算例：木结构连接的自动设计

1. 关于本文

本文通过截图，在一座两层木结构建筑中从头到尾介绍StatiCAD的木结构连接自动设计：打开项目并分析、从模型中自动找出连接、设计螺钉连接、阅读结果列表、解释不合适的连接、选项的影响、详图绘制、计算报告以及手算验证一个连接。所有数值均为示例建筑的实际输入，所有结果均为程序在该算例中给出的结果。

全部选项和连接表单的详细信息，请参阅文章木结构连接计算。

信息

版本：自动连接设计（平面右键菜单中的自动设计木结构连接（Ahşap Birleşimlerini Otomatik Tasarla）命令）在StatiCAD Ultimate和Hybrid版本中开放。在演示版中，仅提供前3种详图类型（3个连接）的计算报告和图纸；报告不能写入文件。自动设计不会改变分析结果和构件验算，只读取它们。截图取自StatiCAD Ultimate V.10.1.1.0。

提示

**示例文件：**本文两个算例的项目文件可以从这里下载（ZIP）：

AhsapBirlesimOrnek.sy4：两层木结构建筑（第2–12节）；AhsapBirlesimKucukOrnek.sy4：四柱小框架（第13节，便于手算跟踪）。请用文件 › 打开打开文件并运行分析；由于分析结果不保存到项目文件中，每次打开都必须重新分析。

2. 示例建筑

平面12.00 × 6.00 m，两层（地下层BODRUM KAT和首层ZEMİN KAT），四坡屋顶的木结构住宅。竖向承重构件为木立柱（柱）和角部的木剪力墙；每层立柱之间每隔60 cm设五排水平横撑（22 × 15 cm）。楼板为间距60 cm的木梁格栅（10 × 15 cm）及其上2 cm厚的OSB覆面。屋顶为用屋架向导生成的木屋架。所有构件均为C24级木材（ρ_k = 350 kg/m³）。

图1 – 楼层平面：立柱、横撑、楼板梁和木剪力墙

图2 – 示例建筑的三维视图

表1 – 一般信息

项目	数值
平面	12.00 × 6.00 m（x = 300…1500 cm，y = 300…900 cm）
楼层	BODRUM KAT和ZEMİN KAT；构件名称中的楼层下标为B和Z（例如HB05 = 地下层5号梁，DHZ12 = 首层12号立柱）
木材等级	C24（软木）：fm,k = 24 MPa，ρk = 350 kg/m³
立柱（柱）	15 × 22 cm；通层高，按一条边连接到节点绘制
横撑	22 × 15 cm水平梁；位于立柱之间，每层五个不同标高
楼板梁	10 × 15 cm；间距60 cm
楼板	2 cm OSB覆面，G覆面 = 20 kg/m²，Q = 200 kg/m²
木剪力墙	每层8片，厚24 cm，长1.50 m
荷载组合	项目中选用了用户定义的组合（1.35Gk+1.5Qk、含风和含地震的组合）。组合中起控制作用的有：1.35Gk+1.5Qk (974)，Gk+Qk+0.4Sk+Ex2+0.3Ey1+0.3Edz (163)，Gk+Qk+0.4Sk-Ey1-0.3Ex2+0.3Edz (153)，Gk+Qk+0.4Sk+Ex1-0.3Ey1+0.3Edz (118)
湿度系数 CN	每个构件各自的选择（梁 / 柱属性）；此模型的连接中为0.95（648个连接），0.85（1332个连接）

表2 – 程序在此模型中找到的连接

类型	数量	说明
梁–梁（T）	708	一根梁插入另一根梁侧面的端部
梁–柱	1374	横撑和楼板梁与立柱连接的端部
搁置在墙上	24	搁置在木剪力墙上的梁端（不在螺钉设计范围内）
端–端（角部 / 接缝）	6	两根梁端在同一点相遇的角部，以及沿自身方向延续的梁的接缝（不在范围内）
合计	2112	其中1980个已设计；因属于倾斜梁 / 屋架杆件而未扫描的梁：258

3. 连接设计概要

程序用全螺纹螺钉把次梁（被支承梁）的端部连接到其所插入的主构件（梁或柱）的侧面。螺钉在通过次梁轴线的竖直平面内倾斜打入，与水平面成θ角，并沿轴向工作；连接的剪力由螺钉轴力的竖向分量承担。

图3 – 交叉螺钉对：受拉螺钉T从次梁下表面进入并向主构件上升，受压螺钉C从上表面进入并下降

表3 – 螺钉布置

布置	工作方式	抗剪承载力
交叉螺钉对	每对中一根螺钉受拉（T），另一根受压（C）。在方向变化的荷载下也能工作；在**自动（Otomatik）**选项中首先试用这种布置。	VRd = nef · 2 · min(FRd,T; FRd,C) · sin θ（n = 对数；该对受较弱的螺钉限制）
斜（仅受拉）螺钉	所有螺钉受拉；水平分量由界面上的接触承担。交叉布置找不到合适的解时试用。	VRd = nef · FRd,T · sin θ（n = 螺钉数）

表4 – 检查的条件

条件	关系式	依据
螺纹段的拔出承载力（两个构件上）	fax,k = 0.52 · d−0.5 · lef−0.1 · ρk0.8；Fax,α,Rk = fax,k · d · lef · kd / (1.2 cos²α + sin²α)，kd = min(d/8; 1)	式4.263，4.264
头部嵌入（受拉螺钉）	Fhead,Rk = fhead,k · dh² · (ρk/ρa)0.8；在头部一侧与螺纹段的承载力取较大者	式4.265
螺钉抗拉强度	Ft,Rd = ftens,k / γM2	式4.266
有效螺钉数	nef = n0.9	式4.267
横向剪切V3（垂直于梁轴线，水平）	螺钉受横向荷载：Fv,Rk按Johansen关系式（单剪面，def = 1.1 d1，不考虑绳索效应）；V3,Rd = nef · ΣFv,Rd；与竖向剪力的相互作用 η = √(ηV² + η3²) ≤ 1；η3 > 0.10 时次梁上受荷边距 a4,t（def < 5 mm：7 def，否则 10 def）	EN 1995-1-1，8.2.2，8.7.1，式8.28；表4.22
受压螺钉的屈曲（附加检查）	Nki = √(ch Es Is)，λ = √(Npl/Nki)，Fki,Rd = κc Npl / γM1	弹性支承杆
主梁上垂直纤维方向受拉（劈裂）	F90,Rk = 14 · b · w · √(he / (1 − he/h))；Fv,Ed = 插入同一截面的梁的总剪力	EN 1995-1-1，8.1.4
几何条件	a2 ≥ 5d；主梁上沿纤维方向 a1 ≥ 7d；a2,CG ≥ 4d；a1,CG ≥ 10d；lef ≥ 6d；t ≥ 12d；6 ≤ d ≤ 12 mm；θ ≥ 30°	表4.24

输入的来源。设计剪力 V_Ed 是梁该端的支座剪力（分析结果，V2；构件验算中起控制作用的组合的值）。k_mod = c_y · C_N：c_y 为控制组合的荷载持续时间系数，C_N 为构件的湿度系数（取次梁与主构件中的较小者）；木构件验算也使用相同的系数。ρ_k 和截面取自构件，标高差取自模型。螺钉特性为通用全螺纹碳钢螺钉的假定（d₁ = 0.65 d，d_h = 1.8 d，f_tens,k = 800 MPa × 螺纹内径面积，f_head,k = 10 MPa，f_y,k = 1000 MPa）。

同一组合。V2和V3不是取自不同的包络，而是取自同一组合：先检查V2的控制组合（连同该组合中的V3），再检查V3的控制组合（连同该组合中的V2）；各自采用自己的 c_y 系数。列表、明细和报告中显示决定设计的组合。

横向剪切。梁该端的横向支座剪力V3也参与设计。螺钉位于梁的竖直平面内；V3垂直于该平面，因此使螺钉受横向（剪切）荷载。单根螺钉的横向承载力按Johansen关系式计算，采用由螺纹内径导出的有效直径（d_ef = 1.1 d₁）和螺钉在两个构件中的长度；由于螺钉的轴向承载力已用于竖向剪力，不考虑绳索效应。竖向和横向利用比按平方组合：η = √(η_V² + η₃²)。列表中的η即此组合比值。

信息

c_y系数：程序自身的组合中，竖向荷载组合取 c_y = 0.8，含地震的组合取1.1。在用户定义的组合中（如本算例），c_y 来自组合最后一个荷载的作用时间定义：“瞬时作用”1.1；“中期作用”0.8；其他定义0.6。荷载的作用时间在**荷载定义（Yük Tanımları）**中选择；本算例中竖向荷载组合按0.60、含地震的组合按1.10计算。

危险

几何条件是硬性规则：程序不会为了凑够承载力而选择违反间距 / 边距 / 端距条件的布置：如果符合条件的最强布置仍不够，状态为Yetersiz；如果没有任何布置能在满足条件的前提下放进截面，则为Geometri koşulu。

危险

**螺钉产品：**计算采用通用螺钉特性。实际应用中应使用所选产品的性能声明（DoP / ETA）数值和产品专属的最小间距条件进行验证。

4. 打开项目与分析

1. 用文件 › 打开打开AhsapBirlesimOrnek.sy4文件。如果处于起始界面，请用主界面图标切换到工作界面。
2. 用上方工具栏中的分析（Analiz）按钮打开分析窗口，并按开始分析（Analize Başla）。
3. 分析结束后关闭窗口。木梁的支座剪力此时已在内存中。

图4 – 示例项目打开后的主界面：左侧为平面，右侧为三维视图

图5 – 分析窗口：分析完成之后

信息

不做分析也能运行吗？可以，但没有意义：没有最新的分析结果时，取 V_Ed = 0，给每个连接指定最小（构造）螺钉布置，状态为Analiz yok，窗口和报告会将其写为警告。如果模型在分析之后有改动，分析也视为无效；请重新运行分析。

5. 启动自动设计

在平面视图中右键单击（在空白处或某个构件上），从菜单中选择自动设计木结构连接（Ahşap Birleşimlerini Otomatik Tasarla）。项目中有木梁时该命令才会出现；无需选择构件。

图6 – 平面右键菜单（空白处）：自动设计木结构连接

图7 – 自动设计窗口：打开时模型已扫描、连接已设计

窗口每次打开都会扫描模型并设计所有连接。本算例中找到了2112个连接，其中1980个已设计，这些中有1931个满足全部条件，49个不满足；设计归并为21种详图类型（窗口的最下面一行）。

6. 阅读窗口

6.1 选项

图8 – 选项和操作按钮

表5 – 选项

选项	默认值	说明
螺钉布置	自动	自动：先试交叉对，没有合适的解时用斜螺钉。需要时可固定布置。
直径（mm）	6 – 12	试用的螺钉直径范围（6、8、10、12 mm）。
倾角	自动	螺钉轴线与水平面的夹角。自动：45°；没有合适的解时也试用30°和60°。
kmod	来自分析（cy × CN）	需要时可为所有连接选择一个固定值。
γM	1.30	连接材料系数（拔出和垂直纤维拉力）。螺钉钢材的 γM2 = 1.25，屈曲的 γM1 = 1.10 为固定值。
相同截面的连接采用单一详图	打开	截面、标高和角度相同的连接归为一组，按组内最不利连接以单一螺钉布置设计；每个连接再按各自的力重新评估。关闭时每个连接按各自的力单独设计（会出现大量详图类型）。
柱在楼层之间连续	关闭	打开时，上一层同一点继续的木柱视为不间断（连续）；柱上端距离条件按该柱的上端检查。如果柱在楼层位置接长，请保持关闭。
仅选定的梁	关闭	列表只包含平面上选中的木梁的端部。扫描仍对所有梁进行；插入同一截面的相邻梁的剪力以及主梁自身的端部连接计入。
仅当前楼层	关闭	只扫描当前楼层。

更改选项后，请用扫描并设计（Tara ve Tasarla）重新计算。窗口打开时，如果修改了模型或重新运行了分析，则在您回到窗口时，或按下某个操作按钮时，扫描会自动刷新；如果更改了选项框而没有按扫描并设计就按下操作按钮，扫描也会按新选项刷新（不会用旧选项的结果生成图纸或报告）。重新扫描时，列表中选中的连接保持不变。

6.2 连接列表

表6 – 列表栏目

栏目	含义
楼层、梁、端部	次（被支承）梁及其端部。I是梁的起端，J是终端（按绘制方向）。
主构件、类型	端部连接的梁、柱或墙，以及连接类型。
VEd (kN)	该端的设计剪力。不设计的类型（搁置在墙上、端–端）也会显示。
螺钉	选定的螺钉：2 x 2 Ø6x240 = 2对（4根）直径6 mm、长240 mm的螺钉；斜布置中2 Ø6x200 = 2根。
布置	交叉 / 斜以及螺钉倾角θ。
VRd (kN)，η	连接的抗剪承载力和利用比（剪切与垂直纤维拉力两个比值中的较大者）。
状态	见下表。
详图	详图类型编号（D1、D2 …）；图纸和报告中使用相同的编号。

表7 – 状态（含本算例中的数量）

状态	数量	含义
Uygun	1931	所有承载力和几何条件均满足。
Yetersiz	27	即使采用符合几何条件的最强布置，承载力仍不满足（η > 1）。
Geometri koşulu	22	没有任何螺钉布置能在满足间距 / 边距 / 端距条件的前提下放进截面。
Analiz yok	0	没有最新的分析结果；以 VEd = 0 采用构造布置。
Oturma	0	梁搁置在柱上；不需要螺钉抗剪连接。
Tasarlanamadı	102	梁–梁 / 梁–柱连接，但无法设计（主构件不是木材，螺钉放不进截面 …）；原因在明细的注记行中。
Kapsam dışı	30	搁置在墙上以及端–端（角部 / 接缝）连接。

单击某一行时，右上方显示该连接的截面和平面详图，下方显示计算明细。

信息

状态旁的“!”标记：状态栏中像Uygun !这样的感叹号，表示该连接有专属的警告注记：对面也有梁插入主构件（螺钉需错开）、模型中的轴线偏移，或柱面比梁窄。选中该行时，可在明细开头的注记行中读到；在报告中，连接列表里以“!”标出，详图页中给出该类型所有连接的注记摘要。本算例中有886个连接带标记。

7. 检查结果

7.1 详图类型

截面相同、螺钉布置相同且合格状态相同的连接归并为一个详图类型。本算例中形成的类型：

表8 – 详图类型（每种类型中最不利连接的数值）

详图	类型	次梁 b × h	主构件 b × h	螺钉	布置	数量	VEd (kN)	VRd (kN)	η	η90	状态
D1	梁–柱	220 x 150	柱 150	5 x 2 Ø6x200	交叉 30°	178	0.04	6.47	0.97	–	Uygun
D2	梁–柱	220 x 150	柱 150	5 x 2 Ø6x200	交叉 30°	27	0.03	6.47	5.21	–	Yetersiz
D3	梁–柱	220 x 150	柱 150	28 x 2 Ø4x60	交叉 0°	41	0.03	4.92	0.94	–	Uygun
D4	梁–柱	220 x 150	柱 150	2 x 2 Ø6x220	交叉 45°	984	5.04	6.08	0.83	–	Uygun
D5	梁–柱	220 x 150	柱 220	2 x 2 Ø6x200	交叉 30°	10	0.05	2.83	0.91	–	Uygun
D6	梁–柱	220 x 150	柱 220	2 x 2 Ø6x220	交叉 45°	40	4.64	6.08	0.77	–	Uygun
D7	梁–梁（T）	220 x 150	220 x 150	1 x 2 Ø6x200	交叉 30°	10	2.43	2.92	0.83	0.08	Geometri koşulu
D8	梁–梁（T）	100 x 150	220 x 150	24 x 2 Ø4x50	交叉 0°	10	3.41	4.50	0.77	0.09	Uygun
D9	梁–梁（T）	100 x 150	220 x 150	1 x 2 Ø6x260	交叉 30°	6	2.75	3.00	0.96	0.13	Uygun
D10	梁–梁（T）	100 x 150	220 x 150	2 x 2 Ø6x260	交叉 30°	4	3.82	4.70	0.82	0.14	Uygun
D11	梁–梁（T）	100 x 150	220 x 150	2 x 2 Ø6x240	交叉 30°	4	4.46	4.74	0.94	0.23	Uygun
D12	梁–梁（T）	100 x 150	220 x 150	2 x 2 Ø6x240	交叉 30°	8	4.17	4.74	0.88	0.21	Geometri koşulu
D13	梁–梁（T）	100 x 150	220 x 150	2 x 2 Ø6x240	交叉 30°	4	2.13	4.74	0.52	0.11	Geometri koşulu
D14	梁–柱	100 x 150	柱 220	1 x 2 Ø6x200	交叉 30°	4	1.45	1.52	1.00	–	Uygun
D15	梁–梁（T）	100 x 150	100 x 150	2 x 2 Ø6x240	交叉 30°	488	4.70	5.30	0.89	0.94	Uygun
D16	梁–梁（T）	100 x 150	100 x 150	1 x 2 Ø6x240	交叉 30°	13	2.74	2.84	0.99	0.46	Uygun
D17	梁–梁（T）	100 x 150	100 x 150	1 x 2 Ø6x200	交叉 30°	42	1.59	1.78	0.98	0.29	Uygun
D18	梁–梁（T）	100 x 150	100 x 150	1 x 2 Ø6x220	交叉 30°	15	2.24	2.32	1.00	0.38	Uygun
D19	梁–梁（T）	100 x 150	100 x 150	24 x 2 Ø4x50	交叉 0°	3	3.76	5.03	0.75	0.33	Uygun
D20	梁–梁（T）	100 x 150	100 x 150	1 x 2 Ø6x180	交叉 30°	87	0.77	1.23	0.99	0.23	Uygun
D21	梁–梁（T）	100 x 150	220 x 150	1 x 2 Ø6x180	交叉 30°	2	0.93	1.10	0.90	0.06	Uygun

7.2 梁–梁（T）连接

D15类型（488处）：HZ491（I端）/ HZ347。次梁100 × 150 mm，主梁100 × 150 mm；V_Ed = 4.70 kN（组合1.35Gk+1.5Qk），k_mod = 0.60 × 0.95 = 0.57。选定布置2 x 2 Ø6x240，交叉30°；V_Rd = 5.30 kN，η = 0.94。状态：Uygun。

图9 – 在列表中选中一个梁–梁连接时：详图预览和计算明细

预览中，**截面（KESİT）是沿次梁轴线的竖直剖面：左侧为次梁，右侧为（带剖面线的）主梁横截面。红线为受拉螺钉（T），蓝线为受压螺钉（C）；螺钉头用短线表示。水平尺寸是螺钉进入点到界面的距离。在平面（PLAN）**中可以看到螺钉在梁宽度范围内的位置。

明细中依次包括：输入（控制组合、k_mod）、选定的螺钉及布置（n、a₂、边距、对内偏心e）、T和C螺钉的界面交点高度 z_i、两个构件中的螺纹长度和纤维夹角、特征承载力、单根螺钉设计承载力和控制破坏形式、连接承载力、垂直纤维拉力以及几何条件（[+] 满足，[X] 不满足）。

该连接中，主梁的同一截面从对面也插入了一根梁；在垂直纤维拉力验算中，两根梁的剪力叠加：F_v,Ed = 9.35 kN（该梁的 V_Ed 值为4.70 kN）。由于螺钉超过主梁宽度的一半，程序还注明从两侧进入的螺钉需要错开。

7.3 梁–柱连接

D4类型（984处）：HB28（I端）/ DHB04。次梁220 × 150 mm，主柱（螺钉方向150 mm，面宽220 mm）；V_Ed = 5.04 kN（组合Gk+Qk+0.4Sk+Ey1+0.3Ex2+0.3Edz），k_mod = 1.10 × 0.85 = 0.94。选定布置2 x 2 Ø6x220，交叉45°；V_Rd = 6.08 kN，η = 0.83。状态：Uygun。

图10 – 一个梁–柱连接：梁用螺钉连接到立柱侧面

柱中纤维是竖直的，因此螺钉轴线与纤维之间的夹角为90° − θ。柱的端部纤维是上端；柱中螺纹段重心到柱上端的距离按 a_1,CG ≥ 10d 的条件检查。如果柱在梁上方很高处继续延伸，图中用折断线截断。

信息

柱侧面假定：程序假定梁端连接在柱的侧面。柱上端位于梁底标高或其下时，先看梁–梁规则：如果有连续穿过节点的（或更强的）梁，则端部插入该梁，按梁–梁连接设计；否则视为梁搁置在柱上（状态Oturma），不设计螺钉抗剪连接（承压验算在构件计算中）。

7.4 柱偏心：梁轴线不通过柱面中心时

在有限元模型中，构件节点是重合的；实际偏心通过柱上的DNM / 偏心设置、梁上的偏心和偏移（Ofset）设置（圈梁属性 › 偏移：Ofset2 竖向，Ofset1 沿轴线）给出，并在连接设计中按此采用。该模型中立柱按一条边连接到节点（DNM）；因此在50个连接中，梁的轴线通过所连柱面的边缘，而不是中心。螺钉布置在梁与柱面的重叠宽度内；重叠较窄时能放下的螺钉数减少，完全不重叠则不设计连接。螺钉组偏离梁轴线时产生的 V · e 弯矩应另行评估（加注记）。

示例：HZ134（I端）/ DHZ07。次梁220 × 150 mm，主柱（螺钉方向220 mm，面宽150 mm）；V_Ed = 0.05 kN（组合1.35Gk+1.5Qk），k_mod = 0.60 × 0.85 = 0.51。选定布置2 x 2 Ø6x200，交叉30°；V_Rd = 2.83 kN，η = 0.91。状态：Uygun。柱偏心75 mm；螺钉所在的共同宽度110 mm。

图11 – 相对柱面偏心的一根梁：明细中的注记；平面中柱和螺钉组处于实际位置

7.5 采用梁托（钢梁托座）设计的连接

连接选项为默认状态（螺钉；不适用时用梁托）时，对于螺钉布置不满足条件或放不进截面的连接，会试用梁托；梁托满足所有条件时，连接按梁托设计。本模型中有54个连接用梁托解决。计算是通用的（没有产品目录）：U形2 mm钢板，螺纹锚固钉Ø4；检查次梁钉、主构件钉（剪力 + 偏心弯矩产生的拉力）、钢板剪切以及主梁上垂直纤维拉力。所选产品的尺寸、钉布置以及性能声明（DoP / ETA）必须满足得到的数值。

示例：HZ05（J端）/ DHZ03 — Askı H150 12+16 Ø4x60：梁托高度H = 150 mm，次梁上12枚、主构件上16枚Ø4×60钉（翼耳向内）；V_Rd = min(6.78; 4.92; 69.28) = 4.92 kN，V_Ed = 0.03 kN，η = 0.94。

图12 – 用梁托设计的一个连接：侧视图和正视图，明细中的梁托计算

7.6 不合适的连接

本算例中有49个连接不合适（Yetersiz：27，Geometri koşulu：22）。数量最多的一组：

D2类型（27处）：HZ241（I端）/ DHZ54。次梁220 × 150 mm，主柱（螺钉方向150 mm，面宽220 mm）；V_Ed = 0.03 kN（组合1.35Gk+1.5Qk），k_mod = 0.60 × 0.85 = 0.51。选定布置5 x 2 Ø6x200，交叉30°；V_Rd = 6.47 kN，η = 5.21。状态：Yetersiz。

图13 – 一个不合适的连接：列表中状态为红色；明细中的比值和条件

状态为Yetersiz表示即使符合几何条件的最强螺钉布置也承担不了剪力；状态为Geometri koşulu表示没有任何布置能在满足条件的前提下放进截面。两种情况下的选择：

• 增大次梁的宽度（并排可放更多螺钉）或高度（更长的螺钉、更大的端距）；
• 让梁搁置在立柱上（把柱上端标高提到梁底标高）——剪力通过承压传递；
• 如果柱在上一层不间断地延续，打开柱在楼层之间连续选项（第8节）；
• 用梁托 / 钢连接件代替螺钉连接（可在连接表单中手工计算）；
• 如果产品ETA文件允许更小的间距，用这些数值手工验证计算。

7.7 插入主梁端部附近的梁

在本模型中，横撑是立柱与立柱之间的独立构件；每段在两端连接到立柱侧面，即在立柱面上被截断。如果某根楼板梁插入这样一段、紧靠立柱旁边，螺钉就落在主段的端部区域。表4.24中的 a_1,CG ≥ 10d 条件在此按主梁的实际端部（立柱面）检查；即使用最小的螺钉直径也需要60 mm。本算例中有22个连接不满足该条件，状态为Geometri koşulu。

示例：HB375（J端）/ HB235。次梁100 × 150 mm，主梁220 × 150 mm；V_Ed = 4.17 kN（组合1.35Gk+1.5Qk），k_mod = 0.60 × 0.85 = 0.51。选定布置2 x 2 Ø6x240，交叉30°；V_Rd = 4.74 kN，η = 0.88。状态：Geometri koşulu。次梁侧面与主段在立柱面处的端部之间的距离为12 mm（限值10d = 60 mm）。

图14 – 靠近主梁端部的连接：状态为“几何条件”；明细末尾的条件列表中 a1,CG ≥ 10d（主梁端部）一行标有 [X]

解决办法：把楼板梁移离立柱（或直接连接到立柱），使横撑连续穿过立柱，或在该端使用梁托 / 钢连接件。如果主梁在该点只是在模型中被分割（沿同一方向延续且之间没有柱侧面连接），或者搁置在柱上连续通过，则不检查该条件。

7.8 未设计的行

搁置在墙上的端部、角部 / 接缝连接以及无法设计的连接都显示在列表中；原因在所选行的明细中以注记形式写出。本算例中的原因：

表9 – 未做螺钉设计的行

状态	数量	注记
Tasarlanamadı	90	梁轴线相对柱面轴线偏心75 mm（柱DNM / 偏心，梁偏心设置）：螺钉布置在共同宽度（50 mm）内；螺钉组偏离梁轴线25 mm，V x e 弯矩应另行评估。按螺钉连接到柱侧面的假定。没有找到能放进截面尺寸的螺钉布置（应考虑梁托 / 钢连接件）。也试用了梁托（钢梁托座）：通用梁托计算同样不满足条件。
Kapsam dışı	24	搁置在墙上：不在螺钉抗剪连接范围内。
Tasarlanamadı	12	主梁不是木梁：未做螺钉设计。
Kapsam dışı	6	角部 / 接缝连接：不在自动设计范围内。

8. 选项的影响

在同一模型中更改选项并用**扫描并设计（Tara ve Tasarla）**重新计算，得到的结果如下：

表10 – 选项试算

选项	已设计	合适	不合适	详图类型	说明
默认（单一详图打开，柱不连续）	1980	1931	49	21	本文中的结果。
“相同截面的连接采用单一详图”关闭	1980	1931	49	49	每个连接按各自的力设计：个别处螺钉更短，但详图类型多得多。
“柱在楼层之间连续”打开	1980	1937	43	26	下层立柱上端不检查端距；柱上端的连接可以选用更陡（45°）、更强的螺钉。
螺钉布置：斜（仅受拉）	1980	1920	60	18	螺钉数减半，但连接承载力也下降；窄截面中可能不够。
直径范围 8 – 12 mm	1972	1900	72	19	粗螺钉需要更大的边距 / 端距和宽度；放不进窄梁。
kmod = 0.80（固定）	1980	1947	33	17	所有连接采用相同的 kmod。

9. 详图绘制

详图绘制（Detay Çizimleri）按钮把每种详图类型中最不利连接的截面和平面视图、尺寸、螺钉标签以及应用位置列表传到绘图界面；同时在右侧为每一层绘制连接布置图。该命令会自行打开绘图界面并新建图纸（请先保存界面上未保存的图纸）；1单位 = 1 cm。

图15 – 绘图界面：左侧为详图图纸，右侧为逐层的连接布置图

图16 – 取自图纸：梁–梁详图

图17 – 取自图纸：梁–柱详图

图18 – 连接布置图：梁轴线、立柱以及每个梁端的详图编号

图19 – 布置图的近景：位置相近的端部（不同标高的横撑）的详图编号合并在同一个标签中

表11 – 图层

图层	内容
KirisHatil	次梁轮廓；布置图中的梁轴线
Hatil	主构件（梁 / 柱）轮廓
AhsapVidaT	受拉螺钉（T），红色；布置图中不合适的端部
AhsapVidaC	受压螺钉（C）；布置图中合适的端部
Olcu, Olcu Yazi	尺寸线和数值
Yazi	构件名称、标题、说明
Donatı Çerçeve	主梁横截面剖面线

10. 计算报告

**计算报告（Hesap Raporu）**按钮在预览中打开报告；**PDF…**按钮直接写入文件。报告由以下部分组成：

• 范围和假定、使用的选项、找到 / 设计的连接数量；
• 详图类型表（第7.1节中的表）；
• 未做螺钉设计的连接（按原因统计数量）；
• 连接列表：所有连接、它们的力和详图编号；
• 每种详图类型一页计算页：图、输入和控制组合、几何条件、单根螺钉承载力、连接承载力、垂直纤维拉力、应用位置、该类型所有连接的注记（例如横向剪切V3在多少个连接中明显及其最大值）以及使用的关系式。列表和注记在一页内放不下时，会为该类型开设续页。

图20 – 报告预览

图21 – 报告：摘要页

图22 – 报告：连接列表

图23 – 报告：梁–梁详图类型的计算页

图24 – 报告：梁–柱详图类型的计算页

11. 手算验证

本节独立于程序，重新计算D15类型中最不利的连接（HZ491，I端 / HZ347）。输入：次梁100 × 150 mm，主梁100 × 150 mm，ρ_k = 350 kg/m³，V_Ed = 4.70 kN，k_mod = 0.57，γ_M = 1.30；螺钉Ø6 × 240（d₁ = 3.9 mm，d_h = 10.8 mm），2个交叉对，θ = 30°。

1. **受拉螺钉（T）的长度。**螺钉头在次梁下表面；它在高度 z_i = 70.5 mm处穿过界面：l_ef,2 = z_i / sin θ = 70.5 / 0.500 = 141.0 mm；l_ef,1 = L − l_ef,2 = 240 − 141.0 = 99.0 mm。
2. 次梁中的拔出（α = 30°）：f_ax,k = 0.52 · 6^−0.5 · 141.0^−0.1 · 350^0.8 = 14.04 MPa；F_ax,Rk,2 = 14.04 · 6 · 141.0 · 0.75 / (1.2 cos²30° + sin²30°) = 7.74 kN。
3. 主构件中的拔出（α = 90°）：f_ax,k = 14.54 MPa；F_ax,Rk,1 = 14.54 · 6 · 99.0 · 0.75 / 1.000 = 6.48 kN。
4. **头部嵌入：**F_head,Rk = 10 · 10.8² · (350/350)^0.8 = 1.17 kN。头部一侧承载力 max(F_ax,Rk,2; F_head,Rk) = 7.74 kN。
5. **单根受拉螺钉：**F_ax,Rd = k_mod · min(7.74; 6.48) / γ_M = 0.57 · 6.48 / 1.30 = 2.84 kN；螺钉抗拉 F_t,Rd = 9.56 / 1.25 = 7.65 kN → F_Rd,T = 2.84 kN。
6. **受压螺钉（C）。**从上表面进入，在 z_i = 79.5 mm处穿过界面：l_ef,2 = (h − z_i) / sin θ = 141.0 mm，l_ef,1 = 99.0 mm；F_ax,Rk,2 = 7.74 kN，F_ax,Rk,1 = 6.48 kN → F_ax,Rd = 2.84 kN。
7. **屈曲：**N_pl = π · 3.9² / 4 · 1000 = 11.95 kN；c_h = 61.13 N/mm²，N_ki = √(c_h · 210000 · I_s) = 12.07 kN；λ = 0.99，κ_c = 0.54；F_ki,Rd = 0.54 · 11.95 / 1.10 = 5.90 kN → F_Rd,C = 2.84 kN。
8. **连接：**n_ef = 2^0.9 = 1.87；V_Rd = n_ef · 2 · min(F_Rd,T; F_Rd,C) · sin θ = 1.87 · 2 · 2.84 · sin 30° = 5.30 kN；η_V = 4.70 / 5.30 = 0.89。
9. **横向剪切：**V_3,Ed = 0.15 kN。d_ef = 1.1 · 3.9 = 4.29 mm；f_h,k = 18.54 MPa（次梁）/ 18.54 MPa（主梁）；M_y,Rk = 0.3 · 800 · d_ef^2.6 = 10583 N·mm；Johansen（t₁ = l_ef,2，t₂ = l_ef,1）→ F_v,Rk = 1.49 和 1.49 kN；n_ef,3 = 1.79（主梁上平行于纤维的排：EN 1995-1-1 8.3.1.1(8)；柱上为 n^0.9）；V_3,Rd = n_ef,3 · k_mod · ΣF_v,Rk / γ_M = 2.34 kN；η₃ = 0.06。
10. **组合：**η = √(η_V² + η₃²) = √(0.89² + 0.06²) = 0.89。
11. **垂直纤维拉力：**h_e = 95.2 mm（从主梁下边缘到受拉螺钉在主梁中螺纹段的重心）；F_90,Rk = 14 · 100 · √(95.2 / (1 − 95.2/150)) = 22.62 kN；F_90,Rd = 0.57 · 22.62 / 1.30 = 9.92 kN；F_v,Ed = 9.35 kN（插入同一截面的梁之和）；η₉₀ = 0.94。

表12 – 手算与程序的比较（kN）

量	手算	程序
Fax,Rk,2 (T)	7.74	7.74
Fax,Rk,1 (T)	6.48	6.48
FRd,T	2.84	2.84
FRd,C	2.84	2.84
VRd	5.30	5.30
η	0.89	0.89
η90	0.94	0.94

表13 – 几何条件（d = 6 mm；mm）

条件	数值	限值	结果
t ≥ 12d	100.0	72.0	✓
a2 ≥ 5d	42.0	30.0	✓
a1 ≥ 7d（主梁上）	42.0	42.0	✓
a2,CG ≥ 4d（次梁，侧边）	24.0	24.0	✓
a1,CG ≥ 10d（次梁）	61.1	60.0	✓
a2,CG ≥ 4d（次梁，下/上边）	35.2	24.0	✓
a2,CG ≥ 4d（主梁，下/上边）	54.8	24.0	✓
a1,CG ≥ 10d（主梁端部）	2840.0	60.0	✓
lef ≥ 6d（次梁）	141.0	36.0	✓
lef ≥ 6d（主梁）	99.0	36.0	✓

12. 在连接表单中检查

在列表中选中某个连接时，**在连接表单中打开（Birleşim Formunda Aç）按钮会在手工计算用的木结构连接计算（Ahşap Birleşim Hesabı）**表单中打开该连接。表单切换到*螺钉（轴向）*模式；对已设计的连接，受拉螺钉组的轴向验算以设计值填入并计算：螺钉直径和螺纹内径、f_tens,k、控制构件中的螺纹长度 l_ef 和纤维夹角、螺钉数、k_mod、γ_M 以及作用于该组的轴向力 F_ax,Ed = V_Ed / (2 sin θ)（斜布置中为 V_Ed / sin θ）。表单标题中写出打开的连接（梁、端部和主构件）。

图25 – 连接表单，输入选项卡：各栏位已由自动设计填入

图26 – 结果选项卡：受拉螺钉组的轴向验算

受拉螺钉起控制作用时，表单中的利用比与自动设计中的η相同；受压螺钉（屈曲）起控制作用时，表单显示较小的比值，因为表单只检查受拉螺钉。表单中与木材有关的承载力按 k_mod / γ_M 计算，螺钉的钢材抗拉强度按 F_t,Rd = n_ef · f_tens,k / γ_M2 计算（与自动设计相同）。可以修改数值来试算不同的螺钉和间距；报告按钮给出这一单项验算的报告。

13. 小算例：四柱框架

为了在从零建立的小模型中跟踪自动设计：跨度4.00 × 3.00 m，四根C24柱（14 × 14 cm）的单层框架；长边为14 × 28 cm主梁，短边为12 × 24 cm梁，另有间距1.00 m的三根楼板梁（10 × 24 cm）。楼板梁上附加恒荷载150 kg/m、附加活荷载200 kg/m，边梁取其一半（梁属性中的附加G / 附加Q）。荷载系数按1.35 G + 1.5 Q输入：新项目中G和Q系数默认为1.0 / 1.0；极限状态设计时应在项目总体设置中修改。

图27 – 小算例中的自动设计窗口

表14 – 小算例：连接

编号	梁 / 端部	主构件	类型	VEd (kN)	螺钉	布置	VRd (kN)	η	状态
1	HB01 / I	DHB01	梁–柱	11.83	3 x 2 Ø6x260	交叉 45°	12.61	0.94	Uygun
2	HB01 / J	DHB02	梁–柱	11.83	3 x 2 Ø6x260	交叉 45°	12.61	0.94	Uygun
3	HB02 / I	DHB03	梁–柱	11.83	3 x 2 Ø6x260	交叉 45°	12.61	0.94	Uygun
4	HB02 / J	DHB04	梁–柱	11.83	3 x 2 Ø6x260	交叉 45°	12.61	0.94	Uygun
5	HB03 / I	DHB03	梁–柱	3.94	1 x 2 Ø6x260	交叉 45°	4.72	0.83	Uygun
6	HB03 / J	DHB01	梁–柱	3.94	1 x 2 Ø6x260	交叉 45°	4.72	0.83	Uygun
7	HB04 / I	DHB04	梁–柱	3.94	1 x 2 Ø6x260	交叉 45°	4.72	0.83	Uygun
8	HB04 / J	DHB02	梁–柱	3.94	1 x 2 Ø6x260	交叉 45°	4.72	0.83	Uygun
9	HB05 / I	HB02	梁–梁（T）	7.59	2 x 2 Ø6x240	交叉 45°	7.73	0.98	Uygun
10	HB05 / J	HB01	梁–梁（T）	7.59	2 x 2 Ø6x240	交叉 45°	7.73	0.98	Uygun
11	HB06 / I	HB02	梁–梁（T）	7.59	2 x 2 Ø6x240	交叉 45°	7.73	0.98	Uygun
12	HB06 / J	HB01	梁–梁（T）	7.59	2 x 2 Ø6x240	交叉 45°	7.73	0.98	Uygun
13	HB07 / I	HB02	梁–梁（T）	7.59	2 x 2 Ø6x240	交叉 45°	7.73	0.98	Uygun
14	HB07 / J	HB01	梁–梁（T）	7.59	2 x 2 Ø6x240	交叉 45°	7.73	0.98	Uygun

楼板梁端部剪力手算：梁荷载 1.35 · (150 + 自重 ≈ 10) + 1.5 · 200 ≈ 516 kg/m，跨度3.00 m → V_Ed = q · L / 2 ≈ 7.59 kN；程序给出7.59 kN。k_mod = 0.80 × 1.00 = 0.80（程序自身的竖向荷载组合：c_y = 0.80；C_N = 1.00）。

14. 提示和常见情况

• 状态为“Analiz yok”，V_Ed = 0：分析尚未运行，或模型在分析之后有改动；请运行分析，然后点击扫描并设计（Tara ve Tasarla）。
• **荷载系数：**V_Ed 来自程序的荷载组合。程序自身的竖向荷载组合按项目总体设置中的G和Q系数建立；新项目中它们为1.0 / 1.0，极限状态设计应输入1.35 / 1.5。
• **k_mod看起来偏小：**c_y 来自控制组合；在用户定义的组合中，如果荷载的作用时间没有选择“中期作用”/“瞬时作用”，则取0.60。C_N 是构件的湿度选择（梁 / 柱属性）。需要时可在窗口中选择固定的 k_mod。
• 详图类型很多：“相同截面的连接采用单一详图”选项打开时，类型按截面分组减少；关闭时每个力的级别各自选择螺钉长度。
• **梁轴线通过柱的边缘：**柱的DNM / 偏心设置被视为真实偏心；螺钉布置在梁与柱面的重叠宽度内。如果梁实际上对中于柱面，请把柱对中于节点（DNM），连接即按全宽设计。
• 倾斜梁和屋架杆件不扫描；它们的节点传递轴力。被跳过的梁数量写在报告中。
• 横向剪切（V3）包括在设计内：由螺钉的横向承载力承担，并与竖向剪力组合（η = √(η_V² + η₃²)）。横向荷载明显时（η₃ > 0.10），螺钉保持在距次梁受荷边缘 a_4,t 之内；这可能减少能放进宽度的螺钉数。本算例中有476个连接 η₃ > 0.10；最大V3 = 25.95 kN（HZ241梁，状态：Yetersiz）。梁的轴向拉力仅在梁的有限元模型中没有竖向偏心（偏移）时才计入设计（带偏移的模型中轴力含有人为的组合效应；本算例中未计入）。
• **从对面进入的螺钉：**如果有梁从两侧插入主梁，且螺钉超过主梁宽度的一半，程序会加注记要求错开；施工中请注意螺钉不要相互碰撞。
• **螺钉为单排：**如果能放进梁宽的数量不够，状态为Yetersiz；请增大截面或选择其他连接类型。
• **结果不保存到文件中：**取得报告和图纸后请自行保存；项目重新打开时需要重新分析和扫描。

本文中的输入仅作示例；螺钉产品性能声明（DoP / ETA）的数值、连接详图和支承条件的验证，由项目的负责工程师负责。