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【鋼結(jié)構(gòu)·技術(shù)】各種鋼結(jié)構(gòu)類型選用設(shè)計(jì)軟件的指南

【鋼結(jié)構(gòu)·技術(shù)】各種鋼結(jié)構(gòu)類型選用設(shè)計(jì)軟件的指南

1.平面框架:限多層以下及平面規(guī)則時(shí)可選PK(建研院),PESCAD(機(jī)械院)等,這些設(shè)計(jì)軟件是采用切榀二維平面框架計(jì)算的,有靜動(dòng)力分析和最不利內(nèi)力組合。

  

2.平面排架:限單層工業(yè)廠房有多臺(tái)吊車,可選用PK(建研院),BENT(機(jī)械院)等程序,這些程序有多臺(tái)吊車的最不利組合,多跨地震力計(jì)算,以及斜腹桿,平腹桿柱的內(nèi)力組合與配筋計(jì)算。

  

3.網(wǎng)架:國(guó)內(nèi)應(yīng)用較多較好的網(wǎng)架計(jì)算程序和帶有CAD繪圖的軟件有:MSTCAD(浙江大學(xué))、MSGS(建研院)、海軍工程局等編制的網(wǎng)架程序。

  

4.地基:國(guó)內(nèi)應(yīng)用較多較好的軟件有,理正地基設(shè)計(jì)軟件,建研院地基所的MFD軟件,建研院結(jié)構(gòu)所的TBSA―F軟件等。選用時(shí)應(yīng)注意文克爾、彈性半空間和分層地基的計(jì)算模型,應(yīng)注意有無地基沉降量計(jì)算的功能,選擇既要適用又要合理的地基軟件。

  

5.高層:國(guó)內(nèi)可選用的軟件較多,有薄壁桿型的TBSA(建研院)、TAT(建研院)、適用于平面較規(guī)則且剪力墻較細(xì)長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)。有連續(xù)體有限元型的SSW(廣東院),有模元f.邊柱邊梁型的TUS(清華大學(xué)),有板殼元模型的SAP84(北京大學(xué))、SATWE(建研院)、TBSAP(建研院)等,板殼元模型的軟件應(yīng)用于非規(guī)則的復(fù)雜的高層建筑。從高層結(jié)構(gòu)的受力分析的合理性考慮,板殼元模型優(yōu)于薄壁桿型的模型。

  

6.平面交叉梁、連續(xù)梁、樓板:可選用PKPM(建研院)軟件,選用理正設(shè)計(jì)工具箱(理正設(shè)計(jì)軟件所)等。

  

7.鋼結(jié)構(gòu):多層與高層鋼結(jié)構(gòu)可選用MTS(同濟(jì)大學(xué))、TAT(建研院)等。復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)可選用SAP84(北京大學(xué))、MAS(農(nóng)機(jī)院)、PDSOFT(中科輔龍公司)等。工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)可選用PS2000(冶研院)、STS(建研院)、3D3S(同濟(jì)大學(xué))等。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件的選用應(yīng)多從CAD繪圖方面的功能優(yōu)越性考慮。

  

8.復(fù)雜結(jié)構(gòu)應(yīng)采用不少于兩個(gè)不同力學(xué)模型的程序進(jìn)行分析,并對(duì)其計(jì)算結(jié)果作正確性校核:

  

1)柱、墻計(jì)算軸力Ni基本符合柱、墻受荷面積Ai的近似重力:Ni=q?Ai

  

框架結(jié)構(gòu):q=12~14kN/m2框剪結(jié)構(gòu):q=13~15kN/m2剪力墻結(jié)構(gòu):q=14~16kN/m2

  

2)自振周期范圍:框架結(jié)構(gòu):T1=(0.10~0.15)n

  

框剪結(jié)構(gòu):T1=(0.06~0.12)n

  

剪力墻結(jié)構(gòu):T1=(0.04~0.06)n

  

各自振周期的相互關(guān)系:T2=(1/3~l/5)T1

  

T3=(1/5~l/7)T1

  

n是結(jié)構(gòu)計(jì)算的總層數(shù)

  

3)振型曲線的合理:T1振型無零點(diǎn);T2振型在(0.7~0.8)H處有一個(gè)零點(diǎn);T3振型在(0.4~0.5)H及(0.8~0.9)H處各有兩個(gè)零點(diǎn)。H為結(jié)構(gòu)計(jì)算的總高度。

  

4)合理的地震力:結(jié)構(gòu)布置都較正常的結(jié)構(gòu),其底部剪力大致在下述范圍內(nèi):

  

V0=(0.015~0.03)G(7°Ⅱ類場(chǎng)地土)

  

V[SUB]0[/SUB=(0.03~0.06)G(8°Ⅱ類場(chǎng)地土)

  

V[SUB]0[/SUB=(0.09~0.13)G(9°Ⅱ類場(chǎng)地土)

  

V0為結(jié)構(gòu)底部剪力,G為結(jié)構(gòu)總重量。

  

5)內(nèi)外力平衡靜力作用下:∑Ni=G

  

風(fēng)力作用下:∑Vi=∑P

  

Ni為底層柱、墻在靜力作用下的軸向力

  

Vi為底層柱、墻在風(fēng)載作用下的剪力

  

∑P為作用于結(jié)構(gòu)上的全部風(fēng)載

  

地震力不能校核平衡,因?yàn)楦髡裥蛢?nèi)力經(jīng)SRSS和CQC組合后,不再等于總地震水平作用力。

  

6)對(duì)稱性對(duì)稱結(jié)構(gòu)在對(duì)稱外力作用下,其對(duì)稱點(diǎn)的內(nèi)力與位移必須是對(duì)稱的。

  

7)漸變性豎向剛度,質(zhì)量變化較均勻的結(jié)構(gòu),在較均勻變化的外力作用下,其內(nèi)力、位移等計(jì)算結(jié)果自上而下地均勻變化,不應(yīng)有大正大負(fù),大出大進(jìn)的突變現(xiàn)象。

  

8)截面設(shè)計(jì)的合理性設(shè)計(jì)較正常的結(jié)構(gòu),一般而言不應(yīng)有太多的超限截面,基本規(guī)律為:柱、墻的軸向設(shè)計(jì)值絕大部分為壓力;柱、墻大部分為構(gòu)造配筋;除個(gè)別墻段外,大部分剪力墻符合截面抗剪要求;梁截面絕大部分滿足抗剪及抗扭要求。


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