屋架建模时支座杆的如何模拟?
日期:2011-6-13 点击:42
对于简支的屋架结构,单独计算屋架时,需要设立支座来模拟柱对屋架的支撑作用。对于不同支座的设置方式,对于屋架的分析结果影响较大。
设置方式一,把支座直接设置在桁架下弦节点位置(如图(a)所示),这种设置方式支座对下弦两端点提供一个刚性约束,会完全约束住下弦的变形,下弦内力分析结果、桁架的整体竖向变形都会严重偏小,这是一种不合理的支座设置方式。
设置方式二,布置下端刚接上端铰接的小短柱来模拟支座(如图(b)所示),这种设置方式小短柱由于有一定的抗侧刚度,会对下弦两端点提供一个弹性约束,而且随着支座小短柱截面大小的调整、长度的变化,支座约束刚度就会发生变化,桁架下弦内力分析结果、桁架的整体竖向变形也都会随之发生变化,这也是一种不合理的支座设置方式。
(a) 支座设置下弦 (b)带下端刚接小短柱支座
(c) 两端铰接小短柱支座 (d) 小短柱一侧带滑动支座
桁架支座设置方式
设置方式三,布置两端铰接的小短柱来模拟支座(如图(c)所示),这种设置方式看似整个结构是个机构,实际STS二维分析程序在处理两端铰接杆时,赋予了非常小的抗弯刚度(10级别),这样结构分析能够进行下去,而且支座杆对桁架只提供竖向约束,水平约束完全释放,桁架下弦根据自身的受力自由得伸缩,桁架下弦内力分析结果、桁架的整体竖向变形也不会受支座杆的影响,这种支座设置方式是合理的。 设置方式四,布置下端刚接上端铰接的小短柱来模拟支座,在一侧小短柱顶设置滑动支座(如图(d)所示),这种设置方式达到的效果与设置方式三是一样的,支座杆对桁架只提供竖向约束,水平约束完全释放,这种支座设置方式也是合理的。
对铰接桁架在实际结构中受力状态分析,排除柱顶设置滑动支座情况,其他情况下,下面的实际支撑柱是会对桁架提供一定的约束的,但约束刚度可能达不到支座设置方式一、方式二的约束刚度,因此如果按支座设置方式一、方式二计算出来的结果是偏于不安全的。而按方式三、方式四的计算,完全不考虑支座约束刚度,对桁架的计算结果是偏于安全的,因此一般单独设计铰接桁架,支座设置方式可以选用方式三、方式四,不能选用方式一、方式二。也可以采用排架柱根据其真实的截面、高度与桁架整体建模分析,这样可以反映真实的排架柱对桁架的约束刚度。
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净截面系数如何取值?
日期:2011-6-13点击:
净截面系数是考虑到构件表面打孔等处理导致截面削弱时,导致的被削弱断面的应力增大。所以在钢结构规范中给出的正应力计算中采用的是净截面,即开孔削弱后的截面。程序在设计时,采用一个近似的净截面系数来考虑截面的削弱,净截面系数仅影响强度计算,稳定计算还是用全截面特性验算。强度计算时净截面系数对面积、抵抗矩同时折减。
对于净截面系数的取值,对于一般的框架结构,如果没有特殊开孔,仅连接螺栓孔情况,可以偏于安全的取净截面系数0.85,如果有特殊开孔,看开孔位置,如果是在受力较大的控制截面位置,需要按实际开孔的削弱情况计算净截面系数。对于门式刚架结构,通过端板连接,螺栓孔在端板上,构件上不打孔的情况下,净截面系数可以适当取大一些,如取0.95
设计压型钢板与混凝土组合楼板时,输入的板厚是否包括压型钢板的波高?
日期:2011-6-14 点击:75
压型钢板组合楼盖,在框架建模时输入的楼板厚度是不含肋高的最薄位置厚度。在压型钢板施工阶段验算时,程序会自动考虑凹槽部分和压型钢板的重量。
使用阶段计算或荷载导算时,还是按输入的楼面恒活荷载进行计算,如果在“荷载设置”选择“自动计算现浇板自重”,则仅考虑了输入的厚度计算自重,不含凹槽部分和压型钢板的重量。因此对于组合楼盖情况,不应选择“自动计算现浇板自重”,应把结构层的重量自行作为楼面恒载输入(可以按平均厚度计算结构层的重量)。
组合梁应力图上数值意义是什么?为什么简支组合梁第一个数值为0?
日期:2011-6-14 点击:21
在SATWE三维分析的应力图输出,对于组合梁上三个数值代表的意义如下:
R1表示组合梁负弯矩区段弯矩与组合梁承载力的比值; R2表示组合梁正弯矩区段弯矩与组合梁承载力的比值; R3表示组合梁最大作用剪力与抗剪承载力的比值。 简支组合梁,因为没有负弯矩区段,所以第一个数值为0。
SATWE中组合梁是按弹性理论还是按塑性理论进行验算?
日期:2011-6-14 点击:15
SATWE中组合梁按《钢结构设计规范》全截面塑性理论进行设计;正负弯矩区段承载力按完全抗剪连接组合梁计算;负弯矩区段承载力计算考虑混凝土退出工作,但计入等效翼板宽度范围内楼板配筋作用,计入的楼板配筋面积按Ⅰ级钢筋最小配筋面积考虑。
SATWE中组合梁的挠度是怎么计算的?是否考虑剪切面滑移与混凝土长期效应
徐变影响?
日期:2011-6-14 点击:18
SATWE分析计算结果中的梁挠度输出,对于组合梁为短期刚度下的弹性挠度,没有考虑钢与混凝土剪切面滑移的影响,也没有考虑混凝土长期效应徐变下的挠度计算。
对于三维设计的组合梁,建议在三维内力分析的基础上,可以通过钢结构工具箱中的“组合梁计算”模块,完善施工阶段验算、栓钉连接件的设计、挠度的校核。
钢结构单榀设计中荷载的正负号是怎样规定的?
日期:2011-6-14 点击:23
钢结构二维单榀建模分析中,荷载的符号规定如下:水平作用荷载向右作用为正、向左为负,竖向荷载作用以向下为正、向上为负。
所以左风荷载时所有柱间左风应该都是正值,梁上左风荷载风吸力时为负,风压力时为正;右风荷载,柱间右风应该都是负值,梁上右风荷载风吸力时为负,风压力时为正。这与荷载规范规定的体形系数的正负号是不一样的。
钢结构单榀设计中柱间偏心荷载的偏心值是相对轴线还是柱形心?
日期:2011-6-14 点击:17
钢结构二维单榀建模分析中,柱间偏心集中力的偏心值是相对所作用的柱形心的,不是相对轴线。对于不对称截面,柱形心所在位置,把鼠标移到柱位置,会有Tip显示柱截面形心相对柱左右边缘的距离。
对于变截面柱,不允许输入柱间偏心集中力,如果存在这类荷载,可以人为把柱分段,增加节点,作为节点荷载输入。
钢结构单榀设计中吊车荷载的偏心是怎样定义的,竖向偏心是相对轴线还是?
日期:2011-6-14 点击:21
二维建模中吊车荷载定义时,其中的竖向荷载的偏心Ec1,Ec2是竖向轮压相对下柱形心的偏心(也就是轨道位置相对下柱形心的偏心),不是相对轴线的偏心。
横向水平刹车力相对节点的垂直距离Lt,为轨道顶面位置相对牛腿的竖向距离。
这两个参数的示意如下图
钢结构单榀设计中,桁架杆件是作为柱输入还是按梁输入?
日期:2011-6-14 点击:18
钢结构二维设计中,按钢结构设计规范设计时,是严格区分梁柱的,梁是按钢结构设计规范纯弯构件验算的,柱考虑轴力项,按钢结构设计规范拉弯、压弯或轴心受拉、受压验算。
桁架中的所有杆件以承受轴力为主,轴力项不能忽略,应该作为柱来输入,作为梁输入时,内力分析没有问题,但是构件验算按纯弯验算是有问题的。
钢结构单榀设计中,桁架下弦是否需要定义单拉杆?
日期:2011-6-14 点击:27
对于简支的屋架,下弦通常都是受拉的,但是在PK二维建模分析时,不需要人为定义下弦为单拉杆,如果人为定义单拉杆,则在风吸力单工况分析时,下弦受压退出工作,会导致结构形成机构,分析结果异常。
程序在内力组合后,会自动判断是拉杆或压杆,如果所有组合都是受拉,则按拉杆进行设计,按拉杆要求控制长细比,拉杆只需进行强度计算,不需验算稳定。
单拉杆一般用于圆钢支撑等柔性支撑的定义分析。
为什么构件按任意截面输入时,有时其他构件都没有内力?
日期:2011-6-17 点击:14
输入任意截面必须注意其和该模型中其他构件的刚度比例,当输入任意截面刚度过大时,容易造成计算时形成的刚度矩阵奇异,最后的内力计算结果就会出现这种情况了。建议一般输入需要模拟刚性杆时,可以按照其他杆件刚度的10~100倍的大小输入,或者在08版以后的程序中,程序已经提供了刚性杆,直接勾选即可。
柱脚抗剪键的设计,是否能用螺栓抗剪?
日期:2011-6-17 点击:31
在门式刚架规程中的第7.2.20条中,要求门式刚架柱脚螺栓不能作为抗剪构件,水平力的一部分由柱脚底板和基础顶面的静摩擦力承担,其摩擦系数为0.4。对于所有组合中的N和V都需要验算是否0.4N>V,如果不满足,则需要考虑设置抗剪键来承担多余的水平力(V-0.4N)。对于柱脚存在拉力的柱,都应设置抗剪键。抗剪键的构造一般为角钢或工字钢,焊接于底板中间位置。
框架中柱的计算长度是怎么确定的?有没有考虑跃层柱?
日期:2011-6-17 点击:45
程序对于框架结构的杆件计算长度,均是严格按照钢结构规范中的要求来确定的,即线刚度比的方法。由于三维模型中出现了两个方向的连接约束,所以程序在确定时,也是按照两个方向分别处理的。比如像下图的柱,在Y方向,B点存在梁连接,而在X方向则不存在约束,形成跃层。程序在处理时,对于Y向的计算长度是以层高H为标准,而对于X向的计算长度则是考虑到该方向没有梁连接(如果该方向有梁连接,但梁端为铰接时,效果也等同于没有梁连接),以上下层高之和2H为标准。假定AB柱和BC柱绕x轴的计算长度为1.5H,而AC柱绕y轴的计算长度为3H,则对应的AB柱和BC柱绕X轴的计算长度系数为Cx=1.5H/H=1.5,而AC柱绕y轴的计算长度系数Cy=3H/2H=1.5,SATWE中显示的计算长度系数都是以每层的