AISC 360-05 美国钢结构建筑设计规范.doc
AISC 360-05 美国钢结构建筑设计规范.doc
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。
AISC2005规范介绍3
美国2005钢结构规范介绍（三）受拉构件一、受拉构件的一般规定 1．受拉构件的长细比限值受拉构件设计时没有最大长细比限值。
但作为拉杆设计时，规范建议长细比宜不大于300（悬挂杆除外）。
2．受拉构件的承载力受拉构件的承载力t φn P ，依据毛截面屈服极限状态和净截面拉断极限状态的较小者取值。
（a ）对应于毛截面屈服n P ＝y g F A （1a ）t φ＝0.9（b ）对应于净截面拉断n P ＝u e F A （1b ）t φ＝0.75式中，g A 为构件毛截面面积，e A 为有效净截面面积，y F 为规定的最小屈服应力，u F 为规定的最小抗拉强度。
当构件没有洞口全部通过焊缝连接时，上式中的e A 按照焊缝连接一节的规定处理。
当孔洞出现在端部焊缝连接的构件，或者出现在具有塞焊缝或者槽焊缝的焊接连接处时，上式中的e A 为通过孔洞的有效净截面。
3．面积规定（1）毛截面积规范中所指的一个构件的毛截面积g A ，为该构件的全部横截面积。
（2）净截面积规范中所指的一个构件的净截面积n A ，为各部分厚度乘以净宽度再求和得到。
计算受拉和受剪净截面积时，螺栓孔宽度应按孔的公称直径加1/16英寸（2mm ）取值，而冲孔（或钻孔）时通常孔径比紧固件大1/16英寸，因此，设计或力学分析时，孔径按紧固件直径加1/8英寸（4mm ）计算。
对于螺栓孔错列布置的情况，构件有可能发生锯齿形破坏，如图1所示。
这时，净宽度应取毛宽度减去破坏线上所有孔的直径，再每一斜线加上24s g。
即采用下式计算：2n g h 4s w w d g=−+∑∑ （3） A BCDEsg P P图1 螺栓孔错列布置对于角钢，其净宽度可按照“展开”后的宽度计算，这时，相邻的、位于不同肢的两孔之间的g 值，按照从肢背算起的距离减去肢厚。
如图2所示，g ＝a+b －t 。
在计算净截面积若有塞焊缝或槽焊缝，焊接金属不应被计入净截面积。
gab t厚度为图2 角钢截面展开图（3）有效净截面积受拉构件的有效净截面积按下式确定：e A ＝n A U （4）这里，U 为剪力滞系数，按照表1确定。
AISC+360-05_第M章翻译-中英对照
AISC+360-05_第M章翻译-中英对照Chapter M 制作，安装和质量控制本章强调车间图纸，制作，车间油漆，安装和质量控制的要求。
本章结构如下：M1 车间和安装图纸M2 制作M3 车间油漆M4 安装M5 质量控制M1 车间和安装图纸车间图纸必须在制作前准备好并提供制作结果部件的必要完整信息，包括焊缝和螺栓的位置，类型和尺寸。
安装图纸必须在安装前准备好并提供安装结果必要的信息。
车间和安装图纸要清楚的分辨车间和现场焊接和螺栓，并清楚识别是预拉伸和摩擦型高强螺栓连接。
车间和安装图纸应包括对制作和安装的速度和经济的考虑。
M2 制作1 起拱，弯曲和矫直允许使用局部热或机械方法介绍或改正起拱、弯曲和矫直。
通过批准的方法，A514/A514M和A852/A852M钢的加热的区域温度不可超过1100℉（593℃），其他钢不可超过1200℉（649℃）2. 热切割热切割边要达到AWSD1.1 section 5.15.1.2,5.15.4.3和5.15.4.4的要求，除了要进行计算静拉伸应力的热切割自由边可以免于大于3/16英寸（5MM）深的圆底凹凿和V型尖槽以外。
深度大于3/16英寸（5MM）的凹凿和槽要通过打磨去除或通过焊接修补。
凹角，除了梁顶盒焊接入口孔德凹角，应达到AWSD1.1，section A 5.16 的要求。
如果有另外相等的要求必须在合同文件上显示。
梁顶层和焊接入口孔应达到section J1.6 的几何要求。
梁顶层和焊接入口孔的型钢是镀锌的要打磨。
对于翼缘厚度不大于2英寸（50MM）的型钢，顶层热切割的表面粗糙度不大于ASME B46.1 表面结构（表面粗糙度，波度和层面）中定义的表面粗糙值2000u 英寸（50 um）。
对于入口孔的弯曲部分是用ASTM A6/A6M，翼缘厚度大于2英寸（50MM）的热轧型钢和用厚度大于2英寸（50MM）的材料焊成的型钢热切割的梁顶层和焊接入口孔，在热切割前要以不小于150℉（66℃）的温度进行预热。
美国结构设计规范简介
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
2005版美国钢结构设计规范
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强度不足和超载32005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B1 总则B简单连接B弯矩连接稳定性设计要求需求强度计算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。
总之，当时的情况是非常混乱的，有时出现问题常常引发重大的经济甚至社会稳定问题。
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
受压穹作用的腹板
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^233~
253
所有其它的均布受压的加劲构件， 即沿两边支承 受 7玉 圆 形 中 空 戴 面 受弯圆形十空截面
6/1
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0 /1
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无的 2’070乂
3】 对 组 合 梁 . 使 用 翼 缘 的 屈 服 点 /^ 而 不 是 厂 ；
… 假定在板最宽的孔洞处的净截面面枳；
假定非弹性转动为戈对于高地震区的结构也许要求更大的转动能力:
〈2 -3 -0
式中：
当拉力仅通过横向焊缝传递
和直接连接构件的面枳^ 丨02 ^ 1 .0
山当拉力通过沿板端部的两边纵向焊缝传递
到一块板上。 I^ … 1^.2^
八二板的面积， 67=1.00
2 ^ ^ 1^1.5^
^ 0 .8 7
对 1.5玫〉7 2 … 17=0.75 式中， I 一 焊缝长度，丨0
属于八1 5 0 建筑钢结构抗震规程中定义的பைடு நூலகம்风 险地震性能类的建筑物的抗震设计，应与该规程相 — 致。^ 1 5 0 钢结构建筑抗震规定中没有覆盖的抗 震设计应与本规范相一致。
1 . 4 . 1 荷载、荷载分项系数及荷载组合
常用的荷载及荷载组合有： 0 ：结构构件和结构上的永久部件的重量引起
的恒荷载 乙:使用及移动设备引起的活荷载
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；
美国钢结构规范中文版
美国钢结构规范中文版美国钢结构规范是指工程设计和施工过程中使用的一套标准和规范，用于确保钢结构的安全性和可靠性。
这些规范涵盖了许多方面，包括钢材的选材、结构设计、连接方式、施工质量控制等。
下面是美国钢结构规范中文版的简要介绍。
首先，美国钢结构规范中定义了各类钢材的强度等级以及机械性能要求。
该规范还详细阐述了钢材的焊接、铆接和螺栓连接等方面的设计和施工要求，确保连接的稳定和可靠。
其次，钢结构设计方面，该规范规定了各类结构的荷载计算方法和设计标准。
例如，该规范中包括了不同类型的荷载，如静载、动载、地震荷载等。
对于每个类型的荷载，规范规定了相应的计算方法和安全系数，以确保钢结构的稳定性。
此外，美国钢结构规范还包含了一些具体的设计和施工要求。
例如，在进行框架结构设计时，规范规定了框架的几何尺寸、截面形状和支撑方式等要求。
对于底座和基础的设计，规范也给出了详细的要求，包括基础尺寸、材质和强度等。
规范还详细阐述了钢结构的施工质量控制要求。
例如，规范规定了焊接和铆接接头的检验方法和标准。
每一处焊接或铆接接头都需要进行非破坏性检测，以确保其质量达到规定的要求。
在使用过程中，该规范还规定了钢结构的维护和保养要求，以确保其服务寿命和安全性。
规范给出了钢结构维护周期、维护方法、检查项目等具体要求。
最后，美国钢结构规范中还包含了一些强制性的测试和验收标准。
例如，在钢结构竣工后，工程质量验收需要进行材料检测、接头检验、连接强度测试等。
只有通过这些测试，钢结构才能正式投入使用。
总之，美国钢结构规范是确保钢结构工程质量和安全性的一套标准和规范。
其涵盖了钢材选材、结构设计、连接方式、施工质量控制等方面。
遵循该规范可以保证钢结构工程的可靠性和稳定性，在建筑和工程设计领域具有重要的指导意义。
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。
(简介)钢结构建筑设计规范(ANSI-AISC-360-05)要点
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。
美规 钢结构设计手册
美规钢结构设计手册
美国规范中的钢结构设计手册是指《美国钢结构设计手册》（AISC Manual）和《美国建筑规范》（IBC）等文件。
钢结构设计
手册是针对在建筑和工程领域中使用钢结构的设计师、工程师和建
筑师编写的一本权威指南。
这些手册包含了关于钢结构设计的详细
规范、标准和建议，旨在确保建筑物的结构安全、稳定和符合相关
法规。
在美国，钢结构设计手册通常由美国钢结构协会（AISC）发布。
这些手册涵盖了钢结构设计的各个方面，包括材料性能、构件设计、连接设计、焊接和螺栓连接、防火设计等内容。
此外，手册还包括
了钢结构设计的相关规范和标准，例如ASCE、AWS、ASTM等。
钢结构设计手册中的内容通常是根据工程实践和相关研究成果
编写的，因此具有较高的权威性和实用性。
设计师和工程师在进行
钢结构设计时，可以根据这些手册提供的指导和规范进行设计计算
和结构分析，以确保所设计的钢结构满足安全和性能要求。
除了AISC手册之外，美国建筑规范（IBC）也包含了关于钢结
构设计的规定和要求。
这些规定通常涉及到建筑物的结构等级、荷
载标准、设计方法等方面的内容，设计师需要结合这些规定来进行
钢结构设计，以确保建筑物的结构安全可靠。
总之，美国规范中的钢结构设计手册是针对钢结构设计师和工
程师编写的权威指南，包含了丰富的规范、标准和建议，用于指导
钢结构设计的实践工作，确保所设计的钢结构满足安全和性能要求。
2005版美国钢结构设计规范
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.基本设计理念容许应力设计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。
美国钢结构规范(英文)
16.3-iiCopyright © 2005byAmerican Institute of Steel Construction, Inc.All 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 professional. The publication of the material contained herein is not intended as a representation or warranty on the part of the American Institute of Steel Construction, Inc. 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 American Institute of Steel Construction, Inc. 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 America16.3-iiiPREFACEAs in any industry, trade practices have developed among those that are involved in the design, purchase, fabrication and erection of structural steel. This Code provides a useful framework for a common understanding of the acceptable standards when contracting for structural steel. As such, it is useful for owners, architects, engineers, general contractors, construction managers, fabricators, steel detailers, erectors and others that are associated with construction in structural steel. Unless specific provisions to the contrary are contained in the contract documents, the existing trade practices that are contained herein are considered to be the standard custom and usage of the industry and are thereby incorporated into the relationships between the parties to a contract.The Symbols and Glossary are an integral part of this Code. In many sections of this Code, a non-mandatory Commentary has been prepared to provide background and further explanation for the corresponding Code provisions. The user is encouraged to consult it.Since the first edition of this Code was published in 1924, AISC has continuously surveyed the structural steel design community and construction industry to determine standard trade practices. Since then, this Code has been periodically updated to reflect new and changing technology and industry practices.The 2000 edition was the fifth complete revision of this Code since it was first published. The 2005 edition is not a complete revision but does add several important changes and updates. It is the result of the deliberations of a fair and balanced Committee, the membership of which included six structural engineers, two architects, one code official, one general contractor, eight fabricators, one steel detailer, three erectors, two inspectors, and one attorney. The following changes have been made in this revision:•The intent of Section 1.1 has been clarified with additional Commentary.•Section 1.5.2 has been modified to better address Owner-established performance criteria.•The intent of the first sentence in Section 1.8.2 has been clarified.•The order of paragraphs in Section 3.3 has been reversed to highlight that discovered discrepancies must be reported for resolution.•The requirements in Section 3.4 for scale of design drawings have been modified. • A requirement has been added in Section 4.2 for identification of Shop and Erection Drawings. Additionally, a paragraph has been added in the Commentary to this section addressing the use of independent detailing services, and the paragraph addressing the submittal schedule has been modified.• A paragraph has been added to the Commentary in Section 4.4 addressing Shop and Erection Drawings that are approved subject to corrections noted, as well as Shop and Erection Drawings that are not approved.16.3-iv•Coverage has been added of the RFI process in Section 4.6. Concurrently, explicit mention of RFIs has been added in Sections 3.5 and 4.4.2. Additionally, definitions have been added in the Glossary of the terms RFI, Clarification and Revision.•The requirements for material identification have been modified in Section 6.1.Compatible modifications have also been made in Section 5.1.1.•The requirements in Section 6.4.5 have been explanded to address fabricated trusses specified without camber. Compatible additions have been made in Sections7.3.1.2(g) and (h).•Section 7.4 has been modified to change “building lines” to “lines”.•The Established Column Line definition in the Glossary has been changed, the definition of the term Column Line has been changed, and the usage of these terms in Section 7.5.1 has been changed for consistency with these definitions. •Additional Commentary has been provided in Section 7.10.1 to illustrate the required description of the lateral load resisting system.•Explicit mention of Erection Bracing Drawings has been added in the Commentary to Section 7.10.3.•The intent of Section 8.5.5 has been clarified.•Item 9.2.2(d) has been modified to change “detailed overall length” to “overall length”.•Appendix A has been added to explicitly allow the user of this Code to choose to use electronic means for the exchange of project information.By the AISC Committee on the Code of Standard Practice,Frank B. Wylie, III, Chairman Barry L. Barger, Vice Chairman William A. AndrewsPaul M. BrosnahanRichard B. CookWilliam B. CooperWilliam R. Davidson Theodore L. Droessler Donald T. EnglerLawrence G. GriffisD. Kirk HarmanViji KuruvillaKeith G. LandwehrJames L. Larson Rex I. LewisWilliam F. McEleneyH. Scott Metzger Leonard R. Middleton Donald G. MooreHomer R. Peterson, II David B. RattermanRex D. SmithJames A. StoriThomas S. Tarpy, Jr. Michael J. TylkMichael A. West Charles J. Carter, Secretary16.3-vTABLE OF CONTENTSGlossary (vii)Section 1. General Provisions (1)1.1. Scope (1)1.2. Referenced Specifications, Codes and Standards (1)1.3. Units (2)1.4. Design Criteria (3)1.5. Responsibility for Design (3)1.6. Patents and Copyrights (3)1.7. Existing Structures (3)1.8. Means, Methods and Safety of Erection (4)Section 2. Classification of Materials (5)2.1. Definition of Structural Steel (5)2.2. Other Steel, Iron or Metal Items (6)Section 3. Design Drawings and Specifications (9)3.1. Structural Design Drawings and Specifications (9)3.2. Architectural, Electrical and MechanicalDesign Drawings and Specifications (13)3.3. Discrepancies (13)3.4. Legibility of Design Drawings (13)3.5. Revisions to the Design Drawings and Specifications (14)3.6. Fast-Track Project Delivery (15)Section 4. Shop and Erection Drawings (16)4.1. Owner Responsibility (16)4.2. Fabricator Responsibility (16)4.3. Use of CAD Files and/or Copies of Design Drawings (17)4.4. Approval (19)4.5. Shop and/or Erection Drawings Not Furnished by the Fabricator (20)4.6. The RFI Process (21)Section 5. Materials (22)5.1. Mill Materials (22)5.2. Stock Materials (23)Section 6. Shop Fabrication and Delivery (25)6.1. Identification of Material (25)6.2. Preparation of Material (26)6.3. Fitting and Fastening (26)6.4. Fabrication Tolerances (27)6.5. Shop Cleaning and Painting (30)6.6. Marking and Shipping of Materials (32)6.7. Delivery of Materials (32)16.3-viSection 7. Erection (34)7.1. Method of Erection (34)7.2. Job-Site Conditions (34)7.3. Foundations, Piers and Abutments (34)7.4. Lines and Bench Marks (35)7.5. Installation of Anchor Rods, Foundation Boltsand Other Embedded Items (35)7.6. Installation of Bearing Devices (36)7.7. Grouting (37)7.8. Field Connection Material (37)7.9. Loose Material (38)7.10. Temporary Support of Structural Steel Frames (38)7.11. Safety Protection (41)7.12. Structural Steel Frame Tolerances (42)7.13. Erection Tolerances (42)7.14. Correction of Errors (53)7.15. Cuts, Alterations and Holes for Other Trades (53)7.16. Handling and Storage (53)7.17. Field Painting (54)7.18. Final Cleaning Up (54)Section 8. Quality Assurance (55)8.1. General (55)8.2. Inspection of Mill Material (56)8.3. Non-Destructive Testing (56)8.4. Surface Preparation and Shop Painting Inspection (56)8.5. Independent Inspection (56)Section 9. Contracts (58)9.1. Types of Contracts (58)9.2. Calculation of Weights (58)9.3. Revisions to the Contract Documents (59)9.4. Contract Price Adjustment (60)9.5. Scheduling (60)9.6. Terms of Payment (61)Section 10. Architecturally Exposed Structural Steel (62)10.1. General Requirements (62)10.2. Fabrication (62)10.3. Delivery of Materials (63)10.4. Erection (64)Appendix A. Digital Building Product Models (65)16.3-viiGLOSSARYThe following terms are used in this Code. Where used, they are capitalized to alert the user that the term is defined in this Glossary.AASHTO. American Association of State Highway and Transportation Officials. Adjustable Items. See Section 7.13.1.3.AESS. See Architecturally Exposed Structural Steel.AISC. American Institute of Steel Construction, Inc.Anchor Bolt. See Anchor Rod.Anchor Rod. A mechanical device that is either cast or drilled and chemically adhered, grouted or wedged into concrete and/or masonry for the purpose of the subsequent attachment of Structural Steel.Anchor-Rod Group. A set of Anchor Rods that receives a single fabricated Structural Steel shipping piece.ANSI. American National Standards Institute.Architect. The entity that is professionally qualified and duly licensed to perform architectural services.Architecturally Exposed Structural Steel. See Section 10.AREMA. American Railway Engineering and Maintenance of Way Association. ASME. American Society of Mechanical Engineers.ASTM. American Society for Testing and Materials.AWS. American Welding Society.Bearing Devices. Shop-attached base and bearing plates, loose base and bearing plates and leveling devices, such as leveling plates, leveling nuts and washers and leveling screws.CASE. Council of American Structural Engineers.16.3-viiiClarification. An interpretation, of the Design Drawings or Specifications that have been Released for Construction, made in response to an RFI or a note on an approval drawing and providing an explanation that neither revises the information that has been Released for Construction nor alters the cost or schedule of performance of the work.the Code, this Code. This document, the AISC Code of Standard Practice for Steel Buildings and Bridges as adopted by the American Institute of Steel Construction, Inc.Column line. The grid line of column centers set in the field based on the dimensions shown on the structural design drawings and using the building layout provided by the Owners Designated Representative for Construction. Column offsets are taken from the column line. The column line may be straight or curved as shown in the structural design drawings.Connection. An assembly of one or more joints that is used to transmit forces between two or more members and/or connection elements.Contract Documents. The documents that define the responsibilities of the parties that are involved in bidding, fabricating and erecting Structural Steel. These documents normally include the Design Drawings, the Specifications and the contract.Design Drawings. The graphic and pictorial portions of the Contract Documents showing the design, location and dimensions of the work. These documents generally include plans, elevations, sections, details, schedules, diagrams and notes.Embedment Drawings. Drawings that show the location and placement of items that are installed to receive Structural Steel.EOR. See Structural Engineer of Record.Engineer. See Structural Engineer of Record.Engineer of Record. See Structural Engineer of Record.Erection Bracing Drawings. Drawings that are prepared by the Erector to illustrate the sequence of erection, any requirements for temporary supports and the requirements for raising, bolting and/or welding. These drawings are in addition to the Erection Drawings.Erection Drawings. Field-installation or member-placement drawings that are prepared by the Fabricator to show the location and attachment of the individual shipping pieces.16.3-ix Erector. The entity that is responsible for the erection of the Structural Steel.Established Column Line. The actual field line that is most representative of the erected column centers along a line of columns placed using the dimensions shown in the structural Design Drawings and the lines and bench marks established by the Owner’s Designated Representative for Construction, to be used in applying the erection tolerances given in this Code for column shipping pieces.Fabricator. The entity that is responsible for fabricating the Structural Steel.Hazardous Materials. Components, compounds or devices that are either encountered during the performance of the contract work or incorporated into it containing substances that, not withstanding the application of reasonable care, present a threat of harm to persons and/or the environment.Inspector. The Owner’s testing and inspection agency.MBMA. Metal Building Manufacturers Association.Mill Material. Steel mill products that are ordered expressly for the requirements of a specific project.Owner. The entity that is identified as such in the Contract Documents.Owner’s Designated Representative for Construction. The Owner or the entity that is responsible to the Owner for the overall construction of the project, including its planning, quality and completion. This is usually the general contractor, the construction manager or similar authority at the job site.Owner’s Designated Representative for Design. The Owner or the entity that is responsible to the Owner for the overall structural design of the project, including the Structural Steel frame. This is usually the Structural Engineer of Record. Plans. See Design Drawings.RCSC. Research Council on Structural Connections.Released for Construction. The term that describes the status of Contract Documents that are in such a condition that the Fabricator and the Erector can rely upon them for the performance of their work, including the ordering of material and the preparation of Shop and Erection Drawings.16.3-xRevision. An instruction or directive providing information that differs from information that has been Released for Construction. A Revision may, but does not always, impact the cost or schedule of performance of the work.RFI. A written request for information or clarification generated during the construction phase of the project.SER. See Structural Engineer of Record.Shop Drawings. Drawings of the individual Structural Steel shipping pieces that are to be produced in the fabrication shop.SJI. Steel Joist Institute.Specifications. The portion of the Contract Documents that consists of the written requirements for materials, standards and workmanship.SSPC. SSPC: The Society for Protective Coatings, which was formerly known as the Steel Structures Painting Council.Standard Structural Shapes. Hot-rolled W-, S-, M- and HP-shapes, channels and angles listed in ASTM A6/A6M; structural tees split from the hot-rolled W-, S- and M- shapes listed in ASTM A6/A6M; hollow structural sections produced to ASTM A500, A501, A618 or A847; and, steel pipe produced to ASTM A53/A53M.Steel Detailer. The entity that produces the Shop and Erection Drawings.Structural Engineer of Record. The licensed professional who is responsible for sealing the Contract Documents, which indicates that he or she has performed or supervised the analysis, design and document preparation for the structure and has knowledge of the load-carrying structural system.Structural Steel. The elements of the structural frame as given in Section 2.1.Tier. The Structural Steel framing defined by a column shipping piece.Weld Show-Through. In Architecturally Exposed Structural Steel, visual indication of the presence of a weld or welds on the side of the member opposite the weld.1.7.3. Surveying or field dimensioning of an existing structure is not within the scopeof work that is provided by either the Fabricator or the Erector. Such surveyingor field dimensioning, which is necessary for the completion of Shop and Erection Drawings and fabrication, shall be performed and furnished to theFabricator in a timely manner so as not to interfere with or delay the work of theFabricator or the Erector.1.7.4. Abatement or removal of Hazardous Materials is not within the scope of workthat is provided by either the Fabricator or the Erector. Such abatement orremoval shall be performed in a timely manner so as not to interfere with ordelay the work of the Fabricator and the Erector.1.8. Means, Methods and Safety of Erection1.8.1. The Erector shall be responsible for the means, methods and safety of erectionof the Structural Steel frame.1.8.2. The Structural Engineer of Record shall be responsible for the structuraladequacy of the design of the structure in the completed project. The StructuralEngineer of Record shall not be responsible for the means, methods and safetyof erection of the Structural Steel frame. See also Sections 3.1.4 and 7.10.SECTION 2. CLASSIFICATION OF MATERIALS2.1. Definition of Structural SteelStructural Steel shall consist of the elements of the structural frame that areshown and sized in the structural Design Drawings, essential to support thedesign loads and described as:Anchor Rods that will receive Structural Steel.Base plates.Beams, including built-up beams, if made from Standard Structural Shapes and/or plates.Bearing plates.Bearings of steel for girders, trusses or bridges.Bracing, if permanent.Canopy framing, if made from Standard Structural Shapes and/or plates.Columns, including built-up columns, if made from Standard Structural Shapes and/or plates.Connection materials for framing Structural Steel to Structural Steel.Crane stops, if made from Standard Structural Shapes and/or plates.Door frames, if made from Standard Structural Shapes and/or plates and if part of the Structural Steel frame.Edge angles and plates, if attached to the Structural Steel frame or steel (open-web) joists.Embedded Structural Steel parts, other than bearing plates, that will receive Structural Steel.Expansion joints, if attached to the Structural Steel frame.Fasteners for connecting Structural Steel items: permanent shop bolts, nuts and washers; shop bolts, nuts and washers for shipment; field bolts,nuts and washers for permanent Connections; and, permanent pins.Floor-opening frames, if made from Standard Structural Shapes and/or plates and attached to the Structural Steel frame or steel (open-web)joists.Floor plates (checkered or plain), if attached to the Structural Steel frame.Girders, including built-up girders, if made from Standard Structural Shapes and/or plates.Girts, if made from Standard Structural Shapes.Grillage beams and girders.Hangers, if made from Standard Structural Shapes, plates and/or rods and framing Structural Steel to Structural Steel.Leveling nuts and washers.Leveling plates.Leveling screws.Lintels, if attached to the Structural Steel frame.Marquee framing, if made from Standard Structural Shapes and/or plates.Figure C-5.1. Mill tolerances on the cross-section of a W-shape.Figure C-6.1. Illustration of the tolerance on camber for fabricated trusses with specified camber.。
美国钢结构桥梁设计规范(ANSI-AISC-360-05)
美国钢结构桥梁设计规范(ANSI-AISC-
360-05)
该文档旨在为美国的钢结构桥梁设计提供指导和规范。
在美国，桥梁的设计必须遵循一系列的规定和标准，以确保其安全性和可靠性。
概述
本文档基于美国国家标准协会（ANSI）发布的“美国钢结构桥
梁设计规范(ANSI-AISC-360-05)”。
该规范提供了详细的设计准则，包括荷载计算、结构分析、材料规范、构件设计等方面内容。
设计准则
1. 荷载计算：根据桥梁所承受的不同荷载类型（如车辆荷载、
风荷载等），进行准确的荷载计算。
该规范提供了相应的荷载系数
和计算方法。
2. 结构分析：进行静力和动力分析，以评估桥梁在不同荷载情
况下的响应和变形。
该规范提供了结构分析的方法和要求。
3. 材料规范：规定了适用于钢结构桥梁的材料要求，包括钢材
的强度、可塑性和耐久性等方面。
4. 构件设计：根据荷载计算和结构分析的结果，进行桥梁各构
件的设计。
该规范提供了构件设计的准则和建议。
安全性和可靠性
该规范的设计准则旨在确保桥梁的安全性和可靠性。
通过合理
的荷载计算、强度评估和结构分析，可以预测和控制桥梁在使用过
程中可能发生的变形、破坏和失效情况，从而保证桥梁的安全使用。
结论
美国钢结构桥梁设计规范(ANSI-AISC-360-05)是美国桥梁设计
的重要参考依据。
它提供了全面的设计准则，确保桥梁的结构安全
和可靠性。
设计人员应严格按照该规范进行设计，以确保桥梁的功能和性能符合要求。
美国钢结构建筑设计规范
美国钢结构建筑设计规范
一、美国钢结构建筑设计总体要求
1、钢结构建筑设计应符合国家有关法律、法规、标准和有关建筑规范。
2、钢结构建筑形式应结合建筑形式、结构形式、功能和经济要求，
确定合理的形式和结构布局，确保结构的安全可靠。
3、钢构件的设计应根据结构形式、受力要求和几何尺寸，选择最优
的节点、连接和尺寸，选用合理的制造工艺和材料；
4、建筑形式和结构重要的构件均应经结构计算，经结构校核和结构
检验，确保结构的安全可靠。
5、建设过程中，严格按照规范设计的施工图纸，细致把控施工过程，确保建筑的安全性、稳定性和可靠性。
二、美国钢结构建筑设计技术要求
1、结构计算
对钢构件及节点、连接的荷载和构件变形特性，进行计算，确保结构
的安全可靠，满足各荷载状态的受力要求。
2、结构校核
对计算、检验及施工中容许的受力状态及变形量进行校核，确认构件
符合设计要求，确保结构的安全可靠。
3、结构检验
在构件制作和施工过程中，对材料性能、形状精度、焊接质量、节点、连接要求等，进行检验，确保结构的安全可靠。
美国规范AISC360_05对钢管混凝土构件设计的规定_刘大林
（当Ｐ ｅ≥０．４４Ｐ ０时） 或Ｐ ｎ＝ ０．８７７Ｐ ｅ（当Ｐ ｅ＜０．
４４Ｐ ０ 时 ）， 其 中
，
，
，Ｋ Ｌ 为构件的计
算长度。ＡＩＳＣ ３６０－０５规定轴压钢管混
凝土构件的抗力折减系数为 ０．７５，安全系
数为 ２．００，据此可以确定构件的设计承载
力或容许承载力。
２．２ 轴拉承载力
以往 ＡＩＳＣ 各版本的规范均没有明确
以计算组合截面的轴压承载力 （Ｐ ０），该方 法认为组合截面的轴压承载力为钢管和混
凝土的塑性承载力之和：
，其中 Ｃ１＝ ０．８５（矩形钢管 混凝土构件）或Ｃ１＝ ０．９５（圆形钢管混凝土构 件） 以考虑圆钢管的约束引起的混凝土强
度提高。确定轴压构件的承载力应考虑
构件长细比的影响，规范规定轴压构件
的极限承载力（Ｐ ｎ ）为
等，是良好的防腐材料。但该材料对基 层的喷砂处理、底漆、中层漆、面漆的 刷涂等有很高的要求（见表二 钢内筒 防 腐 质 量 要 求 ）， 因 此 监 理 工 程 师 将 钢 内筒的防腐工序处理作为旁站监理的重 点 ， 制 定 了 《 防 腐 施 工 质 量 检 查 卡 》， 对每一节内筒的防腐制作的全过程都进行 了监督检查并记录。
２．２ 安全控制 钢内筒的安装工作主要在混凝土外筒 内部，具有吊装重量大、吊装时间长、施 工空间狭小、高空作业等特点，对安全控 制提出了更高的要求。安全监理工程师首 先对整个烟囱的施工流程、工艺进行分析， 对危险源进行Ｌ Ｅ Ｃ评价（Ｌ －事故或危险事 件发生可能性；Ｅ －暴露于危险环境的频 率；Ｃ －危险严重度），确定了重点安全监 控点包括钢内筒的吊装及高空工作等高风 险工作。 除了定期检查吊具、安全防护用品 等常规安全工作外，监理工程师还填写 《 安 全 监 督 检 查 卡 》， 按 照 危 险 源 评 价 中的风险等级逐项检查，将工作做到细
美国国家标准建筑钢结构规范中轴心受压柱、受弯和压弯构件的稳定设计
CH EN Ji
( Colleg e o f Civ il Engineering , Xican U niver sit y of A rchitect ur e & T echnolog y, X ican 710055, China) CHEN Ji: chenji- jichen@ 163. com
Keywords: flexura-l torsional buckling; effective r adius of gy ration; resistance factor; residual str ess; plate gir der; w eb plastification factor
不安全, 按照 AN SI/ A IS C 360 - 05 的规定, 此时 式( 5) 中
的等效弯矩系数 可偏于 安全 地用 Bb = 1. 0, 而在 式( 6) 中 只需将其中的根号项取为 1. 0 即可。验 算梁整体 稳定的
公式为:
第3期
美国国家标准建筑钢结构规范中轴心受压柱、受弯和压弯构件的稳定设计
M cr =
Bb
Mp -
(Mp -
Mr
)
ly lr -
lp lp
[ Mp
( 5)
在弹性阶段, 即当 ly > lr 时, 非 均匀受 弯梁的临 界弯
矩为:
M cr =
Bb
P2 E W x ( l y / rts ) 2
1 + 0. 078 I t l y 2 W xh r ts
( 6)
在塑性阶段, 式( 5) 中梁侧向长度的限值为:
1. 25M max 2. 5M max + 3M A + 4M B +
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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。
在美国印刷发行钢结构建筑设计规范2005年3月9日发布美国钢结构协会献辞Lynn S. Beedle教授本AISC 规范的出版得益于Lynn S. Beedle博士，Lehigh 大学著名的教授。
Lynn S. Beedle 博士在Lehig h 大学从事教育工作已有41年的时间，并且荣获了大量的专业及教育工作奖状，包括1973T.R.Higgins奖状和AISC 的2003 Geerhard Haaijer 奖状。
他是几个AISC规范版本的主要制订人员，并且长期担任AISC规范委员会成员。
他在开发塑性设计方法和实施AISC规范方面起到了相当大的作用。
他担任结构稳定性研究委员会主任长达25年，并且在处理和解决各种稳定性问题和开发理性设计规范方面起到了决定性的使用，而且其中的很多问题和方法已经收入AISC规范中。
1969年，他创建了高层建筑及城市居住环境委员会，并且成功地将建筑原理、工程结构、施工、环境、社会和政治要素很好地融入每项大型高层建筑项目中。
他积极参与这种工作直到2003年去世，享年85岁。
他对钢结构建筑设计和施工的贡献，将会永远地铭刻在AISC中，并且同样地铭记于：钢材工业和结构工程专业领域中。
想要获得更多的有关Lynn S. Beedle博士的生平事迹和相关成就，请参见由Mir Ali编著，并且由高层建筑及城市居住环境委员会出版发行（2004）的《摩天大楼分析方案专家：Lynn S. Beedle ——传奇的人生》。
序言（本序言不属于ANSI/AISC360-05，钢结构建筑规范的组成部分，而是仅用于提供信息的目的而包括在内。
）本规范根据过去成功的使用案例、先进的知识结构和设计实践经验而予以制。
2005年的美国钢结构协会制订的钢结构规范首次提供了一种综合性的ASD《钢结构建筑设计规范：容许应力设计法》和LRFD《钢结构建筑设计规范：荷载和抗力系数设计法》的处理方法；因此本规范合并取代早期用于分别处理这两种设计方法的相关规范。
按照本规范章节B的规定，可以按照ASD 或LRFD中的相关规定进行相关设计。
本规范作为一种协议性的文件已经成为一种开发手段，并且提供一种适用于钢结构建筑及其它结构建筑设计时的统一性的惯用方法。
本规范的目的在于，提供一种日常作用的设计标准，而不是提供一种只适用于不是经常遇到的问题的特定标准，并且这种设计标准可以适用于整个结构性设计的所有范畴。
.本规范是由具有广博经验及高度专业性的结构工程师组成的委员会所形成的一致意见的结果，并且这些工程师代表了整个美国地域范围内的工程师。
这个委员会几乎包括了相当数量的私自经营及规范化的工程标准制订机构，其中的工程师涉及到科研和教育工作，并且这些工程师受雇于制造和生产钢材的相关公司。
在此，也同时感谢那些50多名分别在10年工作委员会协助工作的专业志愿者所做出的贡献和协助性的工作。
本规范中的相关符号、术语及附录部分为本规范的整个组成部分。
在本规范中已经提供的一种非强制性的注释说明部分只提供有关规定的背景知识内容，并且鼓励用户予以咨询和利用。
另外，在整个规范中分别配置了各种便于使用的注释部分内容，以便于在应用本规范的相关规定时，为用户提供明确的和实用性的指导工作。
正如在本序言之前中有关放弃声明的相关说明性的内容所述，相关使用人员必须注意到，在使用本规范中所适用的相关数据或建议时，必须运用相应的专业判断能力来具体应用本规范的相关规定。
本规范的核准委员会的组成人员如下：James M. Fisher, Chairman Roger E. Ferch, Vice Chairman Hansraj G. Ashar William F. Baker John M. Barsom William D. Bast Reidar Bjorhovde Roger L. Brockenbrough Gregory G. Deierlein Duane S. Ellifritt Bruce R. Ellingwood Michael Engelhardt Shu-Jin Fang Steven J. Fenves John W. Fisher Timothy P. Fraser Theodore V. Galambos Louis F. Geschwindner Lawrence G. Griffis John L. Gross Tony C. HazelMark V. HollandLawrence A. Kloiber Roberto T. LeonStanley D. LindseyJames O. MalleyRichard W. Marshall (deceased) Harry W. MartinDavid L. McKenzieDuane K. MillerThomas M. MurrayR. Shankar NairJack E. PetersenDouglas A. Rees-Evans Robert E. Shaw, Jr.Donald R. ShermanW. Lee ShoemakerWilliam A. Thornton Raymond H. R. TideCynthia J. Duncan, Secretary本规范委员会由衷地感谢下列为制订该项文件做出贡献各个工作委员会成员：Farid Alfawakhiri Georges Axmann Joseph Bohinsky Bruce Butler Charles Carter Robert Dexter (deceased) Carol Drucker W. Samuel Easterling Michael Engestrom M. Thomas Ferrell Christopher Foley Arvind Goverdhan Jerome Hajjar Tom Harrington James Harris Steven Herth Todd Helwig Richard Henige Christopher Hewitt Ronald Hiatt Keith Hjelmstad Socrates Ioannides Nestor Iwankiw Richard Kaehler Dean Krouse Barbara Lane Jay Larson Michael Lederle Kevin LeSmith J. Walter Lewis Daniel Linzell LeRoy Lutz Peter Marshall Brian Meacham Saul Mednick James MilkeHeath Mitchell James Swanson Jeffrey Packer Emile Troup Frederick Palmer Chia-Ming Uang Dhiren Panda Sriramulu Vinnakota Teoman Pekoz Robert Weber Carol Pivonka Donald White Clinton Rex Robert WillsJohn Ruddy Ronald Ziemian David Samuelson Sergio Zoruba Thomas Schlafly内容目录符号 (17)术语表 (39)第A章总则 (52)A1. 范围 (52)1. 适用于较低的地震级别 (52)2. 适用于较高的地震级别 (52)3. 原子能应用 (53)A2. 所引用的规范及标准 (53)A3. 材料 (56)1. 钢结构材料 (56)1a. ASTM 名称 (56)1b. 未经确认的钢材 (57)1c. 轧制的重型钢材 (57)1d. 组合的重型钢材 (57)2. 钢材铸造煅-造 (58)3. 螺栓、垫圈及螺母 (58)4. 锚定螺杆 (59)5. 填料金属及熔化焊接材料 (59)6. 柱头螺栓剪切连接器件 (59)A4. 结构设计图纸及其技术规格 (60)第B章设计要求 (61)B1. 一般规定 (61)B2. 载荷及其组合 (61)B3. 设计基础 (61).1. 所要求的强度 (62)2. 极限状态 (62)3. 适用于使用载荷和抗力系数的设计（LRFD） (62)4. 适用于使用容许应力设计法（ASD） (62)5. 稳定性的设计 (63)6. 连接构件的设计 (63)6a. 简单的连接构件 (63)6b. 力矩连接构件 (63)7. 工作性能的设计 (64)8. 积水的设计 (64)9. 疲劳设计 (64)10. 防火条件的设计 (64)11. 腐蚀效应设计 (64)12. 管截面（HSS）壁厚设计 (65)13. 毛截面积以及净面积的确定 (65)B4. 局部压曲时的截面分类 (65)1. 未设加劲肋的杆件 (66)2. 加劲肋杆件 (66)B5. 制造、安装及质量控制 (69)B6. 现有结构的评估 (69)第C章稳定性分析与设计 (70)C1. 稳定性设计要求 (70)1. 一般要求 (70)2. 构件稳定性设计要求 (70)3. 系统稳定性设计要求 (71)3a. 支撑框架及剪切墙壁系统 (71)3b. 力矩框架系统 (71)3c.重力框架系统 (71)3d. 组合系统 (71)C2. 所要求的强度的计算 (71)1. 二阶分析的方法 (72)1a. 一般二阶弹性分析 (72)1b. 使用增强性的一阶弹性分析的二阶分析 (72)2. 设计要求 (74)2a.二阶分析设计 (74)2b. 一阶分析设计 (75)第D章受拉杆件的设计 (77)D1. 允许长细比 (77)D2. 张力强度 (77)D3. 面积的确定 (78)1. 毛截面积 (78)2. 净面积 (78)3. 有效的净面积 (79)D4. 组合构件 (79)D5. 插销连接构件 (79)1. 张力强度 (79)2. 尺寸要求 (81)D6. 眼杆 (81)1. 张力强度 (81)2. 尺寸要求 (82)第E章受压构件的设计 (83)E1. 一般规定 (83)E2. 允许长细比及有效长度 (83)E3. 适用于非杆件弯曲拉紧时的受压强度 (84)E4. 适用于非杆件的扭曲及弯曲扭曲拉紧时的受压强度 (85)E5. 单一角度的受压构件 (86)E6. 组合构件 (88)1. 受压强度 (88)2. 尺寸要求 (89)E7. 杆件 (90)1. 杆件加劲系数Qs (91)2. 杆件加劲系数Qa (93)第F章弯曲构件的设计 (95)F1.一般规定 (96)F2. 双重对称紧凑工字形构件及围绕主轴弯曲的槽钢 (97)1. 屈服 (98)2. 侧向扭转压曲 (98)F3. 相对于主轴发生弯曲且具有紧凑腹板及非紧凑或细长型翼缘的双重对称工字形构件 (99)1. 侧向扭转压曲 (100)2. 受压翼缘局部压曲 (100)F4. 其他相对于主轴发生弯曲且具有紧凑腹板及非紧凑翼缘的双重对称工字形构件 1001. 受压翼缘屈服 (101)2. 侧向扭转压曲 (101)3. 受压翼缘局部压曲 (103)4. 抗拉翼缘屈服 (104)F5. 双重对称及单一对称的工字形构件，其细长腹板相对于主轴发生弯曲 (104)1. 受压翼缘屈服 (104)2. 侧向扭转压曲 (105)3.受压翼缘局部压曲 (105)4.抗拉翼缘屈服 (106)F6.工字形构件及围绕其次要轴线弯曲的槽钢 (106)1.屈服 (106)2.翼缘局部压曲 (106)F7. 方形和矩形管截面（HSS）及箱子形状的构件 (107)1. 屈服 (107)2. 翼缘局部压曲 (107)3. 腹板局部压曲 (108)F8. 圆形管截面（HSS） (108)1. 屈服 (108)2. 局部压曲 (108)F9. T字形及双重角钢载荷位于对称平面上 (108)1. 屈服 (109)2. 侧向扭转压曲 (109)3. T字形的翼缘局部压曲 (109)F10. 单角钢 (110)1. 屈服 (110)2. 侧向扭转压曲 (110)3. 支脚局部压曲 (111)F11. 矩形钢筋及圆形杆件 (112)1. 屈服 (112)2.侧向扭转压曲 (112)F12. 非对称的形状 (113)1. 屈服 (113)2. 侧向扭转压曲 (113)3. 局部压曲 (114)F13. 梁及立柱的比例关系 (114)1. 孔洞的缩小 (114)2. 适用于工字形构件的比例限制 (114)3. 覆盖的钢板 (115)4. 组合梁 (116)第G章剪切构件的设计 (117)G1. 一般规定 (117)G2. 具有非加劲或加劲的腹板的构件 (118)1. 标称抗剪强度 (118)2. 横向加劲肋 (119)G3. 张力场作用 (120)1. 有关张力场作用的使用限制 (120)2. 具有张力场作用的标称抗剪强度 (120)3. 横向加劲肋 (121)G4. 单角钢 (121)G5. 矩形管截面（HSS）及箱子构件 (121)G6. 圆形管截面（HSS） (122)G7.单一与双重对称形状内的弱轴剪切应力 (122)G8. 具有腹板开口的梁及立柱 (123)第H章组合应力及其扭转构件的设计 (124)H1. 受到弯曲及轴向应力作用的双重及单一对称构件 (124)1. 受到弯曲及轴向应力作用的双重及单一对称构件 (124)2. 双重及单一对称弯曲及受拉杆件 (125)3. 在单一轴线弯曲及受压时的双重对称构件 (126)H2. 非对称的及其它受到弯曲及轴向应力作用的构件 (127)H3. 在扭转及组合扭转、弯曲、剪切和/或轴向应力作用下的构件 (128)1. 圆形及矩形管截面（HSS）的扭曲强度 (128)2. 管截面（HSS）承受组合扭转、剪切、弯曲及轴向应力作用的构件 (129)3.在扭转及组合应力作用下的非管截面（HSS）构件的强度 (130)第I章合成构件的设计 (131)I1. 一般规定 (131)1. 合成截面的标称强度 (131)1a. 塑性应力分布方法 (131)1b. 应力兼容方法 (132)2. 材料限制性 (132)3. 剪切连接器件 (132)I2. 轴向构件 (132)1. 外包组合柱 (133)1a. 限制性规定 (133)1b. 受压强度 (133)1c. 张力强度 (134)1d. 抗剪强度 (134)1e. 载荷转移 (135)1f. 具体要求 (135)1g. 柱头螺栓剪切连接器件的强度 (136)2.填充的组合柱 (136)2a. 限制性规定 (136)2b. 受压强度 (136)2c. 张力强度 (137)2d.抗剪强度 (137)2e. 载荷转移 (137)2f. 具体要求 (137)I3. 弯曲构件 (138)1. 概述 (138)1a. 有效宽度 (138)1b. 抗剪强度 (138)1c. 施工时的强度 (138)2. 具有剪切连接器件的混合梁的强度 (138)2a. 正的弯曲强度 (138)2b. 负的弯曲强度 (139)2c. 具有成型的钢板的混合梁的强度 (139)2d. 剪切连接器件 (140)3. 混凝土包装的及填充的构件的弯曲强度 (143)I4. 组合的轴向应力及弯曲 (144)I5. 特殊的情形 (144)第 J 章连接设计 (145)J1. 总则 (145)1. 设计基础 (145)2. 简单连接 (145)3. 连接力矩 (146)4. 带有支承连接的受压构件 (146)5. 大型材钢的接合 (146)6. 主梁的处理和焊缝检查孔 (146)7. 焊缝和螺钉的布置 (147)8. 螺钉与焊缝的结合 (147)9. 高强度螺钉与铆钉的结合 (147)10. 对螺钉和焊接头的限制 (147)J2. 焊缝 (148)1 坡口焊 (148)1a. 有效面积 (148)1b. 局限性 (150)2. 圆角焊缝 (151)2a. 有效面积 (151)2b. 局限性 (151)3 塞焊焊缝和槽焊焊缝 (153)3a. 有效面积 (153)3b. 局限性 (153)4. 强度 (153)5. 组合焊接 (157)6. 焊料要求 (157)7. 混合焊缝金属 (158)J3. 螺栓部件和螺纹部件 (158)1. 高强螺栓 (158)2 尺寸和孔洞的使用 (161)3 最小空间 (162)4 最小边沿距离 (162)5 最大空间和边沿距离 (162)6 螺栓部件和螺纹部件的张力和抗剪强度 (164)7 结合张力与承受连接剪切面 (165)8. 摩擦型连接的高强螺栓 (165)9 摩擦型连接的组合张力及剪力 (166)10. 螺栓孔的承压强度 (167)11. 专用扣件 (168)12. 张力扣件 (168)J4. 构件和连接元件的受侵袭元件 (168)1. 受拉部件强度 (168)2. 受切部件强度 (169)3 组合抗剪强度 (169)4 受压部件强度 (169)J5. 垫板 (170)J6 拼接处 (170)J7 承压强度 (170)J8 柱基及混凝土承压 (171)J9 地脚螺栓及嵌入 (172)J10 有组合力的翼缘和腹板 (172)1 翼缘局部弯曲 (172)2 腹板局部屈服 (173)3 腹板压屈 (173)4 腹板侧移挫屈 (174)5 腹板受压屈曲 (175)6 节间腹板区剪力 (176)7 梁和立柱的无框架端 (177)8 附加加劲肋对组合力的要求 (177)9 附加复板加劲板对组合力的要求 (177)第K章管截面杆件和箱构件连接的设计 (179)K1 组合力在管截面杆件 (179)1 参数定义 (179)2 使用范围 (180)3 组合力的横向分散 (180)3a 圆形管截面杆件的标准 (180)3b 矩形管截面杆件的标准 (180)4. 组合力纵向的分散在管截面杆件直径或宽度的中心，是管截面杆件轴的垂直线。