AISC-LRFD(中文)
中文版美国钢结构建筑设计规范(ANSI-AISC-360-05_)
ANSI/AISC 360-05美国国家标准钢结构建筑设计规范2005年3月9日发布本规范取代下列规范:1999年12月27日颁布的《钢结构建筑设计规范:荷载和抗力系数设计法》(LRFD)、1989年6月1日颁布的《钢结构建筑设计规范:容许应力设计法和塑性设计法》、其中包括1989年6月1日颁布的附录1《单角钢杆件的容许应力法设计规范》、2000年11月10日颁布的《单角钢杆件的荷载和抗力系数设计法设计规范》、2000年11月10日颁布的《管截面杆件的荷载和抗力系数设计法设计规范》、以及代替上述规范的所有从前使用的相关版本。
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中美规范关于钢结构厂房的荷载组合比较_郭玉
2.3.1 主要设计依据为
IBC 2009 (INTERNATIONAL BUILDING CODE)、AISC LRFD 和 AISI 2004.
中国规范:《建筑结构荷载规范》、《门式刚架轻型房 屋钢结构技术规程》、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》
2.3.2 设计荷载
IBC 规范: 屋面恒荷载:0.2Kpa 屋面附加荷载:0.3Kpa 屋面活荷载:0.96Kpa 刚架的屋面受荷面积 >56m2,根据 IBC 规范,屋面活 荷载可折减为 0.576Kpa,需考虑活荷载不利布置。 风荷载:1Kpa 此项目顾问公司明确要求不考虑地震荷载。 中国规范: 屋面恒荷载:0.2Kpa 屋面附加荷载:0.3Kpa 屋面活荷载:0.5Kpa 刚架的屋面受荷面积 >60m2,根据中国规范,屋面活
⑴IBC 规范的活荷载的取值较中国规范大,同时 IBC 规范在考虑恒荷载和活荷载组合时,活荷载的荷载 系数为 1.6,较中国规范的系数大。
【参考文献】
[1]中华人民共和国国家标准 GB50009-2001-《建筑结构荷载规 范》 [2] 中国建筑科学研究院 PKPM CAD 工程部 PKPM 2010 《STS 钢 结构 CAD 软件技术条件》 [3]《钢结构设计手册》编辑委员会 《钢结构设计手册》(第三版) 北京:中国建筑工业出版社,2003
在计算分析中考虑以下几个问题: ⑴横向刚架按二维平面建模分析。 ⑵由于此仓库柱距和跨度均较大,为增强横向刚 度,柱脚同基础固结。 ⑶恒向刚架单坡长度为 108m,考虑温度应力,本工 程考虑了温度变化 10 度。同时,在刚架中部设置了阶梯 节点,使屋面在此处分为 2 个高低屋面(高差 200mm), 以解决屋面板温度收缩问题。 ⑷IBC 规范的主要荷载组合: 1.4D 1.2(D+T)+0.5Lr 1.2D+1.6Lr 1.2D+1.6W+0.5Lr 0.9D+1.6W ⑸中国规范的主要荷载组合: 1.35 恒 +1.4×0.7 活 1.2 恒 +.4 活 1.0 恒 +1.4 活 1.2 恒 +1.4 风 1.0 恒 +1.4 风 1.2 恒 +1.4 活 +0.6×1.4 风 1.0 恒 +1.4 活 +0.6×1.4 风 1.2 恒 +1.4 风 +0.7×1.4 活 1.0 恒 +1.4 风 +0.7×1.4 活
AISC 高强度螺栓规范
June 23, 2000 Supersedes the June 3, 1994LRFD Specification forStructural Joints Using ASTM A325 or A490 Boltsand the June 3, 1994 ASD Specification forStructural Joints Using ASTM A325or A490 Bolts. Prepared by RCSC Committee 15—Specifications and approved bythe Research Council on Structural Connections. RESEARCH COUNCIL ON STRUCTURAL CONNECTIONSc/o American Institute of Steel Construction, Inc. One East Wacker Drive, Suite 3100, Chicago, Illinois 60601-2001iiCopyright © 2000byResearch Council on Structural ConnectionsAll rights reserved. This book or any part thereofmust not be reproduced in any form withoutthe written permission of the publisher.The information presented in this publication has been prepared in accordance with recognized engineering principles and is for general information only. While it is believed to be accurate, this information should not be used or relied upon for any specific application without competent professional examination and verification of its accuracy, suitability, and applicability by a licensed engineer, architect or other design professional. The publication of the material contained herein is not intend-ed as a representation or warranty on the part of the Research Council on Structural Connections or of any other person named herein, that this information is suitable for any general or particular use or of freedom from infringement of any patent or patents. Anyone making use of this information assumes all liability arising from such use.Caution must be exercised when relying upon other specifications and codes developed by other bodies and incorporated by reference herein since such material may be modified or amended from time to time subsequent to the printing of this edition. The Research Council on Structural Connections bears no responsibility for such material other than to refer to it and incorporate it by reference at the time of the initial publication of this edition.Printed in the United States of AmericaiiiPREFACEThe purpose of the Research Council on Structural Connections (RCSC) is:(1)To stimulate and support such investigation as may be deemed necessary andvaluable to determine the suitability, strength and behavior of various types of structural connections;(2)To promote the knowledge of economical and efficient practices relating to suchstructural connections; and,(3)To prepare and publish related standards and such other documents as necessary toachieving its purpose.The Council membership consists of qualified structural engineers from academic and research institutions, practicing design engineers, suppliers and manufacturers of fastener components, fabricators, erectors and code-writing authorities.The first Specification approved by the Council, called the Specification for Assembly of Structural Joints Using High Tensile Steel Bolts, was published in January 1951. Since that time the Council has published fourteen successive editions. Each was developed through the deliberations and approval of the full Council membership and based upon past successful usage, advances in the state of knowledge and changes in engineering design practice. This edition of the Council’s Specification for Structural Joints Using ASTM A325 or A490 Bolts is significantly reorganized and revised from earlier editions. The major changes are:•The previously separate LRFD and ASD versions of this Specification have been unified, with LRFD as the basis in the main body and ASD as an alternative in Appendix B.•A Symbols (nomenclature) section has been added.•A Glossary section has been added.• An Index section has been added.• Commentary information has been placed immediately following its corresponding Specification provision to provide convenient reference to background and further explanation.•A summary of the drawing information and approvals required from the Engineer of Record has been added in Section 1.4.•Explicit coverage of material and geometric requirements for washer-type indicating devices, twist-off-type tension-control bolt assemblies and alternative design fasteners has been added in Sections 2.6, 2.7 and 2.8, respectively.•Provisions allowing the thermal cutting of bolt holes with the approval of the Engineer of Record have been added in Section 3.3.•Requirements for the treatment of burrs have been clarified and expanded in Section 3.4.• New information has been added in Section 4 to address the applicability and suitability of the various joint types: snug-tightened joints, pretensioned joints and slip-critical joints. The requirements in this Section also serve to identify the applicable design, installation and inspection requirements for each of the joint types.In addition, many other changes have been made throughout this Specification.By the Research Council on Structural Connections,James M. DoyleChairmanAbolhassan Astaneh-AslJoseph BahadrianFrederick R. BeckmannDavid W. BogatyCharles J. CarterMichael ChuNick E. DealRobert J. DexterRobert O. DisqueJohn E. DuttonEdward R. EstesJohn W. FisherKarl H. FrankRodney D. GibbleMichael I. GilmorJohn Hoffman Mark V . Holland Donald L. Johnson Peter C. Birkemoe Vice Chairman Peter F. Kasper Lawrence A. Kloiber Richard F. Knoblock Geoffrey L. Kulak Thomas J. Langill Kenneth B. Lohr Richard W. Marshall William A. Milek, Jr.Eugene R. Mitchell Heath E. Mitchell William H. Munse Thomas M. Murray Rex V . Owen Frederick J. Palmer Frank A. Petrigliano Suresh C. Satsangi Gerald E. Schroeder David F. Sharp Benjamin J. Wallace Secretary/Treasurer Robert E. Shaw, Jr.Firas I. Sheikh-Ibrahim W. Lee Shoemaker Arun Syam Thomas S. Tarpy, Jr.William A. Thornton Anthony Thyen Raymond H. R. Tide Emile W. J. Troup Richard B. Vincent I. Wayne Wallace Charles J. Wilson Ted W. Winneberger Wei-Wen Yu Joseph A. Yura Farrel ZwernemanThis roster is current as of the date of approval of this Specification.•Requirements have been added to Section 5.1 to address the design implications of the presence of fillers or shims.•In Section 5.5, the limitation on prying force for applications that involve tensile fatigue has been reduced from 60 percent of the total applied load to 30 percent.•Washer requirements have been simplified and clarified in Section 6.•Provisions for pre-installation verification of fastener assemblies have been clarified in Section 7, as invoked in Section 8.2 for pretensioned joints and slip-critical joints.•Installation requirements have been simplified and clarified significantly in Section 8.•Inspection requirements in Section 9 have been significantly expanded to clarify the intent and applicability.•Arbitration provisions to be used in the case of a dispute have been clarified in Section 10.ivvTABLE OF CONTENTSSYMBOLS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..vii GLOSSARY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ixSECTION 1. GENERAL REQUIREMENTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 1.1. Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 1.2. Loads, Load Factors and Load Combinations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 1.3. Referenced Standards and Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 1.4. Drawing Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3SECTION 2. FASTENER COMPONENTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 2.1. Manufacturer Certification of Fastener Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 2.2. Storage of Fastener Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 2.3. Heavy-Hex Structural Bolts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6 2.4. Heavy-Hex Nuts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12 2.5. Washers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13 2.6. Washer-Type Indicating Devices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13 2.7. Twist-Off-Type Tension-Control Bolt Assemblies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14 2.8. Alternative-Design Fasteners . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14 SECTION 3. BOLTED PARTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16 3.1. Connected Plies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16 3.2. Faying Surfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16 3.3. Bolt Holes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20 3.4. Burrs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22 SECTION 4. JOINT TYPE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23 4.1. Snug-Tightened Joints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25 4.2. Pretensioned Joints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25 4.3. Slip-Critical Joints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26 SECTION 5. LIMIT STATES IN BOLTED JOINTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .28 5.1. Design Shear and Tensile Strengths . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29 5.2. Combined Shear and Tension . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32 5.3. Design Bearing Strength at Bolt Holes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32 5.4. Design Slip Resistance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .34 5.5. Tensile Fatigue . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38viSECTION 6. USE OF WASHERS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40 6.1. Snug-Tightened Joints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40 6.2. Pretensioned Joints and Slip-Critical Joints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40SECTION 7. PRE-INSTALLATION VERIFICATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43 7.1. Tension Calibrator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43 7.2. Required Testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43SECTION 8. INSTALLATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46 8.1. Snug-Tightened Joints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46 8.2. Pretensioned Joints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46 SECTION 9. INSPECTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53 9.1. Snug-Tightened Joints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53 9.2. Pretensioned Joints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53 9.3. Slip-Critical Joints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .56SECTION 10. ARBITRATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .57APPENDIX A. TESTING METHOD TO DETERMINE THE SLIP COEFFICIENT FOR COATINGS USED IN BOLTED JOINTS . . . . . . . . . . . .59 APPENDIX B. ALLOWABLE STRESS DESIGN (ASD) ALTERNATIVE . . . .70 REFERENCES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .75 INDEX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .77viiSYMBOLSThe following symbols are used in this Specification.AbCross-sectional area based upon the nominal diameter of bolt, in.2D Slip probability factor as described in Section 5.4.2Du Multiplier that reflects the ratio of the mean installed bolt pretension to the specified minimum bolt pretension Tmas described in Section 5.4.1FnNominal strength (per unit area), ksiFuSpecified minimum tensile strength (per unit area), ksiI Moment of inertia of the built-up member about the axis of buckling (see theCommentary to Section 5.4), in.4L Total length of the built-up member (see the Commentary to Section 5.4), in.L c Clear distance, in the direction of load, between the edge of the hole and the edge of the adjacent hole or the edge of the material, in.NbNumber of bolts in the jointP u Required strength in compression, kips; Axial compressive force in the built-up member (see the Commentary to Section 5.4), kipsQ First moment of area of one component about the axis of buckling of the built-up member (see the Commentary to Section 5.4), in.3RnNominal strength, kipsRsService-load slip resistance, kipsT Applied service load in tension, kipsT m Specified minimum bolt pretension (for pretensioned joints as specified in Table 8.1), kipsTuRequired strength in tension (factored tensile load), kipsVuRequired strength in shear (factored shear load), kipsdbNominal diameter of bolt, in.t Thickness of the connected material, in.t´Total thickness of fillers or shims (see Section 5.1), in.k s Slip coefficient for an individual specimen determined in accordance with Appendix AφResistance factorφRnDesign strength, kips µMean slip coefficient viiiixGLOSSARYThe following terms are used in this Specification. Where used, they are italicized to alert the user that the term is defined in this Glossary.Coated Faying Surface. A faying surface that has been primed, primed and painted or protected against corrosion, except by hot-dip galvanizing.Connection. An assembly of one or more joints that is used to transmit forces between two or more members.Contractor.The party or parties responsible to provide, prepare and assemble the fastener components and connected parts described in this Specification.Design Strength. φRn , the resistance provided by an element or connection; the product ofthe nominal strength Rnand the resistance factor φ.Engineer of Record. The party responsible for the design of the structure and for the approvals that are required in this Specification (see Section 1.4 and the corresponding Commentary).Fastener Assembly. An assembly of fastener components that is supplied, tested and installed as a unit.Faying Surface. The plane of contact between two plies of a joint.Firm Contact. The condition that exists on a faying surface when the plies are solidly seated against each other, but not necessarily in continuous contact.Galvanized Faying Surface. A faying surface that has been hot-dip galvanized.Grip. The total thickness of the plies of a joint through which the bolt passes, exclusive of washers or direct-tension indicators.Guide. The Guide to Design Criteria for Bolted and Riveted Joints,2nd Edition (Kulak et al., 1987).High-Strength Bolt. An ASTM A325 or A490 bolt, an ASTM F1852 twist-off-type tension-control bolt or an alternative-design fastener that meets the requirements in Section 2.8.Inspector. The party responsible to ensure that the contractor has satisfied the provisions of this Specification in the work.Joint. A bolted assembly with or without collateral materials that is used to join two structural elements.xLot. In this Specification, the term lot shall be taken as that given in the ASTM Standard as follows:Manufacturer. The party or parties that produce the components of the fastener assembly. Mean Slip Coefficient. µ, the ratio of the frictional shear load at the faying surface to the total normal force when slip occurs.Nominal Strength. The capacity of a structure or component to resist the effects of loads, as determined by computations using the specified material strengths and dimensions and equations derived from accepted principles of structural mechanics or by field tests or laboratory tests of scaled models, allowing for modeling effects and differences between laboratory and field conditions.Pretensioned Joint. A joint that transmits shear and/or tensile loads in which the bolts have been installed in accordance with Section 8.2 to provide a pretension in the installed bolt.Protected Storage. The continuous protection of fastener components in closed containers in a protected shelter as described in the Commentary to Section 2.2.Prying Action. Lever action that exists in connections in which the line of application of the applied load is eccentric to the axis of the bolt, causing deformation of the fitting and an amplification of the axial tension in the bolt.Required Strength. The load effect acting on an element or connection determined by structural analysis from the factored loads using the most appropriate critical load com-bination.Routine Observation. Periodic monitoring of the work in progress.Shear/Bearing Joint. A snug-tightened joint or pretensioned joint with bolts that transmit shear loads and for which the design criteria are based upon the shear strength of the bolts and the bearing strength of the connected materials.Slip-Critical Joint. A joint that transmits shear loads or shear loads in combination with tensile loads in which the bolts have been installed in accordance with Section 8.2 toxi provide a pretension in the installed bolt (clamping force on the faying surfaces), and with faying surfaces that have been prepared to provide a calculable resistance against slip.Snug-Tightened Joint. A joint in which the bolts have been installed in accordance with Section 8.1. The snug-tightened condition is the tightness that is attained with a few impacts of an impact wrench or the full effort of an ironworker using an ordinary spud wrench to bring the plies into firm contact.Start of Work. Any time prior to the installation of high-strength bolts in structural connections in accordance with Section 8.Sufficient Thread Engagement. Having the end of the bolt extending beyond or at least flush with the outer face of the nut; a condition that develops the strength of the bolt.Supplier. The party that sells the fastener components to the party that will install them in the work.Tension Calibrator. A calibrated tension-indicating device that is used to verify the accept-ability of the pretensioning method when a pretensioned joint or slip-critical joint is specified.Uncoated Faying Surface. A faying surface that has neither been primed, painted, nor galvanized and is free of loose scale, dirt and other foreign material.xiiNOTES1 SPECIFICATION FOR STRUCTURAL JOINTSUSING ASTM A325 OR A490 BOLTSJune 23, 2000SECTION 1. GENERAL REQUIREMENTS1.1.ScopeThis Specification covers the design of bolted joints and the installation and inspection of the assemblies of fastener components listed in Section 1.3, the use of alternative-design fasteners as permitted in Section 2.8 and alternative washer-type indicating devices as permitted in Section 2.6.2, in structural steel joints. This Specification relates only to those aspects of the connected materials that bear upon the performance of the fastener components. The Symbols, Glossary and Appendices are a part of this Specification.Commentary:This Specification deals principally with two strength grades of high-strength bolts, ASTM A325 and A490, and with their design, installation and inspection in structural steel joints. Equivalent fasteners, however, such as ASTM F1852 (equivalent to ASTM A325) twist-off-type tension-control bolt assemblies, are also covered. These provisions may not be relied upon for high-strength fasteners of other chemical composition, mechanical properties, or size. These provisions do not apply when material other than steel is included in the grip; nor are they applicable to anchor rods.This Specification relates only to the performance of fasteners in structural steel joints and those few aspects of the connected material that affect this performance. Many other aspects of connection design and fabrication are of equal importance and must not be overlooked. For more general information on design and issues relating to high-strength bolting and the connected material, refer to current steel design textbooks and the Guide to Design Criteria for Bolted and Riveted Joints, 2nd Edition (Kulak et al., 1987).1.2.Loads, Load Factors and Load CombinationsThe design and construction of the structure shall conform to an applicable load and resistance factor design specification for steel structures. Because factored load combinations account for the reduced probabilities of maximum loads acting concurrently, the design strengths given in this Specification shall not be increased.Appendix B is included as an alternative approach.Commentary:This Specification is written in the load and resistance factor design (LRFD) for-mat, which provides a method of proportioning structural components such that no applicable limit state is exceeded when the structure is subject to all appropriate load combinations. When a structure or structural component ceases to fulfill the intended purpose in some way, it is said to have exceeded a limit state.Strength limit states concern maximum load-carrying capability, and are related tosafety. Serviceability limit states are usually related to performance under normal service conditions, and usually are not related to strength or safety. The term “resistance” includes both strength limit states and serviceability limit states.The design strengthφRn is the nominal strength Rnmultiplied by theresistance factor φ. The factored load is the sum of the nominal loads multiplied by load factors, with due recognition of load combinations that account for the improbability of simultaneous occurrence of multiple transient load effects at theirrespective maximum values. The design strengthφRn of each structural componentor assemblage must equal or exceed the required strength(Vu , Tu, etc.).Although loads, load factors and load combinations are not explicitly specified in this Specification, the resistance factors herein are based upon those specified in ASCE 7. When the design is governed by other load criteria, the resistance factors specified herein should be adjusted as appropriate.1.3.Referenced Standards and SpecificationsThe following standards and specifications are referenced herein:American Institute of Steel ConstructionLoad and Resistance Factor Design Specification for Structural Steel Buildings, December 27,1999American National Standards InstituteANSI/ASME B18.2.6-96 Fasteners for Use in Structural ApplicationsAmerican Society for Testing and MaterialsASTM A123-97a Standard Specification for Zinc(Hot-Dip Galvanized) Coatings on Iron and Steel ProductsASTM A153-98 Standard Specification for Zinc Coating(Hot-Dip) on Iron and Steel HardwareASTM A194-98b Specification for Carbon and Alloy Steel Nuts for Bolts for High Pressure or High-Temperature Service, or BothASTM A325-97 Standard Specification for Structural Bolts, Steel, Heat Treated, 120/105 ksi Minimum Tensile StrengthASTM A490-97 Standard Specification for Heat-Treated Steel Structural Bolts, 150 ksi Minimum Tensile StrengthASTM A563-97 Standard Specification for Carbon and Alloy Steel NutsASTM B695-911Standard Specification for Coatings of Zinc Mechanically Deposited on Iron and Steel23 ASTM F436-93 Standard Specification for Hardened Steel WashersASTM F959-99a Standard Specification for Compressible-Washer-Type Direct Tension Indicators for Use with Structural FastenersASTM F1852-98 “Twist off” Type Tension Control Structural Bolt/Nut/Washer Assemblies, Steel, Heat Treated, 120/105 ksi Minimum Tensile StrengthAmerican Society of Civil EngineersASCE 7-98 Minimum Design Loads for Buildings and Other StructuresSSPC: The Society for Protective CoatingsSSPC-PA2-96Measurement of Dry Coating Thickness With Magnetic GagesCommentary:Familiarity with the referenced AISC, ASCE, ASME, ASTM and SSPC specification requirements is necessary for the proper application of this Specification. The discussion of referenced specifications in this Commentary is limited to only a few frequently overlooked or misunderstood items.1.4.Drawing InformationThe Engineer of Record shall specify the following information in the contract documents(1)The ASTM designation and type (Section 2) of bolt to be used;(2)The joint type (Section 4);(3) The required class of slip resistance if slip-critical joints are specified(Section 4); and,(4)Whether slip is checked at the factored-load level or the service-loadlevel, if slip-critical joints are specified (Section 5).Commentary:A summary of the information that the Engineer of Record is required to providein the contract documents is provided in this Section. The parenthetical reference after each listed item indicates the location of the actual requirement in this Specification. In addition, the approval of the Engineer of Record is required in this Specification in the following cases:(1)For the reuse of non-galvanized ASTM A325 bolts (Section 2.3.3);(2)For the use of alternative washer-type indicating devices that differ fromthose that meet the requirements of ASTM F959, including thecorresponding installation and inspection requirements that are provided bythe manufacturer(Section 2.6.2);(3)For the use of alternative-design fasteners, including the correspondinginstallation and inspection requirements that are provided by themanufacturer(Section 2.8);(4)For the use of faying-surface coatings in slip-critical joints that provide amean slip coefficient determined per Appendix A, but differing from Class A or Class B (Section 3.2.2(b));(5)For the use of thermal cutting in the production of bolt holes (Section 3.3);(6) For the use of oversized (Section 3.3.2), short-slotted (Section 3.3.3) or longslotted holes (Section 3.3.4) in lieu of standard holes;(7) For the use of a value of Du other than 1.13 (Section 5.4.1); and,(8) For the use of a value of D other than 0.80 (Section 5.4.2). 45 SECTION 2. FASTENER COMPONENTS2.1.Manufacturer Certification of Fastener ComponentsManufacturer certifications documenting conformance to the applicable specifications required in Sections 2.3 through 2.8 for all fastener components used in the fastener assemblies shall be available to the Engineer of Record and inspector prior to assembly or erection of structural steel.Commentary:Certification by the manufacturer or supplier of high-strength bolts, nuts, washers and other components of the fastener assembly is required to ensure that the components to be used are identifiable and meet the requirements of the applicable ASTM Specifications.2.2.Storage of Fastener ComponentsFastener components shall be protected from dirt and moisture in closed containers at the site of installation. Only as many fastener components as are anticipated to be installed during the work shift shall be taken from protected storage. Fastener components that are not incorporated into the work shall be returned to protected storage at the end of the work shift. Fastener components shall not be cleaned or modified from the as-delivered condition.Fastener components that accumulate rust or dirt shall not be incorporated into the work unless they are requalified as specified in Section 7. ASTM F1852 twist-off-type tension-control bolt assemblies and alternative-design fasteners that meet the requirements in Section 2.8 shall not be relubricated, except by the manufacturer.Commentary:Protected storage requirements are specified for high-strength bolts, nuts, washers and other fastener components with the intent that the condition of the components be maintained as nearly as possible to the as-manufactured condition until they are installed in the work. This involves:(1)The storage of the fastener components in closed containers to protect fromdirt and corrosion;(2) The storage of the closed containers in a protected shelter;(3) The removal of fastener components from protected storage only asnecessary; and,(4) The prompt return of unused fastener components to protected storage.To facilitate manufacture, prevent corrosion and facilitate installation, the manufacturer may apply various coatings and oils that are present in the as manufactured condition. As such, the condition of supplied fastener components or the fastener assembly should not be altered to make them unsuitable for pre-tensioned installation.If fastener components become dirty, rusty, or otherwise have their as received condition altered, they may be unsuitable for pre-tensioned installation.。
2005版美国钢结构设计规范_部分简介_中文
2005版美国钢结构设计规范摘要美国钢结构协会成立于1921年,在1923年发行了第一版美国钢结构建筑设计规范.这本规范基于容许应力设计原则,长达十页,后来又发行了其他版本,一直到1989年的第九版本,但自从第八版本(1978)以后就没什么实质性的变化了。
极限状态设计,在美国又被称为荷载和抗力分项系数设计(LRFD),在第一版本的LRFD规范中被正式介绍,它基于超过15年的大量研究和改进,又被修改过两次,现在使用的是第三版本(1999)。
两本规范的同时存在对美国的设计人员和工业发展都带来了麻烦,AISC因此同意制定一部唯一并且标准统一的钢结构设计规范。
这部规范直到2005年8月13日才被审核通过,介绍了很多重要的概念,包括名义强度准则的使用与适当措施结合以提高可靠性的方法。
在许多其他方面的改进中,框架体系稳定性和支护设计有重大的进步,包括采用塑性准则的新设计方法。
关键词规范可靠性名义强度稳定性标准塑性连接设计组合设计论文纲要1介绍2基本设计理念2.1容许应力设计2.2荷载与阻力因素设计2.2.1强度不足和超载3 2005年AISC说明书3.1 背景3.2 格式规范3.3 基本设计要求4 新规范内容布置4.1内容概述4.2总则4.3设计要求B1 总则B3.6连接点B3.6.1简单连接B3.6.2弯矩连接4.4稳定性设计分析4.4.1稳定性设计要求4.4.2需求强度计算4.5 构件抗拉设计4.6 构件抗压设计4.7 构件抗弯设计4.8 构件抗剪设计4.9 构件组合受力设计和抗扭设计4.10 组合构件设计4.11 连接设计4.12高速钢和箱形构件连接设计5 注释6 摘要参考文献1.介绍1923版美国钢结构设计规范制定的目的是解决那个时候设计人员所面临的一系列问题。
虽然美国材料试验协会(ASTM)制定的钢材和其他材料性能标准是可用的,但仍然没有全国统一的建筑设计规范。
因此,个别州或城市有自己的要求,并且有时候设计特定的建筑甚至有多种规则可以使用,比如,那时候建造的一些桥梁必须遵守由桥梁当局制定的详细的规定,而当局又常常和杰出的设计者或制造商勾结。
xA中美钢结构抗震设计规范比较讲座
图2-1 ASCE/SEI 7-05地震区划图示例(部分)
设计时,可根据建筑物所在地,在地震区划图上查的
相应的地震反应谱加速度值。
GB 50011-2001抗震设防烈度(设计基本地震加速度值) 与ASCE/SEI 7-05短周期反应谱加速度SS及1s周期反应谱加 速度S1等地震动参数之间的对应关系见表2-2~表2-3,供参 考。
GB 50011-2001抗震设防的主要依据为GB 18306-2001 《中国地震动参数区划图》中的地震基本烈度(或与设计 基本地震加速度值对应的烈度值)。
所谓“设计基本地震加速度值”是指50年设计基准期 超越概率10%的地震加速度设计取值;已编制抗震设防区 划的城市,可按批准的抗震设防烈度或设计地震动参数进 行抗震设防。
2 中美钢结构抗震设计方法的比较
2.1 抗震设防目标的比较
2.1.1 GB 50011-2001的抗震设防目标 三水准设防目标和二阶段设计步骤: 三水准设防目标: (1) 当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时,一 般不受损坏或不需修理即可继续使用———“小震不坏”; (2)当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时,可能 损坏,经一般修理或不需修理仍可继续使用——“中震可修”; (3)当遭受高于本地区抗震设防烈度预估的罕遇地震影响时, 不致倒塌或发生危及生命的严重破坏——“大震不倒”。
2.3 抗震设防标准的比较
2.3.1 GB 50011-2001的抗震设防标准 GB 50011-2001规定,所有建筑的抗震设防类别和抗震
设防标准应符合现行国家标准GB 50223-2008《建筑工程抗 震设防类别标准》的要求。
GB 50223-2008规定,建筑工程应分为以下四个抗震设 防类别:
(2)实现方法:美国规范通过对结构考虑两种强度等级 的地震作用,“设计地震”和“最大考虑地震”,来实现结 构的抗震目标。
土木工程外文翻译---建筑钢结构设计的先进分析
附件:译文建筑钢结构设计的先进分析(夏威夷大学土木工程系,美国 夏威夷 96822) 摘要:对设计者,钢结构建筑2005LRFD 规范使得在弹性和塑性范围内之行为与最高负荷极限状态下认明确的结构抵抗成为可能。
有一种提高实际次级分析的方法,来直接测定整体结构的系统响应。
本文尝试用一个简单的、简洁的、合理的综合理解来介绍一些理论和实践方法,这些方法已经在传统的、现代的工艺设计的钢结构建筑结构当中应用。
关键词:先进的分析、钢结构建筑设计、介绍1. 导论结构设计的目的是为了产生一种物质结构能够承受的环境条件。
整个设计过程中,从装载的基础上到尺寸都存在风险和费用,但基本上最终的设计是结构材料的性能和结构构件的几何缺陷的一个反应,特别是在构件生产和加工中诱发的其力学性能及残余应力,它定义了材料与构件在环境动力下的特征响应。
目前, 在工程设计实践中,有一个基本两个阶段过程的设计操作。
首先,结构的每个结构构件上作用的力必须要计算出来;其次,那些有力作用在上面的每一个结构构件的承载力必须要确定。
第一阶段包括分析作用在这些结构构件上的力和弯矩的分布;第二阶段,包括对这些构件的承载能力的认识,来抵抗作用在它们上边的力和弯矩。
越全面的理解这些知识,设计就会更加精确,结构会更加可靠。
因为构件的承载能力取决于作用在构件上的荷载类型、几何缺陷、性质、材料和残余应力的性能,对构件的承载能力的理解,大多数是根据以轴向受力构件的端柱的强度曲线,受弯构件简支梁弯曲强度曲线,构件受到轴力和弯矩相互作用下的梁柱影响曲线的形式的满载实验决定的。
这些构件的强度曲线正式的被编成构件强度曲线或者方程用于实际设计。
将框架结构构件分成三种类型,即柱、梁和梁柱。
它们各自的强度,通过理想节点或边界条件下的满载实验确定,下一阶段必须彻底简化在应力下的材料特性,以这样的方式来很容易的协助工程师分析应力分布,以估量框架结构中的结构构件。
实际上工程师主要基于材料线性弹性条件下的简单模型设计的,因为那些早期的设计基于容许应力法。
中美钢结构设计规范对比及工程应用分析
建筑与结构设计A rchitectural and Structural Design中美钢结构设计规范对比及工程应用分析Comparison of Chinese and American Steel Structure Design Codes andthe Engineering Application Analysis陈永强(蓝星工程有限公司,北京100143)CHEN Yong-qiang(Bluestar Engineering Co.Ltd.,Beij ing100143,China)【摘要】以中美两国钢结构设计规范为研究内容,选取有代表性的若干内容进行简要对比,为研究中美两国钢结构设计规范的差异提供参考。
[Abstract]Taking the design specifications of steel structures in China and the United States as the research content,some representative contents are selected for brief comparison,so as to provides reference for the study of the differences between Chinese and American steel structure codes.【关键词】中美;钢结构;设计规范[Keywords JChina-US;steel structure;design specification【中图分类号1TU391【文献标志码】A[D01]10.13616/ki.gcjsysj.2020.08.2081引言我国钢结构设计起步相对较晚,美国作为第一阵营的发达国家。
本文以我国GB50017-2017《钢结构设计规范》为基准,对比美国钢结构AISC-ASD、AISC-LRFD以及AISC360等标准。
国内外型钢混凝土结构设计规范对比及研究
国内外型钢混凝土结构设计规范对比及研究作者:罗闻捷来源:《建筑与装饰》2018年第09期摘要型钢混凝土结构是一种应用广泛的组合结构体系,其能充分利用钢与混凝土各自的优点,具有高强经济的特点。
本文从型钢混凝土结构的基本概念、历史应用、研究现状出发,对比分析国内外不同规范的异同,以综合评判此类结构的设计要点。
关键词型钢混凝土结构;组合结构;规范对比;强度叠加法;抗震设计引言型钢混凝土组合结构(SRC结构)是钢与混凝土组合成的结构形式。
具备了比钢筋混凝土结构承载力大、刚度大、抗震性能好的优点;与钢结构相比具有防火性能好,结构局部和整体稳定性好,节省钢材的优点。
SRC结构已被广泛应用于世界各地。
1918年,日本的内田祥山设计了世界上第一座SRC结构大楼。
在欧美,达拉斯的第一国际大厦(72层)等均采用了SRC外框架+内筒结构。
在我国,80年代后以金茂大厦为代表的众多400米以上超高层建筑几乎都采用了巨型SRC柱或SRC核心筒墙等形式。
1 型钢混凝土的研究现状SRC结构最初是利用混凝土对钢骨的保护作用,起到耐久耐火的作用。
对SRC构件性能进行大量的研究是从20世纪50年代开始的。
苏联的SRC理论坚持极限强度理论,认为钢与混凝土完全共同工作,并认为在极限状态下型钢达到完全屈服状态;欧美对SRC结构的研究是从配空腹式角钢骨架开始的。
20世纪60年代,Bondnal提出了描述柱工作性能的强度理论;以东京大学的平井善胜、仲雄尾等研究小组的理论实验为基础,日本建筑学会于1958年制定了以累加强度为基本体系的《钢骨混凝土规范》。
我国自80年代起对SRC结构开展了广泛的研究,包括受弯、受压构件和节点的受力性能、轴压比限制、构件的徐变与收缩、抗震承载力等,并通过模拟振动台实验、拟动力实验,深入研究了静力动力特性和分析方法。
2 美国规范的设计方法美国的SRC规范主要包括:ACI编制的《混凝土结构设计规范》ACI 318-14;AISC编制的《钢结构设计规范》AISC-LRFD 99和ANSI/AISC 360-10;NEHRP编制的FEMA P-1050这三类。
钢结构的发展史
钢结构的发展史人类采用钢结构的历史和炼铁、炼钢的发展有密切的关系。
对于一个国家来说,还和本国的钢铁产量有关。
在古代,我们中华民族在冶炼技术方面是处于遥遥领先的地位的。
从江苏六合和湖南长沙等地春秋时期的墓葬和遗址中,发现人工冶炼的铁块、铁条、铁销、铁锛等,说明中国在春秋时期已使用人工制铁。
中国发现的最早生铁制品,比外国最先使用生铁的时间早一千八百多年。
我国也是最早用铁建造承重结构的国家。
在公元前二百多年(秦始皇时代)就已经用铁建造桥墩。
在公元前六七十年间,就成功地用熟铁建造铁链桥。
以后建造的铁链桥不下数十座之多,其中以云南的沅江桥(四百多年前),贵州的盘江桥(三百年前)及四川泸定大渡河桥(建于1696年)为最大。
大渡河铁链桥净跨长达100米,桥宽2.8米,可并列两辆马车,由九根桥面铁链和四根桥栏铁链构成。
铁链是由生铁铸成,每根铁链重达一吨半,锚固在直径为20厘米,长4米的锚桩上。
该桥比英国用铸铁建造的欧洲第一座跨长31米的拱桥早八十三年,比美洲第一座跨度为21.3米的铁链桥早一百多年。
此外我国还建造了不少铁塔,如湖北荆州玉泉寺铁塔,山东济宁寺铁塔和镇江甘露寺铁塔等。
玉泉寺,共13层,17.9m高,位于湖北当阳城西15公里的玉泉山东麓,始建于东汉末年(1061年),为我国历代著名的佛教寺院之一。
这些建筑物都表明了我国古代建筑和冶金技术方面的高度水平。
欧洲在18世纪下半叶开始修建生铁桥,由于生铁性脆,在梁桥中没有得到推广,主要用于拱桥。
世界上第一座铸铁桥是英国科尔布鲁克戴尔厂所造的赛文河桥,建于1779年,为半圆拱,由五片拱肋组成,跨径30.7米。
其后转为用铸铁造桥,19世纪40年代开始出现熟(锻)铁桥,但这两种桥经常失事。
19世纪同时出现了转炉和平炉炼钢。
欧洲第一座铁链吊桥是英国的蒂斯河桥,建于1741年,跨径20米,宽0.63米。
1855年,美国建成尼亚加拉瀑布公路铁路两用桥。
这座桥是采用锻铁索和加劲梁的吊车,跨径为250米。
美国钢结构学会钢结构规范全文AISC-LRFD中文译稿
…一 焊 缝 之 间 的 板 宽
对于连接构件的有效面积,见 10.5.2。
2.4 稳定性
通常的稳定性应包括结构的整体稳定及每个构 件的稳定。荷载对于结构及其单个构件的挠曲形状 的重要效应应给予考虑。
2.5 局部屈曲
2 . 5 . 1 钢构件截面的分类 钢构件截面可分为紧凑,非紧凑及细长截面。 对于一个可称为紧凑的截面,其翼缘必须连续地与 腹板相连. 且其受压件的宽厚比不应超过表格2.5.1 的允许宽厚比 如果一个或更多受压板件的宽厚比超过七, 但 不 超 过 ; 该截面是非紧凑的。如果任一截面 的宽厚比超过表格2.5.1中 的 ;该 截 面 叫 细 长 受
对于某一部分沿对角线或之字线方向有一系列 孔洞横贯排列吋,该部分的净宽度应是从总宽度里 减掉所有孔洞的直径或如10.3.2中给出的槽的尺寸 之和,对于一排中每个线距,再 加 上 数 值 5-74?。 其 中 5 为任何两个连续孔洞纵向中对中间距(栓 距I 名为在紧固件规线之间横向中对中间距(线 距I
宽厚比
办/,
允许宽厚比 又“ 紧 凑 )
6 5 / ^ 7 10
工字型组合或焊接梁的翼缘
设 力口 组 装 的 受 压 构 件 的 外 伸 翼 缘 劲 连续接触的成对角钢的外伸肢 肋 受轴压的工字型构件及槽钢的翼缘 的 梁或受压构件的外伸角钢和板 构 单角钢支柱的肢; 件 带有膈板的双角钢支柱的肢;
未 设 加 劲 肋 的 构 件 ,即 仅 沿 一 边 支 承
⑷ 对 于 塑 性 设 计 , 使 用 1,300/厂 ;
1^1厂 - 翼 缘 中 的 残 余 压 应 力
^10^
(对 于 轧 制 类 型 )
:1匕51^ (对 于 焊 接 类 型 )
但 不 小 于 0.35^;乂 〈 0.76
最新sap2000钢结构设计手册
第三章介绍了AISC ASD(1989)规范
第四章介绍了AISC LRFD(1994)规范
最后介绍了SAP2000钢结构设计方面的图形和表格输出。
第二章设计方法
本章介绍了SAP2000采用的钢结构设计和校核的过程。钢结构设计和校核的过程以下列规范的应用为依据:
美国钢结构协会的“建筑钢结构容许应力设计和塑性设计规范”AISC-ASD(AISC 1989)
设计校核是在程序缺省或用户指定的荷载工况组合的基础上进行的,承载能力比的最大,最小的值用来进行构件截面的优化设计。
程序自动计算构件受轴向力、双向弯矩、和剪力作用下的容许应力。计算框架柱有效长度系数的繁重的工作也由程序自动完成。
结果的输出简洁明了。输出的信息能够让设计人员在应力超限时作适当的调整。程序提供的设计信息的备份同样提供了结果验证。
受压抗力
受弯屈曲
弯扭屈曲
扭转和弯扭屈曲
受拉抗力
受弯抗力
屈服
侧向扭转屈曲
翼缘局部屈曲
腹板局部屈曲
受剪抗力
4.5应力比计算
轴向和受弯应力
剪切应力
第一章绪论
1.1概述
SAP2000功能强大,完全整合了钢结构和混凝土结构建模和设计。程序提供了一体化集成的结构模型建立、修改、分析、设计用户界面。程序不仅可以设置初始构件尺寸,还能在同样的界面下对其进行优化。
设计过程中,程序从一组用户定义的截面中选择满足强度条件下重量最轻的截面作为构件设计结果。可以为不同的单元组指定不同的可选截面,同样单元也可以成组的设置成同样的截面。
设计校核过程中,程序计算构件受轴向力、双向弯矩、和剪力作用下的承载能力比(荷载作用/构件抗力)。承载能力比采用按照极限状态设计方法,由单元应力、设计容许应力、荷载系数以及抗力等系数得到。
钢结构设计外文翻译参考文献
钢结构设计外文翻译参考文献(文档含中英文对照即英文原文和中文翻译)使用高级分析法的钢框架创新设计1.导言在美国,钢结构设计方法包括允许应力设计法(ASD),塑性设计法(PD)和荷载阻力系数设计法(LRFD)。
在允许应力设计中,应力计算基于一阶弹性分析,而几何非线性影响则隐含在细部设计方程中。
在塑性设计中,结构分析中使用的是一阶塑性铰分析。
塑性设计使整个结构体系的弹性力重新分配。
尽管几何非线性和逐步高产效应并不在塑性设计之中,但它们近似细部设计方程。
在荷载和阻力系数设计中,含放大系数的一阶弹性分析或单纯的二阶弹性分析被用于几何非线性分析,而梁柱的极限强度隐藏在互动设计方程。
所有三个设计方法需要独立进行检查,包括系数K计算。
在下面,对荷载抗力系数设计法的特点进行了简要介绍。
结构系统内的内力及稳定性和它的构件是相关的,但目前美国钢结构协会(AISC)的荷载抗力系数规范把这种分开来处理的。
在目前的实际应用中,结构体系和它构件的相互影响反映在有效长度这一因素上。
这一点在社会科学研究技术备忘录第五录摘录中有描述。
尽管结构最大内力和构件最大内力是相互依存的(但不一定共存),应当承认,严格考虑这种相互依存关系,很多结构是不实际的。
与此同时,众所周知当遇到复杂框架设计中试图在柱设计时自动弥补整个结构的不稳定(例如通过调整柱的有效长度)是很困难的。
因此,社会科学研究委员会建议在实际设计中,这两方面应单独考虑单独构件的稳定性和结构的基础及结构整体稳定性。
图28.1就是这种方法的间接分析和设计方法。
在目前的美国钢结构协会荷载抗力系数规范中,分析结构体系的方法是一阶弹性分析或二阶弹性分析。
在使用一阶弹性分析时,考虑到二阶效果,一阶力矩都是由B1,B2系数放大。
在规范中,所有细部都是从结构体系中独立出来,他们通过细部内力曲线和规范给出的那些隐含二阶效应,非弹性,残余应力和挠度的相互作用设计的。
理论解答和实验性数据的拟合曲线得到了柱曲线和梁曲线,同时Kanchanalai发现的所谓“精确”塑性区解决方案的拟合曲线确定了梁柱相互作用方程。
钢管混凝土
目前研究和应用最多的几种钢管混凝土构件横截面形式 :
二、钢管混凝土的特点
1、构件抗压承载力高 一般都高于组成钢管混凝土的钢管和核心混凝土单独的承载 力之和,实现了所谓的1+1>2的组合效果
2、塑性与韧性好 通常情况下,单纯受压的混凝土常属脆性破坏,对于高强混 凝土更是如此,其工作可靠性因而有所降低。若借助钢管对核心 混凝土的套箍约束作用,不但改善了核心混凝土在试用阶段的弹 性性质,此外,钢管混凝土结构在水平荷载的反复作用下,滞回 曲线P-Δ十分饱满,延性好,吸收能量多,且刚度退化现象很小。 因而抗震性能好。
国家 规范 1965年 ACI318-65 《美国混凝土协会规范》 美国 1971年 ACI318-71 《美国混凝土协会规范》
1989年 ACI318-89 《美国混凝土协会规范》
1986年 AISC-LRFD 《美国钢结构协会规范》 1967年 AIJ 《钢管混凝土组合结构设计标格广场大厦是世界上全部采用钢管混凝土 柱的最高和超高层建筑,也是我国第一座自己投资、自己设计、全 部国产钢材、自行加工制造及自行安装的超高层建筑,地上建筑高 度为291.6m,地下4层,地上72层,采用框架-筒结构体系,建筑 面积166700 m2,外框柱网为12m×12m,内筒密排柱的柱距为 3m,采用了圆钢管混凝土柱。 2003年建成的台北国际金融中心[51]占地面积30277 m2,地 下5层,地上101层,总建筑面积166700 m2,地上建筑高度为 508m,101层塔楼应用了井字型结构体系,中低层柱子采用了矩形 钢管混凝土,最大的钢管混凝土柱截面尺寸为2.4m×3m,矩形钢 管由四块钢板拼焊而成。 2010年建成的天津市标志性建筑津塔,高336.9m,在中国已建 成的摩天大楼中排名第七位,在世界已建成的摩天大楼中排名第25 位,主塔楼地下4层,地上73层,总建筑面积580000 m2,塔楼结 构设计采用钢框架-钢板剪力墙结构体系,柱采用钢管混凝土组合 柱,钢管柱最大直径1700mm,最小直径600mm,其中混凝土强 度等级最高为C60。
美国钢结构建筑体系与技术动向
美国钢结构建筑体系与技术动向译/Translation>王志成SI理念是将住宅建筑分为"skeleton-支撑体"与“infill-填充体”两大装配部分。
S包含所有主体结构包括梁、柱、楼板及承重墙、共用设备管网等;I包含户内设备管网、室内装修、非承重外墙及分户墙。
以SI为理念的钢结构建筑体系,具有工业化、建筑质量、建筑布局灵活、抗逆性、住宅宜居与绿色环保等优势,在美国建筑界受到特别重视。
钢结构建筑形式钢结构建筑形式是美国装配式建筑的主要建筑类型。
负责编制钢结构国家设计规范、标准和手册等文件的组织机构是1921年成立的美国钢结构学会(AISI),其最新钢结构规范《AISC-LRFD99标准〉在公共建筑和高层建筑中都有指导性应用;《AISC-LRFD99标准》推行的钢结构建筑形式主要有:(1)高层钢结构建筑:是指六层以上(或30m以上),主要采用型钢、钢板连接或焊接成钢框架构件,再经连接、焊接而成的结构体系。
(2)轻钢结构建筑:主要应用于低多层住宅;(3)钢-混凝土混合结构建筑:主要是钢管混凝土、型钢混凝土、钢与混凝土组合梁及压型钢板-混凝土组合楼板四大类组合结构;(4)模块集成化钢结构建筑:强调结构的装配式向结构预制式(SPM)和内装修系统化(IDS)的"SPM/IDS”集成方向发展。
可实现SI理念的美国轻钢结构体系1、CTLS结构体系美国冷弯薄壁型轻钢结构住宅体系(CTLS)是在2x4英寸木结构住宅体系的基础上开发的轻钢结构建筑体系,主要采用厚度0.55~ 2.00mm的C型冷弯薄壁型钢作60I住帖房带-HOUSING AND REAL ESTATE立柱、梁、支撑等钢构件与结构板组成板框式结构;这种结构体系一般在4层以内,也可以建造6~7层的房屋。
轻木骨架的主要特征基本上都在CTLS结构体系中得到体现,冷弯薄壁型钢骨架还具备许多轻木骨架不具备的优点,如环保、防火、防虫,不会劈裂等。
对钢结构制造商的AISC认证程序
AISC对钢结构制造商的认证程序目录1.目的 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 32.范围 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 33.参考文件-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 34.定义 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 45.管理层责任----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 8 5.1承诺(文针) --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 8 5.2指导和领导 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 8 5.3 管理代表----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 9 5.4资源------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 9 5.5内部交流---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 105.6文件要求---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 116.合同和项目技术条件的复查及交流-------------------------------------------------------------------------------------- 117.详图设计------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 12 7.1详图设计程序 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 127.2 详图职能部门的资源 ----------------------------------------------------------------------------------------------------- 138.文件和数据资料的控制 ----------------------------------------------------------------------------------------------------- 14 8.1审核及批准 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 15 8.2客户要求---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 15 8.3改版的控制 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 15 8.4查阅---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 158.5过时文件和文件传送 ------------------------------------------------------------------------------------------------------ 159.质量记录的控制--------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1610.采购----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 16 10.1采购数据 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 16 10.2分包商的选定-------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 17 10.3所采购的产品、材料和服务的验证---------------------------------------------------------------------------------- 17 10.4所制造产品的客户验证 ------------------------------------------------------------------------------------------------- 1710.5客户供料的控制----------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1711.材料识别 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1812. 制作过程控制--------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 18 12.1 焊接 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 18 12.2 螺栓安装 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 18 12.3 涂料涂装的材料准备---------------------------------------------------------------------------------------------------- 18 12.4 涂装 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1812.5 设备维护 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1813 检查及试验 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 19 13.1 QC检查和监督任务的指派 -------------------------------------------------------------------------------------------- 1913.2 检查程序 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1914. 检查、测量和试验设备的校验----------------------------------------------------------------------------------------- 2015.不合格品的控制 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 2116. 纠正行为--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 2117. 材料和产品的搬运、存储及交付-------------------------------------------------------------------------------------- 2118. 培训 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 2219 内部审计---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 221.目的AISC对制造商的质量认证标准的目的是向业主、设计界、施工行业确认:得到认证的钢结构制作企业具有的人员、组织机构、经验、工艺、知识、设备和委托手段能生产出具有常规钢结构建筑施工所需质量的制作钢件。
美国ANSI-AISC SSPEC-2002《钢结构建筑抗震设计规定》1
表1
结构体系超强系数Oo 值
地震荷载抗力体系分类
OO
满足本《规定》第Ⅰ部分要求的抗弯框架体系
3
满足本《规定》第Ⅰ部分要求的偏心支撑框架(EBF)
2.5
满足本《规定》第Ⅰ部分要求的其他类型体系
2
在ASCE 7、2000IBC 、2000NEHRP和1997UBC 等规范中,对水平地震荷载QE 的放大系数Oo 均作了规定,从表2所列可见,各规范的定义是不相同的。在各规范 的早期版本中,认为通过荷载组合就可以澄清这些差别(如在1997版《钢结构建筑 抗 震 设 计 规 定 》 中 所 采 用 的 放 大 的 地 震 荷 载 的 附 加 荷 载 组 合 : 1.2D+1.0E +0.2S+OoQE (4-1式)0.9D-OoQE (4-2式))。但由于各种规范所使用的原始资 料和背景的差别,荷载组合(4-1式)及(4-2式)反而造成了更大的混淆。为此, 在本《规定》中取消了荷载组合(4-1式)及(4-2式),而代之以“放大地震荷载 (Amplified Seismic Load)”。明确了当在规范中使用放大地震荷载时,则要求使 用超强(overstrength )系数Oo。
7. 接头、连接和紧固件
钢结构建筑抗震规定介绍(一)
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6/23/2003
冶 金工 业部 建筑 研究 总院
7.1 适用范围
作为地震荷载抗力体系组成部分的接头、连接和紧固件应符合LRFD 规范第十 章(Chapter J)的要求。
7.2 螺栓连接
7.2.1 所有螺栓应采用完全受拉高强螺栓。所有螺栓连接摩擦面应按A级接触 面或摩擦型连接要求制作。螺栓连接的设计剪切承载力允许按承压型连接的设计剪 切承载力 进行计算。A 级接触面 是未经涂装的干净轧制表面 ,或经喷砂 (丸) 处理 后涂复以A 型面层的表面。其最小抗滑移系数µ=0.33。
高强螺栓承压型连接在中美规范中计算方法的比较
- 48 -技术交流石油和化工设备2020年第23卷高强螺栓承压型连接在中美规范中计算方法的比较尹晓明,李娟,张兴(海洋石油工程股份有限公司,天津 300451)[摘 要] 高强螺栓承压型连接是钢结构工程中常用的一种连接形式。
本文根据美国钢结构设计规范AISC 360-16与中国钢结构设计标准GB 50017-2017关于高强螺栓承压型连接的有关规定,介绍了相应的计算方法,结合规范给出的公式分析了公式中各变量的具体含义,并比较了中美规范计算方法的一些不同之处,可供设计人员参考。
[关键词] 承压型连接;节点设计;计算方法作者简介:尹晓明(1983—),男,黑龙江人,硕士,工程师,主要从事结构设计方面的研究工作。
在钢结构设计中,连接节点的设计是一个重要环节。
在各种节点连接形式中,高强螺栓承压型连接更能发挥钢材的强度作用,经济性能更好。
目前涉外项目大多数执行美国钢结构设计规范,因此本文根据美国钢结构设计规范AISC 360-16[1](以下简称美标)与中国设计标准GB 50017-2017《钢结构设计标准》[2](以下简称国标)介绍中美设计规范中关于高强螺栓承压型连接的相应规定,并对比分析了螺栓连接设计中的计算方法。
1 高强螺栓连接的两种基本形式高强度螺栓连接从受力特征上分为摩擦型连接和承压型连接。
摩擦型连接主要通过预拉力的作用下使连接面压紧,利用接触面的摩擦力从而达到抗剪目的。
承压型连接同样需要施加预拉力来产生摩擦力,当受到的剪力大于摩擦力时,构件之间发生相对滑动,直到螺杆和孔壁接触压实,发生破坏。
承压型连接的承载能力较高,连接紧凑,但剪切变形较大,一般应用于承受静力荷载,不能用于直接承受动力荷载的连接。
但实际上很多国外工程公司推荐采用承压型连接,因为在工程中,实际发生的滑移量非常小。
这是因为正常的制造误差导致螺栓孔定位不准确,使得一个或多个螺栓孔在施加荷载前就已经接触螺杆;即使在螺栓孔定位非常精确的情况,常规的安装方法也会使若干螺栓在自重的作用下与孔壁发生接触,所以连接节点在荷载作用下不会产生显著的位移。
Sap2000钢结构设计手册_中文资料
SAP2000 的结构分析考虑构件的 P-△效应。无侧移(有支撑)和有侧移(无支撑)框 架结构的 P-△效应加以区分考虑。无侧移框架结构的 P-△效应只限于单个构件的稳定;对 于有侧移框架结构,除了单个构件的稳定外,侧移效应也得到考虑。在 SAP2000 中,假定 无侧移框架结构计算模式仅在恒载和活载起作用,而有侧移框架结构计算模式则在任何其它 荷载作用下都起作用。
柱子的有效长度系数(K)用于建筑结构分析,柱子竖直梁水平,表现为弯矩承载行为 的柱子的有效长度系数(K)的计算十分复杂。为了计算 K,单元分为梁、柱和支撑。所有 与 Z 平行的单元为柱,位于 X-Y 平面内的单元为梁,其它为支撑。梁和支撑的 K 值都被指 定为统一的值。在计算柱单元的 K 值时,程序计算每个节点的下列 4 个刚度值:
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2.1 荷载组合
设计荷载组合用于结构的设计和校核。荷载系数用于区别所采用的不同规范的系数值, 荷载组合系数用于得到设计荷载组合下放大的轴力、弯矩和剪力值。
对于所组合的多种荷载,包括响应谱分析、时程分析、移动荷载,以及多种组合方式, 如包络、平方和开方或者绝对值,各种参与组合的荷载之间的相互作用的影响被忽略了,程 序自动使用最大最小排列的方法计算多个子组合。对于响应谱分析,程序认为最小为负值中 的最大值为最小值,所以不需要使用负数对响应谱分析单独进行组合。
如果有所需要或者没有其它自定义的荷载组合,缺省的荷载组合包括在设计中。如果缺 省的荷载组合包括在设计中,那么随着用户选择相应的规范或者修改静力和响应谱分析结 果,程序会自动更新缺省的荷载组合。
活荷载折减系数用于缩小构件内力,减少活荷载对荷载组合的贡献。
提醒用户:对于部分或者全部构件,在计算中移动荷载和时程分析的结果如果不需要恢 复,那么所有在所有包含这些荷载的荷载组合中这些荷载的效应为 0。
ASD和LRFD方法计算轻钢结构屋面梁的安全度比较
ASD和LRFD⽅法计算轻钢结构屋⾯梁的安全度⽐较最近刚刚写完“朝花⼣拾-15”,讨论了中美钢结构规范的可靠度问题,由于涉及到⼀些“朝花⼣拾-2”的内容,于是把本篇⽂章再读⼀遍。
读完之后不禁发笑;其实“朝花⼣拾-2”本来就没有写的必要,因为AISC的ASD和LRFD⽅法本来就在⼀个可靠度⽔平上,况且详细讨论它们原是AISC委员会的事情,于我何⼲?⽽且“朝花⼣拾-2”写得很凌乱,提笔前⽴意不清。
所以今天决定⼤⼑阔斧地修改“朝花⼣拾-2”,改写为“朝花⼣拾-2续篇”,以期去伪存真,保留有价值的东西,本⽂在逻辑上不是⼀个统⼀体。
下⾯列出续篇的概要:1、AISC的设计⽅法分类讨论。
2、ASD和LRFD可靠度的讨论;保留本节主要是看重它的⽅法论,并纠正了原⽂的错误。
3、LRFD设计⽅法的荷载组合-参考IBC 2000,后⾯列出IBC 2000的相关章节。
⼀、AISC的设计⽅法分类讨论ASD1⽅法:采⽤荷载规范《MBMA 96》按AISC的《ASD 89》进⾏构件设计的⽅法(上海美联采⽤)。
ASD2⽅法:采⽤荷载规范《MBMA 2002》和《IBC 2000》按AISC的《ASD 89》进⾏构件设计。
LRFD1⽅法:采⽤荷载规范《MBMA 96》按AISC的《LRFD》进⾏构件设计。
LRFD2⽅法:采⽤荷载规范《MBMA 2002》和《IBC 2000》按AISC的《LRFD 2001》进⾏构件设计。
注明:《MBMA 96》中详细列出荷载组合;但《MBMA 2002》却规定所有荷载组合均引⽤《IBC 2000》的1605节。
⼆、ASD、LRFD可靠度的⽐较1、LRFD的概率模型最近我在看于炜⽂的《Cold-Formed Steel Design》,查到AISI⾥⾯LRFD⽅法的概率模型、两者可靠度指标的换算公式,触发灵机,决定从LRFD93和ASD89中寻找灵感,对AISC的ASD和LRFD⽅法⽐较。
LRFD的概率模型:2、两种⼯况的⽐较如果抗⼒系数已知,对于荷载组合(1.2D + 1.6LR),相应的容许应⼒设计安全系数可⽤下⾯公司计算:()16.12.1++=ΩR R L D L D φ式中:Ω:ASD安全系数φ:LRFD的抗⼒系数D:恒载LR:屋⾯活载,取值0.58Kpa对于屋⾯梁⽽⾔,应⼒⽐控制模式常为H1-3,通常控制⼯况为如下:组合号 ASD法 LRFD法计算Ω ASD Ω1 D 1.4D 1.56 1.672 D + L R 1.2D + 1.6L R 1.60~1.68见1.67下图表组合2的Ω曲线如下:突变点求解:令1.4D = 1.2D + 1.6L R,得出D = 8L R。