3D3S通用钢结构分析和设计软件共46页
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
高层高层钢结构分析计算软件及实例分析修改后剖析
3.3.1.1 通用软件介绍——ADINA
ADINA和ADINAT是两个可相互配合使用的结构分析和热 分析程序系统。它是在美国麻省理工学院K.J.Bathe教授 指导下，总结SAP和NONSAP程序编制经验，并结合有限元 和计算方法的发展而研制成功的大型结构分析程序系统。 ➢线性静力、动力问题 ➢非线性静力、动力问题 ➢稳态、瞬态温度问题
分析修改后剖析
兰州铁道 学院土木 建筑学院
中国建筑 西北建筑 研究院
清华大学 土木工程 系
北京市建 筑设计院
NLDYA CANNY99
TAT ANSYS
大连远洋大厦
51层，地下4层，总高200.80m，大厦A座建筑 面积74048m2，6层以下为钢骨混凝土柱与钢 筋混凝土梁组成的外框架，内筒为钢砼剪力墙 。第7～5l层为钢结构外框、钢砼剪力墙核心 筒。第7层为过渡层。
MSC公司自1963年开始从事计算机辅助工程领域CAE 产品的开发和研究。1969年推出了其第一个NASTRAN版 本, 即我们所知的NASTRAN Level 12。 ➢静力分析 ➢屈曲分析 ➢动力学分析 ➢非线性分析 ➢ 热传导分析 ➢空气动力弹性及颤振分析 ➢流-固耦合分析 等
高层高层钢结构分析计算软件及实例 分析修改后剖析
高层高层钢结构分析计算软件及实例 分析修改后剖析
3.3.1.2 专业软件介绍——ETABS
ETABS程序是高层建筑结构空间计算的专用程序，是在 TABS程序的基础上，增加了求解空间框架和剪力墙的功 能，能在静载和地震荷载作用下对高层建筑做弹性计算的 程序。但是有明显的缺陷，比如没有考虑P－△效应，也 不能将计算结构的总反应量的输出，但是这些缺陷在 ETABS的微机版Super－ETABS上得以改进。
3D3S雨棚钢结构建模操作步骤(懒人小白版)共计39步
3D3S雨棚钢结构建模操作步骤1、结构建模2、右视图3、输入命令L，输入坐标（0,0,0），输入高度，复制形成竖向框架。
4、俯视图或者西南轴侧图，完成框架建立。
5、顶部命令行：结构建模——添加杆件——截面名称——截面库——薄壁截面——矩形空心型钢——加载截面——确定（如果是曲线，在定义杆件时就会出现等分的命令框）6、如果方管角度不对。
顶部命令行：结构建模——转角——增加转角——定义。
7、如果变截面工字钢大小头不对。
顶部命令行：显示查询——构件信息——线单元——局部坐标。
（前提保证坐标体系Z轴朝上）。
顶部命令行——结构建模——方位——勾选2轴沿Z轴——选择模型单元放置参数——绕1轴转180度。
8、顶部命令行：结构建模——打断——相交打断——选择打断——框选所有构件。
9、顶部命令行：结构建模——删除重复节点。
（如果有重复节点的话）10、顶部命令行：结构建模——支座——固定支座——选择节点定义约束——框选节点。
（钢梁与结构连接处）11、顶部命令行：结构建模——支座——活动支座——选择节点定义约束——框选节点。
（拉杆与结构连接处）12、顶部命令行：结构建模——刚接铰接——选择一端有圆圈的——选择预释放单元（拉杆）。
拉杆与钢梁是铰接。
(小杆与大杆连接为铰接时，结构建模——刚接铰接——选择预释放单元。
显示查询——线单元——单元释放（验证单元释放的端头是否正确）13、顶部命令行：施加荷载——荷载工况——风、工况号1，添加——风、工况号2，添加——屋面活、工况号3，添加——雪、工况号4，添加——屋面活、工况号5，关闭。
14、先加集中荷载，1米一个。
顶部命令行——打断——打断前端杆件，每段小于1米。
顶部命令行：施加荷载——节点荷载——双击——工况选择5——PZ填-1——施加荷载——选择点15、内部参考点：打叉（或画竖线）16、顶部命令行：施加荷载——导荷范围——双击添加导荷载——工况选择0恒——荷载均布值：0.5KN/㎡——双向导到节点（或杆件）——确定。
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入门教材ppt课件
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总体信息＼构件查询＼总用钢量
返回
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16
按杆件属性显示
返回
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显示参数＼显示颜色
返回
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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
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建立截面库
演示
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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
例题必要操作过程
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
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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）
下一张
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添加杆件
返回
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打断
返回
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结构体系
返回
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从文件读入数据
返回
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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
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。
STS,3D3S,STCAD,MST2006,结构计算软件对比
STS,3D3S,STCAD,MST2006,结构计算软件对比软件功能PK之管桁架结构纵观国内钢结构软件，能对桁架结构进行前处理分析验算，后处理节点设计出图的有STS、3D3S、STCAD、MST2006，下面就我个人所用理解从建模以及模型编辑、荷载添加以及编辑、分析验算、后处理节点设计、后处理出图、附加功能等六部分分别进行PK：一，建模以及模型编辑1，STS桁架模块能方便建立各种平面三角形、梯形、矩形桁架，弧形桁架建模不方便，不能建立空间桁架模型，在PKPM的平台上，模型编辑不方便；可上部桁架与下部结构整体建模；屋主小评：STS桁架模块不能建立空间桁架模型是一个缺憾，可以通过定义单元截面为空间组合截面来模拟，不过有一定的误差。
2，3D3S最新版本的桁架模块，可以方便参数化的建立任意形状的平面、空间桁架，程序内置丰富的模型库，多种腹杆形式，自动定义腹杆两端约束条件；由于建立在CAD平台上，3D3S的模型编辑功能非常方便，可用CAD命令对模型进行任意的编辑，可从CAD导入三维模型转化为结构模型；可上部桁架与下部结构整体建模；屋主小评：3D3S9.0版本的桁架模块在建模以及编辑是比较完善的，截面定义、分组相当方便。
3，STCAD是上海交通大学结构工程研究所研发的一个多功能结构设计软件，建模上提供最丰富的模型参数，可参数化建立各种平面、空间桁架模型；模型编辑功能齐全；可从CAD三维模型DXF文件导入建立模型；可上部桁架与下部结构整体建模。
屋主小评：STCAD的建模以及模型编辑功能都比较强，但是操作上比较不便，截面定义、分组繁琐。
4，MST2006的桁架建模必须依托网架模型库，在网架模型上进行编辑得到相应的桁架模型。
屋主小评：MST2006并无专门的桁架模块，模型建立比较麻烦。
第一轮PK，3D3S胜出。
二，荷载添加以及编辑1，STS桁架模块中，可输入单元、节点荷载，无面荷载转化为节点荷载功能，风荷载添加不方便；荷载编辑灵活，可任意编辑单元、节点荷载；内置常用荷载组合，但灵活性不够。
钢结构设计软件3D3S-多高层模块讲解
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；
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节点三维实体生成
节点设计 柱脚设计 牛腿设计
节点编辑
施工图生成
节点归并 构件编号 施工图创建
施工图布置
围护结构设计
围护结构布置
地脚锚栓布置
柱下全部假定以上值
抗风柱下全部假定以上值
屋面支撑布置
总体/屋面信息
墙面信息——A轴
墙面信息——C轴
山墙信息——1轴
山墙信息——11轴
支撑+系杆
空间刚架
围护+基础
轻型钢建筑
轻钢结构的计算模型建立
轻型门式刚架结构
忽略蒙皮效应
空间刚架
忽略空间共同作用效应
平面门式刚架 忽略柱脚与基础
之间连接的弹性刚度 铰接或刚接支座的平面门式刚架
门式刚架设计流程
主刚架设计 后处理节点设计 主刚架施工图生成 围护结构布置 围护结构构件设计 围护结构施工图生成
围护结构构件设计
屋面檩条设计 墙面檩条设计 支撑设计 抗风柱设计
围护结构施工图
锚栓布置图 结构布置图 围护结构布置图
一些特例
例子1
有夹层的门式刚架建立
夹层设置 夹层节点设计
例子2
有混凝土柱子的门式刚架建立
混凝土柱子截面定义 柱子上端单元释放 变截面构件的方位设置和偏心设置
地震：7度，场地土Ⅳ类，第一组
平面布置图
立面布置图
立面布置图
刚架剖面图
后处理实体
围护结构布置
主刚架设计
主刚架包络图及基本形式
门式刚架信息输入
门式刚架信息输入
门式刚架信息输入
门式刚架信息输入
门式刚架快捷生成的内容
单元截面:
柱
有牛腿：等截面工字钢 无牛腿：变截面工字钢
梁
一台吊车的组合见上图
多台吊车组合原则：
1、同跨不超过2台
2、多跨不超过4台
3、最多考虑两台吊车水平荷载 4、有上下层吊车时，上层空载
门式刚架荷载输入Ⅲ——地震
门式刚架荷载输入Ⅳ——组合
设计验算
CECS规程的选用
柱脚铰接：采用查表法 柱脚刚接：一阶分析法
后处理实体模型节点设计
连接计算的参数选择
一个例子
本工程为单跨单层钢结构建筑
跨度24米，柱距6米，总长度60米，檐口高度6.8米，牛 腿标高5.0米，女儿墙标高8.6米；
建筑布置见建筑平面、立面图； 恒载0.2，活载0.3，基本风压0.55； 吊车荷载2台
起重量5t，吊车重量60.5，最大轮压45，吊车宽度3.5，轮距3 起重量3t，吊车重量27.2，最大轮压25.8，吊车宽度2.5，轮距2
分段梁两端：变截面工 字钢
其余：等截面工字钢
单元放置方位:
柱：外表面平齐 梁：上表面平齐
节点支座形式:
有牛腿：刚接 无牛腿：铰接
材性：Q345
结构体系：平面框架
门式刚架平面外稳定计算长度
aa
隅撑 梁
檩条
门式刚架快捷生成的荷载
恒载：沿外表面均布，工况号0； 活载：沿屋面均布，不考虑活荷载最不利
布置，工况号1； 风载：考虑左风、右风两个工况，工况号2
和3。 对于敞开式厂房，根据风荷载的敏感效应，
需要考虑风压力和风吸力，那么就有四个 工况。
门式刚架基本荷载输入Ⅰ——活载
活荷载一般不考虑最不利布置，当确需考虑时， 拆分方法如上所示
门式刚架荷载输入Ⅱ——吊车
门式刚架荷载输入Ⅱ——吊车
第三部分 门式刚架模块
罗晓群
同济大学土木工程学院 luoxiaoqunsina 二00四
门式刚架组成
主结构 —— 横向刚架、楼面梁、托梁、 支撑体系；
次结构 —— 屋面檩条、墙面檩条 围护结构—— 屋面板、墙面板 辅助结构—— 楼梯、平台
门式刚架名词
门式刚架结构功能形成原理
梁柱通过高强螺栓连接 平面门式刚架
例子3
手工添加摇摆柱的门式刚架建立
结构的添加 摇摆柱：柱底铰支座，柱顶铰接的柱子，不承担结构的抗侧力
ห้องสมุดไป่ตู้