美国结构设计规范简介

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美国结构设计规范简介

美国结构设计规范简介
正面角焊缝增大系数:
q = 90 deg. 增大系数1.5
偏心荷载时的计算方法:瞬心法和弹性设计法
35
连接板件的破坏:
受拉破坏
剪切破坏
36
连接板件的破坏:
块剪破坏(block shear)
37
连接板件的破坏:
Whitmore 有效宽度
受压板件的屈曲
38
其他一些连接设计的考虑:
荷载组合方式: 极限荷载组合和允许应力荷载组合 恒荷载、楼面活荷载、洪水、风、冰、雪、雨荷载 地震荷载(场地分类、地震谱、地震荷载计算、地
震荷载组合、抗震体系的选择,地震作用的静力、 动力分析等等)
4
荷载规范ASCE 7简介(接上)
荷载组合方式
Strength design:
Allowable stress design:
支撑框架
特殊中心支撑框架(SCBF); 普通中心支撑框架(OCBF); 偏心支撑框架(EBF); 屈曲约束支撑框架(BRBF)
钢板剪力墙(Special Plate Shear Walls)
53
抗震设计的几个问题
抗震钢结构的材料 宽厚比限值, 保护区(Protected Zone) 特殊抗弯框架的一些设计概念
度系数或计算长度系数是联系两者的桥梁)
13
2. 整体稳定设计要求(继续)
整体稳定设计: 1. 需要选择合适的结构体系: 有支撑框架(Braced-Frame)和剪力墙系统; 刚接框架(Moment Frame); 重力框架(Gravity Framing)系统(即摇摆柱,其侧
向稳定需要以上两种系统提供); 组合系统。 2.需要选择合适的结构分析方法: 有效长度系数法(Effective Length Method); 直接分析法(Direct Analysis Method); 一阶弹性分析(First-order Analysis Method)

中文版美国钢结构建筑设计规范(ANSI-AISC-360-05_)

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。

本规范由美国钢结构协会委员会(AISC)及其理事会批准发布实施。

本规范由美国钢结构协会规范委员会(AISC)审定,由美国钢结构协会董事会出版发行。

美国钢结构学会One East Wacker Drive,Suite 700芝加哥,伊利诺斯州60601-1802版权©2005美国钢结构学会拥有版权保留所有权利。

没有出版人的书面允许,不得对本书或本书的任何部分以任何形式进行复制。

本规范中所涉及到的相关信息,基本上是根据公认的工程原理和原则进行编制的,并且只提供一般通用性的相关信息内容。

虽然已经提供了这些精确的信息,但是,这些信息,在未经许可的专业工程师、设计人员或建筑工程师对其精确性、适用性和应用范围进行专业审查和验证的情况下,不得任意使用或应用于特定的具体项目中。

本规范中所包含的相关材料,并非对美国钢结构协会的部分内容进行展示或担保,或者,对其中所涉及的相关人员进行展示或担保,并且这些相关信息在适用于任何一般性的或特定的项目时,不得侵害任何相关专利权益。

任何人在侵权使用这些相关信息时,必须承担由此引起的所有相关责任。

必须注意到:在使用其它机构制订的规范和标准时,以及参照相关标准制订的其它规范和标准时,可以随时对本规范的相关内容进行修订或修改并且随后印刷发行。

本协会对未参照这些标准信息材料,以及未按照标准规定在初次出版发行时不承担由此引起的任何责任。

美国统一建筑规范 第二卷 结构设计要求(第16章)

美国统一建筑规范 第二卷 结构设计要求(第16章)

第二卷结构工程设计规定第16章结构设计要求注释:本章已经被全部修改。

第I部分一般设计要求1601 适用范围本章规定的一般设计要求适用于本所规范规定的全部结构。

1602 术语下面术语在本规范中的定义:容许应力设计(也称为工作应力设计),是一种根据不超过规定容许应力的容许应力组合在构件中产生的计算应力,来确定结构构件尺寸的设计方法。

室外阳台,是指从结构及其结构支撑突出出来的没有附加独立支撑的外部楼面体系。

恒荷载,是由全部材料和固定到建筑物或其他结构的设备的重量构成的。

露天阳台,是一种由邻接结构和/或标杆、支柱或其他独立结构至少支撑在相对两边的外露楼盖。

设计极限荷载,是一种按1606~1611中规定荷载和荷载调整的乘积。

见1612.2 关于设计极限荷载组合。

极限状态,是结构或构件被判定处于一种预定功能不再有用(适用性极限状态)或不安全(强度极限状态)的情形。

(极限荷载:结构的变形随荷载的增加而增大。

当荷载达到某一临界值时,不再增加荷载变形也会继续增大,这时结构丧失了进一步的承载能力,这种状态称为结构的极限状态,此时的荷载是结构所能承受的荷载极限,称为极限荷载。

)活荷载,是由于使用或占用建筑物或其他机构产生的那些荷载,不包括恒荷载、结构荷载或环境荷载如:风荷载、雪荷载、雨荷载、地震荷载或洪水荷载等。

活荷载荷载抗力调整设计(LRFD),是一种在构件受到全部容许荷载组合达到不适用极限状态而采用荷载及抗力调整确定结构构件尺寸的设计方法。

该术语―LRFD‖在钢结构和木结构设计中使用。

(它是根据各种可能的极限状态计算出构件的标准强度,用该标准强度乘以抗力调整确定设计构件的承载力,并将构件的承载力与构件的结构分析内力值进行比较。

它还引进了可靠度概念,采用本方法设计的各种构件将具有较为一致、平均和协调的安全性和可靠度。

)强度设计,是一种由不超过要素构件强度的要素荷载组合计算在构件中产生力,来确定确结构构件尺寸的设计方法。

美国建筑结构设计规范发展概况_下_

美国建筑结构设计规范发展概况_下_

第2期建 筑 科 学BUILDING SCIENCE 1997年 美国建筑结构设计规范发展概况(下)黄成若 胡德(中国建筑科学研究院建筑结构研究所)2.5 预应力混凝土2.5.1 张拉控制应力美国规范规定预应力的张拉控制应力为0.80f pu (f pu 相当于我国的f ptk ),明显高于我国规范的规定。

提高张拉控制应力就可提高预应力混凝土结构的经济性和有效性。

2.5.2 裂缝控制美国采用的预应力筋都是高强的,如高强钢丝、钢绞线等,不用我国低强的冷拉钢筋、冷拔低碳钢丝等,因而裂缝控制方法比较单一,即控制混凝土受拉区边缘纤维的拉应力。

在正常环境下,在使用荷载下(全部预应力损失后),混凝土受拉区边缘纤维的拉应力不应超过fc /2;当瞬时挠度和长期挠度都经过严格计算并符合规定条件下,则上述应力(双向板体系除外)可放松至f c 。

对于双向板体系,当用近似方法分析时,上述拉应力不应超过f c /2;当用精确方法分析时,则可放松。

简单地说,美国有两档控制:一是fc/2;一是fc 。

以fc =40N/m m 2为例,fc =40相当于我国C 50,f tk =2.75。

换算成我国拉应力限制系数ct 分别为40/2= ct ×1.75×2.75,则 ct =0.6540= ct ×1.75×2.75,则 ct =1.3我国高强钢丝、钢绞线预应力混凝土的裂缝控制,对一般构件为 ct =0.5,对屋架为 ct =0.3,明显的比美国严。

考虑到国际上推广部分预应力的趋势,特别是近十年来国际上在耐久性方面的研究取得的进展,我国的裂缝控制确有放松的必要。

这是因为,由于裂缝控制过严而导致预应力筋用量增加是不合适的。

至于在侵蚀环境(如海水、腐蚀性工业空气等)下,当然需要增加混凝土保护层厚度并减少拉应力,以排除在使用荷载下可能的开裂。

另一方面,美国这两档控制相互之间差一倍,实质上是取决于是否设置足够的有粘结钢筋以控制裂缝(这种有粘结钢筋可以是预应力的,也可以是非预应力的)。

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_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。

美国钢结构建筑设计规范(ANSI-AISC-360-05)

美国钢结构建筑设计规范(ANSI-AISC-360-05)

关于钢结构建筑设计规范的条文说明(本条文说明不是《钢结构建筑设计规范》(ANSI/AISC 360-05)的一部分,而只是为该规范使用人员提供相关信息。

)序言本设计规范旨在提供完善的标准设计之用。

本条文说明是为该规范使用人员提供规范条文的编制背景、文献出处等信息帮助,以进一步加深使用人员对规范条文的基础来源、公式推导和使用限制的了解。

本设计规范和条文说明旨在供具有杰出工程能力的专业设计员使用。

术语表本条文说明使用的下列术语不包含在设计规范的词汇表中。

在本条文说明文本中首次出现的术语使用了斜体。

准线图。

用于决定某些柱体计算长度系数K的列线图解。

双轴弯曲。

某一构件在两垂直轴同时弯曲。

脆性断裂。

在没有或是只有轻微柔性变形的情况下突然断裂。

柱体弧线。

表达砥柱强度和直径长度比之间关系的弧线。

临界负荷。

根据理论稳定性分析,一根笔直的构件在压力下可能弯曲,也可能保持笔直状态时的负荷;或者一根梁在压力下可能弯曲,平截面发生扭曲或者其平截面状态时的负荷。

循环负荷。

重复地使用可以让结构体变得脆弱的额外负荷。

位移残损索引。

用于测量由内部位移引起的潜性损坏的参变量。

有效惯性矩。

构件横截面的惯性矩在该横截面发生部分逆性化的情况下(通常是在内应力和外加应力共同作用下),仍然保持其弹性。

同理,基于局部歪曲构件的有效宽度的惯性矩。

同理,用于设计部分组合构件的惯性矩。

有效劲度。

通过构件横截面有效惯性矩计算而得的构件劲度。

疲劳界限。

不计载荷循环次数,不发生疲劳断裂的压力范围。

一阶逆性分析。

基于刚逆性行为假设的结构分析,而未变形结构体的平衡条件便是基于此分析而归纳出来的——换言之,平衡是在结构体和压力等于或是低于屈服应力条件下实现的。

柔性连接。

连接中,允许构件末端简支梁的一部分发生旋转,而非全部。

挠曲。

受压构件同时发生弯曲和扭转而没有横截面变形的弯曲状态。

非弹性作用。

移除促生作用力后,材料变形仍然不消退的现象。

非弹性强度。

当材料充分达到屈服应力时,结构体或是构件所具有的强度。

美国统一建筑规范 第二卷 结构设计要求(18章)

美国统一建筑规范 第二卷  结构设计要求(18章)

第二卷结构工程设计规定。

第16章结构设计要求。

注释:本章已经被全部修改。

第17章结构测试和检查。

第18章基础和挡土墙。

第I部分一般要求。

1801 适用范围。

1801.1一般要求。

1801.1 一般要求。

本章提出建筑结构和基础及挡土结构挖掘和填土要求。

涉及附录第33章控制管理挖掘、缓坡和土方建筑,包括填土和筑堤。

1801.2 质量标准。

标准列在本规范的第35章,第二部分“美国统一规范(UBC)标准”中。

1、检验。

1.1、UBC标准18-1,土分类。

1.2、UBC标准18-2,膨胀指数测试。

1802 质量和设计。

在挖掘、基础和基础结构中使用材料的质量和设计要符合第16、19、21、22和23章要求。

挖掘和填土按照第33章进行。

本章提供的容许支撑应力、容许应力和设计公式将使用第1612.3部分规定的容许应力设计荷载组合。

1803 土分类—膨胀土。

1803.1一般要求。

1803.1 一般要求。

本章的目的是根据UBC标准18-1要求在表28-I-A中使用的土原料进行定义和分类。

1803.2 膨胀土。

按照UBC标准18-2的规程和表18-I-B中的土分类定值土性质。

在膨胀系数大于20的土上的建筑基础,要靠UBC标准18-2规定进行特殊设计。

如果膨胀系数随着深度变化,这种变化要包括在结构上膨胀土效应的工程分析中。

1804 地基勘察。

1804.1 一般要求。

每个建筑工地的土分类按照建筑主管部门的要求定值。

建筑主管部门可以要求工程师和建筑师按照国家相同的惯例定值。

1804.2 勘察。

以观察资料和在适当位置钻探或挖掘的检验材料为基础进行分类。

另外需要对地基强度、水分变化对地基支撑能力的影响、可压缩性、液化和膨胀性进行评估研究。

在地震区3和4,根据建筑主管部门要求对地震导致地基液化和地基不稳定性的评估要符合1804.5部分要求。

例外:1、建筑主管部门收到有资质的地质工程师或地质学者书写的不可能液化的评估时,可以放弃评估要求。

美国规范AISC360_05对钢管混凝土构件设计的规定_刘大林

美国规范AISC360_05对钢管混凝土构件设计的规定_刘大林

条文规定如何计算钢管混凝土构件的轴拉
承载力。AISC 360-05增加了这一部分
内容。在计算中忽略混凝土的抗拉强
度,认为钢管屈服为构件的抗拉极限状

态,极限承载力为
。轴拉构件的
抗力折减系数为 0.90,安全系数为 1.67。
2.3 剪切承载力
此部分是 AISC 360-05的新增内容。
规范规定,钢管混凝土构件的剪切承载
2.4 弯曲承载力
AISC 360-05推荐了三种方法计算钢
管混凝土构件的弯曲承载力:(a) 弹性应
力分布法,全截面都考虑;(b) 塑性应力
分布法,只考虑钢管,忽略混凝土对抗
弯的贡献;极限承载力为
,其中
W n 为钢管的塑性模量;(c) 若有充足的剪 力连接键,可认为全截面的应力为塑形
分布。以上三种方法在计算中均不考虑
参考文献 [1]西北电力设计院.多管式烟囱内简图 [2]上海富晨化工有限公司.邹县电厂四期 烟囱内防腐工程防腐技术方案及作业指 导书.2006.05 作者简介 林学森:(1964 —)男,本科,高级工程师, 国家注册监理师、注册造价师,山东诚信工 程建设监理有限公司电源建设部副主任,邹 县电厂四期工程项目监理部总监。 于国新:(1970 —)男,专科,工程师,国 家注册监理师,邹县电厂四期工程项目监理 部副总监,有多年土建专业施工、监理经验。 樊晨超:(1983 —)男,本科,助理工程师, 2005 年毕业于山东大学材料学院焊接专业, 现于邹县电厂四期工程项目监理部担任专业 工程师。
上接第 48页
AISC 360-05 推荐了两种方法确定 组合截面的极限承载力, 即塑性应力法和 应变协调法。塑性应力法是 AISC 规范的 传统方法,这一方法认为组合截面达到 极限承载力时,截面充分发展塑性,钢 管的应力达到屈服强度 fy ,受压区混凝土 的应力为 0.85fc’(矩形钢管混凝土构件)或 0.95fc’(圆形钢管混凝土构件),受拉区混 凝土的强度在计算中不予考虑。应变协 调法为AISC 360-05规范的新增加的设计 方法,来源于美国混凝土设计规范[4]。这 一方法认为组合截面达到极限承载力时, 平截面假定仍然成立,即横截面上的应 变遵循线性分布规律,受压区混凝土的 最大应变为 0.003,受拉区混凝土的强度 在计算中忽略不计。横截面上各处钢和 混凝土的应力按照其距离中性轴的距离和 事先(借助于试验或者参考文献)确定

美国钢结构学会钢结构规范全文AISC-LRFD中文译稿

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

美国建筑规范体系介绍..

美国建筑规范体系介绍..

NFPA 101B Code for Means of Egress for Buildings
and Structures
NFPA 221 Standard for Fire Walls and Fire Barrier
Walls
NFPA 551 Guide for the Evaluation of Fire Risk
NFPA 203 Guide on Roof Coverings and Roof Deck Construction ASTM A 90 Test Methods for Weight (mass) of Coating in Ion and Steel articles with Zinc or Zinc-Alloy Coatings
NFPA 13Standard for the Installation of Sprinkler Systems 20
02NFPA 14 Standpipe &Hose Systems
NFPA 13R Standard for the Installation of Sprinkler Systems i
NFPA 102 Standards for Grandstands, Folding and Telescopic Seating, Tent, and Membrane Structures
检测 检测 防火 防火
2021/11/14
6
电气专业规范
电气专业 总则
International Building Code
International Building Code
住宅规范 International Residential Code

美国建筑规范体系介绍.

美国建筑规范体系介绍.

结构专业规范
结构专业
ASTM B 602 Test Method for Attribute Sampling of Metallic and Inorganic Coatings. ASTM E 376 Practice for Measuring coating thickness by Electromagnetic test methods. NFPA 1 Fire Prevention Code NFPA 102 Standards for Grandstands, Folding and Telescopic Seating, Tent, and Membrane Structures 检测 检测 防火 防火
2014.06
美国建l Code) 规范
B) 标准(Consensus Standard)
研究所、材料商标准
C)源文档(Resource Document)
规范条文说明
建筑专业规范
建筑专业
总则 住宅规范 防火规范 International Building Code International Residential Code International Fire Code NFPA 1 Uniform Fire Code™, 2003 Edition NFPA101 Life Safety Code NFPA900 Energy Code NFPA 80 Standard for Fire Doors and Fire Windows NFPA 101A Guide on Alternative Approaches to Life Safety NFPA 220 Standard on Types of Building Construction NFPA 101B Code for Means of Egress for Buildings and Structures NFPA 221 Standard for Fire Walls and Fire Barrier Walls NFPA 551 Guide for the Evaluation of Fire Risk Assessments NFPA 909 Code for the Protection of Cultural Resources Fire Protection System In Buildings Detail Rules(Kuwait)

美国新版混凝土设计规范简介

美国新版混凝土设计规范简介
7.徐有邻,周氐编著.混凝土结构设计规范理解与应用.北京:中国建筑工业出版社,2002.
8.侯建国,李春霞等.关于荷载分项系数的修订建议.工程建设标准化,2000{5}:34~36.
(0.7~0.9或0.75~0.9)
梁:受弯和受扭
0.75(0.85)
注:括号内为ACI 318-99中的取值,以资比较。
三、ACI 318-02的相当安全系数初探
根据公式(1)~(2),下面对ACI 318-02规范设计表达式的相当安全系数作一初步分析。为简明起见,计算相当安全系数时只考虑恒载D+活载L的简单组合情况。为了考虑不同的活载效应L与恒载效应D的比值ρ对相当安全系数的影响,令ρ=L/D,ρ分别取0.0、0.1、0.25、0.5、0.5、1.0、2.0共6个值。当ρ=0时,恒载的分项系数γG按(2a)式取值,即取γG=1.4,否则取γG=1.2;活载L的分项系数γ0取为1.6。由式(1)和式(2a)~(2b),ACI 318-02的相当安全系数K的计算公式见公式(4),其计算结果见表2。
【关键词】混凝土结构;设计规范;安全度;分项系数;相当安全系数
美国ACI 318委员会新版(2002年版)混凝土结构设计规范《Building Code Requirements for Structural Concrete (ACI 318- 02), and the Commentary (ACI 318R-02)》[1],与原规范ACI 318-99[2]相比,在设计原则和荷载效应组合的计算公式及荷载与抗力分项系数的取值等方面均有较大的修改。ACI 318-02采用了以概率理论为基础的极限状态设计法[3],其设计表达式和相应的荷载分项系数取值与美国国家标准ANSI/ASCE Standard 7-98《Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures》[4]及IBC 2000《International Building Code 2000 (IBC)》[5]的规定相同,且抗力(或强度)折减系数φ也作了相应的修改,现简介如下。

美国结构规范体系

美国结构规范体系

(一)美国的规范的分级层次大体可以分为三类:1。

Resource Document2。

C onsensus Standard3。

Model C ode三者可以说是依次递进的关系,也就是说广泛Resource Document应用的基础上,如果能够达到一定的C onsensus则形成Standard,之后Standard在经过应用修正等等逐渐形成标准的Model C ode。

(二)美国Model Building Code的应用发展1。

过去在美国的东北部使用的是:NBC(The BOCA National Building C ode) (我通常是用N来记住是北部的的:D)2。

过去在美国的东南部使用的是:SBC(Standard Building C ode) (我通常是用S来记住是南部的的:D)3。

过去在美国的西部使用的是很Popular的:U BC(U niform Building C ode)目前,美国有意向要合为一个规范,称之IBC(International Building C ode)。

这之中还有小插曲,在第一版IBC尚未出台时,美国的National F ire Protection A ssociation(NFPA)决定出版NFPA5000作为统一的标准。

因此目前美国的Model C ode可以说有上述5个比较主要的。

(二)美国规范层次归属及其主要内容1。

Resource Document:******* | FEMA273/FEMA356 | SEAOC Blue Book!ATC3/NEHRP Prov isions2。

C onsensus Standard: ACI318 | ASCE7 | ***************!*********************3。

Model C ode: (二) | (二) | U BC!NBC,SBC,IBC(上格式中,***代表美规中没有或我目前未知的内容,!表示并存关系,/表示发展关系,(二)指上面提到的5个Model C ode.详细说明如下)纵向来看:第1列主要用于C oncrete Design and C onstruction,主要由Standard类的AC I318发展为(二)中提到的5种Model C ode。

美国结构设计规范体系简介

美国结构设计规范体系简介
1 美国结构设计规范体系的构成
美国结构设计规范体系主要由三大部分构成: 源 文 件 (Resource Document)、 公 认 标 准 (Consensus Standard)、 规 范 (Model Code) 。 [3] 源 文 件 是 美 国工程协会和学会经过长期的积累和发展制订的组
织和企业标准,源文件可以来自协会正式出版的刊 物、书籍,也可以是发布的文件、公告等。在应用 的基础上,如果能够达到一定的共识和公认,源文 件就可以上升成为公认标准。公认标准在经过多年 的应用、整合、修正等不断完善后,逐渐上升成为 规范。规范的级别最高,认可度最高,也就是我们 平常所说的美国规范部分。公认标准是对规范中结 构设计、施工各个方面的具体说明,用于指导具体 工程设计。源文件是对规范和公认标准里规定内容 的深层次解释,阐述了规定内容的原理、背景等, 也包括各种规范标准的最新研究成果 。 [3]
第 38 卷第 04 期 (2019-04)
综合技术
美国结构设计规范体系简介
刘文涛
中国提出和实施,越来越多的中国公司将会参与到国际工程建设 中。美国结构设计规范作为国际通用规范之一,准确掌握和灵活应用美国结构设计规范对于我 国结构设计人员至关重要。美国结构设计规范体系主要由源文件、公认标准、规范三部分构 成,且这三部分之间依次成递进的关系。现行美国结构设计规范主要有 IBC 和 NFPA 5000 两套 规范,利用美国规范标准进行结构抗震设计时可以直接按照 ASCE 7 的相关规定进行计算分析, 并参考其他结构设计规范的相关规定来完成结构设计。 关键词:美国结构设计规范体系;源文件;公认标准;规范;抗震设计
1.1 源文件
美国包括建筑结构在内的各个领域存在不同的
DOI:10.3969/j.issn.1006-6896.2019.04.020
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抗震钢结构 AISC 341
荷载规范ASCE 7简介
ASCE :American Society of Civil Engineers (美国土木工 程师学会)
ASCE 7-05 Minimum Design Loads for Building and Other Structures包括:
钢结构设计规范AISC 360
AISC American Institute of Steel Construction(美国钢 结构学会)
➢ AISC 360-05 是一本LRFD和ASD合一的规范,但本质 上是一本LRFD钢结构设计规范(13th Manual);
➢ ASD规范是AISC于1989年出版,也是最后一本ASD钢 结构设计规范 (ASD 9th Manual)
➢ 荷载组合方式: 极限荷载组合和允许应力荷载组合 ➢ 恒荷载、楼面活荷载、洪水、风、冰、雪、雨荷载 ➢ 地震荷载(场地分类、地震谱、地震荷载计算、地
震荷载组合、抗震体系的选择,地震作用的静力、 动力分析等等)
荷载规范ASCE 7简介(接上)
荷载组合方式
Strength design:
Allowable stress design:
稳定设计方法对比
2. 整体稳定设计要求(继续)
限制条件: 二阶/一阶位移比Δ2nd / Δ1st :The ratio of second-order drift
to first-order drift can be represented by B2。
GB50017里同样有:
直接分析法:无限制; 有效长度法:B2≤1.5; 一阶分析法: B2≤1.5;且轴压比≤0.5 注意:B2的上限为2.5
➢ AISC 341-05 是一本单独的钢结构抗震设计规范( Seismic Manual)
AISC官方网站:
二、钢结构设计规范AISC360-05
总的设计要求 整体稳定分析和设计要求 构件稳定设计要求 节点设计概述
1. 总的设计要求
开篇:本规范适用于低地震区(抗震调整系数R<=3), 否则需要结合AISC 341钢结构抗震规范;且不是核电 设施;
说明:因为地震加速度已经加过系数,即已经是极限 强度水平,所以对于极限强度设计,地震荷载E的系数 为1.0.
荷载规范ASCE 7(接上)
混凝土规范ACI 318
ACI :American Concrete Insitute (美国混凝土学会) ACI 318 是美国混凝土学会的一个分会,负责通用的
设计要求 ➢ 承载力设计要求:
Ru ≤ Φ Rn
极限荷载组合效应 ≤(抵抗折减系数)* (名义承载力)
➢ 整体稳定设计要求(见后面介绍) ➢ 节点设计要求: 铰接(Simple Connection) 刚接(Moment Connection)又分为FR(全刚)和PR(
半刚性连接),一般采用FR ➢ 积水设计要求,疲劳设计要求,防火、腐蚀设计要
材料要求: 钢材:全部采用ASTM标准 一般结构钢,钢板:ASTM A36 (Q235) A572 (Q345) 螺栓、垫片和螺母 都有明确的要求: 地脚螺栓:A307; 高强螺栓; A325(8.8级) A490(10.9级); 垫片:F436; 螺母:A194,A563
1. 总的设计要求(继续)
弹性屈曲和非弹性屈曲的临界长细比λp (limiting KL/r) 或临界屈曲应力 Fe
其它需要考虑的情况
如果flange and web is slender尚需要折减稳定曲线(折 减系数Qs Qa)
其它需要考虑的情况
以上只是柱子的flexural buckling, 但当截面是十字, 单 轴对称(角钢,T型钢)等,尚有Torsional, flexural-torsional buckling 发生.
P-Delta效应
二阶弹性分析方法
一阶弯矩放大法‘B1-B2“法:
其中
Cm 为等效弯矩系数
GB的公式类似,但缺少B1系数:
类似B1的系数出现在:
直接分析法和有效长度法
分析流程:
3.构件稳定设计
受拉构件 验算两种情况: 毛截面应力小于屈服强度:
净截面应力小于极限抗拉强度: Nhomakorabea轴心受压构件
临界长细比λp
美国结构设计规范简介
美国结构设计规范简介 一、主要结构设计规范体系介绍 二、钢结构设计规范AISC360-05简介 三、抗震相关内容简介
一、主要结构设计规范体系介绍
国家规范 (IBC, UBC)
荷载规范
ASCE 7 (包括地震荷载)
混凝土设计规范
ACI 318 (包括抗震混凝土)
钢结构设计规范
AISC 360 (非抗震体系)
求等
详见规范第B章节
1. 总的设计要求(继续)
宽厚比,高厚比的要求:
截面分类: COMPACT;NON-COMPACT;SLENDERNESS.
AISC允许局部屈曲
2. 整体稳定设计要求
稳定设计是钢结构设计的重点 稳定设计分为整体稳定设计和构件稳定设计(有效长
度系数或计算长度系数是联系两者的桥梁)
混凝土结构规范的编写 ACI318-08 (最新) 包括: ➢ 混凝土结构分析方法 ➢ 受弯、压弯、抗剪等等承载力计算; ➢ 构造和施工的要求; 注意:ACI318也包括了基础设计的要求但不包含地基
承载力计算,美国没有专门的地基基础设计规范
相关中文参考资料: 1.《混凝土结构设计》A.H.尼尔逊 著 中国建筑工业出版社 3. 《基础工程分析与设计》约瑟夫·E·波勒斯 著 中国建筑工业出版社
2. 整体稳定设计要求(继续)
整体稳定设计: 1. 需要选择合适的结构体系: 有支撑框架(Braced-Frame)和剪力墙系统; 刚接框架(Moment Frame); 重力框架(Gravity Framing)系统(即摇摆柱,其侧向
稳定需要以上两种系统提供); 组合系统。 2.需要选择合适的结构分析方法: 有效长度系数法(Effective Length Method); 直接分析法(Direct Analysis Method); 一阶弹性分析(First-order Analysis Method)
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