2D+1.4L2稳定验算时考虑以下荷载工况组合：1.2D+1.4L11.2D+1.4L1+0.84W1.2D+0.98L1+1.4W1.35D+0.98L1D+1.4W挠度验算时考虑以下荷载工况组合：D+L1D+W恒载：面板自重: 0.2kN/m2自动考虑檩条自重；活载：屋面活载: 0.5kN/m2施工活载: 作用于跨中点1kN风载：基本风压: 5.46kN/m2体型系数-1，风压高度变化系数1风振系数为1；风压综合调整系数1；风载标准值：-1×1×1×1×5.46=-5.46kN/m2三. 验算结果一览验算项验算工况结果限值是否通过受弯强度 1.2D+1.4L1 149.265 216.799 通过整稳 1.2D+1.4L1 153.278 216.799 通过挠度D+W 17.3054 29.2 通过2轴长细比- 164.662 200 通过3轴长细比- 51.5294 200 通过四. 受弯强度验算最不利工况为：1.2D+1.4L1最不利截面位于，离开首端2190mm绕3轴弯矩：M3= 2.001kN·m绕2轴弯矩：M2= 1.455kN·m计算当前受力下有效截面：毛截面应力计算σ1=2.001/63.98×1000-(1.455)/33.11×1000=-12.655N/mm2（上翼缘支承边）σ2=2.001/63.98×1000+(1.455)/12.65×1000=146.279N/mm2（上翼缘卷边边）σ3=-(2.001)/63.98×1000-(1.455)/33.11×1000=-75.217N/mm2（下翼缘支承边）σ4=-(2.001)/63.98×1000+(1.455)/12.65×1000=83.717N/mm2（下翼缘卷边边）计算上翼缘板件受压稳定系数k支承边应力：σ1=-12.655N/mm2非支承边应力：σ2=146.279N/mm2较大的应力：σmax=146.279N/mm2较小的应力：σmin=-12.655N/mm2较大的应力出现在非支承边压应力分布不均匀系数：ψ=σmin/σmax=-12.655/146.279=-0.08651部分加劲板件，较大应力出现在非支承边，ψ≥-1时，k=1.15-0.22ψ+0.045ψ2=1.15-0.22×-0.08651+0.045×-0.086512=1.169计算下翼缘板件受压稳定系数k支承边应力：σ1=-75.217N/mm2非支承边应力：σ2=83.717N/mm2较大的应力：σmax=83.717N/mm2较小的应力：σmin=-75.217N/mm2较大的应力出现在非支承边压应力分布不均匀系数：ψ=σmin/σmax=-75.217/83.717=-0.8985部分加劲板件，较大应力出现在非支承边，ψ≥-1时，k=1.15-0.22ψ+0.045ψ2=1.15-0.22×-0.8985+0.045×-0.89852=1.384计算腹板板件受压稳定系数k第一点应力：σ1=-75.217N/mm2第二点应力：σ2=-12.655N/mm2全部受拉，不计算板件受压稳定系数计算σ1构件受弯上翼缘σ1=146.279N/mm2下翼缘σ1=83.717N/mm2腹板σ1=-12.655N/mm2计算上翼缘板件有效宽度ξ=220/75×(1.169/1)0.5=3.172ξ>1.1，故k1=0.11+0.93/(3.172-0.05)2=0.2054对于部分加劲板件，k1>2.4或者邻接板件受拉，取k1=2.4ψ=-0.08651<0，故α=1.15B c=75/[1-(-0.08651)]=69.028ρ=(205×2.4×1.169/146.279)0.5=1.983B/t=75/2.5=30αρ=1.15×1.983=2.281B/t≦18αρ，有效宽度B e=69.028全板件有效计算下翼缘板件有效宽度ξ=220/75×(1.384/1)0.5=3.451ξ>1.1，故k1=0.11+0.93/(3.451-0.05)2=0.1904对于部分加劲板件，k1>2.4或者邻接板件受拉，取k1=2.4ψ=-0.8985<0，故α=1.15B c=75/[1-(-0.8985)]=39.505ρ=(205×2.4×1.384/83.717)0.5=2.852B/t=75/2.5=30αρ=1.15×2.852=3.28B/t≦18αρ，有效宽度B e=39.505全板件有效计算腹板板件有效宽度全部受拉，全部板件有效。
3D3S结构计算探讨
3D3S结构计算探讨3D3S结构计算是指在建筑工程中对三维钢结构进行力学分析和计算的过程。
这个过程主要用于确定钢结构的受力状态、设计要素和结构强度等，以确保结构的安全可靠。
本文将探讨3D3S结构计算的基本原理、软件工具以及应用实例等方面。
首先，我们来了解一下3D3S结构计算的基本原理。
3D3S结构计算主要依靠有限元分析方法和三维结构模型进行。
有限元分析是一种数值计算方法，可以将连续结构离散成有限个简单元素，在每个单元上进行数学计算，得到整个结构的力学特性。
而建立三维结构模型可以更直观地展示结构的几何形态和受力分布等信息。
在进行3D3S结构计算之前，需要进行结构的初步布置设计。
这就是确定结构的总体形态、基本布置以及所需的梁柱数量和位置等。
基于这些信息，可以建立起一个初步的三维结构模型，并在此基础上进行力学分析和计算。
在进行力学分析和计算时，需要明确结构的边界条件和荷载。
边界条件包括结构的支座位置和约束条件等，而荷载包括自重荷载、活载荷载以及其他特殊荷载等。
这些信息在进行力学计算时会被考虑在内，以得到结构在不同荷载下的受力情况。
在进行力学计算时，可以利用一些专业的计算软件进行。
目前市面上有许多钢结构计算软件可以选择，比如 SAP2000、ANSYS、STAAD.Pro等。
这些软件具有较强的计算能力和专业的分析功能，可以帮助工程师进行钢结构的力学分析和计算。
除了计算软件，近年来还出现了一些基于云计算的在线计算平台。
这些平台具有更强的计算能力和更方便的使用方式，可以大大提高计算效率和准确性。
此外，这些平台还提供了更加全面的计算结果分析，帮助工程师更好地理解和评估设计方案。
在实际的应用中，3D3S结构计算被广泛应用于各种建筑工程项目中。
它可以用于分析和计算各类结构，包括桥梁、大跨度屋盖结构、高层建筑等。
通过3D3S结构计算，工程师可以根据结构的受力情况，确定合理的材料使用、梁柱尺寸以及支撑方式等，以确保结构的安全可靠性。
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。
同济大学3D3S11.0报价单和产品明细20140815
在包含设计版功能的基础上，可对圆管构件自动生成相管线加工数据，数控切割机读入数据文件后可直接进行相贯圆管的切割。支持的数据格式包含：法因数控数据格式，ISO格式Baa、gcd等相贯加工数据格式；优化杆件排料功能，成组输出加工数据，节省材料，方便管理；
建筑索膜结构
进行索膜结构的找形、计算和裁剪设计。直接生成Word文档计算书和AutoCAD设计和施工图（包括膜裁剪片的详图和排版图）。套用DGJ膜结构技术规程和CECS索膜结构技术规程。
变电构架集成设计软件
针对电力行业变电构架结构开发的专用设计模块；可针对人字柱-桁架结构体系,格构柱-桁架梁结构体系进行分析设计,并自动设计节点绘制施工图纸,给出计算书材料表等；套用电力行业规范,并具有方便的导地线荷载施加及自动生成组合的功能。
可对人字形变电塔构架及桁架进行参数化建模：基于ACAD平台，沿用ACAD的操作习惯，软件操作简便易于上手；可根据需要对模型添加单元荷载、节点荷载或使用导荷载的方式通过参数来为模型添加各种荷载；风荷载添加只需要输入基本风压及体形系数荷载输八较为方便。使用3D3S软件分析内核，提供线性及非线性分析功能，可根据需要进行选择；可方便的查看构件的内力、位移等信息；内置电力塔架行业规范，可根据规范对构件进行验算校核及构件优选。提供人字形变电塔架常用的节点形式，同时提供的丰富的修改功能：提供额外进行构件添加的功能，可添加板、挂线环、螺栓等构件：提供各种支架结构的快捷建模功能；可人工进行节点定义，将构件整合为一个节点从而进行节点详图的绘制：可对节点进行参数化编辑，并可根据规范要求对节点进行验算校核；可进行节点详图、塔段详图及桁架详图的绘制。
同济大学3D3S11.0报价单及简介
一、3D3S钢与空间结构设计系统价格
产品名称
PKPM钢结构CAD软件STS中主要参数的设置
PKPM钢结构设计CAD软件STS中主要参数的设置郑远林在钢结构设计工作中，目前普遍利用PKPM的STS/SATWE或同济大学的3D3S等软件进行。
这些软件都需要合理地设置各种参数，方能进行正确的计算，做出安全、经济、合理的设计。
如果先了解了各个参数的含义，熟悉规范在相关方面的规定，就能作出合理的设置。
本文以应用比较普遍的STS为例，总结一些该软件中部分参数设置的经验，说明与其相关的规范条文，并提出一些建议值，希望可以设计人员参考。
部分建议来源于PKPM工程部的书籍，在此一并采纳，方便读者查阅。
一：结构类型参数图1结构类型和设计规范的选项钢结构常用的结构形式主要有：框架、门式刚架、排架、桁架等。
门式刚架是一种应用比较广泛的结构类型。
这里有一个误区，并非《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程（CECS102:2002）》（以下简称《门规》）第1.0.2条中规定的结构才是门式刚架。
不能简单地认为只要是门式刚架，就可以归类为“门式刚架轻型房屋钢结构”；也不能认为只要不满足《门规》的规定，就不能采用门式刚架。
事实上，大多数单层钢结构厂房，都是门式刚架结构。
图1为STS中提供的结构类型和设计规范。
若结构为满足《门规》第1.0.2条规定的轻钢结构，则可以选择“2-门式刚架轻型房屋钢结构”，若为不满足此规定的结构，应按实际工程类型选择“1-单层钢结构厂房”、“3-多层钢结构厂房”或“4-钢框架结构”。
设计规范应根据各个规范的适用范围和实际工程的类型作出选择。
一般来说，满足《门规》适用范围的结构，选择“1-按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS102:2002）计算”，其他结构可选择“0-按《钢结构设计规范》（GB50017:2003）计算”。
对于采用冷弯薄壁型钢作为主构件的钢结构房屋，也可选择“2-按《冷弯薄壁型钢结构设计规范》（GB50018）计算”。
结构类型选择“门式刚架轻型房屋钢结构”，体现了轻型房屋钢结构的特点：通过次构件、檩条、金属屋面板和墙面板与主结构的连接，结构具有较强的蒙皮刚度。
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3d3s冷弯薄壁钢住宅结构计算冷弯薄壁钢是一种新型建筑材料，不仅具有轻质、高强度、耐腐蚀
的特点，还具备了施工快速、环保可持续等优势。
在现代建筑领域得
到了广泛应用。
本文将结合3D3S软件，对冷弯薄壁钢住宅结构进行计
算分析。
一、引言
随着人们对住房品质和安全要求的不断提高，传统混凝土和砖瓦结
构的局限性逐渐暴露出来，冷弯薄壁钢结构作为一种新兴的建筑技术，因其独特的优势受到了广泛的关注。
二、冷弯薄壁钢结构特点
冷弯薄壁钢结构是以冷弯型钢和薄壁钢板为主要构件的建筑结构体系，它的主要特点包括：
1. 重量轻：薄壁钢结构相较于传统建筑材料，具有更轻的自重，减
轻了建筑物对基础和地基的负荷。
2. 施工快速：冷弯薄壁钢构件的制作可在工厂进行，然后现场拼装，大大缩短了建造周期。
3. 空间利用率高：冷弯薄壁钢结构的轻质特性使得室内空间可以更
好地利用。
4. 环保可持续性：冷弯薄壁钢结构采用可回收的材料，且在施工过
程中产生的污染较小。
三、冷弯薄壁钢住宅结构计算
使用3D3S软件作为工具，进行冷弯薄壁钢住宅结构的计算，包括以下几个方面：
1. 受力分析：通过输入结构的几何尺寸、材料性能等参数，进行受力分析，获取结构的受力情况。
2. 结构设计：根据受力分析结果，进行结构设计，包括柱、梁、墙等的设计和计算。
3. 节点设计：冷弯薄壁钢结构的节点是关键部位，需要进行细致的设计和计算，以确保其安全性和可靠性。
4. 抗震设计：考虑到住宅结构的抗震性能，需要进行抗震设计，提高结构的整体抗震能力。
5. 框架分析：利用3D3S软件进行框架分析，分析结构在各个工况下的承载能力和变形情况。
四、计算结果分析
根据3D3S软件的计算结果，对冷弯薄壁钢住宅结构进行分析：
1. 结构强度：通过计算，可以得到结构的受力情况，判断结构强度是否满足设计要求。
如弯矩、剪力、轴力等参数的大小与构件的截面尺寸和材料性能的匹配情况等。
2. 结构稳定性：分析结构在不同荷载工况下的稳定性，包括整体稳定、局部稳定等方面。
3. 构件节点：对结构中的节点进行分析，判断其承载能力和破坏形态，以确保节点处的连接可靠性。
4. 抗震性能：分析结构在地震作用下的受力情况，判断其抗震性能
是否满足要求。
5. 结构可靠性：通过计算，评估结构的可靠性和安全性，即结构在
使用寿命内是否能够满足工程要求。
五、工程实践与案例分析
以具体的冷弯薄壁钢住宅工程为例，对其进行实际计算和分析。
根
据项目的具体要求和设计参数，在3D3S软件中进行模型的建立、计算
和分析，得到相应的计算结果。
通过与实际施工情况进行对比、验证，进一步了解冷弯薄壁钢住宅结构的可行性、稳定性和经济性。
六、结论
综上所述，通过3D3S软件对冷弯薄壁钢住宅结构进行计算分析可
以得出以下结论：
1. 冷弯薄壁钢结构具有较好的重量和强度比，适用于中低层住宅建筑。
2. 冷弯薄壁钢结构的节点设计和抗震设计需要特别注意，确保其安
全可靠性。
3. 3D3S软件作为一种常用的结构分析软件，可以对冷弯薄壁钢住
宅结构进行可靠的计算分析。
4. 工程实践与案例分析对于验证计算结果的准确性和建筑结构的可行性具有重要意义。
冷弯薄壁钢住宅结构作为一种新型建筑结构体系，具有广阔的应用前景。
通过科学的计算分析和工程实践，可以进一步完善和提高该结构的可行性和稳定性，为建筑领域的发展做出贡献。