Robbins Engineering成立于2004年，位于阿肯色州小石城，为高海拔机场的商务航空客户设计了这座FBO（固定基地运营商）航站楼和机库，该机场风速可达飓风级别。
这一独特项目最突出的部分是132英尺净跨拱形桁架，支撑着40英尺高的飞机雨棚。
结构与设计
该雨棚设计为供飞机驶入以进行旅客上下机的结构。但此类结构具有较大的受风面积，主要承受风荷载。
设计团队在研究了多种方案后，最终选定由格构柱支撑的拱形桁架方案（图1）。每根格构柱由两根W24x192柱组成，间距4英尺，柱间设圆钢X形支撑和W8横撑，共形成4根格构柱。拱形桁架高6英尺，采用WT12x88弦杆和双角钢腹杆。
图1. 飞机高架雨棚的RAM Elements模型。
132英尺净跨在近跨中处设有一个现场螺栓拼接点。每榀桁架两端通过螺栓端板弯矩节点与W24柱的内翼缘相连（图2）。10英尺和20英尺的悬臂桁架段以相同方式连接至柱的外翼缘。每对桁架之间设置竖向X形支撑，上下弦杆平面内设角钢缀条，在每对格构柱之间形成空间桁架，从而在纵向形成弯矩框架。每对格构柱在正交方向作为悬臂竖向桁架发挥作用。混凝土系梁在纵向连接各柱，以抵抗重力荷载下拱的水平推力。
图2. WT桁架弦杆通过端板与W24柱相连，在IDEA StatiCa中进行分析的
节点。柱左侧为悬臂段，右侧为回跨段。
Jason McCool撰写的完整文章可在STRUCTURE Magazine网站上查阅。
IDEA StatiCa软件的应用
Robbins Engineering, PLLC项目工程师Jason McCool：
我们以往使用的其他主要节点设计软件无法校核WT截面的梁拼接节点。由于我在拱形雨棚桁架弦杆中采用了WT12x88截面，IDEA StatiCa软件解决了原本需要繁琐手算或制作复杂电子表格的问题。借助该软件，我在仍在建立整体分析模型的同时，快速校核了采用端板和搭接剪切板的拼接节点，并迭代得出了双剪搭接板的最终优化方案。遗憾的是，我们用于整体模型的软件没有BIM接口，因此无法利用几何和荷载信息传递功能，但仅凭能够快速探索非典型方案并按需调整这一点，就已经帮了大忙。
WT弦杆与柱之间的端板弯矩节点是另一个其他软件无法分析的关键部位。StatiCa使我能够有把握地取消不必要的加劲板，并将更多材料用在最需要的地方。焊缝尺寸的确定考虑了焊缝中非均匀应力的直接影响，而非采用均匀分布的常规假设或施加任意放大系数来包络潜在的应力集中。
这个开腹式钢托梁支承于柱加劲板上的案例，是其他软件力不从心的又一例证。通常的假设是，加劲板仅承受结构侧移时梁翼缘力传入柱所产生的拉力或压力。但IDEA StatiCa能够考虑相互作用效应，例如本案例中的面内压力与面外弯曲的组合，或另一种常见情况——四向弯矩节点使强轴连续板处于双向受拉状态。
下图为本项目FBO（固定基地运营商）建筑部分中，风撑与相对较小的W形柱之间的节点。该支撑荷载为风荷载而非地震荷载，在此节点处荷载相对较小。但这又是一种我们其他节点设计软件无法处理的节点构型。与其花时间进行繁琐的手算，或为求保守而随意增加不必要的加劲板或采用过厚的端板，IDEA StatiCa Connection能够简便地验证所提出的节点方案完全满足要求。
最终得到一个外观简洁、无需额外柱加劲板、加工也更为方便的节点。此后，在建筑另一部位的一根稍重柱上出现了该节点的另一潜在应用场景，但此次支撑荷载为前者的5倍。我利用第一个案例创建的模板，快速将其应用于新位置，并确认同一构型同样适用，同样无需加劲板。此外，该模板现已可在其他项目中复用。
结论
REC通过使用IDEA StatiCa Connection在多个方面受益。尽管我们也使用其他节点设计软件，但没有一款像它这样开放灵活。其他软件均基于公式驱动，因此受限于各规范和标准中已推导并由软件开发商编程实现的公式。而IDEA StatiCa真正从更高层次出发，能够将基本组件组合成复杂构型，这是程序员事先无法预见的。有了CBFEM（基于组件的有限元模型）作为计算支撑，我不再像以往那样受限于程序员的预设。非对称截面和螺栓布置、复杂的加劲板排列、判断缺少某些组件的已建成节点的承载能力——这些在IDEA StatiCa中均可实现，而其他程序则存在诸多预设假定，如对称布置、各部分独立分析而无相互作用等。
