LRFD 与 ASD 兼备
无需切换技能即可切换设计格式。恒载与活载的两种 LRFD 组合均被评估,并指出控制性组合。
计算示例
W 14x99 · 14 ft · Pr 360 kip + Mrx 250 + Mry 80 kip-ft · LRFD
设计已验证:H1-1a 相互作用控制- 体系
- 两端铰接柱,K = 1.0
- 截面
- W 14x99 · A992(Fy = 50 ksi)
- 高度
- 14.0 ft,无支撑(Lb = 14.0 ft)
- 所需强度
- Pr = 360 kip · Mrx = 250 kip-ft · Mry = 80 kip-ft
- 设计格式
- LRFD
依据 AISC 360-22 按 LRFD,校核一根 A992 W14x99 柱,高 14 ft,两端铰接且全高无支撑,由二阶分析得 Pr = 360 kip、Mrx = 250 kip-ft 和 Mry = 80 kip-ft。校核受压、绕两轴的受弯以及 H1 相互作用。
主要结果
- 可用抗压强度 phi_c Pn
- 1128 kip(E3,y-y 屈曲)
- 可用抗弯强度 phi_b Mnx
- 642 kip-ft(F2-2,Cb = 1.0)
- 可用抗弯强度 phi_b Mny
- 311 kip-ft(F6-2,非紧凑翼缘)
- 控制性利用率
- 0.894(H1-1a)
对于所述输入,所有数值均为确定性的,并由该技能的计算代码再现。AISC 设计算例 H.2(V16.0)对同一构件列出 phi_c Pn = 1,130 kip、phi_b Mnx = 642 kip-ft 和 phi_b Mny = 311 kip-ft;H.2 本身采用更保守的 H2-1,得到 0.966。
- — 如提示所述,所需强度来自二阶分析;未附加 B1 放大。
- — Cb = 1.0,在无弯矩图的情况下偏保守;若两端弯矩相等呈反向曲率,F1-1 会给出更大值。
- — E4 不适用,因为扭转无支撑长度等于弱轴无支撑长度。
- — 在 Fy = 50 ksi 时 W14x99 翼缘对受弯为非紧凑(bf/2t_f = 9.34 > 9.15),故 F3-1 和 F6-2 折减 Mn。
所需输入
- 柱高、端部条件和支撑
- 截面(W、HP、M 或 S)和钢材牌号
- 受压或受拉;受拉时的螺栓端部连接
- 恒载和活载,可选均布侧向荷载(D、L、风),或已组合的所需强度
- 设计格式(LRFD 或 ASD)
输出结果
- 控制性校核和利用率
- 可用抗压强度及产生它的屈曲模态
- 可用抗拉强度、屈服或净截面断裂,带有 An、U 和 Ae
- 绕两轴的可用抗弯强度及其背后的极限状态
- 带有控制性公式的 H1 相互作用
- 假定和条款引用
从输入模板开始
这些模板会用典型输入预填表单。它们不是计算结果；计算在 CALC 中进行。
准备计算
配置你的柱
系统简图
L = 14 ft
ft
ft
ft
ft
所有必填项已完成
所有必填项已完成
所有必填项已完成
kip
kip
kip-ft
kip-ft
kip-ft
kip-ft
kip/ft
kip/ft
kip/ft
kip
kip-ft
kip-ft
所有必填项已完成
ft
所有必填项已完成
输入完整可以开始计算
此 Skill 的校核内容
每一种受压极限状态
依据 E3 绕两轴的弯曲屈曲、当扭转无支撑长度控制时依据 E4 的扭转屈曲,以及依据 E7 细长单元的有效面积。
依据第 D 章的轴向受拉
毛截面的拉伸屈服和净截面的断裂,带有表 D3.1 的剪切滞后系数 U 和依据 B4.3 的螺栓孔净面积。
绕两轴的受弯
依据 F2 和 F3 的屈服、侧扭屈曲和翼缘局部屈曲,依据 F6 的弱轴受弯,包括 W14x90、W14x99 和 HP12x74 的非紧凑翼缘。
H1 相互作用
适用于轴向受压或受拉与双向受弯的公式 H1-1a 和 H1-1b,带有受拉时 C_b 的 H1.2 提高,并指出控制性公式和组合。
规范依据
标准与参考
验算依据以下规范。国家确定参数取自表单中所选的国家附录。
AISC 360-22
现行ANSI/AISC 360-22 Specification for Structural Steel Buildings
所用版本: ANSI/AISC 360-22 (August 1, 2022)
- §B4
- Chapter D
- Chapter E
- Chapter F
- §G2
- §H1
- Table J3.3
- Appendix 8
状态核实日期
ASCE 7-22
现行ASCE/SEI 7-22 Minimum Design Loads and Associated Criteria for Buildings and Other Structures
所用版本: ASCE/SEI 7-22 (December 2021)
- §2.3.1
- §2.4.1
状态核实日期
常见问题
常见问题
验算该技能使用 LRFD 还是 ASD?
由你选择。设计方法始终是参数表的一部分,因此它是经确认而非假定的,答案会在每个强度旁边标出所用格式。
验算是否校核扭转屈曲?
是的,当扭转无支撑长度超过弱轴无支撑长度时依据 E4 节校核。低于此时,E4 不适用于双轴对称 I 形截面,答案会如此说明。
验算能否校核受拉的柱或吊杆?
能。Mia 依据第 D 章校核毛截面的拉伸屈服和净截面的拉伸断裂,带有螺栓孔的净面积和表 D3.1 的剪切滞后系数 U,并依据 H1.2 将受拉与受弯组合。块状剪切和螺栓本身属于连接设计。
验算对于 W14x43 等细长 W 形截面会怎样?
该技能依据表 B4.1a 对翼缘和腹板进行分类,对于细长单元,依据 E7 节在控制性屈曲应力下计算有效面积。
验算是否包含二阶效应?
按输入使用内力,答案会如此说明。对于有支撑柱,该技能可作为后续步骤提供附录 8 的 B1 放大;侧移效应(B2)需要框架分析。