01SAP2000設計簡易雨棚

01SAP2000設計簡易雨棚第一章設計概要用SAP2000設計雨篷要緊分下面幾個差不多步驟：第一建模，建模能夠用CAD導入和直截了當在SAP2000里面建模兩種方法，建議在SAP2000里直截了當建模。然后定義結構屬性,在主菜單定義菜單下能夠執(zhí)行下面這些設計雨篷時必須的定義命令。定義材料——定義框架截面——定義荷載工況——定義組合接著在指定菜單下指定節(jié)點約束——指定框架截面——指定荷載。再在分析菜單下執(zhí)行運行分析命令。最后在設計菜單下執(zhí)行鋼框架設計，并檢查設計信息。接下來我們將通過一個懸挑4m，總長為9m，分格為1.5m乘以2m的雨篷為實例對上述步驟進行詳解。第二章雨篷荷載運算一、差不多參數(shù)工程地址：廣州地區(qū)運算高度：5.0m運算位置：入口雨篷點式玻璃雨蓬分格：B×H=1.500m×2.000mB：玻璃寬度H：玻璃長度設計地震烈度：7度地面粗糙度類別：C類二、荷載運算本工程按豎向荷載取值，運算雨棚構件自重荷載和可變荷載。1、雨棚構件重量荷載GK：雨篷的平均自重：0.50KN/m2，2、活荷載作用SK：活荷載標準值SK=0.5KN/m2按《建筑結構荷載規(guī)范》GB50009-2001（2006年版）4.3.1rs：活荷載作用效應的分項系數(shù)，取rs=1.4按《建筑結構荷載規(guī)范》GB50009-2001（2006年版）第3.2.5條S：活荷載設計值S=rs·SK=1.4×0.5=0.7KN/m2 3、風荷載作用（負風壓）βgz：陣風系數(shù)，取βgz=2.3按《建筑結構荷載規(guī)范》GB50009-2001（2006年版）表7.5.1μSl：風荷載體型系數(shù)，取μS=-2.0按《建筑結構荷載規(guī)范》GB50009-2001（2006年版）第7.3.3條μZ：風壓高度變化系數(shù)，取μZ=0.74按《建筑結構荷載規(guī)范》GB50009-2001表7.2.1W0：作用在幕墻上的風荷載差不多值0.6KN/m2按《建筑結構荷載規(guī)范》GB50009-2001（2006年版）附表D.4（按100年一遇）。注明：差不多風壓值一樣按50年一遇取值，具體參照招標技術文件。WK：作用在幕墻上的風荷載標準值WK=βgz·μSl·μZ·W0=2.3×（-2.0）×0.74×0.6=-2.042KN/m2（表示負風壓）rW：風荷載分項系數(shù)，取rW=1.4按《建筑結構荷載規(guī)范》GB50009-2001（2006年版）第3.2.5條W：作用在幕墻上的風荷載設計值W=rW·WK=1.4×（-2.042）=-2.859KN/m24、風荷載作用（正風壓）βgz：陣風系數(shù)，取βgz=2.3按《建筑結構荷載規(guī)范》GB50009-2001（2006年版）表7.5.1μSl：風荷載體型系數(shù)，取μS=0.8按《建筑結構荷載規(guī)范》GB50009-2001（2006年版）第7.3.3條μZ：風壓高度變化系數(shù)，取μZ=0.74按《建筑結構荷載規(guī)范》GB50009-2001表7.2.1W0：作用在幕墻上的風荷載差不多值0.6KN/m2按《建筑結構荷載規(guī)范》GB50009-2001（2006年版）附表D.4（按100年一遇）WK：作用在幕墻上的風荷載標準值WK=βgz·μSl·μZ·W0=2.3×0.8×0.74×0.6=0.817KN/m2<1.0KN/m2取WK=1.0KN/m2rW：風荷載分項系數(shù)，取rW=1.4按《建筑結構荷載規(guī)范》GB50009-2001（2006年版）第3.2.5條W：作用在幕墻上的風荷載設計值W=rW·WK=1.4×1.0=1.4KN/m2三、荷載效應組合1、由負風荷載效應操縱的組合（向上）ψW：風荷載組合系數(shù)，取ψW=1.0按《建筑結構荷載規(guī)范》GB50009-2001（2006年版）第3.2.8條qK：荷載組合標準值qK=GGK+ψW·WK=0.5+1.0×(-2.042)=-1.542KN/m2rG：重力荷載分項系數(shù)，取rG=1.0按《建筑結構荷載規(guī)范》GB50009-2001（2006年版）第3.2.5條q：荷載組合設計值q=rG·GGK+ψW·W=1.0×0.5+1.0×（-2.859）=-2.259KN/m22、由正風荷載效應操縱的組合（向下）ψs：活荷載組合系數(shù)，取ψs=1.0按《建筑結構荷載規(guī)范》GB50009-2001（2006年版）第3.2.8條qK：荷載組合標準值qK=GGK+ψW·WK+ψs·SK=0.5+1.0×1.0+0.7×0.5=1.85KN/m2rG：重力荷載分項系數(shù)，取rG=1.2按《建筑結構荷載規(guī)范》GB50009-2001（2006年版）第3.2.5條q：荷載組合設計值q=rG·GGK+ψW·W+ψs·S=1.2×0.5+1.0×1.4+0.7×0.7=2.49KN/m2由以上運算明白，結構由正風荷載效應操縱的組合作用下受力最為不利，因此需要運算結構在該組合的下強度和撓度。第三章、運算步驟詳解：一、建模：我們要緊介紹在SAP2000中直截了當建模。第一步：打開SAP2000（下面為了書寫方便將SAP2000簡寫為SAP）執(zhí)行help/changelanguagetochinese命令實現(xiàn)SAP的漢化。在右下角單位框里面修改單位，我們一樣習慣選Nmmc或KNmc.此實例選擇Nmmc。操作見下面對話框：第二步：點擊文件/新模型，打開如下對話框：第三步：選擇軸網，打開如下對話框：按照模型尺寸分別在軸網線數(shù)量X方向填7Y方向填3Z方向填2分別在軸網間距X方向填1500Y方向填2000Z方向填3000單擊確定將顯現(xiàn)如下在SAP主視口中將顯現(xiàn)你想要的軸網。并關掉3-DVIEW視口。顯示軸網如下：第四步：繪制框架：點擊右側工具條繪制框架/索單元或者快速繪制框架/索單元都能夠實現(xiàn)繪制框架。在這直截了當用快速繪制框架，框選想要繪制框架的軸線即可，并按鍵盤ESC鍵退出繪制框架命令。繪制好的框架如下圖：第五步：合并框架雨篷設計時豎向懸挑梁是不宜分段的，因此在此我們將合并所有豎向框架。第一選擇所有豎向框架，然后執(zhí)行編輯/合并框架命令即可實現(xiàn)懸挑梁的合并。至此模型差不多繪制完成。點擊儲存文件即可，當對比較復雜的模型建模時在建模過程中都能夠對文件進行儲存，以免意外丟失。二、定義材料、框架截面、荷載工況及組合。1、定義材料:執(zhí)行定義/材料命令打開如下對話框，并選擇雨篷的材料STEEL（鋼材）：點擊修改顯示材料…..鍵，打開如下對話框：并修改材料屬性數(shù)據(jù)，鋼材彈性模量206000泊松比0.3修改設計屬性數(shù)據(jù)，F(xiàn)y填235Fu填235（這兩個值為鋼材屈服強度值，不同型號鋼材屈服強度值不同，具體可參照《鋼結構設計規(guī)范》3.4.1，按照自己選材填寫該數(shù)字，在此實例中選用Q235的熱軋型鋼，因此填235）.定義框架截面執(zhí)行定義/框架截面命令打開如下對話框：在選擇要添加的屬性類型中有Import/WideFlange和Add/WideFlange兩個選項，其中Import….對應導入某某截面，Add…..對應添加某某截面。中間有我們常用的工字鋼—WideFlange，角鋼—Angle，方通—Box/Tube，圓管—Pipe。我們能夠通過點擊選項右側倒三角下拉顯示各種截面。在此實例中我們添加的截面均為方通。通過顯示Add/WideFlange的下拉選擇AddBox/Tube點擊添加新屬性顯示如下對話框：修改截面名稱為300-200-10，并正確的填寫截面具體尺寸。點擊確定即可，接著重復上面的操作定義方通120-60-5，最后點擊確定，截面定義完畢。定義荷載工況：具體荷載值運算在專門多運算書中都有，能夠參考運算書中的方法運算，在此不詳細敘述。一樣雨篷荷載定義的方法有專門多種，能夠在荷載工況中定義各種荷載的標準值，然后在組合里通過組合系數(shù)組合得到設計值進行強度設計和撓度檢查，也能夠直截了當先算出雨篷的設計值和標準值，直截了當定義荷載工況，最后只需和鋼骨架自重進行組合即可得到最后的設計值和標準值。在此實例中我們用后面這種比較簡單的方法。由第一章可知雨篷承擔向下的荷載設計值為2.49，標準值為1.85，可將雨篷面荷載轉化為線荷載，加在懸挑梁上進行設計。線荷載設計值為2.49×1.5=3.735線荷載標準值為1.85×1.5=2.775（在此我們要緊是講解用SAP運算雨篷的過程，具體荷載取值我們一定要參照相應的荷載規(guī)范進行取值和運算）執(zhí)行定義/荷載工況命令顯示如下對話框：將設計值取名為Q,類型均可定義為LIVE，自重乘數(shù)定義為0，點擊添加新荷載即可添加荷載工況。將標準值取名為QK,類型均可定義為LIVE，自重乘數(shù)定義為0，點擊添加新荷載即可添加荷載工況。其中DEAD為鋼骨架自重，類型為DEAD,自重乘數(shù)定義為1表示軟件將自動運算自重，定義為0軟件將不運算自重。一樣差不多上需要運算自重的填1.點擊確定，荷載工況定義完畢。定義組合:執(zhí)行定義/組合命令:打開如下對話框：點擊添加新組合，打開如下對話框：DEAD為軟件自重運確實是鋼骨架自重，一樣自重分項系數(shù)為1.2，但當DEAD與向上的荷載組合，對結構有利，按照荷載規(guī)范分項系數(shù)取1，在實例中比例系數(shù)需填1.2，點擊添加。在工況名稱中點擊倒三角符號下拉，選擇設計值Q，由于 Q差不多是設計值不需再乘其他系數(shù)，比例系數(shù)填1即可，點擊添加就行。最后點擊確定，COMB1定義完畢。同樣的方法定義標準值組合COMB2,定義COMB2時DEAD與QK組合,比例系數(shù)均填1。組合定義完畢.三、指定框架截面和荷載：1、指定節(jié)點約束：選擇懸臂梁后端節(jié)點，執(zhí)行指定/節(jié)點/約束命令。顯示如下對話框：對話框中有快速指定約束，能指定常用的固接，絞接，滑動支座等。全局方向約束中有對任意空間剛體的六個自由度的約束。此實例為端部固接，固所有自由度全約束，全部勾選即可。點擊確定，節(jié)點約束指定完畢。2、指定框架截面：實例中豎向懸挑梁截面為300-200-10方通，橫向次梁截面為120-60-5方通。選擇因此豎向懸挑梁，執(zhí)行指定/（框架/索/筋）/框架截面命令顯示如下對話框：選擇懸挑梁框架截面300-200-10，單擊確定即可。同樣的操作，選擇橫向次梁并指定框架截面120-60-5.框架截面指定完畢。指定荷載：選擇所有的豎向懸挑梁，執(zhí)行指定框架/索筋荷載/分布在荷載中有點，分布，溫度等，我們一樣能用到的點荷載，和分布（線荷載），溫度在模擬拉索中會用到。實例中為分布荷載，顯示如下窗口：在荷載工況名稱中選擇Q，荷載類型為力，方向為GLOBAL坐標系Gravity方向，均布荷載填運算出來的設計值3.735，單擊確定設計值Q定義完畢。同樣的操作定義荷載標準值QK為2.775。DEAD是軟件自動運算的不需要添加，至此荷載指定完畢。四、分析運行：執(zhí)行分析/運行分析命令顯示如下對話框：一樣結構分析不需進行Modal分析，選中工況名稱Modal，點擊運行/不運行按鈕關閉Modal分析，點擊現(xiàn)在運行按鈕SAP將進行分析運算并彈出如下對話框，檢查分析運行信息，沒有警告提示則運行結果可用，有時會顯現(xiàn)警告提示，則需要檢查模型是否穩(wěn)固，定義是否完全到位，直至沒有錯誤提示為止。最后點擊確定完成分析運行。五、鋼框架設計:1、選擇設計規(guī)范:執(zhí)行選項/首選項/鋼框架設計命令顯示如下對話框：在DesignCode一欄中選擇規(guī)范Chinese2002，在PatternLiveLodeFactor一欄中填0，點擊確定，規(guī)范選擇完畢。選擇設計組合：執(zhí)行設計/鋼框架設計/選擇設計組合命令將顯示如下對話框：將原有的設計組合DSTL1,DSTL2,DSTL3移除，并將荷載設計值組合COMB1添加到設計組合，點擊確定，設計組合選擇完畢。強度設計：執(zhí)行鋼框架設計/開始結構設計和檢查命令開始結構設計,并顯現(xiàn)如下顯示：所有的桿件顯示應力比率小于0.95，可用。設計完成之后就能夠選擇想查看的桿件顯示細節(jié)查看，具體操作為，先用鼠標左鍵點中桿件，然后將鼠標停留在桿件上不動，點擊鼠標右鍵將顯示如下對話框：點擊細節(jié)按鈕將顯現(xiàn)桿件設計的整個設計過程的細節(jié)，如下：對我們來講一樣只關懷需求/能力總比率（紅色框出部位），一樣不大于0.95為安全的，當大于0.95時SAP會顯示提示。撓度顯示：執(zhí)行顯示/顯示變形形狀命令將顯示如下對話框：在工況/組合名下拉中選擇撓度操縱荷載組合COMB2，單擊確定將顯示COMB2組合下的變形情形，如下圖：將鼠標移動到端部節(jié)點上查看最大撓度值，也能夠通過顯示表格來獲得最大撓度值。本例中懸挑梁最大撓度值4.8011mm<2X4000/250=32mm，滿足幕墻規(guī)范要求，結構可用。如果設計之后桿件強度或結構撓度不滿足，或者感受桿件余量太大，能夠先解鎖，點擊按鈕解鎖，再通過在定義框架截面中修改截面參數(shù)，再運行，再設計，直至最優(yōu)化為止。第四章拉桿雨篷運算拉桿雨篷的時候，其他定義與運算一般雨篷一樣。只是需要添加拉桿，并對拉桿進行開釋。下面將在原先的雨篷基礎上繪制一個拉桿雨篷，操作如下：1、復制點（具體雨篷按照需要繪制，此處僅舉例講明繪制方法）選擇需復制的點執(zhí)行編輯/帶屬性復制命令顯示如下對話框：點擊確定，點復制完成。同樣的操作復制拉桿與