SAP2000案例教程——钢框架-非常好用.pdf

1、集 成 化 的 通 用 结 构 分 析 与 设 计 软 件 SA P2 0 0 0 案 例 教 程 北 京 筑 信 达 工 程 咨 询 有 限 公 司 北 京 市 古 城 西 街 19 号 研 发 主 楼 4 层 ， 100043 V e r si o n 1 5 2 0 1 3 - 0 2版 权 计 算 机 程 序 S A P 2 0 0 0 及 全 部 相 关 文 档 都 是 受 专 利 法 和 版 权 法 保 护 的 产 品 。 全 球 范 围 的 所 有 权 属 于 C o m p u t e r s an d S t r u c t u r e s ， I n c . （ 中 文 版

2、 版 权 同 属 于 北 京 筑 信 达 工 程 咨 询 有 限 公 司 ） 。 如 果 没 有 C S I 和 北 京 筑 信 达 工 程 咨 询 有 限 公 司 的 预 先 书 面 许 可 ， 未 经 许 可 的 程 序 使 用 或 任 何 形 式 的 文 档 复 制 一 律 禁 止 。 更 多 信 息 和 此 文 档 的 副 本 可 从 以 下 获 得 ： 北 京 筑 信 达 工 程 咨 询 有 限 公 司 北 京 市 古 城 西 街 19 号 研 发 主 楼 4 层 10004 3 电 话 ： 86-10- 6892 4600 传 真 ： 86-10- 6892 4600 - 8 电

3、子 邮 件 ： support 网 址 ： www.cise 北 京 筑 信 达 工 程 咨 询 有 限 公 司 版 权 所 有 , 2 0 1 3 .说 明 本 教 程 将 通 过 具 体 的 案 例 ， 介 绍 如 何 应 用 S A P 2 0 0 0 处 理 一 些 典 型 问 题 。 “ 模 型 概 况 ” 是 对 案 例 的 简 单 介 绍 ； “ 主 要 工 作 流 程 ” 是 对 常 规 建 模 过 程 的 描 述 ； “ 要 点 详 解 ” 是 对 相 关 一 些 软 件 应 用 技 术 的 详 细 说 明 。 本 教 程 不 涉 及 软 件 操 作 的 详 细 讲 解

4、， 相 关 内 容 请 参 考 S A P 2 0 0 0 联 机 帮 助 或 相 关 使 用 手 册 。 我 们 将 持 续 丰 富 案 例 种 类 。 对 于 本 教 程 的 内 容 和 需 要 增 加 的 案 例 类 型 ， 欢 迎 您 提 出 您 的 意 见 和 建 议 ， 不 胜 感 谢 ！ 联 系 方 式 如 下 ： 技 术 热 线 ： 86-10 - 6892 4600 - 200 技 术 邮 箱 ： support 北 京 筑 信 达 工 程 咨 询 有 限 公 司S A P 2 0 0 0 案 例 教 程 钢 框 架 设 计 1 SA P2 0 0 0 案 例 钢 框 架

5、设 计 模 型 概 况 钢 框 架 模 型 本 案 例 为 钢 框 架 设 计 ， 主 要 介 绍 了 钢 框 架 设 计 的 主 要 流 程 ， 讲 解 了 钢 框 架 设 计 首 选 项 、 覆 盖 项 及 设 计 细 节 中 的 相 关 内 容 ， 并 引 出 了 相 关 设 计 规 范 条 文 。S A P 2 0 0 0 案 例 教 程 钢 框 架 设 计 2 主 要 工 作 流 程 工 作 内 容 功 能 命 令 建 立 模 型 导 入 D X F 文 件 建 模 【 文 件 】 【 导 入 】 【 A ut o C A D . d xf 文 件 （ A ） . 】 指 定 约 束

6、 选 择 需 要 指 定 约 束 的 点 ， 【 指 定 】 【 节 点 】 【 约 束 】S A P 2 0 0 0 案 例 教 程 钢 框 架 设 计 3 工 作 内 容 功 能 命 令 建 立 模 型 调 整 视 图 【 视 图 】 【 设 置 二 维 视 图 】 绘 制 楼 板 【 绘 制 】 【 绘 制 矩 形 区 域 】 【 绘 制 】 【 绘 制 多 边 形 】 复 制 楼 板 选 中 顶 部 的 楼 板 ， 【 编 辑 】 【 带 属 性 复 制 】 【 平 移 】S A P 2 0 0 0 案 例 教 程 钢 框 架 设 计 4 工 作 内 容 功 能 命 令 建 立 模 型

7、 以 同 样 的 方 式 绘 制 其 余 楼 层 的 楼 板 定 义 材 料 定 义 结 构 的 基 本 材 料 信 息 【 定 义 】 【 定 义 材 料 】 【 添 加 新 材 料 】 定 义 截 面 定 义 框 架 截 面 【 定 义 】 【 截 面 属 性 】 【 框 架 截 面 】 【 导 入 新 属 性 】S A P 2 0 0 0 案 例 教 程 钢 框 架 设 计 5 工 作 内 容 功 能 命 令 定 义 截 面 定 义 自 动 截 面 列 表 【 定 义 】 【 截 面 属 性 】 【 框 架 截 面 】 【 添 加 新 属 性 】 【 自 动 选 择 列 表 】 ， 选

8、择 截 面 添 加 到 自 动 选 择 列 表 定 义 面 截 面 【 定 义 】 【 截 面 属 性 】 【 面 截 面 】 【 添 加 新 截 面 】 指 定 组 为 自 动 设 计 截 面 的 单 元 指 定 组 选 中 所 需 指 定 到 组 的 框 架 单 元 ， 【 指 定 】 【 指 定 到 组 】S A P 2 0 0 0 案 例 教 程 钢 框 架 设 计 6 工 作 内 容 功 能 命 令 指 定 组 指 定 截 面 为 普 通 框 架 单 元 指 定 截 面 信 息 选 中 所 需 指 定 的 截 面 的 框 架 单 元 ， 【 指 定 】 【 截 面 】 【 框 架 截

9、 面 】 为 自 动 设 计 框 架 单 元 指 定 截 面 信 息 【 选 择 】 【 选 择 】 【 组 】 ， 选 中 定 义 好 的 自 动 设 计 组 【 指 定 】 【 截 面 】 【 框 架 截 面 】 ， 选 择 定 义 好 的 自 动 选 择 列 表 调 整 柱 子 布 置 方 向 选 择 需 要 调 整 布 置 方 向 的 柱 子 ， 【 指 定 】 【 框 架 】 【 局 部 轴 】S A P 2 0 0 0 案 例 教 程 钢 框 架 设 计 7 工 作 内 容 功 能 命 令 指 定 截 面 为 面 单 元 指 定 截 面 信 息 选 中 所 需 指 定 的 截 面

10、的 面 单 元 ， 【 指 定 】 【 面 】 【 截 面 】 指 定 刚 性 隔 板 指 定 刚 性 隔 板 选 中 需 指 定 刚 性 隔 板 的 节 点 ， 【 指 定 】 【 节 点 】 【 束 缚 】 （ 束 缚 类 型 选 “ D i a p h r a g m ” ） 【 添 加 新 束 缚 】 定 义 荷 载 模 式 定 义 荷 载 类 型 【 定 义 】 【 荷 载 模 式 】 施 加 荷 载 施 加 恒 荷 载 、 活 荷 载 选 中 所 需 施 加 荷 载 的 面 单 元 ， 【 指 定 】 【 面 荷 载 】 【 均 匀 分 布 到 框 架 （ 壳 ） 】S A P 2

11、 0 0 0 案 例 教 程 钢 框 架 设 计 8 工 作 内 容 功 能 命 令 施 加 荷 载 施 加 风 荷 载 【 定 义 】 【 荷 载 模 式 】 ( 选 中 “ W I N D X 或 W I N D Y ” 后 ) 【 修 改 侧 向 荷 载 模 式 】 施 加 地 震 荷 载 【 定 义 】 【 荷 载 模 式 】 ( 选 中 “ Q U A K E X 或 Q U A K E Y ” 后 ) 【 修 改 侧 向 荷 载 模 式 】S A P 2 0 0 0 案 例 教 程 钢 框 架 设 计 9 工 作 内 容 功 能 命 令 施 加 荷 载 分 析 进 行 模 型 分

12、析 【 分 析 】 【 运 行 分 析 】 设 计 首 选 项 【 设 计 】 【 钢 框 架 设 计 】 【 显 示 / 修 改 首 选 项 】S A P 2 0 0 0 案 例 教 程 钢 框 架 设 计 10 工 作 内 容 功 能 命 令 设 计 设 计 组 【 设 计 】 【 钢 框 架 设 计 】 【 选 择 设 计 组 】 设 计 / 校 核 【 设 计 】 【 钢 框 架 设 计 】 【 开 始 结 构 设 计 / 校 核 】 查 看 分 析 截 面 与 设 计 截 面 的 一 致 性 【 设 计 】 【 钢 框 架 设 计 】 【 校 核 分 析 与 设 计 截 面 】 当

13、存 在 构 件 的 分 析 截 面 与 设 计 截 面 不 一 致 时 ， 弹 出 如 下 对 话 框 ， 执 行 【 分 析 】 【 运 行 分 析 】 ， 【 设 计 】 【 钢 框 架 设 计 】 【 开 始 结 构 设 计 / 校 核 】 ， 直 至 所 有 构 件 的 分 析 截 面 和 设 计 截 面 完 全 一 致 。S A P 2 0 0 0 案 例 教 程 钢 框 架 设 计 11 要 点 详 解 1 钢 框 架 设 计 首 选 项 钢 框 架 设 计 首 选 项 是 对 钢 结 构 总 体 设 计 参 数 的 设 置 ， 涵 盖 了 设 计 规 范 、 结 构 体 系 、

14、抗 震 等 级 、 结 构 重 要 性 系 数 、 是 否 考 虑 挠 度 、 需 求 / 能 力 比 限 值 等 参 数 。 图 1-1 钢 框 架 设 计 首 选 项 1.1 设 计 规 范 设 计 所 使 用 的 规 范 。 1.2 框 架 体 系 包 含 ： 有 侧 移 框 架 体 系 SMF 、 中 心 支 撑 框 架 结 构 体 系 CBF 、 偏 心 支 撑 框 架 体 系 EBF 、 无 侧 移 框 架 体 系 NMF 。 根 据 模 型 是 否 存 在 支 撑 构 件 以 及 支 撑 类 型 选 择 。 主 要 影 响 普 通 钢 框 架 梁 柱 的 计 算 内 力 和 计

15、算 长 度 、 中 心 支 撑 构 件 （ JGJ99-98 6.4.6 ） 抗 震 设 计 计 算 的 公 式 和 内 力 调 整 （ JGJ99-98 6.4.5 ） 以 及 偏 心 支 撑 抗 震 计 算 公 式 。 第 6.4.5 条 在 多 遇 地 震 效 应 组 合 作 用 下 ， 人 字 形 支 撑 和 V 形 支 撑 的 斜 杆 件 内 力 应 乘 以 增 大 系 数 1.5 ， 十 字 交 叉 支 撑 和 单 斜 杆 支 撑 的 斜 杆 内 力 应 乘 以 增 大 系 数 1.3 。S A P 2 0 0 0 案 例 教 程 钢 框 架 设 计 12 第 6.4.6 条 在

16、多 遇 地 震 作 用 效 应 组 合 下 ， 支 撑 斜 杆 的 受 压 验 算 按 下 列 公 式 计 算 ： f A N b r （ 6.4.6-1 ） n 35 . 0 1 1 （ 6.4.6-2 ） E f y n （ 6.4.6-3 ） 1.3 抗 震 设 计 等 级 根 据 （ GB50011-2010 ） 第 8.1.3 条 确 定 。 1.4 结 构 重 要 性 系 数 0 根 据 钢 结 构 规 范 3.2.1 规 定 ， 应 按 照 现 行 建 筑 结 构 可 靠 度 设 计 统 一 标 准 采 用 。 1.5 忽 略 宽 厚 比 校 核 对 应 钢 结 构 设 计 规

17、范 （ GB50017-2003 ） 所 有 对 钢 结 构 宽 厚 比 或 高 厚 比 限 值 的 验 算 。 1.6 梁 按 压 弯 构 件 设 计 梁 是 否 按 照 压 弯 构 件 设 计 。 1.7 样 式 活 荷 载 系 数 考 虑 连 续 梁 和 悬 臂 梁 活 荷 载 不 利 分 布 的 参 数 ， 适 用 于 国 外 规 范 ， 中 国 规 范 没 有 相 应 要 求 ， 一 般 取 默 认 值 0 。 1.8 需 求 / 能 力 比 例 限 值 设 定 最 大 应 力 比 ， 在 自 动 优 化 设 计 中 作 为 应 力 比 控 制 限 值 ， 超 出 此 值 将 更 换

18、 截 面 或 给 出 警 告 信 息 。 2 钢 框 架 设 计 覆 盖 项 钢 框 架 设 计 覆 盖 项 是 对 单 个 钢 结 构 构 件 设 计 参 数 的 设 置 及 修 正 ， 当 杆 件 的 设 计 参 数 与 首 选 项 参 数 或 程 序 默 认 参 数 不 同 时 ， 可 以 直 接 在 覆 盖 项 中 进 行 修 改 。 修 改 后 ， 程 序 可 直 接 基 于 新 的 参 数 对 构 件 进 行 设 计 ， 同 时 可 在 设 计 详 细 信 息 中 查 看 新 的 设 计 结 果 。S A P 2 0 0 0 案 例 教 程 钢 框 架 设 计 13 图 2-1 钢

19、 框 架 设 计 覆 盖 项 （ 1 ） 图 2-2 钢 框 架 设 计 覆 盖 项 （ 2 ）S A P 2 0 0 0 案 例 教 程 钢 框 架 设 计 14 2.1 当 前 设 计 截 面 可 直 接 修 改 截 面 ， 并 按 照 修 改 后 的 截 面 基 于 先 前 设 计 内 力 校 核 计 算 。 2.2 设 计 类 型 包 含 梁 、 柱 、 支 撑 、 桁 架 。 2.3 地 震 放 大 系 数 对 框 支 柱 / 托 柱 梁 /V 或 人 字 支 撑 的 地 震 荷 载 产 生 的 内 力 的 调 整 。 2.4 框 剪 结 构 剪 力 调 整 系 数 （ SMF ）

20、钢 框 架 支 撑 结 构 框 架 部 分 的 地 震 放 大 系 数 ， 保 证 框 架 部 分 承 担 最 小 地 震 剪 力 的 要 求 。 2.5 截 面 类 别 轧 制 截 面 ？ 用 于 判 断 截 面 类 型 ， （ GB50017-2003 ） 表 5.1.2-1 。 2.6 截 面 类 别 翼 缘 为 焰 切 边 ？ 用 于 判 断 截 面 类 型 ， （ GB50017-2003 ） 表 5.1.2-1 。 2.7 稳 定 系 数 b 两 端 铰 接 （ JGJ99-98 6.1.2 ） ？ 当 梁 在 端 部 仅 以 腹 板 与 柱 （ 或 主 梁 ） 相 连 时 ， b

21、 （ 或 当 6 . 0 b 时 的 b ） 应 乘 以 降 低 系 数 0.85 。 第 6.1.2 条 梁 的 稳 定 ， 除 设 置 刚 性 铺 板 情 况 外 ， 应 按 下 列 公 式 计 算 ： f W M x b x （ 6.1.2 ） 式 中 x W 梁 的 毛 截 面 抵 抗 矩 （ 单 轴 对 称 者 以 受 压 翼 缘 为 准 ） ； b 梁 的 整 体 稳 定 系 数 ， 按 现 行 国 家 标 准 钢 结 构 设 计 规 范 的 规 定 确 定 。 当 梁 在 端 部 仅 以 腹 板 与 柱 （ 或 主 梁 ） 相 连 时 ， b （ 或 当 b 0.6 时 的 b

22、） 应 乘 以 降 低 系 数 0.85 ； f 钢 材 强 度 设 计 值 ， 抗 震 设 防 时 应 按 本 规 程 第 5.5.2 条 的 规 定 除 以 R E 。 2.8 稳 定 系 数 b 上 翼 缘 加 载 ？ 根 据 （ GB50017-2003 ） 附 录 B 计 算 梁 整 体 稳 定 性 系 数 b 时 确 定 荷 载 的 作 用 方 式 。 荷 载 作 用 在 上 翼 缘 系 指 荷 载 作 用 点 在 翼 缘 表 面 ， 方 向 指 向 截 面 形 心 ； 荷 载 作 用 在 下 翼 缘 系 指 荷 载 作 用 点 在 翼 缘 表 面 ， 方 向 背 向 截 面 形

23、心 。S A P 2 0 0 0 案 例 教 程 钢 框 架 设 计 15 2.9 忽 略 宽 厚 比 校 核 ？ 是 否 忽 略 t b / 的 验 证 。 2.10 净 截 面 与 毛 截 面 面 积 比 控 制 净 截 面 与 毛 截 面 的 面 积 比 。 2.11 无 支 撑 长 度 比 （ 主 ） 构 件 侧 向 无 支 撑 长 度 与 构 件 长 度 的 比 值 （ 主 轴 ） 。 2.12 无 支 撑 长 度 比 （ 次 轴 ， LTB ） 构 件 侧 向 无 支 撑 长 度 与 构 件 长 度 的 比 值 （ 次 轴 ） 。 2.13 有 效 长 度 系 数 （ 主 ） 根

24、据 JGJ 99-98 6.3.2 计 算 的 长 度 系 数 。 （ 1 ） 有 侧 移 时 2 1 2 1 2 1 2 1 5 . 7 5 . 7 ) 4 6 . 1 K K K K K K K K （ （ 6.3.2-1 ） （ 2 ） 无 侧 移 时 2 1 2 1 2 1 2 1 28 . 1 2 3 64 . 0 ) 4 . 1 3 K K K K K K K K ） （ （ （ 6.3.2-2 ） 式 中 1 K 、 2 K 分 别 为 交 于 柱 上 、 下 端 的 横 梁 线 刚 度 之 和 与 柱 线 刚 度 之 和 的 比 值 。 2.14 有 效 长 度 系 数 （ 次

25、 ） 同 上 。 2.15 塑 性 系 数 （ 主 ） 根 据 （ GB50017-2003 ） 4.1.1 确 定 。 2.16 塑 性 系 数 （ 次 ） 根 据 （ GB50017-2003 ） 4.1.1 确 定 。 2.17 截 面 影 响 系 数 （ GB50017-2003 ） -5.2.2 （ ） 截 面 影 响 系 数 ， 闭 口 截 面 =0.7 ， 其 他 截 面 =1.0 。 2.18 强 柱 弱 梁 系 数 （ GB50011-2010 ） -8.2.5 （ ） 一 级 取 1.15 ， 二 级 取 1.10 ， 三 级 取 1.05 。 2.19 受 压 长 细 比

26、 限 值 根 据 （ GB50011-2010 ） 、 （ GB50017-2003 ） 有 关 受 压 构 件 长 细 比 条 文 确 定 。 2.20 受 拉 长 细 比 限 值S A P 2 0 0 0 案 例 教 程 钢 框 架 设 计 16 根 据 （ GB50011-2010 ） 、 （ GB50017-2003 ） 有 关 受 拉 构 件 长 细 比 条 文 确 定 。 2.21 考 虑 假 想 剪 力 ？ 如 选 YES ， 则 取 按 照 轴 心 受 压 构 件 计 算 剪 力 （ GB500017 - 20 03 5.1.6 ） 和 实 际 设 计 剪 力 的 较 大 值

27、， 作 为 设 计 剪 力 ， 如 果 选 NO ， 则 不 引 入 （ GB50017-2003 ） 5.1.6 的 剪 力 。 5.1.6 轴 心 受 压 构 件 应 按 下 式 计 算 剪 力 ： 235 85 y f A f V （ 5.1.6 ） 剪 力 V 值 可 认 为 沿 构 件 全 长 不 变 。 3 钢 框 架 设 计 细 节 3.1 稳 定 系 数 （ GB50017-2003 附 录 C ） 根 据 钢 结 构 设 计 规 范 （ GB50017 - 2003 ） 中 的 附 录 C 中 “ 注 ： 1 ” 确 定 。 截 面 类 型 （ A 、 B 、 C ） 对 应

28、 钢 结 构 规 范 （ GB50017-2003 ） 表 5.1.2-1 。 3.2 稳 定 系 数 （ GB50017-2003 5.2.5 ） 弯 矩 系 数 对 应 于 8 . 0 1 1 E x N N 和 8 . 0 1 1 E y N N 3.3 塑 性 发 展 系 数 、 截 面 影 响 系 数 、 整 体 稳 定 系 数 b 塑 性 发 展 系 数 由 （ GB50017-2003 ） 中 表 5.2.1 确 定 。 截 面 影 响 系 数 由 （ GB50017-2003 ） 中 5.2.2 条 确 定 ， 闭 口 截 面 取 0.7 ， 其 他 截 面 取 1.0 。 整 体 稳 定 系 数 b 由 （ GB50017-2003 ） 中 附 录 B 确 定 。S A P 2 0 0 0 案 例 教 程 钢 框 架 设 计 17 图 3-1 钢 框 架 设 计 细 节 淘宝旗舰店: http:/ http:/ 微信旗舰店: http:/ 【夏城咨询】研究社 Solution Expert 咨询领导者-身边的咨询专家-好伙伴 QQ咨询客服:1684133830或微信号： DAVIDBOHUA(更多资讯免费下载) 欢迎前来咨询，我们以优质、一站式的服务为你解决疑难问题。