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第4章 网架和网壳结构CAD 基础知识 关于网架和网壳结构的概述 空间网架和网壳结构是近几年来非常流行的大跨度钢结构形式，其盛行的原因主要有两方面。一是受力好和空间刚架好，二是工厂化生成和安装方便。以节点划分主要有两种类型：焊接球与螺栓球，尤以螺栓球较为普遍。螺栓球网架和网壳中构件主要有：杆件、螺栓球、封板锥头、高强螺栓和套筒（无纹螺母）。以基本单元几何构成来分就很多了，常用的是正交正放四角锥。不同位置构件的称谓见图： 设计流程 零部件库建立 进入 图形平台 建立基本模型 进行图形处理 进行节点排序 了解一些AutoCAD GDCAD的图形平台是AutoCAD R14；需要利用其右边的屏幕菜单，如果AutoCAD R14的屏幕菜单被关闭，请点击菜单“Tools—Preferences—Display”，在第一项关于“Screen Menu”上作出选择。 GDCAD中常用的命令是“Dview”，主要用来看模型的空间透视图，具体在command：下键入“DV”回车然后选择对象，键入“CA”后可动态显示透视图。 AutoCAD 与用户的交流主要是对话框与文本区，按“F2”可显示或关闭文本提示区。 一个平板网架的工程实例 建立工程 点击桌面上“网架网壳CAD”快捷方式，进入主菜单，点击“工程—新工程”，在工程卡片上填写工程名比如“GDTEST”，指定工程存放路径及AutoCAD R14的路径，程序自动在工程存放路径下建立“GDTEST”子目录（或称文件夹），以后所有与该工程有关的文件全部放在其下面。 建立零部件库文件 点击“零部件规格—重组规格”，屏幕出现规格卡片，左边是读取路径，GDCAD安装完成后，程序目录下带有一“DATA”子目录，内部包含某一种网架加工厂家的零部件规格系列，因此缺省的读取路径指向“DATA”子目录，点击“读取”按钮，显示钢管等零部件序列编号，如果不准备采用某一序号，请点击该序号去掉其前面的“(”选择符。那么，随后的构件设计将不采用这种序号的构件。作出选择后点击左下角“OK”按钮。 模型前处理 点击“图形前处理—新项目”，进入AutoCAD R14平台，GDCAD主要菜单是右边的屏幕菜单，如果未见，请阅读1.3节。 建立基本模型 点击“选型—网架基—下四角锥”，填写屏幕上总信息表，其中结构层高度指网架层厚度即上下弦之间距离。需要注意的是：安全系数一般取0.85-0.9为好。点击“OK”，在命令提示区输入基点坐标和x、y、z三方向的基本单位系数，回车取缺省值。屏幕形成结构的基本模型，基本模型的三方向的网格尺寸是该方向基本单位的值，一般为1。 排序 节点排序的目的有两个，一个是为节点编号有序，另外可使结构计算效率提高，排序的同时也进行了图形的数检，如果有不正常的节点或杆件，屏幕会弹出警告框。 点击“节点排序—Y向排序”，完成后弹出“排序OK”对话框。 坐标变换 坐标变换目的是从基本模型变成最终的实际模型，对平板网架，点击“坐标变换—不变坡”即可，完成 后可通过AutoCAD 的“List”命令来检查网格或杆件的实际长度是否正确，用“Dist”命令可检测两点之间的距离。 支托处理 支托是屋面檩条与球之间连接的小立柱，点击“支托处理”，填写支托立柱表，其中附加重量是指除立柱钢管外的加劲和顶板等重量。然后在命令提示行回答是否所有上弦均布支托，回车确认。 组合方式 组合方式主要是确定两个信息，一是采用荷载规范还是采用高耸结构规范，对平板网架而言用荷载规范，另一个信息是对各组活荷载工况组合的考虑，累加方式指考虑不利布置情况，偏于安全。 输入荷载 各种荷载录入的方式是相同的，因此在本例中仅介绍静荷载的录入。 点击“荷载处理—静载”，在屏幕上的层控制对话框中选择需加荷载的层，比如上弦，则程序将关闭除上弦节点外的所有层，然后选择需加荷载的节点，在对话框中输入数值即可。需要强调的有两点，一是方向问题，向下的荷载是Z方向的负值。二是静载中需要包含结构自重，因为程序没有考虑自重。另外如果同一节点被赋了几次值，则最终该节点的荷载值为几次输入的代数和。 支座约束 点击“支座处理—支座录入”，选择加约束的层，再选择需加约束的节点，最后确定约束类型，最简单的是x、y、z三向约束。 生成数据 GDCAD的图形前处理与计算模块的联系是通过交换数据，因此前处理的一切信息都必须以数据文件的形式存放。点击“数据处理—数据形成”。 施工图布置 为了绘制施工平面图，需要在模型图上确定剖切点位置，点击“图面布置—剖切位置”，在模型的平面图上依次指出，纵剖面的左、右点及向上的投影深度点，以及横剖面的下、上点及向左的投影深度点。 至此，前处理的数据录入工作已完成。 杆件和