3D3S V11.0网架网壳结构设计系统手册

钢结构设计软件V11 网架网壳构设计系统手册

济大3D3S发土木程技术公司

201206月

目录

第一章快速入门 (4)

1.1操作顺序 (4)

1.2操作流程图 (6)

第二章网架模块菜单功能文字说明 (7)

2.1结构编辑 (7)

2.2显示查询 (17)

2.3构件属性 (17)

2.4荷载编辑 (17)

2.5内力线性及非线性分析 (17)

2.6设计验算 (17)

2.7 节点设计 (18)

2.8 施工图 (32)

第三章例题 (37)

3.1 螺栓球网架 (37)

3.2焊接球网架 (43)

3.3网架下部为橡胶支座带混凝土柱网架 (45)

3.4网架模块的加锥、及模型包络的功能例题 (49)

3.5网架模块加吊车、辅助孔以及基准孔拟合功能例题 (51)

主要拓展功能：

1.新增了螺栓球加辅助螺孔功能；

2.新增了添加悬挂吊车功能；

3.新增了不同支座刚度模型包络功能，以考虑同一工程中多种边界条件；

4.新增了将网架网壳实体模型转换为CAD实体的功能；

5.新增了网架网壳施工图中标注杆件最大轴力功能；

6.新增了螺栓和套筒强度咨询功能；

7.新增了杆件夹角查询功能及模型最小夹角查询功能；

8.螺栓球节点设计时用户可根据需要选择型号，不用删除库中型号，操作更方便；

9.螺栓球设计中的参数设置更为详细；

10.改进了网架网壳后处理出图功能。

第一章快速入门

1.1操作顺序

一、选择材料库，即构件截面和配件库，包括钢管截面库、球库、锥头库、封板库、螺栓库等；

二、使用结构编辑中的新建网架网壳菜单，快速生成网架模型（如图一）；生成的模型的高度方向为世界坐标系的z方向；

三、利用ACAD的命令和3D3S提供的起坡、移动节点到直线、曲线、圆弧等命令，对网架进行编辑，形成异型模型（如图二）；

四、使用结构编辑—添加杆件菜单，在已有模型基础上添加其它构件，比如添加柱（如图三）；在直接画杆件前双击列表中的截面名称，柱截面定义为矩形截面；构件全部添加完成后使用“删除重复单元节点”命令；

五、使用构件属性－支座边界菜单，定义网架下弦周边点为铰接支座（X、Y、Z约束），柱底节点刚接（X、Y、Z、绕x、绕y、绕z约束）（如图四）；

六、转换到XZ视图，使用部分显示命令，显示上弦平面所有杆件（如图五）；

七、使用荷载－添加杆件导荷载命令，双击输入恒载面荷载（工况0）、活载面荷载（工况1），选择双向导到节点；选择受荷范围按钮，在屏幕中选择当前显示的上弦平面的所有杆件后，关闭退出；八、荷载—生成封闭面，在封闭面已生成后按继续执行自动导荷载；使用显示查询－按工况号显示导荷载菜单，在屏幕中可以显示出面荷载作用的所有封闭面，可以使用ACAD的SHADE命令来进行消隐观察（如图六）；点击取消附加信息显示和全部显示开关，恢复整体模型的显示；

九、使用显示查询－按显示节点荷载菜单，在屏幕中可以显示出最终作用的所有节点荷载（如图七）；

十、结构编辑—结构体系菜单，把默认的空间桁架修改为空间框架，使用构件属性－单元释放菜单，把网架部分的所有构件绕2、3轴转动释放；

十一、使用构件属性—选择柱构件，把材性设定为混凝土C30；

十二、地震荷载输入：荷载—地震荷载参数，选择七度区；

十三、分析内容选择和计算，选中地震计算和线性分析，确定后进行地震荷载计算和结构线性内力计算：

十四、选择规范，选择所有网架构件为网架规范，设计验算中选中所有网架构件，使用构件优选；

十五、节点设计—焊接球设计，选择网架部分的所有节点进行焊接球设计；

十六、施工图—网架三维实体图，显示已经设计完成的网架和焊接球；十七、施工图—进行球节点详图、网架布置图和材料表绘制。

1.2操作流程图总体流程图：

第二章网架模块菜单功能文字说明

2.1结构编辑

2.1.1 网架材料库

步骤：按“网架材料库...”菜单，弹出如下对话框，选择一种材料库，按确定后读入相应材料库。其中，材料库1为3D3S7.0及以前版本的材料库，材料库2为3D3S8.0新加的材料库，材料库3为3D3S9.0新加的材料库，是目前国内最常用的材料库；材料库的具体内容包括：钢管型号、锥头（封板）、球（空心球、实心球）、螺栓、套筒。

说明：因为网架的钢管型号和锥头、封板、螺栓等配件一一对应，所以如果用户新增了当前网架材料库中没有的钢管型号（如 102x5.0），就需要在锥头库中添加相应的锥头，否则螺栓球节点设计时会提示钢管找不到对应锥头。

2.1.2 新建网架网壳

步骤：按“新建网架网壳”菜单，弹出如下对话框，选择一种网架或网壳类型，输入相应参数，按确定即完成结构建模。

一、网架结构的形式：包括三大类双层网架和三层网架

1．四角锥体系双层网架：正放四角锥网架、正放抽空四角锥网架、单向折线形网架、斜放四角锥网架、棋盘形四角锥网架、星形四角锥网架；

2．平面桁架系双层网架：两向正交正放网架、两向正交斜放网架、三向网架；

3．三角锥体系双层网架：三角锥网架、蜂窝形三角锥网架；

4．三层网架：

两向正交正放三层网架——下层支承、两向正交正放三层网架——中层支承、两向正交正放三层网架——上层支承、正放四角锥三层网架、正放抽空四角锥三层网架、斜放四角锥三层网架、上正放四角锥下正交正放三层网架；

注意：

1．某些形式的网架本身来讲是几何可变的，需要选用合适的支座形式，点支承和周边支承等。必要时三层网架还要添加合适的边桁架，以保证网架的几何不变性；

2．两向正交正放网架的两个方向网格数宜布置为偶数，如为奇数，桁架中部节间为交叉腹杆，相交处节点应为刚接，否则为机构。某些网架在支承平面设置水平斜杆时也同理；

3．3D3S网架软件提供了七种形式的三层网架，三层网架的形式还可以有很多。使用者可以根据需要分别建立两个相同或不同类型的双层网架，然后将它们合并到一起，当然第一个网架的下弦布置应与第二个网架的上弦布置吻合，得到一个新的三层网架形式。

二、网壳结构的形式在列表框中软件一共提供了较为常见的24种网壳形式，其中单层网壳10种，双层网壳14种。现对每种网壳形式的参数加以简单说明：