SAP2000幕墙结构设计工程案例 - 提纲(屈铮)
基于SAP2000线性屈曲分析教程

• 线性屈曲分析基础
• 对于线性屈曲分析,下面的特征值方法用来得到屈曲载荷乘子li:
结构弹 K li KG ψi 0
性刚度 矩阵
li : 特征值(临界荷载)
• 这个结论在分析中有一些相对的假设: – [K]和[KG] 是常量: • 假设为线弹性材料行为 • 应用小变形理论,并且不包括非线性特性 • 基于载荷{F}的响应是一个线性的关于li的函数 – 附加的约束条件: • 不允许非零位移约束或热载荷
• 钢结构常因为个别杆件失稳而导致整个结构塌落,故稳定问题 是钢结构的
核心问题之一。对于钢结构构件,稳定计算比强度计算更重要。
F
F
Stable
Unstable
一、屈曲分析背景
• 特征值或线性屈曲分析预测的是理想线弹性结构的理论屈曲强度(分歧 点).
• 特征值方程决定了结构的分歧点。教科书上相应的方法近似于线弹性 屈曲分析方法.
K K G U P
• 假如认为分析是线性的,可以对载荷和几何刚度矩阵同时乘上一个λ:
K l i K G U l i P
• 在一个屈曲模型中,位移可能会大于(U+ψ)而荷载没有增加,所以有:
K l i K G U + ψ l i P
• 以上两方程相互代入,得:
K l i K G ψ 0
导出sap2000文件
Etabs结构总信息位置
Etabs查看结构中信 息位置
5、sap2000模型导入及处理 首先需要对s2k文件做以下处理: (1)删除节点弹簧信息,如右图绿色部 分所示,搜索关键字spring,然后将spring 及以下的数据删除。 (2)删除PDELTA信息,如右下图绿色部 分所示,搜索关键字PDELTA,然后将PDELTA 及以下的数据删除。
(完整word)SAP2000案例操作教程.docx

一、模型简介
原有钢筋混凝土框架结构为一教学实验楼,长39.6m ,宽15m ,房间开间为3.6m ,进深为6m ,底层层高4.5m ,其他层层高3.6m。结构平面布置如图1所示。上两层为加层轻型钢节后,原框架混凝土C35 ,弹性模量E =3.15e10 ,泊松比ν=0.2 ,密度ρ=2500。加层钢结构Q235B ,设计强度f =215MPa ,弹性模量
每层楼受到一个100kN /m2的集中力荷载。
图1
原框架梁柱截面
加层构件截面
结构
平面
编号
截面规格(mm)
编号
截面规格(mm)
布置
图
Z
500
×500
GZ
220×112×9.5×12.3
表1
L1
250
×650
GL
500×162×16×20
原钢
筋混
L2
250
×500
ZC
75×8
凝土
框架
及钢
结构构件截面
二、模型建立
1.确定模板参数
2.编辑轴网
3.定义材料
混凝土
钢材
4.截面定义
5.楼板定义
6.荷载定义
7.约束修改
8.截面分配
9.中间跨添加十字形柱间支撑
10.添加楼板
11.划分楼板
12.荷载添加
三、运行结果
1.轴力
最大轴力为11580kN
2.应力
最大主应力值在40.1MPa
3.变形
4.弯矩
杆单元最大3-3弯矩值为384kN m
四、结果检验
由于结构复杂,通过最大杆件轴力进行检验。
软件计算最大轴压力为11580.1kN
01-(sap2000弹塑性静力推覆)-高烈度下防屈曲支撑框架设计实例_魏强

附加防屈曲支撑的框架结构。为了防止与防屈曲支 撑相连接框架部分在大震下破坏严重而影响防屈曲 支撑的大震耗能作用,与防屈曲支撑相连的柱子采用 型钢混凝土柱进 行 加 强 。 除 此 之 外,为 了 减 少 人 字 形 支撑布置对梁产生 的 不 利 影 响 ,将 两 层 撑 分 别 布 置 成 人字撑和倒人字撑,两层组合成 X 形撑,如图 1。
[1] 邢志成. 斜梁桥荷载的横向分布[J]. 中南公路工程,1988, ( 1) : 32 - 41.
[2] 余泉. 多箱式连续小箱梁桥受力特性的分析及其试验研究 [D]. 杭州: 浙江大学,2006.
[3] 王君君. 预制装配式连续小箱梁桥横向分布计算方法的研究 分析[D]. 西安: 长安大学,2008.
误差在 2% 以内,说明 SAP2000 模型是准确的。
表1
YJK / t 7762
结构质量对比
SAP2000 / t 7761
差值 /% 0. 0013
表2
周期 1 2 3
结构周期对比( 前三阶)
YJK
SAP2000
0. 5308
0. 5273
0. 4841
0. 4796
0. 4244
0. 4196
( 3) 弹塑性分析设置。在利用 SAP2000 进行静 力 弹 塑 性 分 析 时,在 主 要 抗 侧 构 件 上 设 置 塑 性 铰,楼 板采用刚性楼板假定,不考虑 P - Δ 效应。参数设置 见表 3。
( 4) 静力推覆曲线。通过静力弹塑性分析计算 得到结构 F - D 曲线,并将其转化为单自由度能力谱, 和大震需求谱曲线绘制在一张图表上,如图 4 及图 5 所示。由此得到大震性能点处结构基底剪力及监测 点( 顶层) 位移,如表 4 所示。
怎样用SAP2000进行屈曲分析

(1)、可绘制在指定控制点的基底剪力对位移曲线。
(2)、可以ADRS格式绘制在指定控制点的基底剪力对位移曲线,其竖轴为反应谱加速度,水平轴为反应谱位移。需求谱可在此点叠加。
(3)、对于Pusቤተ መጻሕፍቲ ባይዱover的每一步,在逐步的基础上,可图形查看铰形成的顺序,彩色显示铰的状态。
定义菜单分析工况选定已有的荷载名在分析类型中选择非线性项在其他参数中对几何非线性参数进行选择选项有pdelta或delta与大变形分析等再选择模态数再选bucking工况选择相应的运行项目即可得到屈曲系数
怎样用SAP2000进行屈曲分析
分类:SAP2000
2007.4.22 15:23作者:燃烧的烟灰|评论:0|阅读:842
(4)、对于Pushover的每一步,在逐步的基础上,可图形查看构件内力。
(5)、沿Pushover曲线的每一点的表格化的基底剪力对位移值,在某些铰属性的力-位移曲线特定的点处铰的数目,可在屏幕查看、打印或保存至一个文件。
(6)、能力谱的表格值(ADRS能力和需求曲线),有效周期和有效阻尼可在屏幕查看、打印或保存至文件。
第二类的稳定分析的方法可用PUSHOVER分析,但我个人感觉它方便于结构物在地震作用下的屈曲分析。pushover分析法从意义上说是静力非线性分析方法(Nonlinear StaticProcedure),静力非线性分析就是结构分析模型受到一个沿结构高度为某种分布形式逐渐增加的侧向力或侧向位移,直至建筑物倾覆为止,控制点一般指形心位置;目标位移为建筑物在设计地震力作用下的最大变形。而SAP和ETABS中的PUSHOVER分析基于FEMA-273和ATC-40。ATC-40为学术报告,它对PUSHOVER分析方法给出了一套完整的详细说明及示例。FEMA-273采用目标位移法,用一组修正系数,修正结构在“有效刚度”时的位移值,以估计结构非线性位移。ATC-40采用承载力谱法,先建立5%阻尼的线弹性反应谱,再用能量耗散效应降低反应谱值。
Sap2k钢结构设计手册(中文资料)

SAP2000钢结构设计手册(中文资料)2003年4月目录第一章绪论1.1概述1.2本书的组织第二章设计方法2.1设计荷载组合2.2设计和校核位置2.3 P-△效应2.4单元无支撑长度2.5有效长度系数2.6 可选的单位制第三章 AISD-ASD89规范3.1设计荷载组合3.2截面分类3.3应力计算容许应力计算受拉容许应力受压容许应力受弯屈曲弯扭屈曲受弯容许应力I型截面槽型截面T型和双角钢截面箱型截面和矩形管截面扁钢单角钢一般截面容许剪切应力3.4应力比计算轴向和受弯应力剪切应力第四章 AISC-LRFD93规范4.1设计荷载组合4.2截面分类4.3计算荷载系数4.4名义强度计算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。
在程序提供的交互环境下,用户能查看结构的受力状况,对设计作适当的调整,比如修改单元属性及重新验算结果而无须重新启动结构分析。
只要在单元上点击鼠标就可以查看到详细的设计信息。
图形和表格形式的结果的在屏幕输出的同时可随即打印输出。
程序广泛支持最新的国内外设计规范,用来进行钢结构和混凝土结构构件自动设计和校核。
当前版本支持以下钢结构设计规范:●U.S.AISC/ASD(1989),●U.S.AISC/LRFD(1994),●U.S.AASHTO LRFD(1997),●Canadian CAN/CSA-S16.1-94(1994),●British BS 5950(1990), and●Eurocode 3 (ENV 1993-1-1).设计基于用户指定的荷载组合,但是,程序提供了所支持的各种规范所对应的缺省的荷载组合。
SAP2000之玻璃幕墙结构分析

SAP2000之玻璃幕墙结构分析1. 背景随着建筑行业的发展,越来越多的高层建筑出现在城市中心区域。
其中,玻璃幕墙建筑因其外观美观、采光良好、能源节约等优点,受到了广泛的关注和推崇。
但是,由于其结构复杂、受风荷载影响较大等因素,玻璃幕墙结构分析变得非常重要。
在这里,我们将介绍如何使用SAP2000软件进行玻璃幕墙结构分析。
2. SAP2000软件SAP2000是一款常用于结构分析和设计的有限元分析软件,这个软件有着数十年的发展历史,其在结构分析领域拥有广泛影响力。
在使用SAP2000对玻璃幕墙进行分析时,我们需要了解软件的基本操作和功能,以便准确地进行模拟和分析。
3. 玻璃幕墙结构分析在进行玻璃幕墙结构分析前,我们需要了解幕墙的各个部分和参数。
一般来说,玻璃幕墙由玻璃、金属框架、支撑支架等组成。
在进行SAP2000模拟时,我们需要将这些参数进行数值化,以便输入到软件中进行分析。
在输入完数据后,我们需要按照一定的步骤进行计算。
具体来说,我们需要进行以下几个步骤:1.建立模型在这个步骤中,我们需要将输入的幕墙参数进行建模,并进行材料属性的设定。
在建立模型时,我们需要特别注意支架的位置和结构,以便模拟出最准确的结果。
2.施加载荷在这个步骤中,我们需要按照实际情况设定荷载类型和荷载大小。
在玻璃幕墙中,风荷载是一个非常关键的因素,需要进行专门的计算和分析。
3.进行分析在进行分析时,我们需要使用SAP2000的求解器进行计算,并根据计算结果进行调整。
在这个过程中,需要特别注意幕墙的刚度和稳定性,以便得到最准确的结果。
4.输出结果在完成分析后,我们需要将分析结果输出成图表或者表格形式,以便更好地进行分析和研究。
4.基于SAP2000软件进行玻璃幕墙结构分析是一种准确可靠的方法。
通过这种方法,我们可以更好地了解幕墙结构的受力特性和参数变化规律,从而更好地进行设计和改进。
当然,需要注意的是,这种方法需要一定的结构知识和计算基础,以便正确地进行模拟和分析。
玻璃幕墙单元体立柱的受力分析
玻璃幕墙单元体立柱的受力分析摘要:带竖向装饰条的单元体是工程中经常应用的一种截面形式, 对带竖向装饰条的单元体立柱的受力分析,可为类似工程提供参考。
关键词:带竖向装饰条的单元体立柱受扭单元立柱1概述随着经济的发展,以及业主对工程质量的要求越来越高,单元式玻璃幕墙在工程上已广泛应用。
而单元式幕墙的计算还存在不少问题,尤其是带竖向装饰条的单元体,本文通过有限元软件sap2000建立整体模型来分析带竖向装饰条的单元体的受力情况。
2 工程概况工程名称:梅陇南方商务区项目办公楼幕墙工程建设地点:上海市闵行区梅陇镇,东至万源路、南至闵虹路(规划路)、西面为规划绿地、北面为规划街坊路。
工程概况:塔楼幕墙顶标高149 m,共30层,标准层高4.5 m;结构设计使用年限:50年地面粗糙度类型:B类基本风压:0.55 KN/m2(按50年一遇)基本雪压:0.20 KN/m2(按50年一遇)抗震设防烈度:七度抗震设防设计基本地震加速度:0.10g3 外幕墙特点单元体高度H=4.5 m,宽度B=1.5 m,竖向装饰条宽度310 mm,通过10 mm 厚转接件连接到单元体公料上,单元公立柱上端设置限位卡码、下端在水槽料上设置铝合金卡码来传递竖向装饰条产生的侧向荷载。
(图一)单元体幕墙局部节点效果图(图二)单元体支座位置节点效果图(图三)单元体横剖节点图(图四)支座位置单元体横剖节点图4 计算模型通过建立两跨整体模型来分析竖向装饰条对单元立柱影响,X方向约束位于公立柱上,母立柱X方向可滑移;上单元立柱的正面荷载、侧向荷载通过下单元上横梁传到下单元的立柱上,通过耦合两跨立柱上两点来实现上单元立柱与下单元横梁共同位移(通过跨来模拟单元体上下插接位置的传力情况)。
因为单元体挂接在主体上,挂接点不能承受扭转,需通过横梁来传递扭转,故计算模型中需把横梁当做刚接来考虑,计算简图如图六所示。
(图五)单元大样图(图六)计算简图5 荷载计算分析5.1荷载计算立柱承受正面荷载,荷载分格宽度B=1.5m,按刚度分配到单元体公母立柱上;竖向装饰条通过连接件以集中荷载的方式传递到立柱公料上,荷载传递路线如图七所示。
结构软件SAP2000学习实例概要
一、问题描述已知结构为一栋七层框架结构。
结构尺寸如下图所示,混凝土强度等级为:1~5层采用C40;6、7层采用C30,恒载按实际梁、板、柱实际重量计算,不考虑装饰荷载,活荷载按2KN/m2考虑,不考虑风荷载。
对El Centro波(1942,NS分量,峰值341.7cm/s2)进行调整,满足七级的地震的加速度幅值。
求结构在小震和罕遇地震作用下的时程反应性能(包括层位移、层间位移、层间位移角、基底剪力及结构的出铰情况和破坏机制)。
七层框架结构图梁配筋图柱配筋图(HPB235全部换成HPB300)1二、模型建立2.1建立初步模型打开sap2000,把系统单位设置为,创建新模型,选择三维框架,在对应空格如下填写模型基本数据:勾选(使用定制轴网间距和原点定位),编辑轴网,按题目模型要求设置,并指定底层节点约束为固端。
22.2定义材料选择定义—》材料—》快速添加材料,添加C30、C40混凝土和HRB335、HPB300钢筋,由于方法类似,这里只给出HRB335图片:2.3 框架截面的定义、指定、剖分这里的截面包括不同尺寸,不同配筋,不同混凝土强度,不同位置的各种截面。
根据一到五层的混凝土强度等级不同,边梁和主梁的楼板加强作用不同,主梁和次梁的截面尺寸不同,总共可以划分为以下八种不同截面:(1)一到五层的中间主梁(B-300X500-D-C)(2)六到七层的中间主梁(B-300X500-G-C)(3)一到五层的中间次梁(B-300X450-D-C)(4)六到七层的中间次梁(B-300X450-G-C)(5)一到五层的边次梁(B-300X450-D-S)(6)六到七层的边次梁(B-300X450-G-S)(7)一到五层的柱子(C-D)(8)六到七层的柱子(C-G)例如:选择定义—》截面属性—》框架属性—》添加新属性—》concrete—》矩形:把截面名称改为B-300X500-D-C:3选择属性修正,把中梁的绕3轴惯性矩修正为2:选择配筋混凝土,给梁配上钢筋:同样的方法设置好柱的截面和配筋:4定义好框架截面属性后把各个截面类型指定给其对应的构件,并指定自动剖分。
SAP2000之玻璃幕墙结构分析
玻璃幕墙结构SAP2000可以对索结构及玻璃幕墙进行建模和分析,在建模和分析时有一些需要注意的地方:1.索的模拟实际的索和SAP2000中的框架单元,在截面属性上存在一些不同,索是柔性的,不能抵抗弯矩作用,在分析时忽略其抗弯刚度。
因此在建模过程中,我们可以用修正截面属性的办法通过框架单元来模拟索,具体做法是将框架截面属性中的“围绕2轴的惯性矩”和“围绕3轴的惯性矩”设为一个较小值,例如0.1。
2.预应力的施加在SAP2000中可以通过施加应变荷载或温度荷载模拟索中的预拉力。
索的弹性模量E和应变比ε有如下关系:N = ε X E X A温度和应变比也有如下关系:ε = α X △T所以:ε = N / (E X A),△T = N / (α X E X A),ε为材料的线膨胀系数在支座固定的情况下降温或施加收缩应变,都将在索中产生拉力。
3.非线性分析对于拉索这种柔性体系的分析,需要用到SAP2000的非线性分析功能。
在分析时应该选择“几何非线性参数”中的“P-∆和大变形”选项,同时应将模拟索的框架单元剖分为足够小的单元,以保证在每个单元内的相对转动较小。
4.荷载和作用根据《点支式幕墙规程》(CECS 127:2001)5.3.1条规定,结构需要按下式考虑荷载和作用的效应组合:对于非线性分析,分析结束时的结构状态/刚度矩阵一般不等于结构的初始状态/刚度矩阵,所以各非线性分析工况的结果一般不能叠加。
对于荷载和作用的效应组合,必须正确安排非线性分析工况的先后次序,后一个非线性分析工况应从前一个非线性分析工况结束时的状态/刚度矩阵开始。
这样可以保证后一个非线性分析工况是在前面的非线性分析工况结果上叠加,因此最后一个非线性分析工况里就包含了前面分析的所有结果,从而得到多个荷载和作用在非线性分析下的效应组合。
5.主要控制指标和因素根据《点支式幕墙规程》5.2.7条规定,索的挠度应控制在l/300以内(l为支承结构的跨度),同一块玻璃面板各支点位移差值和玻璃面板挠度应控制在b/100以内(b为玻璃面板的长边长度),索中拉力不大于最小整索破断拉力的1/2.5。
sap2000使用心得..教学提纲
sap2000对混凝土楼板的处理建筑结构中,楼板通常用膜单元来模拟,因为膜单元具有平面内的刚度。
板单元力学行为与膜单元相反,只具有平面外的刚度,通常用来模拟地基梁。
壳单元的力学行为膜单元与板单元之和在建筑结构分析中,对于一般平面布置规则、楼板没有过大面积开洞的结构体系中,混凝土规范允许假定结构平面内的刚度无限大,即采用刚性隔板假定。
sap楼板在默认的情况下为弹性楼板,可以通过DIAPHRAGM来实现结构平面内无限刚性的假定。
该约束用于:1、模拟建筑结构混凝土楼板或者混凝土填充板,这种板拥有很大的平面内刚度。
2、模拟桥梁上部结构的隔板,这些楼板一般具有很大的平面内的刚度。
此外,要注意隔板约束的节点必须在一个平面内,否则,该约束将会有效地束缚节点面外弯曲,会使结构变刚,与实际不符。
sap2000入门栏2005年精华贴整理作者:tumugg 提交日期:2006-7-3 10:52:001、局部坐标系在sap2000中点、线、面等单元都有局部坐标系,且用了三种颜色(红、蓝、白)来表示其局部坐标。
但我不明白这三种颜色究竟谁代表了axial 1、 axial 2、axial 3?答:(a)红色----1轴、白色----2轴、蓝色----3轴。
king.zk(b)局部坐标系的规定如下: 1轴为轴向,从i点到j点。
当杆件为水平时,2轴的方向与整体坐标系的z轴正向一致;而当杆件为竖直时,2轴方向与整体坐标系X轴正向一致,3轴为右手螺旋规则,依据1、2轴而定。
lijianning2、SAP2000软件在建立模型时,无法考虑箍筋间距和箍筋直径大小,软件仅能就所配置的端面大小给予适当的箍筋量,而在实际工程中是要考虑这些的,涉及到截面剪力强度大小计算等问题。
想问的是,现在很多设计院和研究所已将SAP2000用于实际工程的设计和抗震性能评估,这些结果可靠吗?不知SAP新版本会不会解决这个问题?2005-04-19答:在实际设计的时候,sap会给出所需要的剪切钢筋面积,这与截面设计时候是否有箍筋没有关系。
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SAP2000幕墙结构设计工程案例
基于《SAP2000在建筑异形幕墙工程中的设计实例解析》著作中
的案例解析(提纲)
(中国门窗幕墙专家学者设计师协会、港湘建设有限公司屈铮)
一、SAP2000幕墙结构设计解析思路
前言
历时七年,把多年来的建筑幕墙设计与施工经验,通过不断地积累、整理、研究、论证、总结,才完成了这部由多个(21个)不同类型的已竣工的、非常规幕墙实例编著成的专著《SAP2000在建筑异形幕墙工程中的设计实例解析》。
本著作至少有5个亮点:
1.在行业内率先把铝单板幕墙定义为非线性分层壳(单层)模型进行分析计算;
2.在行业内率先用风工程学原理,把采光顶风荷载利用风压系数,分区域直接导入模型进行分析计算;
3.为我国高层建筑为何不宜采用平开方式,建立了分析计算模型提供了理论依据。
4.大跨度钢结构(包括钢板肋)幕墙,均按钢构规范计算了其稳定性并进行了校核;
5.双曲面幕墙或单层网壳结构,进行了人机交互方式,按空间网格规范进行了受力方式、无支撑长度比及有效长度系数修正设计。
1.目的
让对幕墙结构设计有兴趣、但相关理论基础知识弱一点的初学工程技术人员,一看就基本明白、动手就渐渐学会,边熟悉相关理论基础知识边学会软件应用操作;让有一定相关理论基础的工程技术人员一看就懂、一动手就会、融会贯通、得心应手。
2.过程及方法
★建立模型
模板建模或CAD导入➩定义材料参数➩定义构件截面➩支座约朿➩构件连接释放➩定义荷载模式➩定义荷载工况荷➩定义荷载组合➩施加荷载➩有限元单元剖分。
★结构分析
有效自由度选项➩运行结构分析➩结构位移分析➩结构内力分析➩支座反力分析。
★结构设计
设置设计首选项和覆盖项➩运行结构设计➩交互式结构构件设计➩设计结果显示与输出(内力、位移、应力比)。
★其他参数
计算出杆件数量、杆件重量、每平方米用材耗量等数据➩为指导预算、施工提供了更
直接的参数。
3.结果
通过本书的学习,能使幕墙工程设计人员达到对于一些特别的、非常规的幕墙能进行结构分析与设计,在满足国家现行规范的前提下,对幕墙工程施工提供设计依据和技术支持,并能对现场施工进行指导。
我们不能因为有了SAP2000程序对建筑幕墙进行了结构分析,得到了计算结果,就以为万事大吉了!在进行结构分析计算后,还必须通过交互式人机对话,根据中国相应的规范进行幕墙结构设计。
不能设想靠简单输入几个参数就想直接出结果,这不是像CAD 那种所见即所得的制图软件。
对于如何设置求解选项、如何指定与施加荷载、如何定义材料、如何确定边界条件、如何评价计算结果、如何迭代式地修改和完善模型等等,这都是需要我们在对程序的基本原理和实现方法有一定理解的前提下才能完成的。
二、SAP2000幕墙结构设计的条件与要求
1.必须了解并熟悉中国建筑及幕墙相关国家规范
由于SAP2000中嵌入中国的“Chinese 2018 规范”,其包括有:
《建筑结构荷载规范》(GB50009)
《建筑抗震设计规范》(GB50011)
《钢结构设计规范》(GB50017)
《混凝土结构设计规范》(GB50010)
《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3)
《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ99)等等,因此运用软件的工程技术人员的对现场所施工的项目相关规范还是要了解并熟悉,否则无法把SAP2000应用到实践中去。
另外目前因SAP2000并未嵌入中国相关的幕墙规范、铝合金结构等规范,因此还需对铝合金型材的结构计算结果进行校核验算,才能正确运用结构分析软件。
2.必须具备有一定的相关理论专业知识
运用SAP2000进行幕墙结构分析与设计时,不仅牵涉了较多的建筑、幕墙规范的相关条文,还要具备有一定的建筑结构力学、材料力学、风工程学、机械原理、金属工艺学等诸多方面的专业知识。
如幕墙杆件(铝型材、钢型材)所受内力与变形是否满足规范设计要求?就要涉及选择用哪个规范中条款的问题。
什么是构件所受的外力、内力、应力?应变?什么是弹性变形、塑性变形?强度、刚度、挠度?位移?冯·米塞斯屈服准则(Von Mises)等效应力对模型有何意义?质量源、模态分析、反应谱函数等等一系列概念与问题,都要求工程技术人员有一定的了解。
如在程序分析中对模型中构件类型(柱、粱、支撑、桁架),程序默认是按构件坐标位置来确定的,即:竖向为“柱”,受力情况只考虑轴力、弯矩、剪力;横向为“梁”,受力情况只考虑弯矩、剪力;斜杆为“支撑”,受力情况只考虑轴力。
那么这些构件在
此模型结构中是否一定与程序默认的一致,这就要根据模型杆件受力情况,有一定的正确判断能力,否则对结构的计算结果有会较大的差异。
3.要有浓厚的学习兴趣与执着的精神
SAP2000学习起来,如果未掌握正确的方法,可能不知道从哪儿下手,感觉很难就有可能放弃,但是你只要有浓厚的学习兴趣与执着的精神,并且按照本著作的实例一步步的重做一遍,由于每个项目的工程设计条件及建筑结构都不一样,千万不能生搬硬套!只能通过借鉴本书所运用的方法与技巧,才可以让有兴趣的幕墙设计工程技术人员,能熟练地运用SAP2000进行幕墙结构分析与设计的同时,也会获得的一定的相关规范与专业理论知识,才能设计出更复杂、更安全、更合理的建筑装饰性幕墙。
从理论上来讲,只要你掌握了SAP2000结构分析方法和原理,则你可在全球任何国家或地区,无论是摩天大楼的建筑结构,还是各种奇形异状的金属结构幕墙,或者是其他复杂的钢结构等等,你将会象庖丁解牛一样,游刃有余地解决结构设计上的很多问题。
三、SAP2000幕墙结构设计实例解析(暂定二例)
(一)钢结构金属铝板结构设计
【实例9】钢结构铝单板转角幕墙结构设计
9.1 工程设计条件
9.1.1 风荷载标准值的计算
9.1.2 风荷载设计值的计算
9.1.3 自重荷载的计算
9.1.4 水平地震作用标准值与设计值.
9.1.5 组合作用效应与组合荷载计算
9.2 建立分析模型
9.2.1 创建模型
9.2.2 定义材料参数
9.2.3 建立导荷“虚面”与指定框架截面
9.2.4 节点支座约束
9.2.5 构件连接释放
9.2.6 定义荷载模式与工况数据
9.2.7 定义荷载组合
9.2.8 施加荷载
9.2.9 指定框架的自动剖分
9.3 结构分析
9.3.1 自由度分析选项
9.3.2 运行分析
9.4 结构设计
9.4.1 人机交互设计
9.4.2 计算结果分析
9.5 铝单板转角幕墙几何非线性分析
9.5.1 建立分析模型
9.5.2 结构分析.
9.5.3 分析结果
9.6 本实例技术要点小结
(二)大型平面钢结构雨篷结构设计
【实例13】悬挑小于5m的大型钢结构雨篷结构设计
13.1 工程设计条件
13.1.1 凤荷载标准值的计算
13.1.2 雨蓬竖向地震作用的计算
13.1.3 雪荷载标准值的计算
13.1.4 雨篷面活荷载标准值的计算
13.1.5 雨篷施工检修荷载标准值的计算
13.1.6 雨篷作用效应组合的设计值
13.2 建立分析模型
13.2.1 创建模型
13.2.2 定义材料参数
13.2.3 建立导荷“虚面”与指定框架截面
13.2.4 节点支座约束
13.2.5 构件连接释放
13.2.6 定义荷载模式与工况数据
13.2.7 定义荷载组合
13.2.8 施加荷载
13.2.9 指定框架的分割与自动剖分
13.3 结构分析
13.3.1 自由度分析选项
13.3.2 运行分析
13.4 结构设计
13.4.1 人机交互设计
13.4.2 计算结果分析
13.5 本实例技术要点小结
参考书目:屈铮《SAP2000在建筑异形幕墙工程中的设计实例解析》。