W、HP 和 HSS
宽翼缘和 HP 型钢以及方形、矩形和圆形空心结构截面，H 类 HSS 取 n = 2.24，其他情况取 1.34。
计算示例
W250x73 · 350W · 3.6 m · Cf 900 kN + Mfx = Mfy = 50 kNm · 支撑框架
验算通过：由 13.8.2 c) 侧向扭转屈曲强度控制- 体系
- 铰接–铰接柱，K = 1.0，支撑框架
- 截面
- W250x73 · 350W（Fy = 350 MPa）
- 柱高
- 3.6 m，无侧向支撑（L = 3.6 m）
- 荷载设计值
- Cf = 900 kN · Mfx = 50 kNm · Mfy = 50 kNm，作用于一端
- 标准
- CSA S16:24
按 CSA S16:24 验算一根 350W 钢材的 W250x73 柱，高 3.6 m，支撑框架中两端铰接，沿柱高无侧向支撑，Cf = 900 kN，顶端 Mfx = 50 kNm 且 Mfy = 50 kNm（底端为零）。
主要结果
- 抗压承载力设计值 Cr
- 2217 kN（y-y 弯曲屈曲，n = 1.34）
- 抗弯承载力设计值 Mrx
- 310 kNm（13.6.1 a)，omega_2 = 1.75）
- 抗弯承载力设计值 Mry
- 146 kNm（13.5 a)，2 类）
- 控制性利用率
- 0.749（13.8.2 c)）
所有数值对所述输入是确定性的，并由该技能的计算代码重现（E = 200 000 MPa，G = 77 000 MPa）。针对同一构件的 STAAD.Pro 验证算例采用 E = 205 000 MPa 和完全侧向支撑，对无支撑框架报告 0.831；该技能在相同输入下可重现此结果。
- — 荷载设计值弯矩已包含第 8.4 条的稳定效应；由于框架为支撑框架，按 13.8.5 施加 U1。
- — kappa = 0（仅一端有弯矩），故 omega_1 = 0.6 且 omega_2 = 1.75。
- — 扭转屈曲取 Kz = 1.0，两端均约束抗扭转。
- — 翼缘（bel/t = 8.94）在弯曲下为 2 类；腹板按表 2 的双向弯曲限值分级。
所需输入
- 柱高、端部条件、框架与支撑
- 截面（W、HP 或 HSS 及其 C 类或 H 类）和钢材等级
- 受压或受拉；受拉时需提供端部螺栓连接
- 恒载、活载和风载（端弯矩或均布侧向荷载），或荷载效应设计值
输出结果
- 控制性验算及利用率
- 受压和双轴弯曲的截面分级
- 抗压承载力设计值及产生该值的屈曲模态
- 带 An 和 Ane 的抗拉承载力设计值
- 双轴抗弯承载力设计值，含 Mu 和 omega_2
- 控制性的 13.8 或 13.9 相互作用情况
- 假定及条款引用
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 = 3.6 mCf = 900 kNMfx = 50 kNmMfy = 50 kNm
m
m
m
m
所有必填项已完成
所有必填项已完成
kN
kN
kNm
kNm
kNm
kNm
kN/m
kN/m
kN/m
kN
kNm
kNm
所有必填项已完成
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
全部截面分级
按表 1 和表 2 分级，包括 4 类受压单元，采用折减宽度或按第 13.3.4 条的有效屈服应力。
侧向扭转屈曲
按第 13.6.1 条根据弯矩图取 omega_2 计算 M_u，适用于 1 类至 4 类 W 型钢和矩形 HSS。
逐情况的 13.8 相互作用
截面强度、整体构件强度和侧向扭转屈曲强度，对支撑框架和无支撑框架采用 U_1，适用于 I 型钢和 HSS。
按第 13.2 条的轴向受拉
采用表 5 的标准孔和第 12.3 条的有效净截面积，验算毛截面屈服和净截面断裂，并按 13.9 与弯曲组合。
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。
CSA S16:24
现行CSA S16:24 Design and construction of steel structures
所用版本: CSA S16:24 (April 2024)
- §11
- §12.3
- §13.2
- §13.3
- §13.5
- §13.6
- §13.8
- §13.9
状态核实日期
NBCC 2020
现行National Building Code of Canada 2020
所用版本: NBC 2020
- §4.1.3.2
状态核实日期
常见问题
常见问题
验算该技能使用哪一版 CSA S16？
CSA S16:24。在 2019 版有差异之处（例如表 1 的翼缘限值或 13.9.1 的第二项验算），以 2024 版文本为准。
验算是否验算侧向扭转屈曲？
是，按第 13.6.1 条根据弯矩图取 omega_2，并作为情况 c) 进入 13.8 相互作用。按 13.6.1 c)，方形和圆形 HSS 无需验算侧向扭转屈曲。
验算我是否必须说明框架是否有支撑？
是。U1 和第 13.8 条的截面强度验算都取决于此，因此框架总是被确认而非假定。
验算它能验算受拉构件吗？
能。Mia 按第 13.2 条采用表 5 的标准孔和第 12.3 条的有效净截面积验算毛截面屈服和净截面断裂，并按 13.9 将受拉与弯曲组合。块状剪切取决于连接，不进行验算。
验算是否涵盖 4 类截面？
是，受压按第 13.3.4 条，弯曲按 13.5 c) 和 14.3.4。只有翼缘和腹板在弯曲下均为细长的截面才交由 RFEM 处理，因为 S16 将其转至 AISI S100。