D2.B.1 概述
本规范所体现的设计理念基于极限状态设计的概念。结构的设计和比例考虑了其变得不适合预期用途的极限状态。极限状态分为两大类:承载能力极限状态和使用极限状态。承载能力极限状态设计的主要考虑是强度和稳定性,而使用极限状态的主要考虑是变形。采用适当的荷载和抗力系数,以使所有钢结构在各种荷载条件下实现统一的可靠性,同时超越极限状态的可能性被控制在可接受的范围内。
在 STAAD.Pro 实现中,构件被设计为抵抗设计荷载而不超过强度、稳定性和使用性的极限状态。因此,基于最小重量准则选择最经济的截面,设计者可以通过指定允许的构件深度、期望的截面类型或其他参数来增强此准则。程序的规范检验部分检查每个选定截面是否满足规范要求,并识别主导准则。
以下部分描述了 STAAD.Pro 中 AS 4100 实现的显著特点。设计过程的详细描述及其基础概念和假设可在规范文档中找到。
D2.B.1.1 强度极限状态
强度设计承载力 (ϕRu) 被计算并与用户定义的设计作用效应 (S*) 进行比较,以确保 S* ≤ ϕRu 符合 AS 4100 3.4。设计能力计算的细节在后续部分中概述。
D2.B.1.2 变形极限状态
在 STAAD.Pro 中,AS 4100 的实现通常不检查变形。用户需要自行检查局部构件和框架变形是否在可接受范围内。
Note: 平行于局部构件 y 轴的局部构件变形可以根据用户定义的最大 “跨度/变形” 比率进行检查。这可以使用
DFF、DJ1 和 DJ2 设计参数来执行,但仅适用于 MEMBER 设计。细节在后续部分中提供。D2.B.1.3 偏心梁反力
STAAD.Pro 不会自动考虑根据 AS 4100 4.3.4 将梁反力传递到柱的最小偏心距离。然而,可以使用构件偏移来模拟这些偏心。
有关构件偏移功能的更多信息,请参考 TR.25.1 Member Offsets [构件偏心] 命令。
D2.B.1.4 未考虑的极限状态
以下极限状态在 STAAD.Pro 的 AS 4100 设计中未直接考虑。
| 极限状态 | 规范引用 |
|---|---|
| 稳定性 | AS 4100 3.3 |
| 使用性 | AS 4100 3.5 |
| 脆性断裂 | AS 4100 3.7 |
| 防火 | AS 4100 3.9 |
| 其他设计要求 | AS 4100 3.11 |
D2.B.1.5 连接设计
STAAD.Pro 和 Bentley 的 Connection Design 程序支持根据 AS 4100-1998 和 2020 进行连接设计。然而,在某些情况下,连接设计可能决定构件的尺寸。此类考虑在 STAAD.Pro 中未考虑,应单独检查。
D2.B.1.6 螺栓和焊缝
在 STAAD.Pro 中,根据 AS 4100,螺栓孔和焊缝通常不在构件设计中考虑。