美国结构设计规范简介

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1、Preparedby:杨春晖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2一、主要结构设计规范体系介绍3荷载规范ASCE7简介ASCE:AmericanSocietyofCivilEngineers(美国土木工程师学会）ASCE7-05MinimumDesignLoadsforBuildingandOtherStructures包括: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

2、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ASCE7简介（接上）荷载组合方式Strengthdesign：Allowablestressdesign：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1.0.5荷载规范ASCE7（接上）6混凝土规范ACI318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ACI:AmericanConcreteInsitute(美国混凝土学会）ACI31

3、8是美国混凝土学会的一个分会，负责通用的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7钢结构设计规范AISC360AISCAmericanInstituteofSteelConstruction（美国钢结构学会）AISC360-05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（13thManual)；ASD规范是AISC于1989年出版，也是最后一本ASD

4、钢结构设计规范(ASD9thManual)AISC341-05是一本单独的钢结构抗震设计规范（SeismicManual)AISC官方网站：www.aisc.org8二、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91.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AISC341钢结构抗震规范；且不是核电设施；材料要求：钢材：全部采用ASTM标准一般结构钢,钢板:ASTMA36(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

5、;A325（8.8级）A490（10.9级）;垫片:F436；螺母：A194，A56310设计要求承载力设计要求：Ru≤ΦRn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（SimpleConnection）刚接（MomentConnection）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、腐蚀设计要求等详见规范第B章节1.总的设计要求（继续）11宽厚比，高厚比的要求：截面分类:COMPACT;NON-COMPACT;SLENDERNESS.AISC允许局

6、部屈曲1.总的设计要求（继续）122.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）132.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（MomentFrame）;重力框架（GravityFraming）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（EffectiveLengthMethod）；直接分析法（DirectAnaly

7、sisMethod)；一阶弹性分析（First-orderAnalysisMethod)14稳定设计方法对比152.整体稳定设计要求（继续）限制条件：二阶/一阶位移比Δ2nd/Δ1st：Theratioofsecond-orderdrifttofirst-orderdriftcanberepresentedbyB2。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2.5GB50017里同样有：16P-Delta效应17二阶弹性分析方法一阶弯矩放大法‘B1-B2“法：GB的公式类似，但缺少B1

8、系数：其中Cm为等效弯矩系数类似B1的系数出现在：18直接分析法和有效长度法19分析流程：203.构件稳定设计受拉构件验算