1、 準(zhǔn)確建模
可以利用sfcad本身的建模工具,當(dāng)是異型或不規(guī)則時(shí),你首先要找規(guī)律,利用規(guī)則的矩形,通過(guò)SFCAD的輔助工具箱修改成你所需要的模型,兩個(gè)方向?qū)ΨQ的只需要建1/4的模,利用鏡像對(duì)稱的原則得到整個(gè)模型。復(fù)雜的在SFCAD不好建模的,你也可以利用其它軟件建模導(dǎo)成CAD三維空間直線,或直接用CAD畫,最后在利用SFCAD導(dǎo)入DWG文件導(dǎo)入到SFCAD。
2、 施加荷載
施加荷載和網(wǎng)架本身所可能受到的荷載相符,上弦恒載根據(jù)具體荷載情況確定,一般單層彩鋼板取0.3KN/M2,70厚夾芯板取0.5 KN/M2,下弦恒載根據(jù)具體下弦是否存在荷載和荷載大小而定,如果網(wǎng)架下弦不懸掛任何東西,下弦恒載就認(rèn)為0,如果是存在一些吊燈和燈的管線,你輸入0.05 KN/M2一平方5公斤就夠了,一般的吊頂荷載輸入0.2 KN/M2,我只是說(shuō)一般,具體的你要根據(jù)吊頂材料而定,如果網(wǎng)架中間有檢修馬道,你還要把面荷載算成節(jié)點(diǎn)荷載輸?shù)今R道的節(jié)點(diǎn)上,檢修用的馬道荷載規(guī)范上有取1KN/M2,如果是演播廳舞臺(tái)可能還要懸掛些重東西,這些荷載你都要考慮,反正根據(jù)實(shí)際情況而定。活荷載就是指施工荷載或雪荷載取最大值,不上人屋面,規(guī)范規(guī)定不小于0.5 KN/M2,也就是說(shuō)雪荷載小于0.5 KN/M2,這時(shí)活荷載就取0.5 KN/M2,當(dāng)雪荷載大于0.5 KN/M2時(shí)我們就取雪荷載的值,例如有的地方雪荷載是0.7 KN/M2,這時(shí)活荷載你就要取0.7 KN/M2。根據(jù)網(wǎng)架所在的地面粗糙度,高度,和荷再體型系數(shù)加風(fēng)荷載。根據(jù)規(guī)范判斷是否需要加溫度荷 載和地震荷載,關(guān)于溫度你可以采取抗的原則,如果你采取抗的原則,在SFCAD里你就要輸入溫差。你也可以采用支座構(gòu)造采取放的原則,就不需要輸入溫差了,就是采用支座過(guò)度板的孔開大點(diǎn),當(dāng)溫度力來(lái)了,允許支座移動(dòng),這樣就釋放了溫度應(yīng)力。規(guī)范規(guī)定在7度包括7度以下的地震等級(jí),就不需要輸入地震荷載,只有在8度包括8度以上的震區(qū)才加地震荷載。
3、支座定義
支座定義和支座構(gòu)造和支撐近可能相符,一般來(lái)支座用固定算出的截面最小,用彈性支撐次之,彈簧剛度越大越接近固定,保守的做法比實(shí)際算出的彈簧剛度系數(shù)稍微取小一點(diǎn),越小越安全(一般的獨(dú)立柱子都是彈性支撐,也就是說(shuō),給柱子最頂部施加一個(gè)水平力,柱子最頂部水平方向是彈性的,不可能一點(diǎn)不動(dòng),彈簧剛度系數(shù)一般取0.3-3,即使算出的比3大點(diǎn),也取小一點(diǎn)取3,所以說(shuō)并不是每次設(shè)計(jì)彈簧剛度系數(shù)都取軟件默認(rèn)的0.3,你要算一下,網(wǎng)上也有算彈簧剛度系數(shù)的小軟件,SFCAD2004版本也有計(jì)算彈簧剛度系數(shù)的功能,MST工具箱里也有這個(gè)功能,固定是啥意思,通俗一點(diǎn)就是施加一個(gè)水平力,一點(diǎn)點(diǎn)都不動(dòng)。當(dāng)支座設(shè)在地面的混凝土上。我們就可以X、Y、Z方向都設(shè)固定)用自由算出的截面最大,這個(gè)一般不用。
4、選擇材料表和設(shè)計(jì)強(qiáng)度、長(zhǎng)細(xì)比
選擇是螺栓球還是焊接球的,鋼材的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)強(qiáng)度是215N/mm2,我們一般控制在標(biāo)準(zhǔn)值0.9之內(nèi),215*0.9=193.5 N/mm2,這個(gè)SFCAD默認(rèn)200 N/mm2,MST默認(rèn)193.5 N/mm2,我們?cè)O(shè)計(jì)時(shí)這個(gè)值也可以改成190、185、180、一般不是太大的工程和造型簡(jiǎn)單受力不復(fù)雜的工程也就默認(rèn)200就行,大跨度的和造型復(fù)雜受力復(fù)雜的,你就要改成190、185、180,要是提高它的安全度。SFCAD默認(rèn)拉桿長(zhǎng)細(xì)比是180是比較保守的,MST就默認(rèn)拉桿長(zhǎng)細(xì)比是200,所以對(duì)于一般的工程你也可以把拉桿長(zhǎng)細(xì)比改成200,壓桿長(zhǎng)細(xì)就必須控制在180以內(nèi)了,因?yàn)殚L(zhǎng)細(xì)比大了容易受壓失穩(wěn)。軟件在設(shè)計(jì)選擇截面時(shí),強(qiáng)度和長(zhǎng)細(xì)比都要滿足要求,例如一個(gè)3米的48*3.5鋼管受壓力很小強(qiáng)度可能為70 N/mm2,但3米48*3.5鋼管的長(zhǎng)細(xì)比大于180,容易受壓失穩(wěn)定,所以即使強(qiáng)度滿足要求也不能選48*3.5,軟件會(huì)自動(dòng)選擇60*3.5,這時(shí)3米60*3.5的長(zhǎng)細(xì)比就小于180,強(qiáng)度和長(zhǎng)細(xì)比都滿足要求,軟件就會(huì)選擇60*3.5,這里我們?cè)O(shè)計(jì)時(shí)只需要添一下設(shè)計(jì)強(qiáng)度,拉桿和壓桿的長(zhǎng)細(xì)比,軟件會(huì)自動(dòng)判斷選擇截面。SFCAD默認(rèn)的截面最大是159*10,這個(gè)你也可以增加,如果219*14還不夠,你只能采取措施降低跨中桿件最大內(nèi)力,增加網(wǎng)架高度和采用3層網(wǎng)架就可以減少桿件最大內(nèi)力。目前網(wǎng)架用的最大桿件就是219*14,再大的目前還沒(méi)用過(guò)。
5、進(jìn)行內(nèi)力分析
分析選擇時(shí)一上來(lái)我們選擇全過(guò)程滿應(yīng)力優(yōu)化,當(dāng)我們滿應(yīng)力優(yōu)化設(shè)計(jì)完,在檢查桿件截面時(shí),同一個(gè)方向上相鄰桿件截面級(jí)差不要超過(guò)3,當(dāng)超過(guò)3時(shí),把小的桿件截面,利用固定桿件截面,把桿件截面增大一級(jí),還有當(dāng)網(wǎng)架支撐是幾個(gè)獨(dú)立的柱子,而不是周圈有很多支撐時(shí),這時(shí)支座附近的桿件非常重要,就好比人的心臟,這時(shí)你要把支座附近的幾根桿件的設(shè)計(jì)強(qiáng)度控制低一些,需要檢查,一般控制在160之內(nèi),如果小于160就不需要修改,如果達(dá)到180,小于我們的一上來(lái)的200,即使符合要求。這時(shí)你最好把這根桿件利用固定截面把它增大一級(jí),然后重新進(jìn)行內(nèi)力分析,這時(shí)就要選擇固定截面驗(yàn)算了,重新分析節(jié)點(diǎn)系數(shù)默認(rèn)1.3不要改。內(nèi)力分析后檢查撓度是否符合要求。規(guī)范上控制在L/250,我們?cè)O(shè)計(jì)時(shí)要比規(guī)范小一點(diǎn),控制在L/300,這是個(gè)人經(jīng)驗(yàn)。
6、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)
在最左邊,當(dāng)是平板時(shí)就選擇平板,是雙坡和單坡時(shí)都選雙坡,但此時(shí)的(0,0)點(diǎn)必須設(shè)在屋脊上,否則螺栓球基準(zhǔn)孔角度不對(duì),上弦基準(zhǔn)孔作用主要來(lái)安裝支托然后固定檁條和屋面用的,是桶殼和球殼時(shí)必須把(0,0)點(diǎn)設(shè)在桶殼和球殼的圓心,當(dāng)是波浪或異行網(wǎng)架時(shí),曲面不大的按平板設(shè)計(jì),基準(zhǔn)孔豎直,由于曲面不大,基準(zhǔn)孔豎直不影響屋面安裝,當(dāng)曲面比較大時(shí)還是按平板設(shè)計(jì),基準(zhǔn)孔豎直,通過(guò)采用雙向檁條改變最上部的檁條方向來(lái)安裝屋面,目前SFCAD在處理基準(zhǔn)孔上不如其它軟件,有自動(dòng)擬合曲面的功能,等SFCAD升級(jí)有這個(gè)功能就好了,如果有些人能設(shè)計(jì)個(gè)小工具,使基準(zhǔn)孔自動(dòng)擬合曲面更好,SFCAD沒(méi)有導(dǎo)荷載的功能,網(wǎng)上有些小工具能使SFCAD數(shù)據(jù)文件自動(dòng)導(dǎo)荷載就非常好,因?yàn)樵谳斎胪皻ず颓驓せ钶d和風(fēng)載時(shí)很多位置的數(shù)值不一樣,用人工一個(gè)一個(gè)輸入很麻煩。SFCAD在螺栓選擇時(shí),軟件是在你打勾的范圍內(nèi)選擇,12,14都不要選,小工程內(nèi)力不大的也可以選16的,一般的都不選16,螺栓一般選20,24,27,30,33,36,39,42,45,48,52,56,60,選擇合理高度使用鋼量最省。
7、出圖
節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)完就可以出圖了,對(duì)于垂直封口的,在出安裝圖時(shí),要把重合部位展開,出圖前要插入合適的圖框,出簡(jiǎn)圖和祥圖時(shí)比列1:100可以改,改成和圖框合適的比例,然后就出材料表和詳圖,說(shuō)明一下材料表上的支托和支座不能用必須重新設(shè)計(jì)。
8、根據(jù)支座反力進(jìn)行支座設(shè)計(jì)和鋼柱子設(shè)計(jì)
9、人工配支托
10、有封檐的,在球圖里人工把封檐的支托球孔加上
11、人工畫屋面圖和節(jié)點(diǎn)圖,節(jié)點(diǎn)有設(shè)計(jì)好的,你復(fù)制一下就行,計(jì)算一下屋面檁條、屋面板、硅膠、拉鉚釘、自攻釘用量,寫在屋面材料表上。
12、填寫一下設(shè)計(jì)說(shuō)明就OK了,整個(gè)設(shè)計(jì)大體的過(guò)程就這樣。