D14.B.6 构件抗力

构件抗力在 STAAD.Pro 中根据规范第13节所述程序计算。这些取决于多个因素，如构件的无支撑长度、截面属性、长细比、无支撑宽厚比等。请注意，程序自动考虑适当的抗力系数来计算构件抗力。此处解释了 STAAD.Pro 中采用的构件抗力计算程序。

所有构件均根据 SAB0162-1: 1993 第10.2条检查允许长细比。

D14.B.6.1 轴向

参数 FYLD、FU 和 NSF 适用于这些计算。

D14.B.6.2 轴向受压

柱的抗压承载力根据规范第13.3条确定。该节中的方程假设抗压承载力是毛截面抗压强度（毛截面面积乘以屈服强度）和长细比（KL/r 比）的函数。计算抗压承载力时的有效长度可通过参数 KX、KY、KZ、LX、LY 和 LZ 提供（参见 D14.B.7 设计参数）。轴向受压承载力计算的一些方面包括：

  1. 对于未受任何弯曲的框架构件和桁架构件，一般柱弯曲屈曲的轴向受压承载力根据第13.3.1条计算，使用局部 Y-Y 和 Z-Z 轴的长细比。参数 KY、LY、KZ 和 LZ 适用于此。

  2. 对于单角钢、不对称或十字形截面，检查扭转-弯曲屈曲是否为控制因素。但对于 KL/r 比超过50的情况，由于扭转-弯曲屈曲不是控制因素，轴向受压承载力使用第13.3条计算。原因是南非规范未提供计算此值的明确指南。参数 KY、LY、KZ 和 LZ 适用于此。

  3. 轴向受压承载力还通过考虑弯曲-扭转屈曲计算。参数 KX 和 LX 可用于提供弯曲-扭转屈曲的有效长度系数和有效长度值。弯曲-扭转屈曲承载力针对单槽钢、单角钢、T形钢和双角钢计算。

  4. 在计算轴向受压+弯曲截面的柱弯曲屈曲承载力时，应用第13.8.1(a)、13.8.1(b) 和 13.8.1(c) 的特殊规定。例如，对于13.8.1(a)，Lambda = 0；对于13.8.1(b)，K=1 等。

D14.B.6.3 弯曲

为计算折算弯矩抗力，压缩翼缘的侧向无支撑长度在 STAAD 中通过参数 UNL 指定。如果 UNL 小于构件长度的十分之一（构件长度是构件节点之间的距离），则构件被视为连续侧向支撑。在这种情况下，弯矩抗力根据规范第13.5条计算。如果 UNL 大于或等于构件长度的十分之一，则其值用作侧向无支撑长度。规范第13.6条的方程用于计算侧向无支撑构件的弯矩抗力。弯曲承载力计算的一些方面包括：

  1. 除单角钢外，所有截面的弱轴弯曲承载力计算如下：

    对于第1类和2类截面

    φPy×Fy

    对于第3类截面

    φSy×Fy 

    where

    φ
    =
    抗力系数 = 0.9
    Py
    =
    关于局部 Y 轴的塑性截面模量
    Sy
    =
    关于局部 Y 轴的弹性截面模量
    Fy
    =
    钢材屈服应力

  2. 单角钢截面不由 STAAD 设计，因为南非规范未提供计算此值的明确指南。

  3. 对于计算单对称形状（如 T 形钢和双角钢）关于 Z-Z 轴的弯曲承载力，SAB0162-1: 1993 在第13.6(b)条（第31页）中规定采用合理方法。

D14.B.6.4 轴向受压和弯曲

受轴向受压和单轴或双轴弯曲的截面构件强度通过相互作用方程获得。在这些方程中，由轴向荷载作用引起的附加弯曲通过放大系数考虑。规范第13.8条提供了用于此目的的方程。如果这些方程左侧的总和超过1.0或使用 RATIO 参数提供的允许值（参见 D14.B.7 设计参数），则构件被认为在该荷载条件下失效。

D14.B.6.5 轴向受拉和弯曲

受轴向受拉和弯曲的构件也使用相互作用方程设计。规范第13.9条用于执行这些检查。实际 RATIO 确定为关键方程左侧的值。

D14.B.6.6 剪切

截面的抗剪承载力使用规范第13.4条的方程确定。获得此值后，计算作用在截面上的剪力与截面抗剪承载力的比值。如果任何比值（对于局部 Y 轴和 Z 轴）超过1.0或使用 RATIO 参数提供的允许值（参见 D14.B.7 设计参数），则截面被认为在剪切下失效。规范还要求腹板的长细比在特定限值内（参见 SABS 0162-1:1993 第29页第13.4.1.3条）。仅当此值在允许限值内时，才执行剪切安全检查。用户可以通过为 MAIN 参数指定值2.0来绕过此限制。