鋼結(jié)構(gòu)屋架內(nèi)力計(jì)算軟件是一種用于分析和計(jì)算鋼結(jié)構(gòu)屋架在受力狀態(tài)下的內(nèi)力的軟件。該軟件可以模擬和分析各種荷載作用下的屋架結(jié)構(gòu)，包括風(fēng)荷載、雪荷載、地震荷載等。通過輸入相關(guān)的幾何參數(shù)、材料屬性和荷載信息，軟件可以計(jì)算出屋架在不同工況下的內(nèi)力分布情況，為設(shè)計(jì)提供依據(jù)。該軟件還支持多種計(jì)算方法和算法，可以根據(jù)實(shí)際需求選擇適合的方法進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算。鋼結(jié)構(gòu)屋架內(nèi)力計(jì)算軟件對(duì)于提高建筑結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性具有重要意義。

以下是一些可用于鋼結(jié)構(gòu)屋架內(nèi)力計(jì)算的軟件：

一、3d3s

• 特點(diǎn)與功能
  • 3d3s是一款由同濟(jì)大學(xué)制作研發(fā)的專業(yè)cad鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件，適用于任意由梁、桿、索組成的桿系結(jié)構(gòu)，計(jì)算能力非常強(qiáng)大，可進(jìn)行結(jié)構(gòu)非線性荷載 - 位移關(guān)系及極限承載力的計(jì)算、預(yù)張力結(jié)構(gòu)的初始狀態(tài)找形分析與工作狀態(tài)計(jì)算等。對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)屋架內(nèi)力計(jì)算，能準(zhǔn)確地根據(jù)結(jié)構(gòu)的特性和所受荷載計(jì)算內(nèi)力情況。在建模方面，可以任意定義施工步及其對(duì)應(yīng)的桿件、節(jié)點(diǎn)、荷載和邊界，完成全過程的非線性計(jì)算，還可考慮施工過程中因變形產(chǎn)生的節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)更新、主動(dòng)索張拉和支座脫空等施工中的實(shí)際情況。其14.1.4版本（2019 - 09 - 11）有一些功能改進(jìn)，如新增手冊(cè)電子版等功能。軟件也有針對(duì)不同結(jié)構(gòu)類型的計(jì)算功能，例如對(duì)鋼屋架等結(jié)構(gòu)的相關(guān)計(jì)算功能，涵蓋了風(fēng)荷載、雪荷載等荷載工況的計(jì)算。在構(gòu)件驗(yàn)算方面，有抗剪承載力設(shè)計(jì)值計(jì)算、柱子穩(wěn)定驗(yàn)算、計(jì)算長(zhǎng)度處理等相關(guān)計(jì)算內(nèi)容，這些都與屋架內(nèi)力計(jì)算息息相關(guān)，例如柱子穩(wěn)定驗(yàn)算中軸力與彎矩的取值方式以及穩(wěn)定系數(shù)的考慮因素等，都會(huì)影響到整體結(jié)構(gòu)包括屋架的內(nèi)力計(jì)算結(jié)果。同時(shí)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)方面的改進(jìn)，如新規(guī)范下節(jié)點(diǎn)域轉(zhuǎn)動(dòng)剛度驗(yàn)算公式的改進(jìn)等，也對(duì)屋架內(nèi)力計(jì)算后的結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)有重要意義。該軟件操作對(duì)于熟悉AutoCAD的用戶來(lái)說(shuō)比較容易上手，可參照AutoCAD方法使用。安裝過程也相對(duì)簡(jiǎn)單，在下載完軟件數(shù)據(jù)包之后，雙擊“3D3S13.0.7.exe ”程序進(jìn)行安裝，按照向?qū)?duì)話框提示操作即可完成安裝。
  • 適用場(chǎng)景：適合各種復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)屋架結(jié)構(gòu)，尤其是需要考慮非線性計(jì)算、施工過程影響以及多種荷載工況的鋼結(jié)構(gòu)屋架內(nèi)力計(jì)算。無(wú)論是小型簡(jiǎn)單的鋼屋架還是大型復(fù)雜的工業(yè)廠房鋼屋架等結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算都適用。

二、PKPM

• 特點(diǎn)與功能
  • PKPM是中國(guó)建筑科學(xué)研究院建筑工程軟件研究所研發(fā)的大型綜合CAD系統(tǒng)。它包含多個(gè)模塊，其中與鋼結(jié)構(gòu)屋架內(nèi)力計(jì)算相關(guān)的模塊在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分。PKPM系列軟件在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面有一定的功能優(yōu)勢(shì)，它依據(jù)相關(guān)建筑規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。例如在新規(guī)范版本設(shè)計(jì)軟件中，對(duì)上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件SATWE、PMSAP、TAT以及地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)軟件JCCAD等進(jìn)行了改進(jìn)，這些改進(jìn)雖然是針對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)體系，但對(duì)鋼結(jié)構(gòu)屋架內(nèi)力計(jì)算也有影響，因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)屋架是整體結(jié)構(gòu)的一部分，與其他結(jié)構(gòu)部分相互作用。在2010版本中，它集成了建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備設(shè)計(jì)等一體化設(shè)計(jì)環(huán)境，在自動(dòng)選配鋼筋，按全樓或?qū)印⒖缙拭鏆w并，布置圖紙版面，人機(jī)交互干預(yù)等方面有著顯著的特色，這有助于從整體結(jié)構(gòu)的角度準(zhǔn)確計(jì)算鋼結(jié)構(gòu)屋架的內(nèi)力。
  • 適用場(chǎng)景：適用于各類建筑工程中的鋼結(jié)構(gòu)屋架內(nèi)力計(jì)算，特別是在與其他建筑結(jié)構(gòu)（如混凝土結(jié)構(gòu)等）協(xié)同設(shè)計(jì)時(shí)，能較好地綜合考慮整體結(jié)構(gòu)的相互作用對(duì)屋架內(nèi)力的影響。對(duì)于需要進(jìn)行全樓整體結(jié)構(gòu)分析并且屋架內(nèi)力計(jì)算需要遵循中國(guó)建筑科學(xué)研究院相關(guān)規(guī)范的項(xiàng)目較為適用。

三、Tekla

• 特點(diǎn)與功能
  • Tekla是一款專為施工、結(jié)構(gòu)和土木工程行業(yè)設(shè)計(jì)的專業(yè)BIM深化設(shè)計(jì)軟件。雖然它主要是一款BIM軟件，但在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面也有重要作用。對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)屋架內(nèi)力計(jì)算，Tekla可以通過精確的建模來(lái)確定屋架的結(jié)構(gòu)形式和各構(gòu)件的連接關(guān)系，從而為內(nèi)力計(jì)算提供準(zhǔn)確的結(jié)構(gòu)模型基礎(chǔ)。在建模過程中，可以詳細(xì)地構(gòu)建鋼屋架的各個(gè)構(gòu)件，包括梁、柱等，并且能夠準(zhǔn)確地模擬構(gòu)件之間的連接方式，如焊接、螺栓連接等，這些連接方式會(huì)影響內(nèi)力的傳遞路徑，進(jìn)而影響內(nèi)力計(jì)算結(jié)果。同時(shí)，Tekla可以進(jìn)行碰撞檢測(cè)等功能，這有助于在計(jì)算內(nèi)力之前優(yōu)化屋架結(jié)構(gòu)，避免因構(gòu)件碰撞等不合理因素導(dǎo)致內(nèi)力計(jì)算錯(cuò)誤。借助Tekla，可以顯著提高輸電塔（與鋼屋架結(jié)構(gòu)有相似性，在結(jié)構(gòu)分析方面有共通之處）等結(jié)構(gòu)的建模效率，涵蓋從基礎(chǔ)規(guī)劃創(chuàng)建到塔布局和詳細(xì)連接設(shè)計(jì)的全過程，這對(duì)于鋼屋架內(nèi)力計(jì)算中的結(jié)構(gòu)模型建立和分析有很好的借鑒意義。
  • 適用場(chǎng)景：適合對(duì)鋼結(jié)構(gòu)屋架進(jìn)行精細(xì)化建模和內(nèi)力計(jì)算的場(chǎng)景，特別是在需要進(jìn)行復(fù)雜的連接設(shè)計(jì)、考慮構(gòu)件碰撞檢測(cè)以及需要從BIM角度進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析的鋼結(jié)構(gòu)屋架項(xiàng)目。例如大型商業(yè)建筑、工業(yè)廠房中的復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)屋架內(nèi)力計(jì)算。

鋼結(jié)構(gòu)屋架設(shè)計(jì)規(guī)范解讀

3d3s軟件操作入門指南

PKPM鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)案例分析

Tekla建模技巧分享