鋼結(jié)構(gòu)屋架內(nèi)力計算軟件是一種用于分析和計算鋼結(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，軟件可以計算出屋架在不同工況下的內(nèi)力分布情況，為設(shè)計提供依據(jù)。該軟件還支持多種計算方法和算法，可以根據(jù)實際需求選擇適合的方法進行內(nèi)力計算。鋼結(jié)構(gòu)屋架內(nèi)力計算軟件對于提高建筑結(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)力計算的軟件：

一、3d3s

• 特點與功能
  • 3d3s是一款由同濟大學(xué)制作研發(fā)的專業(yè)cad鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件，適用于任意由梁、桿、索組成的桿系結(jié)構(gòu)，計算能力非常強大，可進行結(jié)構(gòu)非線性荷載 - 位移關(guān)系及極限承載力的計算、預(yù)張力結(jié)構(gòu)的初始狀態(tài)找形分析與工作狀態(tài)計算等。對于鋼結(jié)構(gòu)屋架內(nèi)力計算，能準(zhǔn)確地根據(jù)結(jié)構(gòu)的特性和所受荷載計算內(nèi)力情況。在建模方面，可以任意定義施工步及其對應(yīng)的桿件、節(jié)點、荷載和邊界，完成全過程的非線性計算，還可考慮施工過程中因變形產(chǎn)生的節(jié)點坐標(biāo)更新、主動索張拉和支座脫空等施工中的實際情況。其14.1.4版本（2019 - 09 - 11）有一些功能改進，如新增手冊電子版等功能。軟件也有針對不同結(jié)構(gòu)類型的計算功能，例如對鋼屋架等結(jié)構(gòu)的相關(guān)計算功能，涵蓋了風(fēng)荷載、雪荷載等荷載工況的計算。在構(gòu)件驗算方面，有抗剪承載力設(shè)計值計算、柱子穩(wěn)定驗算、計算長度處理等相關(guān)計算內(nèi)容，這些都與屋架內(nèi)力計算息息相關(guān)，例如柱子穩(wěn)定驗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，都會影響到整體結(jié)構(gòu)包括屋架的內(nèi)力計算結(jié)果。同時節(jié)點設(shè)計方面的改進，如新規(guī)范下節(jié)點域轉(zhuǎn)動剛度驗算公式的改進等，也對屋架內(nèi)力計算后的結(jié)構(gòu)節(jié)點設(shè)計有重要意義。該軟件操作對于熟悉AutoCAD的用戶來說比較容易上手，可參照AutoCAD方法使用。安裝過程也相對簡單，在下載完軟件數(shù)據(jù)包之后，雙擊“3D3S13.0.7.exe ”程序進行安裝，按照向?qū)υ捒蛱崾静僮骷纯赏瓿砂惭b。
  • 適用場景：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)力計算。無論是小型簡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)力計算都適用。

二、PKPM

• 特點與功能
  • PKPM是中國建筑科學(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)。它包含多個模塊，其中與鋼結(jié)構(gòu)屋架內(nèi)力計算相關(guān)的模塊在結(jié)構(gòu)設(shè)計部分。PKPM系列軟件在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計方面有一定的功能優(yōu)勢，它依據(jù)相關(guān)建筑規(guī)范進行設(shè)計計算。例如在新規(guī)范版本設(shè)計軟件中，對上部結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件SATWE、PMSAP、TAT以及地基基礎(chǔ)設(shè)計軟件JCCAD等進行了改進，這些改進雖然是針對整個結(jié)構(gòu)體系，但對鋼結(jié)構(gòu)屋架內(nèi)力計算也有影響，因為鋼結(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)計等一體化設(shè)計環(huán)境，在自動選配鋼筋，按全樓或?qū)印⒖缙拭鏆w并，布置圖紙版面，人機交互干預(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)確計算鋼結(jié)構(gòu)屋架的內(nèi)力。
  • 適用場景：適用于各類建筑工程中的鋼結(jié)構(gòu)屋架內(nèi)力計算，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)計時，能較好地綜合考慮整體結(jié)構(gòu)的相互作用對屋架內(nèi)力的影響。對于需要進行全樓整體結(jié)構(gòu)分析并且屋架內(nèi)力計算需要遵循中國建筑科學(xué)研究院相關(guān)規(guī)范的項目較為適用。

三、Tekla

• 特點與功能
  • Tekla是一款專為施工、結(jié)構(gòu)和土木工程行業(yè)設(shè)計的專業(yè)BIM深化設(shè)計軟件。雖然它主要是一款BIM軟件，但在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計方面也有重要作用。對于鋼結(jié)構(gòu)屋架內(nèi)力計算，Tekla可以通過精確的建模來確定屋架的結(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，可以詳細地構(gòu)建鋼屋架的各個構(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，這些連接方式會影響內(nèi)力的傳遞路徑，進而影響內(nèi)力計算結(jié)果。同時，Tekla可以進行碰撞檢測等功能，這有助于在計算內(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)力計算錯誤。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)建到塔布局和詳細連接設(shè)計的全過程，這對于鋼屋架內(nèi)力計算中的結(jié)構(gòu)模型建立和分析有很好的借鑒意義。
  • 適用場景：適合對鋼結(jié)構(gòu)屋架進行精細化建模和內(nèi)力計算的場景，特別是在需要進行復(fù)雜的連接設(shè)計、考慮構(gòu)件碰撞檢測以及需要從BIM角度進行結(jié)構(gòu)分析的鋼結(jié)構(gòu)屋架項目。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)力計算。

鋼結(jié)構(gòu)屋架設(shè)計規(guī)范解讀

3d3s軟件操作入門指南

PKPM鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計案例分析

Tekla建模技巧分享