中美规范关于钢结构厂房的荷载组合比较_郭玉
中、美规范轻钢结构建筑积雪荷载设计比较
标 准 与 规 范
中、 美规 范轻钢结构 建筑积雪荷载设计 比较
唐 潮 ( 多 维 联 合 集 团有 限公 司 ,北 京 1 0 0 0 7 0 )
摘 要: 轻 型 钢 结 构 建 筑 由 于 自身特 点 对 雪 荷 载 比 较 敏 感 , 尤 其 对 于 高低 相 邻 建 筑 , 雪 荷 载 的 不 均 匀 分 布 不 容 忽
s u g g e s t i o ns f o r t he c i v i l e n g i ne e r s we r e p u t f o r wa r d. K EY W O RD S: l i g h t — we i g ht s t e e l s t r uc t ur e;s no w l o a d; d r i f t s n o w l o a d;s l i di n g s n o w l o a d
Co M PA RI SoN oF TH E DESI G N M ETH o D S o F SNo W Lo AD Fo R TH E Ll G H T. W EI G H T S TEEL STRUC TURE I N CH I N ES E AN D THE AM ERI CAN Co DES
Ta ng Cha o
( D u o w e i U n i o n G r o u p C o . L t d,B e i j i n g 1 0 0 0 7 0, C h i n a )
中美规范轴心受压构件承载力计算比较
1p udp r q aei( s)= .0 9M a on e ur pi 00 6 P ; s n 1MP :1 .2 on e sur ( s) a 4 98pu dp r q ae n pi 。 i
混凝 土 C 0级 , c 4 3N m E。 30×1 N mm 3 f =1. / m , = . 0 / 钢筋 H B 3 , 30N m , = . N m R 35级 f = 0 / m E 2 0X 0 / m。 1 截 面 毛截 面面 积 : A:1 5 m 220m 钢筋 截 面 面积 : : 30 1m A : 4 m
A
() 2 美国钢材和混凝 土的等级和其强度指标和取值 方法
与我国有较大不同 , 用美 国规范时 , 中国材料 的强 度标 套 把 准值而非设计 值直接代 入其计算公式 。
2 2 按 美 国规 范计 算 . 混凝 土 C 0级 , = k 2 . a 2 1.5pi 3 , 厂 : 0 1MP : 9 3 0 s;
Q9× 7 Q96×( . 0X30+30×34)= 1 3X3 4 5 5 0 01
2 4 .0k 3 0 1 N
8f ( 一A 5 A )+ 】 , A.
08×06 0 8 . . 5X[.5×2 1. 5X 9 3 0
(8 .9—4 73 19 8 . 1 )+4 85×1 ×4 73 .5 0 . 1 ]:
3 5 X 1 Z : 1 89 77 kN . 7 0 6 5 .
全 部 纵 向 钢 筋 配 筋 率 p =0 6 ‘ =24 % ‘ … .% P .8 p~
=5%
一
钢筋配筋率 l < A 24 % <8 % A / = .8 %符合要求。
钢结构中美设计规范抗震设计规定的比较
锅 炉 制 造 BO ILER MANUFACTUR ING
文章编号 : CN23 - 1249 (2008) 02 - 0029 - 04
No. 2 Mar. 2008
钢结构中美设计规范抗震设计规定的比较
赵咏梅
(哈尔滨锅炉厂有限责任公司 ,黑龙江 哈尔滨 150046)
2 地震作用效应组合与抗震承载力 验算及变形验算
2. 1 地震作用效应组合 GB50011 - 2001 和 JGJ99 - 98 规范规定 ,地
震作用效应组合的计算公式为
S =γG SGE +γEh SEhk +γEv SEvk +ψwγw Swk
∑ SGE = SGK +
ψ E
i
Q
ik
式中
:
S为地震作用效应组合设计值
中美规范相比 :中国规范取常用的 4 个 λ值 分别为 0. 6、0. 8、1. 0、1. 2,按公式求出 φ,取平均
值 ;当采用 Q235 钢材时 , fay取 235 N /mm2 , E 取 206 ×103 N /mm2 ,可以得出在通用长细比情况下 的 ψφ/γRE为 0. 75,考虑抗力分项系数后 ,中美两 国规范的抗力系数大体相当 。
3. 2 梁柱构件的全塑性受弯承载力验算
为了保证强柱弱梁的实现 ,使框架在地震作
用下梁先于柱产生塑性铰 ,要求交汇节点的框架
柱受弯承载力之和应大于梁的受弯承载力之和 。
GB50011 - 2001规范要求满足以下公式 :
∑ ∑ Wpc ( fyc - N /Ac ) ≥η Wpb fyb
式中 : Wpc、Wpb分别为柱和梁的塑性截面模 量 ; N 为柱轴向压力设计值 ; Ac 柱截面面积 ; fyc、 fyb分别为柱和梁的钢材屈服强度 ;η为强柱系数 。
中国大陆与台湾地区钢筋混凝土相关规范的异同
项次
标准值
类
别
1 1 2
2 2 2.5 3 3 3.5 3.5 4
(1)住宅,宿舍,旅馆,办公楼,医院病房,托儿所 ,幼儿园 (2)教室,试验室,阅览室,会议室,医院门诊室 食堂,餐厅,一般资料档案室 (1)礼堂,剧场,影院,有固定座位的看台 (2)公共洗衣房 (1)商店,展览厅,车站,港口,机场大厅及其旅 客等候室 (2)无固定座位的看台 (1)健身房,演出舞台
以美国的规范 为参考依据
1.35(永久荷载效应控制的组合) 台湾地区称荷 永久荷载分项系 1.20(可变荷载效应控制的组合) 数 1.0(当永久荷载效应对结构有利时) 载分项系数为 强度折减因子, 0.9(验算倾覆、滑移或漂浮时) 具体规定见下 可变荷载分项系 1.4(一般情况) 文 数 1.3(活荷载标准值q≥4KN/m2)
4
5 12 7 4 35
0.7
0.9 0.9 0.9 0.7 0.7
0.6
0.9 0.9 0.9 0.7 0.7
0.3
0.8 0.8 0.8 0.6 0.6
8 8 9 9 10 10
2.5 20 2 4 2 2.5 2
(2)客车:双向板和无梁楼盖(柱网尺寸 不小于6m*6m)汽车通道及停车库 (2)消防车:双向板和无梁楼盖(柱网尺 寸不小于6m*6m)汽车通道及停车库 (1)一般的厨房 (2)餐厅的厨房 (1)对第2项中的民用建筑浴室,厕所,盥洗 室 (2)对其它民用建筑浴室,厕所,盥洗室 (1)宿舍,旅馆,医院病房,托儿所,幼儿园, 住宅:走廊,门厅,楼梯 (2)办公楼,教室,餐厅,医院门诊部:走廊, 门厅,楼梯
等级划分
十四个等级 即:C15,C20,C25,C30, C35,C40,C45,C50,C55, C60,C65,C70,C75,C80。
基于中美规范的钢结构受弯构件差异性分析
制造及安装规范》 中有 关钢 结 构 受 弯 构件 的设 计 进 行 对 比 , 并对 两者差异性进 行分析 , 得 出 包络 设 计 方 法 , 以便 为 工程 设 计 及 研 究人 员提 供 参 考 。
关键词 : 受 弯 构件 ;中 美规 范 ;抗 弯强 度 ; 抗 剪 强 度
DOI : 1 0 . 3 9 6 9 / J . i s s n . 1 0 0 7 - 9 9 6 3 . 2 0 1 3 . 0 7 . 0 1 5
S t r u c t u r e s( G B 5 0 0 1 7 —2 0 0 3 )a n d t h e US S p e c i f i c a t i o n f o r t h e D e s i g n,a n d Er e c t i o n o f S t e e l S a j  ̄ t y - R e l a t e d
差异 性分 析 , 得 出包络 设计方 法 , 为工程 设计及 研究
下 面 将从 中美规 范 有关 受 弯构 件 在荷 载 组合 、
人员 提供参 考 。
2 中美钢 结构 设计 规范概 述
弯 曲应力 计算 、 弯 曲强度 、 剪切应 力计 算 、 剪 切强度 、
分 项 系数法 简称 L R F D法 , 要求 结 构 的工 作 荷
载及构 件或 连接 的 名义 强 度 均应 考 虑一 分 项 系数 。 为 了考虑 工作荷 载 的计 算 不 定性 , 引入 一个 通 常 大
于 1的荷 载分项 系数 ; 同时 , 为 了反 映构件 或连 接的 设计 强度 的离散 性 , 名 义抗 力 R应 乘 以一 小 于 1的 抗力 分项 系数 。为保 证结 构构 件 或连接 在 工作 荷 载下 有足 够 的安 全 性 , 乘 以分 项 系数 后 的工作 荷 载 所 计算 的 内力值 不应 超过 其设计 强度 。
中美混凝土规范
中国和美国混凝土规范的几点比较一、符号的差别a = 等效矩形应力区的高度,中国的为h0av = 剪跨,作用在连续梁或悬臂梁上的集中荷载到任意支座表面的距离,而中国的为:(人)Ao = 剪力流包围的总面积,中国的为:Acor 二、钢筋细节1中国的规范是配筋率不超过Pb(界限配筋率),而美国的包括配筋率不得超过0.75ρb,强度折减系数φ的确定,和弯矩重分配这些在多年的规范中都有的规定,其中包括1999 年的规范。
这些规定适用于钢筋混凝土和预应力混凝土构件。
2中国的钢筋的弯钩或弯折应符合下列规定:Ⅰ级钢筋末端需要作180°弯钩,其圆弧变曲直径(D)不应小于钢筋直径(d0)的2.5倍,平直部分长度不宜小于钢筋直径(d0)的3倍;用于轻骨料混凝土结构时,其弯曲直径(D)不应小于钢筋直径(d0)的3.5倍;Ⅱ、Ⅲ级钢筋末端需作90°或135°弯折时,Ⅱ级钢筋的弯曲直径(d)不宜小于钢筋直径(d0)的4倍;Ⅲ级钢筋不宜小于钢筋直径(d0)的5倍(见图3.3.3.2)。
平直部分长度应按设计要求确定。
而美国的:在钢筋的自由端弯曲180°且再伸长其值取为4db与65mm 的最大值。
在钢筋的自由端弯曲90°且再伸长12db 的长度。
美国的:对于箍筋和拉筋的弯钩:(a)16 号钢筋和更细的钢筋,在钢筋的自由端弯曲90°且再伸长6db 的长度;或(b)19 号、22 号和25 号钢筋,在钢筋的自由端弯曲90°且再伸长12db 的长度;(c)25 号和更细的钢筋,在钢筋的自由端弯曲135°后。
再伸长6db 的长度。
那些10 号到16 号箍筋和拉筋的除外,3中国的钢筋加工的形状、尺寸必须符合设计要求。
钢筋的表面应洁净、无损伤,油渍、漆污和铁锈等应在使用前清除干净。
带有颗粒状或片状老锈的钢筋不得使用。
而美国的预应力钢筋应该干净和表面无油渍、脏物、蚀斑和过量的铁锈。
中美规范中关于钢结构性能设计方法的比较
于行 业标 准 , 并 非 强制 性 规 范 , 影 响 力较 小 。 鉴 于此, 借 鉴 其 它 国家 的 先进 理 念 与做 法 .提 升 我 国铜 结 构 性 能设 计 的整 体 水 平, 已成 为业 界 的 当务 之 急 。
L 0 C A R B O N 0 R £ D 2 0 1 4 / 4
建筑 ・ 节能
中美规 范中关于钢 结构性能设计方法的比较
古娟妮 ・ , 郑 昊z
( 1 广 东省城市 建设技师学 院, 广东省 广 卅 I 市5 1 0 5 2 0 ; 3 . 广 东省建科建筑设计院 , 广 东省 广州市 5 1 0 5 0 2 )
综 上 对 比 可 以看 出, 与过去的“ 小震不坏 , 中 震 可修 , 大 震
不倒 ” 这 种 单 一 的 性 能 目标 不 同 , 新版《 抗规》 与《 高规 》 对 性 能
设 计 的 内容 比之 前 旧规 范 有 所 改善 .不 仅 有 多种 性 能 目标 可 以 选择 , 而 且 对 各 个 性 能 水 准 的描 述 也 够 具 体 。, 总之 , 两本 规 范 对 于性 能设 计 的 内容 比之 前 有很 大 的提 高 .但 是 存 在 的 最
2 国内规 范中关于性能设 计的规 定
《 抗震 建 筑设计 规 范》 ( G B 5 0 0 1 1 — 2 0 1 0 ) 1 3 1 ( 以下 简称《 抗 进 入 屈 服 的构 件 的一 般 是 以位 移或 者 变 形 来 控 制 的 .两 本 规 此外, 这 两 本 规 范 最主 要 是 针 对 混 规》 ) 不 同于 8 9规 范 中提 出的 “ 小震 不 坏 , 中震 可修 和 大震 不 范 对 于 这 个 问题 没有 涉及 。
中美两国钢结构抗震设计对比分析
中美两国钢结构抗震设计对比分析钢结构建筑应用日益广泛,在设计时仍需考虑地震作用,就中国和美国在钢结构抗震设计方面的不同进行了对比分析。
标签:钢结构;抗震设计;中国和美国doi:10.19311/ki.16723198.2016.12.0941美国钢结构抗震设计的发展1923年,美国钢结构协会制定了第一个钢结构设计规范,该规范是以容许应力为基本原则的设计法,经过多次修改,在1961年,其格式与内容基本上形成了固定模式。
1986年,AISC规范委员会提出了以概率理论为基础编写的荷载和抗力分项系数钢结构设计规范,简称LRFD。
以概率理论为基础编写的ASCE/SEI 7—05,作为美国各种设计理论依据,后该理论被不断修改与改进。
美国工程结构抗震设计大体上分为三种,国家标准、协会标准以及地方标准。
发展过程大致经过初创、发展、统一几个阶段。
1925年,出现了第一个建筑结构抗震设计规范UBC,紧接着又出现了NBC,SBC。
美国的抗震目标是把地震伤害降到最小化,即那些专门为人民提供生命安全、财产安全保障的设施,要按照他们的作用进行改造,加强它们的防震性能,使它们在震后也能正常的运行工作。
该抗震目标把抗震强度分为两个等级,即“设计地震”和“最大考虑地震”。
“最大考虑地震”是指五十年的超越概率为百分之二的地震;“设计地震”的加速度是“最大强度地震”的三分之二。
2中国抗震设计规范中国抗震规范提出的抗震目标为三水准,即“小震不坏,中震可修,大震不倒”。
第一水准是指,当某地区所受到的地震强度伤害低于该地区所预防的强度时,遇到这种地震,震后可以不用修复,继续正常使用;第二水准是指,当某地区所受到的地震强度伤害等于该地区所预防的地震强度时,建筑物可能会受到小的或局部损伤,只需进行简单的修理甚至不用修理,就可以继续使用;第三水准是指,当某地区遇到的地震强度远大于他所预防的强度时,不会导致房屋坍塌或危及到人的生命财产安全。
其中,小震五十年的超越概率为63.2%;中震是指五十年的超越概率为10%,相当于美国的“设计地震”等级;大震是指五十年的超越概率为2%到3%,相当于美国的“最大考虑地震”等级。
中美混凝土抗震设计规范对比
中美混凝土抗震设计规范对比1概述近来我国在国际上承担的工程项目越来越多,很多国家和地区都要求采用美国规范设计,因此有必要学习美国规范,并了解美国规范与我国规范间的差异。
本文对比了中美两国规范中关于荷载组合、抗震设计基本原则(主要对比抗震设防目标和水准、建筑设计和建筑结构的规则性这两方面的内容)、抗震设计方法这三方面的内容。
对比的规范介绍如下:1、ASCE/SEI 7-10:是按概率极限状态设计原则和结构可靠度理论编制的,统一了美国各种结构设计规范的基本设计原则和荷载取值标准(包括地震作用的取值标准)及荷载效应的组合原则和计算公式、荷载分项系数及组合系数的取值规定等,类似于我国的荷载规范,并包括了类似于我国抗震规范中的抗震设防标准、地震动参数及地震作用的取值标准等内容。
2、UBC 97:Uniform Building Code, UBC——《统一建筑规范》是美国第一个带有建筑抗震内容的规范,第一版于1927年出版,由“国际建筑官员协会”(International Conference of Building Officials,即ICBO)出版发行,主要用于美国西部各州,是被广泛采用的规范之一。
3、IBC-2003:IBC规范第一版于2000年颁布,每三年修订一次,自此, 其他3本通用规范便不再更新, IBC 规范逐渐成为了美国全国唯一的通用建筑规范。
IBC规范的颁布与实施,取代了UBC、SBC和NBC等规范,从而使美国的新建建筑规范达到了统一。
在抗震设计方面,IBC大多引用了ASCE 7-10的内容。
可以把IBC视为一个规范门户,由它通向各个专门规范。
4、《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010):《建筑抗震设计规范》是中华人民共和国国家标准,由中华人民共和国住房和城乡建设部主编。
按该规范进行抗震设计的建筑,其基本的抗震设防目标是:当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时,主体结构不受损坏或不需修理可继续使用;当遭受相当于本地区抗震设防烈度的设防地震影响时,可能发生损坏,但经一般性修理仍可继续使用;当遭受高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震影响时,不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。
中美两国钢结构抗震设计对比分析
[ 文章 编 号 ] 10 — 1 (0 0 0 - 8 -6 0 28 2 2 1 )20 1 4 0 0
中关 两 国钢 结构抗 震设 计 对 比分 析
徐 海 波 王 广 建 易方 民 董 可 中国建筑科学研究院 所, 1 0 ;. 铁二十 , , , ( 抗震 北京 0 1 2中 03 局集团公司华北工程
En ier g C mma d i a e o R 0G, e ig 1 0 9 C ia 3 C iaU i r t o n & T c n l y B rn 0 0 3 C ia gnei o n n nHu b ifC 2 B qn 0 0 7, hn ; h n e i Mie n v s yf eh o g , e i 1 0 8 , hn ) o g
Am e i a d rc n Co e
XuHa—o Wa g G a gja Y a g mi Do g Ke ( C iaA a e fBulig R sac B g 1 0 3, hn 2 ib , n u n - n , iF n — n , n 1 hn c d my o i n eerh, n 0 01 C ia;. i d
第3 2卷 第 2期
21 0 0年 4月
工 程 抗 震 与 加 固 改 造
Vo . 1 32. . NO 2 Apr .201 0
Ea t u k s s a t En i e rn n to itn rhq a e Re i t n g n e i g a d Re r fti g
目标 、 震 作 用 计 算 方 法 、 件 截 面抗 震 验 算 等 方 面 进 行 了 详 细 的 比 较 和 分 析 ; 此 基 础 上 , 别 运 用 中 美 两 国 抗 震 规 范 理 地 构 在 分 论 , 算 并 比较 了一 个 2 计 0层 中心 支 撑 钢 框 架 结 构 算 例 在 软 弱 和 坚 硬 两 种 场 地 条 件 下 的水 平 地 震 作 用 和 构 件 截 面 抗 震 验 算 结 果 。 根据 计算 结 果 得 出 : 国 抗 震 规 范 与 美 国 抗 震 规 范 的 抗 震 计 算 理 论 各 有 特 色 , 据 我 国 抗 震 规 范 设 计 的钢 结 构 建 筑 用 钢 我 依 量 并 不 大 于 美 国抗 震规 范 的设 计 用钢 量 。 [ 键词 ] 钢结构 ; 关 地震 作用 ; 范 比较 ; 面抗 震 验 算 规 截 [ 中图 分 类 号 ] T 3 1T 38 U 9 ;U 1 [ 献标识码] A 文
中美压型钢板—混凝土组合楼板设计对比研究
中 美 压 型 钢 板 一 混 凝 土 组 合 楼 板 设 计 对 比研 究
王 圆
(中国能 源建设 集团广东省电力设 计研 究院有限公 司,广 州 510663)
摘 要 :通过比对 美国《组合楼板 结构设计规范》与我 国(CECS 273_201o和 JGJ 99—98)关于组合楼板设计 的有 关规 定 ,
2016年 第 3卷 第 1期
2016 Vo1.3 No.1
南 方 能 源 建 设 SO NhomakorabeaTH ERN ENERG Y CO NSTRU CTIo N
DOI:10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2016.01.020
国际 对 标
International Benchm arking
以及 国内规 范的修订提供 参考依 据。
关 键 词 :压 型 铜 板 ;组 合 楼 板 ; 强度 ;美 国规 范
中图分类号 :TU398
文献标志码 :A
文章编号 :2095-8676(2016)01—0096—05
Com parative Research on Com posite Slab Design Between Chinese and Am erican Structural Design Specification
分 别 对 组 合 楼 板 施 工阶 段 和 使 用 阶段 的设 计进 行 对 比 ,分 析 了组 合 楼 板 施 工 阶 段 的 荷 载 及 组 合 、承 栽 力 设 计 及 变 形 的
异同 ,以及组合楼板使 用阶段的抗 弯强度 、剪切一 粘结强度 、斜 截面抗剪强度和挠度的异 同,为我 国的 涉外 工程设计
中美规范中钢结构抗震局部稳定的有关规定比较
Sun Hongp g en
( e ig B b o k W ic c sL mi d B i n 0 0 3 C ia B in a c c l o k i t , e ig 1 0 4 , hn ) j l e j
A BS TRACT: Boi r s e ls r c ur on i t a ,c l m ns a igo lb a e . The ec l t e t u t e c s ss ofbe m e ou nd da na r c s s om p one s a e wa e o nt r nt d t b hi ne o r d e weght n de in. Bu f t t c e t n r t e uc i i sg t i he hikne s i i pp o i t w e a ln e w o l d vit r s s na r pra e, b nd fa g u d e ae fom h te
对 于压 弯 构 件 , 缘 板 的 自由外 伸 宽 度 与 其厚 翼 度之 比的 限值 , 由受 压 最 大 翼 缘 板 屈 曲应 力 决 定 是 的 。这 时 , 弹性模 量 折 减 系 数 不 仅 与 构 件 的 长 细 比
构 件 的临 界应 力确 定 的 。
GB 5 0 1 0 0以强 柱弱 梁 为前提 , 仅 在 强 0 1 —2 1 柱 震后 期 出现 少量 塑 性 变 形 , 的板 件 宽 厚 比 的规 定 柱 综 合参 考 了美 国 和 日本 钢 结 构 规 范 , 部 失 稳 不 先 局
于 整体 失稳 发 生 。 1 1 强 柱 弱 梁 的 条 件 .
KEY W ORDS t e s r c u e es c t b l y o e :s e l t u t r ;s imi ;sa i t ;c d i
中美抗震规范的地震作用计算与钢筋混凝土结构抗震措施的比较研究共3篇
中美抗震规范的地震作用计算与钢筋混凝土结构抗震措施的比较研究共3篇中美抗震规范的地震作用计算与钢筋混凝土结构抗震措施的比较研究1随着科技的不断进步,地震对于人类的威胁越来越大。
为了保障建筑物在地震中的安全性,各个国家都推出了相应的抗震规范。
本文将比较中国和美国的抗震规范,并分析两国在钢筋混凝土结构抗震设计方面的差异。
一、地震作用计算1.1 中国的地震作用计算中国的抗震规范中,地震作用的计算主要依据近地地震动参数和结构自重参数得出。
具体的计算方法比较复杂,但一般可以通过以下公式来计算:F=K_L*C_D*C_F*W其中,F表示地震作用力,K_L表示地震性质系数,C_D表示结构方向系数,C_F表示地震频率系数,W表示结构自重。
1.2 美国的地震作用计算美国的地震作用计算与中国有一些区别,主要采用了离散点分析法,并以地震谱作为计算依据。
在计算的过程中,需要考虑到地震的成分方向,地形和场地条件等因素。
具体计算方法比较繁琐,主要方程如下:V=E.R其中,V表示地震作用力,E表示地震分布,R表示结构可靠度。
二、钢筋混凝土结构抗震措施2.1 中国的钢筋混凝土结构抗震措施中国的抗震规范主张采用抗震等级进行结构安全设计。
同时,还规定了一系列的抗震措施,比如在结构的构造和连接方式上要符合规范要求,钢筋混凝土的抗震设计要按照强度等级来进行,以保证结构在地震中的稳定性。
2.2 美国的钢筋混凝土结构抗震措施美国的抗震规范中也设有抗震等级的概念。
同时,针对钢筋混凝土结构抗震设计,美国要求建筑物的柱子和梁等悬挂部位必须采用预应力设计和型钢构件,以增强极限状态下的抗震性能。
三、比较分析从上述内容可以看出,中国和美国在地震作用计算方面有一定的差异,中国的计算方法相对工程而言较为简单,而美国则采用了更加精细化的计算方法。
另外,在钢筋混凝土结构抗震措施方面,两国的规范存在一些不同,如美国更加倾向于采用预应力设计和型钢构件来确保结构的稳定。
中美标钢结构设计对比分析
中美标钢结构设计对比分析摘要:某项目中采用的钢材为美标钢材,不易采购,造价高且管理风险较高,需要采用中国钢材进行替换。
针对此情况,本文采用对比中、美两国规范的计算方法出发,同时分析了中、美规范中钢材的化学成分、受力性能等特性,提出了采用按照强度和刚度等效的原则进行中国钢材替换美国钢材的设计准则,并完成了常用中国型钢和美国型钢的替换表。
关键字:钢材国产化设计原理许用应力法1 概述AP1000技术是我国引进的第三代先进核电堆型,对AP1000技术的消化吸收和材料国产化是提高我国自主化设计水平的基础。
因此做好结构用钢材国产化的工作具有深远的意义。
目前采用中国钢材替换美国钢材存在以下问题:(1)由于美国规范计算方法、钢材的强度取值和中国规范均不相同,需要证明采用中国钢材替换美国钢材,并采用美国规范计算方法得到的结果是安全可靠的。
(2)美国规范中钢材和中国钢材的物理特性、型号、化学成份、材料强度、试验方法等规定均不一样,需要证明采用合理的替换原则使得替换后的钢构件具有足够的安全度。
(3)美国规范中对钢构件的各种构造要求和中国规范不一样,需要采用适当的措施保证替换后的钢构件满足中国规范要求。
本文针对以上三个问题,从规范的计算方法出发,同时分析了中、美规范中钢材的物理特性、化学成分、受力性能等,提出了采用中国钢材替换美国钢材的替换准则。
2 计算方法2.1美国钢结构规范设计方法2.1.1设计原理美国钢结构计算方法:采用容许应力法进行设计。
容许应力法为使用比例配置对结构构件进行设计的方法。
安全性由一个安全系数Ω提供。
钢材的容许应力值等于钢材的标准强度值除以一个安全系数Ω。
2.1-12.1.2荷载组合根据SEI/ASCE7规范2.4节和ANSI-AISC N690规范6.3节要求,抗震Ⅱ类厂房钢结构部分对应的荷载组合如表2-1所示:表2-1美国规范荷载载组合根据AISC-S335-1989版规范,材料的许用应力取值分为以下几种情形:(1)构件的抗拉、抗压、抗弯许用应力 2.1-2(2)构件的抗剪许用应力 2.1-3Fy为钢材最小屈服强度。
中国和美国钢结构抗震局部稳定规定比较
构设计 尤为重要 。本 文针对 美 国规 范和 中国规范 中
钢结构抗震 局部稳定设 计进行 了 比较 和分析 。
制 其构 件 的 选择 , 因此 , 理地 选择 构 件 , 足 规 范 规 定 的 宽厚 比稳 定 构 造 要 求 , 于 钢 结 构 设 计 尤 为 重 要 。对 美 合 满 对
国规 范和 中 国规 范 中钢 结 构抗 震 局 部 稳 定 进行 分析 和 比 较 , 以期 对 工 程设 计 人 员有 所 帮 助 。
s e ls r n t . Ho t e h d h t ik e s r t e u a i n o e i n c d s sg i c n o te t u t r te t e g h w o me t t e wi t —h c n s a i r g l t f d sg o e i i n f a t f r se l sr c u e o o i
标 准 与 规 范
中 国 和 美 国 钢 结 构 抗 震 局 部 稳 定 规 定 比较 ห้องสมุดไป่ตู้
刘 刚 ( 南 电力 设 计 院 , 汉 中 武 40 7 ) 3 0 1
摘 要 : 结构 强 度 高 , 件 细 长且 纤薄 , 而构 件 的 稳 定 问题 显 得 较 为 突 出。很 多 情 况 下 , 结 构 并 非 由 强度 控 钢 构 故 钢
G 0 1 — 2 0 ( 下 简 称 “ 国 规 范 ” 以 强 B50 1 0 1 以 中 ) 柱 弱 梁 为 前 提 , 仅 在 强 震 后 期 出 现 少 量 塑 性 , 于 柱 关
探析建筑钢结构工程设计的要求及其设计要点 郭玉涛
探析建筑钢结构工程设计的要求及其设计要点郭玉涛发表时间:2019-09-12T11:47:32.483Z 来源:《基层建设》2019年第17期作者:郭玉涛1 高攀飞2 姚建超3[导读] 摘要:随着时代的发展,为了满足经济发展的要求,传统的建筑方案已经无法满足时代的发展。
1.身份证号码:13098219820603XXXX;2.身份证号码:13058219911028XXXX;3.身份证号码:13052119890719XXXX摘要:随着时代的发展,为了满足经济发展的要求,传统的建筑方案已经无法满足时代的发展。
近年来钢结构建造技术不断的完善,钢结构建已经成为了当前工业建筑、基础人文设施建设的重要保证。
本文主要就我国钢结构应用的现状以及应用的优势、钢结构设计的要点等进行论述,为我国建筑钢结构工程的应用提供一定的基础。
关键词:建筑钢结构;应用现状;应用优势;设计要点引言当前建筑钢结构建设模式已经逐渐成为了我国的工业建筑等的基础,但在后期使用的过程中往往会出现很多的突发事故,这是由于钢结构在实际应用的过程中,由于环境问题导致钢结构性质发生变化。
当前由于该方面研究还不够充足,导致使用中问题很多。
1钢结构设计在建筑结构设计中的重要性分析1.1关系到整个建筑工程的质量钢结构设计中,除了对钢结构设计的相关要素进行分析,还需要重视对整体技术的把握,在具体的设计工作中,因钢结构设计的难度比较大,因此设计者需要结合图纸的要求,充分调查了解工程施工的实际情况,对整个建筑进行全方位的思考,这样在很大程度上提升了钢结构的质量,也在整体上保证了整个钢结构的整体性能。
1.2关联性比较大钢结构设计过程中,需要对与之相关的因素等进行全面的了解分析,更加重视施工环节的质量,了解构件的设计质量,减少因设计的问题对整个工程中安全性的影响,因此,需要设计者全面了解相关的设计规范,按照标准对构件及受力特点进行分析,从而确保整个构件的设计质量。
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
2.4.3 屋面檩条计算
载系数为 1.6,较中国规范的系数大。根据此组合计算 出来的屋面檩条和屋面钢梁更加不利,尤其是对于位于 沿海地区的门式轻钢厂房,风荷载较大,此组合往往起 控制作用。
同时,IBC 规范规定了刚架、屋面板和墙面板的最 小设计风压需不小于 0.45kN/m2。而根据中国规范的规 定,基本风压不得小于 0.3kN/m2。在这一点上,IBC 规范 较中国规范大,对结构计算,尤其是次结构计算有一定 的影响。
⑵IBC 规范在考虑恒荷载和风荷载组合时,恒荷载 [4]International Code Council “INTERNATIONAL BUILDING
的荷载系数为 0.9,较中国规范的系数小;风荷载的荷 CODE 2009”
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1 IBC 2009 与《建筑结构荷载规范》的荷 载组合区别
1.1 IBC 2009 规 范 LR FD (Load and R esistance Factor Design)的荷载组合
浅议中美规范风荷载计算对比
浅议中美规范风荷载计算对比
吴纯华
【期刊名称】《低温建筑技术》
【年(卷),期】2015(037)006
【摘要】结构工程设计中,风荷载是必须考虑的重要荷载因素.各国的荷载规范在计算风荷载时都有不同的规定.一些涉外工程项目中,美国规范具有最广泛的应用,因此对美国规范在风荷载计算上与我国规范进行探讨比对,具有一定的实用价值.
【总页数】4页(P95-98)
【作者】吴纯华
【作者单位】上海核工程研究设计院,上海200233
【正文语种】中文
【中图分类】TU312.1
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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
本项目采用门式刚架体系,横向刚架采用变截面实
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勘察设计与装饰
广东建材 2012 年第 1 期
图 1 框架立面图
腹刚架(Q345A),梁柱刚接,柱脚与基础采用固结连接。 柱:边柱采用实腹式焊接变截面工字柱 H(400~800)× 400,中柱采用实腹式等截面钢柱 H400×380。梁:钢梁 均采用实腹式焊接变截面和等截面工字梁,最大截面为 H(850~1000)×360,最小截面为 H650×250。
置上下 3 道拉条):0.82;中跨檩条最大应力比(设置上 算出来了的结果也有一定的差别,不能简单地套用国内
下 2 道拉条):0.84,均满足规范要求。
规范来计算国外工程。●
2.5 IBC 规范与中国规范在荷载组合方面的几点
区别
根据上述工程实例计算,IBC 规范的计算结果与中 国规范有一定的差别,主要影响因素为:
⑶当屋面采用彩钢板 + 实腹式檩条 (冷弯薄壁型 钢),使用 IBC 规范计算檩条时,在考虑 0.9D+1.6W 此 组合时,当附加荷载只作用于屋面钢梁时,或有些檩条 有可能没有附加荷载,恒荷载(D)只考虑屋面板 + 保温 棉 + 内衬板自重,不考虑其余附加荷载,根据此组合计 算出来的屋面檩条更加不利,也更加真实反映工程的实 际应用情况。而在中国规范,恒荷载往往包括屋面自重 和附加荷载,在与风荷载组合进行计算时,此取值较为 有利,未必能符合工程的实际应用情况。
IBC 规范:根据美国 COLD FORM 软件计算,边跨檩 3 结语
条最大应力比(设置上下 3 道拉条):0.95;中跨檩条最
本工程实例分析表明,在使用 IBC 规范设计国外
大应力比(设置上下 2 道拉条):0.90,均满足规范要求。 工程时,需注意国外规范的活荷载和风荷载的取值与中
中国规范:根据 STS 软件计算,边跨檩条最大应力比(设 国规范不同,荷载组合系数也不同,使用不同的规范计
根据荷载效应基本组合公式,在恒、活、风、地震作 用下结构构件承载力计算的组合式如下:
⑴1.35 恒 +1.4×0.7 活 1.2 恒 + 1.4 活 1.0 恒 +1.4 活 ⑵1.2 恒 +1.4 风 1.0 恒 +1.4 风 ⑶1.2 恒 +1.4 活 +0.6×1.4 风 1.0 恒 +1.4 活 +0.6×1.4 风 ⑷1.2 恒 +1.4 风 +0.7×1.4 活 1.0 恒 +1.4 风 +0.7×1.4 活 ⑸1.2(恒 +0.5 活)+1.3 地 1.0(恒 +0.5 活)+1.3 地
荷载可折减为 0.3Kpa,需考虑活荷载不利布置。 风荷载:1Kpa
2.3.3 计算方法
结构分析分别同时采用 STAAD.Pro 2007 软件和 STS 软件进行计算。采用 STAAD.Pro 2007 软件计算时, 按 AISC-LRFD 和 AISI 验算构件的强度、刚度、整体稳 定性和局部稳定性。采用 STS(2010)软件计算时,按《门 式刚架轻型房屋钢结构技术规程》和《冷弯薄壁型钢结 构技术规范》验算构件的强度、刚度、整体稳定性和局部 稳定性。
广东建材 2012 年第 1 期
勘察设计与装饰
中美规范关于钢结构厂房的荷载组合比较
郭玉 [博思格建筑钢结构(广州)有限公司]
摘 要:本文介绍了美国 IBC 规范的荷载组合,并介绍在单层门式轻钢厂房设计中,主要考虑的荷
载和荷载组合,并与中国规范进行对比。
关键词: 钢结构厂房;规范;荷载组合
INTERNATIONAL BUILDING CODE(IBC)2009 作为国 际上的一种通用规范,越来越多的工程设计人员在工作 中接触到此规范,同时涉外工程经常要求运用美国 IBC 规范设计工程。本文拟针对荷载组合,将《建筑结构荷载 规范》(GB 50009-2001)(以下简称“中国规范”)和 IBC 规范进行比较,并作粗浅的分析。
2.4.3 屋面檩条计算
载系数为 1.6,较中国规范的系数大。根据此组合计算 出来的屋面檩条和屋面钢梁更加不利,尤其是对于位于 沿海地区的门式轻钢厂房,风荷载较大,此组合往往起 控制作用。
同时,IBC 规范规定了刚架、屋面板和墙面板的最 小设计风压需不小于 0.45kN/m2。而根据中国规范的规 定,基本风压不得小于 0.3kN/m2。在这一点上,IBC 规范 较中国规范大,对结构计算,尤其是次结构计算有一定 的影响。
1 IBC 2009 与《建筑结构荷载规范》的荷 载组合区别
1.1 IBC 2009 规 范 LR FD (Load and R esistance Factor Design)的荷载组合
⑴1.4(D+F) ⑵1.2(D+F+T)+1.6(L+H)+0.5(LrorSorR) ⑶1.2D+1.6(LrorSorR)+(f1Lor0.8W) ⑷1.2D+1.6W+f1L+0.5(LrorSorR) ⑸1.2D+1.0E+f1L+f2S ⑹0.9D+1.6W+1.6H ⑺0.9D+1.0E+1.6H D= 恒荷载 E= 地震荷载 F= 具有具体压力和最大高度的流体产生的压力 Fa= 洪水荷载 H= 侧面土压力或地下水压力或堆积材料产生的荷 载 L= 活荷载(不含屋面活荷载,包含经过许可的活荷 载折减) Lr= 屋面活荷载(包含经过许可的活荷载折减) R= 雨水荷载 S= 雪荷载 T= 由于温度变化,收缩,湿度变化,构件材料的蠕 变引起的收缩和膨胀而产生的约束力,不均匀沉降产生 的位移,或这些因:根据计算,在水平风荷载作用下,横向最 大柱顶水平位移为 H(=9.06m)/688,在恒荷载 + 活荷载 的作用下,屋面梁竖向最大位移为 L(=30m)/263,均满 足规范要求。
中国规范:根据计算,在水平风荷载作用下,横向最 大柱顶水平位移为 H(=9.06m)/676,在恒荷载 + 活荷载 的作用下,屋面梁竖向最大位移为 L(=30m)/355,均满 足规范要求。
⑵IBC 规范在考虑恒荷载和风荷载组合时,恒荷载 [4]International Code Council “INTERNATIONAL BUILDING
的荷载系数为 0.9,较中国规范的系数小;风荷载的荷 CODE 2009”
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2 工程实例计算
2.1 工程概况
某国外仓库项目,同时用 IBC 2009 和中国规范进 行工程设计。
工 程 简 介 : 建 筑 面 积 9072m2, 柱 距 9m, 跨 度 1@30m+2@24m+1@30m,檐高 9.06m,长 84m,宽 108m,(见 图 1 框架立面图)。
2.2 结构布置
在满足建筑功能的前提下,在纵向均匀布置支撑, 其中边墙的支撑为双层角钢交叉支撑,中柱的支撑为门 型支撑,在柱间支撑的位置,屋面也相应布置了交叉支 撑,与柱间支撑形成一个完整的支撑体系。此结构布置 可保证结构在横向和纵向具有足够的刚度。
屋面采用直立缝卷板屋面板 +Z 型冷弯薄壁檩条 (Q345A,截面高度为 240mm,按连续檩条设计)。墙面采 用压型钢板 +Z 型冷弯薄壁连续墙梁(Q345A,截面高度 为 200mm,按连续墙筋设计)
f1=1 当 楼 板 位 于 公 共 区 域 ; 当 活 荷 载 大 于 4.79KN/m2;当为停车场活荷载;
=0.5 当为其他活荷载; f2=0.7 当屋面结构(例如锯齿形的屋面)不能让雪 落下时; =0.2 当为其他屋面结构时;
1.2《建筑结构荷载规范》(GB50009- 2001)的荷 载组合
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广东建材 2012 年第 1 期
勘察设计与装饰
2.4 计算结果对比分析
2.4.1 构件的强度、刚度和稳定性