D1.G.1 设计操作

STAAD.Pro 支持根据两个版本的 AITC 代码进行木结构设计:1985 和 1994。两种代码的实现如下所述。

要访问 1994 版本,指定命令:

CODE AITC

CODE AITC 1994

要访问 1984 版本,指定命令:

CODE AITC 1984

CODE TIMBER

D1.G.1.1 1994 AITC 代码实现

根据美国木结构建筑协会出版的《木结构施工手册》第四版(1994年)进行设计的主要方面包括:
  1. 设计可针对两种类型的木结构截面进行:尺寸木料截面(即锯材)和胶合层压木截面。
  2. 程序包含一个与此代码相关的尺寸木料截面数据库。

尺寸木料属性实现

1994 AITC 手册表 8.1 中列出的锯材截面数据库已在程序中实现。此实现的一些关键方面包括:

在 AITC 手册的属性表中,可以发现对于任何特定种类的木材,弹性模量(E)和允许应力可能随截面尺寸而变化。例如,一个 2x4 的道格拉斯冷杉-落叶松、精选结构构件的 E 为 1900 ksi,允许弯曲应力 Fb 为 1450 psi。一个 5x5 的道格拉斯冷杉-落叶松、精选结构、梁或纵梁构件的 E 为 1600 ksi,允许弯曲应力 Fb 为 1600 psi。而一个 5x5 的道格拉斯冷杉-落叶松、精选结构、柱或木梁构件的 E 为 1600 ksi,允许弯曲应力 Fb 为 1750 psi。

因此,在 STAAD 的锯材木结构数据库中,对于每种木材种类和等级,截面尺寸或属性与弹性模量和截面的允许应力相关联。当指定一个截面时,其 E 和允许应力会随其属性自动获取。南方松木构件的材料属性取自 1994 AITC 手册的表 8.4。对于所有其他种类、截面宽度为 2”-4” 的木材,材料属性取自表 8.3。对于所有非南方松种类、截面尺寸大于 5”x5” 的木材,材料属性取自 1994 AITC 手册的表 8.6。

请注意,并非表 8.1 中列出的所有截面尺寸都适用于每种木材种类。某些尺寸不适用于特定种类。例如,白杨种类仅生产宽度为 2”-4” 的尺寸,不生产 5”x5” 及更大的尺寸。这可以通过比较表 8.3(其中白杨列为可用种类)和表 8.6(其中白杨未列为可用种类)来观察。另外请注意,尽管表 8.1 中列出了 1” 宽构件,但在种类属性表(表 8.4、表 8.5 和表 8.6)中没有可用值。AITC 不允许对这些小构件进行结构设计。

D1.G.1.2 1985 AITC 代码实现

STAAD 根据 1985 AITC 代码(《木结构施工手册》第三版,1985年)的木结构设计模块允许设计胶合层压木截面。它还符合国家木结构设计规范及补充(NDS)以及建筑规范,如统一建筑规范(UBC)、基本/国家建筑规范和标准建筑规范。程序的一些主要功能包括:
  1. 此功能仅适用于胶合层压木(尺寸木料的设计仅适用于 1994 AITC)。
  2. 根据 TCM - AITC 进行构件规范检验和设计。
  3. 结构胶合层压木表的设计值已内置到程序中。程序接受表号、组合和种类规格作为输入(例如,1:16F-V3-SP/SP),并从内置表中读取设计值。
  4. 包含以下所有允许应力修正系数:
    1. 荷载持续时间系数
    2. 尺寸系数
    3. 形状系数
    4. 梁和柱的侧向稳定性
    5. 含水率系数
    6. 温度和曲率系数。

    弯曲、拉伸、压缩、剪切的允许应力和弹性模量相应地进行修正。

  5. 确定梁和柱的长细比(短、中、长),并检查最小偏心距、侧向稳定性、屈曲、弯曲和压缩、弯曲和拉伸以及水平剪切(针对两个轴)。
  6. 输出结果显示提供或选择的截面、实际和允许应力、控制条件、相互作用公式的应力比以及相关的 AITC 条款编号等,针对每个单独构件。