【问题概述】
工况定义选项卡下,当荷载类型选择活载时候,亮显的Reducible Per UBC/IBC如何使用?
【解决方法】
首先,工况定义时候所选择的Loading Tpye-荷载类型,主要是为了在图形界面下使用荷载自动组合工具。STAAD.Pro软件将会根据选择的Loading Tpye-荷载类型,按照指定的组合规范,进行荷载自动组合;
当工况定义时候,只有在荷载类型选择Live-活载时候,Reducible per UBC/IBC功能才会开放。当模型中楼板活荷载采用Floor load或者 ONEWAY Load时,且勾选Reducible per UBC/IBC时候,程序将根据UBC 1997 、IBC 2000或者IBC 2003规范规定的情况,进行楼板活荷载折减。
IBC 2000规范中1607.92条规定:
由条文可知:
对于水平构件,楼板活荷载折减不应超过40%;对于竖直构件,楼板活荷载折减不应超过60%;
当楼板活荷载值超过100 psf (即4.79kN/m2),不进行楼板活荷载折减,但柱的设计活荷载可减少20%;
当楼板活荷载值不超过100 psf (即4.79kN/m2),且构件支撑楼板面积不小于150 sq.ft(即13.94m2),将按照公式16-2考虑楼板活荷载折减。
R=r(A-150)或者 SI单位制下: R=r(A-13.94)
其中,A =构件支撑楼板板面积;r楼板的降低率等于0.08%;
【注意事项】
1. 活荷载折减规则仅用于楼板活荷载折减,不能用于屋面活荷载折减;
2. STAAD.Pro中Floor load 或 Oneway load类型的荷载是通过梁构件来传递的。因此,目前STAAD.Pro尚未实现IBC 2000等规范中对垂直构件楼板荷载直接折减条文。
3. 满足楼板活荷载折减条件的构件,折减后荷载值将降低。
4. STAAD.Pro尚未实现UBC 97 规范中公式(7-2),IBC 2000规范中公式(16-3)以及IBC 2003规范中公式(16-23)条文。这三个公式均是表示:构件折减程度不能超过R=23.1(1+D/L0),其中D是构件承受每平方米的恒载值,L0是构件承受未折减前每平方米活荷载值。
5. IBC 2000及2003规范中规定,当建筑物分类为A组(剧院)时,应不进行楼板活荷载折减。STAAD.Pro软件无法判断建筑物分类组别,因此需要用户自行判断,是否因建筑物分类折减楼板活荷载。
6. UBC 97规范中1607.5节规定:“若车库存放载客量不超过9人的私人车,车库楼板的活荷载折减不能超过40%”。STAAD.Pro软件无法判断车库存放车辆情况,因此需要用户自行判断,是否满足该条文规定。
7. UBC 1997 、IBC 2000或者IBC 2003规范中对于楼板活荷载的折减规定均相同,因此软件没有区别规范名称。
模型校核:communities.bentley.com/.../Reducible.STD
a. 模型布置信息如下图所示:
b. 当模型承受楼板活荷载且不考虑折减时,梁构件54导荷后,承受的荷载值为-(8+0.5)=-8.5KN/m
LOAD 1 LOADTYPE Live TITLE LOAD CASE 1
ONEWAY LOAD
YRANGE 5 6 ONE -2 XRANGE 2 10 GY
c. 当模型承受楼板活荷载且考虑折减时,梁构件54导荷后,承受的荷载值为-(7.763+0.485)=-8.248KN/m
LOAD 2 LOADTYPE Live REDUCIBLE TITLE LOAD CASE 2-REDUCIBLE
ONEWAY LOAD
YRANGE 5 6 ONE -2 XRANGE 2 10 GY
因此,
梁构件54单元支撑楼板面积为(12+13.5)×4/2=51m2>13.94m2
根据IBC 2000规范中1607.92条规定:R=0.08%×(51-13.94)=2.9648%
梁构件54单元支撑楼板面积分成两个部分:矩形4×12=48 m2及三角形(4×1.5/2)=3 m2
楼板活荷载值为2kN/m2<4.79kN/m2
未折减前梁构件54单元受力:
矩形面积部分:-2×4×12/12=-8KN/m
三角形面积部分:-2×(4×1.5/2)/12=-0.5KN/m
考虑折减后梁构件54单元受力:
矩形面积部分:-(1-0.029648)×2×4×12/12=-7.763KN/m
三角形面积部分:-(1-0.029648)×2×(4×1.5/2)/12=-0.485KN/m
软件得到的计算结果与手算结果一致。