TR.32.4.3 Floor Load [楼面荷载] 命令

用于将压力荷载分配到定义闭环的所有梁上，假设荷载为双向分布。

楼面荷载命令可通过组 定义，并且也可以根据IBC 或 UBC 规范进行活荷载折减。

一般格式

FLOOR LOAD (SAVE { LOAD })
YRANGE  f1 f2 FLOAD f3 (XRA f4 f5 ZRA f6 f7) { GX | GY | GZ } (PRINT {MEMBER | LOAD})

或

XRANGE f1 f2 FLOAD f3 (YRA f4 f5 ZRA f6 f7) { GX | GY | GZ } (PRINT {MEMBER | LOAD})

或

ZRANGE f1 f2 FLOAD f3 (XRA f4 f5 YRA f6 f7) { GX | GY | GZ } (PRINT {MEMBER | LOAD})

或

_FloorGroupNameFLOAD f3 { GX | GY | GZ } (INCLINED) }

其中:

ParameterDefinition
f1 f2 整体坐标值，用于指定 Y、X 或 Z 范围。程序将对位于该整体坐标系平面内且与整体坐标水平面平行的构件进行楼板荷载计算。
f3 荷载值（单位：重量/单位长度平方）。  整体坐标方向省缺时，如果该命令以YRA开始，作用面为在X-Z平面上投影的面积，则该荷载的作用方向与整体坐标竖直Y轴正向平行。  类似地，如果该命令以 “XRA” 开始，作用面基于在Y-Z平面上投影的面积，则该荷载的作用方向与整体坐标X轴正向平行。  如果该命令以ZRA开始，作用面基于在X-Y平面上投影的面积，则该荷载的作用方向与整体坐标Z轴正向平行。
f4 - f7 体坐标下X或Z轴的数值，用来标定楼板荷载(f3)所作用面积平面上的四个角点坐标值。  如果没有指定这些值，则在第一个指定的整体坐标系坐标范围内的所有楼板中的所有构件都要参与计算并施加楼板荷载。
GX,GY,GZ 如果整体坐标方向已被包括了，那么荷载将重新定向到指定的方向上，其荷载大小基于在平面上投影的面积，就好像省略了整体方向一样。  整体方向选项在质量定义中特别有用。
FloorGroupName 参见 TR.16.1 Group [组定义] 命令 创建 “FLOORGROUP（楼面组）” 的过程. 该组名称中包含的构件列表将是承受楼面压力荷载的候选构件。

INCLINED - 当在组成倾斜板（该板相对于整体坐标系 XY、YZ 或 ZX 平面倾斜）的构件上应用FLOOR LOAD命令时，必须使用此命令。 

PRINT = 当需要打印楼面板信息时使用此选项。 输出文件中将打印识别出的楼面板总数、所有楼面板的总面积以及生成的总荷载。

PRINT MEMBER = 此选项用于打印生成荷载的楼面板构件编号，以及识别出的楼面板总数、所有楼面板的总面积和生成的总荷载。

PRINT LOAD = 此选项用于打印楼面板荷载信息。 使用PRINT MEMBER命令可将其他所有信息也将打印在输出文件中。

SAVE = 此选项将在名为（文件名） (filename) _FLD.TXT的外部文本文件中给出楼面板信息。 与PRINT MEMBER命令对应的信息将打印在此文件中。

SAVE LOAD = 此选项将在名为（文件名） (filename) _FLD.TXT的外部文本文件中给出楼面板信息。 与PRINT LOAD命令对应的信息将打印在此文件中。

注意

  1. 结构必须以指定的整体坐标轴始终垂直于楼板平面方式进行结构建模。
  2. 对于FLOOR LOAD命令，考虑荷载的双向分布。 对于ONEWAY 和 AREA LOAD命令，考虑单向作用。 对于ONE WAY荷载，程序尝试在板内找到较短方向以用于荷载生成。 因此，如果任何板是正方形形状，则这些板不会生成荷载。 对于此类板，应使用FLOOR LOAD类型。

  3. 作用于面板的FLOOR LOAD（楼面荷载）将根据边的长度以梯形和三角形荷载的形式分布在相邻构件上，如示意图所示。 在内部，这些荷载被转换为多个集中荷载。

    Figure 1. 构件1和2分别承受完整的梯形荷载和三角形荷载。 构件3和4承受部分梯形荷载，构件5和6承受部分三角形荷载。
  4. 对特定的面板来说，其单位面积荷载可能不会变化，并且假定该板是连续的且没有孔洞。
  5. 不应使用FLOOR LOAD命令，如果模型设置了SET Z UP命令(参见第 5.5节)   

  6. 如果楼面的形状由凸边和凹边混合组成，那么应将楼面荷载命令分成几个部分，每个部分用于楼面的特定区域。 这将迫使程序根据定位搜索楼面板，并且会得到更好的解决方案。

    如果楼面的形状由凸边和凹边混合组成，那么应将楼面荷载命令分成几个部分，每个部分用于楼面的特定区域。 这将迫使程序根据定位搜索楼面板，并且会得到更好的解决方案。  

    所附示例说明了一种情况，其中楼板必须细分为更小的区域，以便楼板荷载生成产生正确的结果。节点 6 处边 108 和 111 之间的内角超过 180 度。节点 7 处也存在类似情况。因此，以下命令： 

    LOAD 1
FLOOR LOAD
YRANGE 11.9 12.1 FLOAD -0.35

    不会产生可接受的结果。相反，应如下例所示细分区域 

    LOAD 1
FLOOR LOAD
YRANGE 11.9 12.1 FLOAD -0.35 XRA -.01 15.1 ZRA -0.1 8.1
YRANGE 11.9 12.1 FLOAD -0.35 XRA 4.9 10.1 ZRA 7.9 16.1
  7. 整体坐标系水平方向选项（GX 和 GZ）使用户能够在频率计算的质量矩阵中考虑面荷载、单向荷载和楼面荷载。 
  8. 对于单向荷载，程序尝试在板内找到较短方向以用于荷载生成。 因此，如果任何板是正方形形状，则在组成这些板的构件上将不会生成荷载。 在这种情况下，应该使用楼面荷载类型。

使用楼板组生成楼面荷载

当使用 XRANGE、YRANGE 和 ZRANGE 应用楼面荷载时，可能会遇到以下两种限制情况：

  1. 如果板由其纵轴以X型交叉的构件组成，并且如果构件在交叉点处未相互连接，则面板识别以及荷载生成可能会失败。 下图为这种情况的典型结构平面图。

    Figure 2. 构件在交叉点处未连接的面板上的荷载生成情况（构件 24 和 24）
  2. 指定荷载后，如果用户决定更改结构的几何形状（应用楼面荷载的区域节点的 X、Y 或 Z 坐标），则用户必须返回荷载并修改相关数据，例如 XRANGE、YRANGE 和 ZRANGE 值。 换句话说，这两组数据不是自动链接的。

这两种情况就可以使用楼面组功能。 组名称是一种使用户能够将一组实体（节点、构件、板、实体等）聚集到一个单一的名称下的功能，通过该名称可以定位到这些实体。 关于组名称的更多详细信息，可参考本手册5.16 节内容。

与本节前面所述相同，此命令的语法是：

FLOOR LOAD
Floor-group-name FLOAD  f3 { GX | GY | GZ }

其中:

  • f3 = 楼面上的压力

若为了用于质量定义或其他原因，需要在三个整体坐标系方向上创建相等的荷载，则应输入每个所需方向的方向关键字；先输入 GY，然后是 GX 和/或 GZ。

示例

START GROUP DEFINITION
FLOOR
_PNL5A  21 22 23 28
END GROUP DEFINITION
LOAD 2 FLOOR LOAD on intermediate panel @ Y = 10 ft
FLOOR LOAD
_PNL5A  FLOAD -0.45 GY
_PNL5A FLOAD -0.45 GY GX GZ 

LOAD 5 LOAD ON SLOPING ROOF
FLOOR LOAD
_SLOPINGROOF FLOAD -0.5 GY INCLINED

注意

  1. 仅支持Floors活荷载折减。 不支持Roofs屋面活荷载的相关规定。
  2. 由于此方法的应用是基于FLOOR LOAD（楼面荷载）或 ONEWAY LOAD（单向荷载）命令，且由于STAAD软件将仅在梁上生成对应荷载，因此不支持上述规范章节中规定的关于竖向构件（柱构件）的相关规定。 软件对于满足规范规定的构件，其生成的构件分布荷载值是折减后的值。
  3. 不支持UBC 97 的方程（7 - 2）、IBC 2000 的（16 - 3）和 IBC 2003 的（16 - 23）。
  4. 在 IBC 2000 和 2003 规范中，第一条注释说 “在 A 类使用功能中不允许折减”。 在STAAD软件中，没有直接的方法可以向程序传达使用功能类型是A类。因此，当用户决定使用活载折减功能时，应自己确保结构满足此条规定。 如果不满足，则活荷载不应折减。 但STAAD软件本身不会检查此条款。
  5. 在 UBC 97 规范中，1607.5 节的最后一段指出 “对于存储私人乘用车（每辆车乘客容量不超过九人）的车库，活载折减不得超过 40%”。 同样，没有直接的方法可以向STAAD软件传达结构是用于存储私人乘用车的车库。 因此，用户应确保结构满足此条规定。 如果不满足，则活荷载不应折减。 但STAAD软件本身不会检查此条款。
  6. 因为三个规范遵循相同的折减规则，所以在命令语法中没有提供用于指定根据哪个规范进行折减的规范名称规定。