SAP2000设计简易雨棚.docx

SAP2000设计简易雨棚实例第一章设计概要.用SAP2000设计雨篷主要分下面几个根本步骤：首先建模，建模可以用CAD导入和直接在SAP2000里面建模两种方法，建议在SAP2000里直接建模。然后定义结构属性,在主菜单定义菜单下可以执行下面这些设计雨篷时必须的定义命令。定义材料一一定义框架截面一一定义荷载工况一一定义组合接着在指定菜单下指定节点约束一一指定框架截面一一指定荷载。再在分析菜单下执行运行分析命令。最后在设计菜单下执行钢框架设计，并检查设计信息。接下来我们将通过一个悬挑4m,总长为9m,分格为1.5m乘以2m的雨篷为实例对上述步骤进行详解。第二章雨笔荷载计算一、根本参数工程地址：广州地区计算高度：5.0m计算位置：入口雨篷点式玻璃雨蓬分格：B×H=1.500n×2.OOOmB:玻璃宽度H：玻璃长度设计地震烈度：7度地面粗糙度类别：C类二、荷俄计算本工程按竖向荷载取值，计算雨棚构件自重荷载和可变荷载。1,雨棚构件重量荷载Gu雨篷的平均自重：0.50KNm2、活荷载作用号：活荷载标准值S=0.5KNZm2按建筑结构荷载标准GB50009-2001（2006年版）4.3.1rs:活荷载作用效应的分项系数，取n=1.4按建筑结构荷载标准GB50009-2001（2006年版）第3.2.5条S：活荷载设计值S=r,S=1.4×0.5=0.7KNm23、风荷载作用（负风压）.w:阵风系数，取Ba=2.3按建筑结构荷载标准GB50009-2001（2006年版）表7.5.1di：风荷载体型系数，取U$=-2.0按建筑结构荷载标准GB50009-2001（2006年版）第7.3.3条山：风压高度变化系数，取1.=0.74按建筑结构荷载标准GB50009-2001表7.2.1M：作用在幕墙上的风荷载根本值0.6KNm2按建筑结构荷载标准GB50009-2001（2006年版）附表D.4（按100年一遇）。注明：根本风压值一般按50年一遇取值，具体参照招标技术文件.心：作用在幕墙上的风荷载标准值w=xs2W（1=2.3X（-2.0）×0.74×0.6=-2.042KN11?（表示负风压）r,:风荷载分项系数，取n=1.4按建筑结构荷载标准GB50009-2001（2006年版）第3.2.5条W：作用在幕墙上的风荷载设计值W=nW=1.4×（-2.042）=-2.859KNZm24、风荷载作用（正风压）.w:阵风系数，取Ba=2.3按建筑结构荷载标准GB50009-2001（2006年版）表7.5.1di：风荷载体型系数，取Us=0.8按建筑结构荷载标准GB50009-2001（2006年版）第7.3.3条皿：风压高度变化系数，取Ui=0.74按建筑结构荷载标准GB50009-2001表7.2.1此：作用在幕墙上的风荷载根本值0.6KNm2按建筑结构荷载标准GB50009-2001（2006年版）附表D.4（按100年一遇）Wu作用在幕墙上的风荷载标准值W,;=B-siZW0=2.3×0.8X0.74X0.6=0.817KNm2<1.OKNZm2取Wk=1.0KNm'n：风荷载分项系数，取n=1.4按建筑结构荷载标准GB50009-2001（2006年版）第3.2.5条W:作用在幕墙上的风荷载设计值W=nW=1.4×1.0=1.4KNm2三、荷载效应组合1、由负风荷载效应控制的组合（向上）.:风荷载组合系数，取M=1.O按建筑结构荷载标准GB50009-2001（2006年版）第3.2.8条qu荷载组合标准值q1=G<+rWk=O.5+1.0×（-2.042）=-1.542KNm2rc:重力荷载分项系数，取n=1.0按建筑结构荷载标准GB50009-2001（2006年版）第3.2.5条q：荷载组合设计值q=rcGc+,W=1.0×0.5+1.0×（-2.859）=-2.259KN/m22、由正风荷载效应控制的组合（向下）丸：活荷载组合系数，取.=1.O按建筑结构荷载标准GB50009-2001（2006年版）第3.2.8条qu荷载组合标准值q4=GGi+»W1+sSk=0.5+1.0×1.0+0.7X0.5=1.85KNZiii2rc:重力荷载分项系数，取氏=1.2按建筑结构荷载标准GB50009-2001（2006年版）第3.2.5条q：荷载组合设计值q=r1.;Ggj+W+tS=1.2×0.5+1.0×1.4+0.7×0.7=2.49KNm2由以上计算知遒，结构由正风荷载效应控制的组合作用下受力最为不利，所以需要计算结构在该组合的下强度和挠度.笫三章、计算步骤详解：一、建模：我们主要介绍在SP2000中直接建模。第一步：翻开SAP2000（下面为了书写方便将SAP2000简写为SAP）执行he1.p/Change1.anguagetoChineSe命令实现SAP的汉化。在右下角单位框里面修改单位，我们一般习惯选NmmC或KNmc.此实例选择NminCo操作见下面对话框:第二步：点击文件/新模型，翻开如下对话框:第三步：选择轴网，翻开如下对话框：根据模型尺寸分别在轴网线数量X方向填7Y方向填3Z方向填2分别在轴网间距X方向填1500Y方向填2000Z方向填3000单击确定将出现如下在SAP主视口中将出现你想要的轴网。并关掉3-DVIEW视口。显示轴网如下：第四步：绘制框架：点击右侧工具条绘制框架/索单元或者快速绘制框架/索单元都可以实现绘制框架。在这直接用快速绘制框架，框选想要绘制框架的轴线即可，并按键盘ESC键退出绘制框架命令。绘制好的框架如下列图：第五步：合并框架雨篷设计时竖向悬挑梁是不宜分段的，所以在此我们将合并所有竖向框架。首先选择所有竖向框架，然后执行编辑/合并框架命令即可实现悬挑梁的合并。至此模型已经绘制完成。点击保存文件即可，当比照较复杂的模型建模时在建模过程中都可以对文件进行保存，以免意外丧失。二、定义材料、框架载面、荷载工况及组合。1、定义材料:执行定义/材料命令ft)«<1>NBQP9XQ««1»ttE0a三CITSA：翻开如下对话框，并选择雨篌的材料STEE1.（钢材）：点击修改显示材料健，翻开如下对话框:并修改材料属性数据，钢材弹性模量206000泊松比0.3修改设计属性数据，Fy填235FU填235（这两个值为钢材屈服强度值,不同型号钢材屈服强度值不同，具体可参照钢结构设计标准3.4.1,根据自己选材填写该数字，在此实例中选用Q235的热轧型钢，所以填235）.2、 定义框架截面执行定义/框架截面命令翻开如下对话框：在选择要添加的属性类型中有Import/WideFIange和Add/WideF1.ange两个选项，其中InIPOrt.对应导入某某载面，Add对应添加某某截面。中间有我们常用的工字钢一WideF1.ange,曹钢一Ang1.e,方通一Box/Tube,圜管一Pipe-我们可以通过点击选项右侧倒三角下拉显示各种载面。在此实例中我们添加的截面均为方通。通过显示Add/WideFIange的下拉选择AddBox/Tube点击添加新属性显示如下对话框:修改截面名称为300-200-10,并正确的填写截面具体尺寸。点击确定即可，接着重熨上面的操作定义方通120-60-5,最后点击确定，截面定义完毕。3、 定义荷载工况:具体荷载值计算在很多计算书中都有，可以参考计算书中的方法计算，在此不详细叙述。一般雨篷荷载定义的方法有很多种，可以在荷载工况中定义各种荷载的标准值，然后在组合里通过组合系数组合得到设计值进行强度设计和挠度检查，也可以直接先算出雨餐的设计值和标准值，直接定义荷载工况，最后只需和钢骨架自重进行组合即可得到最后的设计值和标准值。在此实例中我们用后面这种比较简单的方法。由第一章可知雨篷承受向下的荷载设计值为2.49KNnf,标准值为1.85KNnf,可将雨篷面荷载转化为线荷载，加在悬挑梁上进行设计。线荷载设计值为2.49X1.5=3.735JW/m线荷载标准值为1.85X1.5=2.775KN/m（在此我们主要是讲解用SAP计算雨篷的过程，具体荷载取值我们一定要参照相应的荷载标准进行取值和计算）执行定义/荷载工况命令SP2000-文件9编ISa)视图9定义也)桥梁也)跄国也)选择(三)31Dc¢Ht>P8C1.H靛里荷虹田.2庄材料如一E3-YP1.<naZ=M1.函数泮分析工况S.命名视图&)命名视图G).g弓:枢柒怨面).筋做面).索锻面&).望面蔡面色)实体展性W).乂琏接/支座属性QS)频率相关隹接Ia性9).较属性6).2质量诙达).¾8H(T入？节点限制(C).节点样式).小组.欲被国©广义位移).ffig)t俎合妙漆加歌认设计殂合)显示如下对话框:自X酬布露名称臭型果歌F5rOZJI将设计值取名为Q,类型均可定义为1.IVE,自重乘数定义为0,点击添加新荷载即可添加荷载工况。将标准值取名为QK,类型均可定义为1.IVE,自重乘数定义为0,点击添加新荷载即可添加荷载工况。其中DEAD为钢骨架自重，类型为DEAD,自重乘数定义为1表示软件将自动计算自重，定义为O软件将不计算自重。一般都是需要计算自重的填1.点击确定，荷载工况定义完毕。4、 定义组合:执行定义/组合命令:翻开如下对话框:点击添加新组合，翻开如下对话框:DEAD为软件自重计算是钢骨架自重，一般自重分项系数为1.2,但当DEAD与向上的荷载组合，对结构有利，根据荷载标准分项系数取1,在实例中比例系数需填1.2,点击添加。在工况名称中点击倒三角符号下拉，选择设计值Q,由于Q巳经是设计值不需再乘其他系数，比例系数填1即可，点击添加就行。最后点击确定，CoMBI定义完毕。同样的方法定义标准值组合COMB2,定义COMB2时DEAD与QK组合，比例系数均填1»组合定义完毕.三、指定框架裁面和荷载:1.指定节点约束:选择悬臂梁后端节点，执行指定/节点/约束命令。显示如下对话框:对话框中有快速指定约束，能指定常用的固接，线接，滑动支座等。全局方向约束中有对任意空间刚体的六个自由度的约束。此实例为端部固接,固所有自由度全约束，全部勾选即可。点击确定，节点约束指定完毕。2,指定框架款面:实例中竖向悬挑梁截面为300-200-10方通，横向次梁截面为120-60-