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SFCAD设计过程

 1、    准确建模
 可以利用sfcad本身的建模工具,当是异型或不规则时,你首先要找规律,利用规则的矩形,通过SFCAD的辅助工具箱修改成你所需要的模型,两个方向对称的只需要建1/4的模,利用镜像对称的原则得到整个模型。复杂的在SFCAD不好建模的,你也可以利用其它软件建模导成CAD三维空间直线,或直接用CAD画,最后在利用SFCAD导入DWG文件导入到SFCAD。
 2、    施加荷载
    施加荷载和网架本身所可能受到的荷载相符,上弦恒载根据具体荷载情况确定,一般单层彩钢板取0.3KN/M2,70厚夹芯板取0.5 KN/M2,下弦恒载根据具体下弦是否存在荷载和荷载大小而定,如果网架下弦不悬挂任何东西,下弦恒载就认为0,如果是存在一些吊灯和灯的管线,你输入0.05 KN/M2一平方5公斤就够了,一般的吊顶荷载输入0.2 KN/M2,我只是说一般,具体的你要根据吊顶材料而定,如果网架中间有检修马道,你还要把面荷载算成节点荷载输到马道的节点上,检修用的马道荷载规范上有取1KN/M2,如果是演播厅舞台可能还要悬挂些重东西,这些荷载你都要考虑,反正根据实际情况而定。活荷载就是指施工荷载或雪荷载取最大值,不上人屋面,规范规定不小于0.5 KN/M2,也就是说雪荷载小于0.5 KN/M2,这时活荷载就取0.5 KN/M2,当雪荷载大于0.5 KN/M2时我们就取雪荷载的值,例如有的地方雪荷载是0.7 KN/M2,这时活荷载你就要取0.7 KN/M2。根据网架所在的地面粗糙度,高度,和荷再体型系数加风荷载。根据规范判断是否需要加温度荷 载和地震荷载,关于温度你可以采取抗的原则,如果你采取抗的原则,在SFCAD里你就要输入温差。你也可以采用支座构造采取放的原则,就不需要输入温差了,就是采用支座过度板的孔开大点,当温度力来了,允许支座移动,这样就释放了温度应力。规范规定在7度包括7度以下的地震等级,就不需要输入地震荷载,只有在8度包括8度以上的震区才加地震荷载。
 3、支座定义
 支座定义和支座构造和支撑近可能相符,一般来支座用固定算出的截面最小,用弹性支撑次之,弹簧刚度越大越接近固定,保守的做法比实际算出的弹簧刚度系数稍微取小一点,越小越安全(一般的独立柱子都是弹性支撑,也就是说,给柱子最顶部施加一个水平力,柱子最顶部水平方向是弹性的,不可能一点不动,弹簧刚度系数一般取0.3-3,即使算出的比3大点,也取小一点取3,所以说并不是每次设计弹簧刚度系数都取软件默认的0.3,你要算一下,网上也有算弹簧刚度系数的小软件,SFCAD2004版本也有计算弹簧刚度系数的功能,MST工具箱里也有这个功能,固定是啥意思,通俗一点就是施加一个水平力,一点点都不动。当支座设在地面的混凝土上。我们就可以X、Y、Z方向都设固定)用自由算出的截面最大,这个一般不用。
 4、选择材料表和设计强度、长细比
       选择是螺栓球还是焊接球的,钢材的标准设计强度是215N/mm2,我们一般控制在标准值0.9之内,215*0.9=193.5 N/mm2,这个SFCAD默认200 N/mm2,MST默认193.5 N/mm2,我们设计时这个值也可以改成190、185、180、一般不是太大的工程和造型简单受力不复杂的工程也就默认200就行,大跨度的和造型复杂受力复杂的,你就要改成190、185、180,要是提高它的安全度。SFCAD默认拉杆长细比是180是比较保守的,MST就默认拉杆长细比是200,所以对于一般的工程你也可以把拉杆长细比改成200,压杆长细就必须控制在180以内了,因为长细比大了容易受压失稳。软件在设计选择截面时,强度和长细比都要满足要求,例如一个3米的48*3.5钢管受压力很小强度可能为70 N/mm2,但3米48*3.5钢管的长细比大于180,容易受压失稳定,所以即使强度满足要求也不能选48*3.5,软件会自动选择60*3.5,这时3米60*3.5的长细比就小于180,强度和长细比都满足要求,软件就会选择60*3.5,这里我们设计时只需要添一下设计强度,拉杆和压杆的长细比,软件会自动判断选择截面。SFCAD默认的截面最大是159*10,这个你也可以增加,如果219*14还不够,你只能采取措施降低跨中杆件最大内力,增加网架高度和采用3层网架就可以减少杆件最大内力。目前网架用的最大杆件就是219*14,再大的目前还没用过。
 5、进行内力分析
 分析选择时一上来我们选择全过程满应力优化,当我们满应力优化设计完,在检查杆件截面时,同一个方向上相邻杆件截面级差不要超过3,当超过3时,把小的杆件截面,利用固定杆件截面,把杆件截面增大一级,还有当网架支撑是几个独立的柱子,而不是周圈有很多支撑时,这时支座附近的杆件非常重要,就好比人的心脏,这时你要把支座附近的几根杆件的设计强度控制低一些,需要检查,一般控制在160之内,如果小于160就不需要修改,如果达到180,小于我们的一上来的200,即使符合要求。这时你最好把这根杆件利用固定截面把它增大一级,然后重新进行内力分析,这时就要选择固定截面验算了,重新分析节点系数默认1.3不要改。内力分析后检查挠度是否符合要求。规范上控制在L/250,我们设计时要比规范小一点,控制在L/300,这是个人经验。
 6、节点设计
 在最左边,当是平板时就选择平板,是双坡和单坡时都选双坡,但此时的(0,0)点必须设在屋脊上,否则螺栓球基准孔角度不对,上弦基准孔作用主要来安装支托然后固定檩条和屋面用的,是桶壳和球壳时必须把(0,0)点设在桶壳和球壳的圆心,当是波浪或异行网架时,曲面不大的按平板设计,基准孔竖直,由于曲面不大,基准孔竖直不影响屋面安装,当曲面比较大时还是按平板设计,基准孔竖直,通过采用双向檩条改变最上部的檩条方向来安装屋面,目前SFCAD在处理基准孔上不如其它软件,有自动拟合曲面的功能,等SFCAD升级有这个功能就好了,如果有些人能设计个小工具,使基准孔自动拟合曲面更好,SFCAD没有导荷载的功能,网上有些小工具能使SFCAD数据文件自动导荷载就非常好,因为在输入桶壳和球壳活载和风载时很多位置的数值不一样,用人工一个一个输入很麻烦。SFCAD在螺栓选择时,软件是在你打勾的范围内选择,12,14都不要选,小工程内力不大的也可以选16的,一般的都不选16,螺栓一般选20,24,27,30,33,36,39,42,45,48,52,56,60,选择合理高度使用钢量最省。
 7、出图
 节点设计完就可以出图了,对于垂直封口的,在出安装图时,要把重合部位展开,出图前要插入合适的图框,出简图和祥图时比列1:100可以改,改成和图框合适的比例,然后就出材料表和详图,说明一下材料表上的支托和支座不能用必须重新设计。
 8、根据支座反力进行支座设计和钢柱子设计
 9、人工配支托
 10、有封檐的,在球图里人工把封檐的支托球孔加上
 11、人工画屋面图和节点图,节点有设计好的,你复制一下就行,计算一下屋面檩条、屋面板、硅胶、拉铆钉、自攻钉用量,写在屋面材料表上。
12、填写一下设计说明就OK了,整个设计大体的过程就这样。

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