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。

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

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。

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 设计中直接考虑。

Table 1. STAAD.Pro AS 4100 设计中未考虑的极限状态
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

STAAD.Pro 中,根据 AS 4100,螺栓孔和焊缝通常不在构件设计中考虑。