问题汇总:

Q1：钢梁上有管廊，施加节点荷载模拟梁面外所受的水平力，但结果中面外剪力Q2并未展示数值，这种钢梁在程序中如何考虑？

Q2：钢框架结构，对于托柱转换梁如何实现《高钢规》7.1.6条的放大，另外图示位置的梁挠度按预期应为悬挑，程序的结果不合理？

Q3：钢筋混凝土框架结构带网架整体模型计算，恒载下网架支座的力传递至牛腿上时牛腿弯矩应该是支座处梁顶最大，然而并不是，弯矩不合理？

Q4：使用网架网壳管桁架设计网架施工图，采用焊接球方式，程序生成的焊接球直径是350mm，感觉偏大，这个尺寸依据是什么？

Q5：上部网架，下部混凝土结构，网架采用3D3S建模，导入PKPM后计算报错，如何才能正确导入网架？

Q1：钢梁上有管廊，施加节点荷载模拟梁面外所受的水平力，但结果中面外剪力Q2并未展示数值，这种钢梁在程序中如何考虑？

图1 局部节点荷载

图2 梁内力分量Q2

A：

首先是Q2无数值的问题，点击勾选工况表格下方“显示构件局部坐标系”，即可展示Q2代表的方向，如图2红色轴即为该剪力方向，查看梁面外剪力分量选择是正确的，计算无数值一般考虑是梁面外收到了约束，没有发生形变，此时最先想到是楼板的约束，但模型可见此处是开洞的不存在楼板如何解释；检查参数发现勾选了“全楼强制采用刚性楼板假定”，程序执行此项按字面意思“强制”刚性楼板，即无视开洞与0板厚，均认为有楼板并按面内无限刚考虑，因此Q2无数值。

针对开洞较多时设计者应考虑是否符合刚性楼板假定斟酌勾选，切换勾选“不采用”重新计算，如图4，Q2数值按计算正常显示。钢梁存在面外水平荷载时也应当按双向受弯梁计算，可在前处理-特殊梁中指定“双向受弯梁”，此时程序将按照《钢标》相关双向受弯公式正确计算强度、稳定。

图3 全楼强制刚性楼板假定及指定双向受弯钢梁

图4 不采用强刚后Q2数值

Q2：钢框架结构，对于托柱转换梁如何实现《高钢规》7.1.6条的放大，另外图示位置的梁挠度按预期应为悬挑，程序的结果不合理？

图5 钢梁挠度展示

A：

《高钢规》7.1.6：“当在多遇地震组合下进行构件承载力计算时，托柱梁地震作用产生的内力应乘以增大系数，增大系数不得小于1.5。”此条对应程序中实现，可在前处理-特殊梁中，定义托柱钢梁，此时程序将自动对该钢梁地震内力放大1.5倍处理，定义位置如图6。

图5展示的跨度与挠度比，程序采用的是相对挠度计算，因此需要先看绝对挠度的结果。如图7查看绝对挠度一项结果，与预期一致，相对挠度是指构件相对于支座的挠度（支座位置位移视为0），支座位置可在前处理-特殊梁-连续梁查询支座位置关系。

图6 前处理-特殊梁定义托柱钢梁

图7 绝对挠度结果展示

Q3：钢筋混凝土框架结构带网架整体模型计算，恒载下网架支座的力传递至牛腿上时牛腿弯矩应该是支座处梁顶最大，然而并不是，弯矩不合理？

图8 网架支座局部及恒载下牛腿弯矩结果

A：

模型中采用的是以刚性材料的斜杆模拟网架支座。由问题图8所示，恒载下牛腿弯矩的最大值出现在悬挑端部，这确实与主观概念不符。这时检查此处约束条件可知支座短杆的两端约束设置为了刚接（固接），此情况下支座杆与牛腿协调变形如图9左侧，以支座杆下端为研究对象，固接下无转动，牛腿变形呈现剪切状态，弯矩存在反弯点，弯矩最大点可能出现在悬挑端处；假定当修改支座杆下端为铰接，这时转动释放，牛腿变形将呈现弯曲状态，此时牛腿弯矩结果也将符合主观概念中典型的悬挑梁结果；明白原理之后回到模型中修改刚性杆下端为铰接，重新计算后如图10，程序结果符合预期。

图9 不同约束形式下牛腿变形

图10 支座下端铰接后结果

图Q3-3

Q4：使用网架网壳管桁架设计网架施工图，采用焊接球方式，程序生成的焊接球直径是350mm，感觉偏大，这个尺寸依据是什么？

图11 焊接球设计尺寸

A：

出现上面疑问的原因有两个，第一，需要检查焊接球配件库中的焊接球规格，如图12，这里焊接球直径最小为300mm，可添加更小直径的规则以便程序选择；第二，焊接球直径依据《空间网格结构技术规程》5.2.6公式计算，以图14所示位置，该处节点杆件的夹角弧度分别是0.464和0.457，图11可知杆件直径为60mm，（60+2*10+60）/θ，计算可得焊接取直径分别是302mm和307mm，向上取整为350mm，由此得来；如需要缩小焊接球直径，可能需要修改结构方案，适当增大杆件夹角等。

图12 焊接球配件库

图13 《空间网格结构技术规程》5.2.6条文

图14 杆件最小夹角弧度

Q5：上部网架，下部混凝土结构，网架采用3D3S建模，导入PKPM后计算报错，如何才能正确导入网架？

图15 生成数据报错

A：

检查模型，如图16左侧，在空间位置上来看支座短杆已经落在了下部柱上，但实际上并非如此。程序模拟梁、柱、斜杆以杆单元，因此需要保证支座短杆节点与下部柱节点保持连接，可在右下角工具栏中点击单线显示，如图16右侧，此时明显看到网架与柱并未有效连接导致生成计算模型报错；对于节点未连接，可布置水平刚性杆强制连接，重新计算可正常设计。也可以通过重新导入网架模型使其节点对应，一般流程如下：

以导入3D3S网架为例，需要提前保存已设置好的后缀名为.3D3S的数据文件，在PMCAD空间结构中点击导入3D3S，在弹出的对话框中选择3D3S数据文件，等待转换，如图18，根据左下角命令提示选择基点，一般选择某支座短杆下端节点，选中后网架将以白色待导入状态随基点同鼠标移动，移动到对应柱节点上端点击确定（此时可放大图面，以免相近节点干扰导致未连接情况），完成导入网架全部操作。

图16 网架与下部未连接

图17 添加水平刚性杆连接

图18 导入3D3S选取基点对齐

图19 导入完成效果