TR.32.4.2 OneWay Load [单向荷载] 命令

定义一个区域，程序将从该区域搜索梁的闭环，与FLOOR LOAD命令类似，并且还可以选择定义跨度方向。 此命令是FLOOR LOAD命令中定义的原则的扩展，但荷载被定义为在单一跨度方向上（类似于AREA LOAD）。

单向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

ONEWAY LOAD (SAVE { LOAD })
YRANGE  f1 f2 ONELOAD f3 (XRA f4 f5 ZRA f6 f7) { GX | GY | GZ } (TOWARDS f8) (PRINT {MEMBER | LOAD})

或

XRANGE f1 f2 ONELOAD f3 (YRA f4 f5 ZRA f6 f7) { GX | GY | GZ } (TOWARDS f8) (PRINT {MEMBER | LOAD})

或

ZRANGE f1 f2 ONELOAD f3 (XRA f4 f5 YRA f6 f7) { GX | GY | GZ } (TOWARDS f8) (PRINT {MEMBER | LOAD})

或

_FloorGroupName ONELOAD f3 { GX | GY | GZ } (INCLINED) (TOWARDS f8)

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 有关创建 “FLOORGROUP（楼面组）” 的过程，请参见 TR.16.1 Group [组定义] 命令。 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。
f8 定义荷载作用的构件，并定义单向荷载的跨度方向。 如果未使用 TOWARDS选项，程序将默认为将单向荷载分配到最长边。 对于正方形板，请参见下面的注意事项 b。

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ONEWAY LOAD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。

    对于应用于正方形面板的单向荷载（即，每个方向的跨度方向相同），则在形成正方形四边的构件上将生成三角形荷载。 对于所有四个构件，其荷载强度相等，是基于正方形的两条相交对角线形成的四个三角形计算。

    对于这样的平面，用户可以使用FLOOR LOAD这种类型。

  3. 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。

  4. 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

  5. 为了使程序能够从 “FLOOR/ONEWAY LOAD（楼面 / 单向荷载）” 命令成功生成构件荷载，在用户定义的坐标范围（XRANGE、YRANGE 和 ZRANGE）内，至少必须存在一个由三根 “完整” 构件组成的四边形板面。 “完整” 构件的定义为从始端到末端之间的全部长度都在所定义的板的边界上。 

    荷载分布模式取决于面板的形状。 如果面板是矩形的，分布将是梯形和三角形，如下图所示。

    Figure 1. 矩形面板的梯形和三角形荷载分布

    首先，计算多边形的形心。 然后，连接形心与多边形的顶点把多边形分为多个三角形，如图所示。 对于每个三角形，从形心向对边画一条垂直线。 如果垂直线与边的交点落在三角形外部，则计算该三角形的面积，并在该边上施加等效的均布荷载。 否则，在该边上施加三角形荷载。

根据 UBC 和 IBC 规范进行活载折减

UBC 1997、IBC 2000 和 IBC 2003 规范允许在某些情况下折减楼面活载。 这些规范的规定将按照如下方式实施。

要使用此功能，在创建STAAD.Pro模型时必须满足以下条件。

  1. 活载必须使用FLOOR LOAD 或 ONEWAY LOAD命令施加。 该命令的详细内容 可以参考上面内容，并且用户可在 EX. US-15 Wind and Floor Load Generation on a Space Frame中可以找到用法示例。
  2. 如TR.32 Loading [荷载] 命令中所示，在创建该工况时，必须为该荷载工况分配一个类型为 “Live（活载）” 的活荷载。 此外，还必须指定其为Reducible，如下所示。
LOAD n LOADTYPE Live REDUCIBLE

其中:

  • n是荷载工况编号

下图显示了两种情况下构件上生成的荷载

Figure 2. 两种情况生成的荷载
Table 1. 支持规范详情一览表
规范名称

规范章节

- 已实施

 公式
UBC 1997 1607.5 页

公式 7-1

R = r(A-150) 对 FPS 单位系统

R = r(A-13.94) 对 SI 单位系统
IBC 2000 1607.9.2, 302页

公式 16-2

R = r(A-150) 对 FPS 单位系统

R = r(A-13.94) 对 SI 单位系统
IBC 2003 1607.9.2, 277页

公式 16-22

R = r(A-150) 对 FPS 单位系统

R = r(A-13.94) 对 SI 单位系统
A
=
构件所承担的楼面面积
R
=
折减百分比

=折减率，对于楼面板为0.08。

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。