中空钢结构载荷和阻力系数-中文翻译版

1.Leabharlann 总则1.1. 范围本规范旨在被用于建筑物结构构件圆形和矩形的空心钢结构材截面（管截面 HSS）设 计。管截面是： （1）棱柱结构形状，和（2）管符合几何公差、拉伸的要求和一个标准规范 的化学要求的标准规范。 矩形管截面包括有圆角的正方形和矩形截面， 在合适的容许差值规 范。只有非增强型非复合管截面适用于本规范。 本规范包括符号列表。 本规范制定基于美国钢结构设计协会《钢结构建筑载荷和阻力系数设计规范》 （AISC， 1999）, 以下简称 LRFD 规范。在某些情况下，从 LRFD 规范采用的标准已被修改，以无量 纲形式出现， 并直接应用于矩形管截面， 其中有两个接连板。 对于不包括在本规范的情况下， 在 LRFD 规范中的标准应适用。在地震应用，管截面的设计应满足 AISC 抗震规定的钢结构 建筑（AISC，1997 年）和地震规定补编第二版（AISC，2000）的要求。
符号
右边一栏目中的章节编号为首次使用符号所在位置的章节编号。 符号定义章节 A 用来计算有效面积 , in.2 (mm2) 2.1 Ag 构件横截面的毛截面积 Gross area of cross-section, in.2 (mm2) 弦杆的毛截面积 Chord gross area, in.2 (mm2) 9.4 Ae 拉杆有效面积, in.2 (mm2) 2.1 An 净面积, in.2 (mm2)2.1 Aw 腹板面积, in.2 (mm2) 5.3 B 矩形构件管截面总宽度, in. (mm)1.3 Bb 矩形管截面支杆桁架连接处总宽度,in.(mm) 9.2 C 管截面扭力常数 6. D 圆形管截面构件的外部直径, in. (mm)2.1 Db 圆形管截面支杆桁架连接处外部直径, in. (mm)9.4 E 弹性模数, ksi (MPa) 2.2.1 Fcr 临界曲应力 Critical stress for column buckling, ksi (MPa) 4.2 Fn 矩形管截面剪切阻力标称应力, ksi (MPa) 5.2 Fu 管截面构件的特定最小抗拉强度, ksi (MPa) 3.1 Fy 管截面构件的特定最小屈服应力, ksi (MPa) 2.2.1 Fy1 管截面构件焊接部分的特定最小屈服应力 ksi (MPa) 8.1 Fyb 管截面构件支杆桁架连接处的特定最小屈服应力 n, ksi (MPa) H 矩形管截面构件总高度, in. (mm)1.3 Hb 矩形管截面构件支杆桁架连接处总高度, in. (mm) 9.2 K 受压构件有效长度因数 4.1 Lb 无支撑长度, in. (mm) 5.1 Lpd 塑性分析时的限制侧面无支撑长度 in. (mm) 5.3 Mn 标称弯曲强度, kip-in. (N-mm) 5.1 Mp 截面瞬间塑性 Plastic moment of section, kip-in. (N-mm) 5.1 Mr 截面瞬间屈服 Yield moment of section, kip-in. (N-mm) 5.1 Mu 要求弯曲强度, kip-in. (N-mm) 7.1 Mur 圆形管截面构件需要产生的弯曲强度, kip-in. (N-mm) 7.1 N 在集中应力下沿管截面长度方向的支承长度, in. (mm) 8.1 Pn 标称轴向强度(N) 2.2.1 Pu 要求轴向强度(N) 4.2 Py 轴向屈服载荷(N) 2.2.1 Q 有效面积因数 4.2 Q f 管截面连接构件压缩载荷阻力降低系数,桁架连接参数 9.4 Qq 桁架连接参数 9.4 Qβ 桁架连接参数 9.4 R f 暴露管截面构件风力折减系数 1.3 Rn 管截面连接构件标称阻力, kips (N) 8.
1.2. 材料
1. 钢结构
管截面材料必须提供足够的证据以便能够证明符合以下 ASTM 标准中的一种标准的相 关规定。 钢管、钢筋、热浸、镀锌、焊接和无缝标准规范， ASTM A53/A53M-99b Gr. B 圆形与异型冷成型焊接及无缝碳素钢结构管标准规范, ASTM A500-99 热成型焊接及无缝碳素钢结构管标准规范, ASTM A501-99 热成型焊接和无缝高强度低合金钢结构管标准规范, ASTM A618-99 冷成型焊接与无缝高强度，低合金结构钢管与增强耐大气腐蚀性标准规范 , ASTM A847-99a 由制作者或合格的检测实验室做测试，符合 ASTM A370，试验方法和定义钢制品机械 测试的要求和管理规范认证化磨测试报告或认证报告应构成足够的证据符合上述的 ASTM 标准之一。 如果有要求， 制作者应提供一份申明书， 说明该结构钢提供符合规定的等级要求。
版权 × c 2001
由 美国钢结构设计协会 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 对美国钢结构设计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。
对照参考钢结构载荷及阻力设计规范
此表提供了本规范中交叉引用到 1999 年 12 月 27 日颁布的钢结构建筑载荷与阻力系数设计 规范中的相关章节及附录。 2000 中空钢结构设计规范 1999 载荷与阻力系数设计规范 1.1 范围 A1 1.2 材料 – 1. 钢结构 A3.1 2. 设计壁厚 – 1.3 载荷及其组合 A4 2.1 受拉杆件的有效面积 B3 2.2 局部压曲 – 1. 钢杆截面分类 B5.1 2. 塑性分析设计 B5.2 3. 地震应用设计 – 2.3 允许宽厚比 B7 3.1 设计张力强度 D1 4.1 有效长度及允许细长比 E1 4.2 设计受压强度应用 B5 5.1 设计抗弯曲强度应用 F1.1 5.2 设计抗剪强度 F2 5.3 塑性分析设计 F1.3 5.4 地震应用设计 – 6. 扭转构件 H2 7.1 在组合弯曲及轴向应力作用下的构件设计 H1 7.2 在组合扭转、剪切、弯曲和/或轴向应力作用下的构件设计 H2 8. 管截面的集中应力 K1 9.1 连接和紧固件的一般规定 J1, J3 9.2 焊缝 J2 9.3 其他连接要求 – 1. 剪切断裂强度 Shear Rupture Strength J4.1 2. 张力断裂强度 Tension Rupture Strength J4.2 3. 冲剪断裂强度 Punching Shear Rupture Strength – 4. 偏心连接 Eccentric Connections J5.1 9.4 管截面杆件到管截面杆件的桁架连接 – 10. 管截面杆件制作基本要求 M
2.1
9.4
S 截面弹性模量 Elastic section modulus, in.3 (mm3) 5.1 Seff 薄壁矩形管截面有效截面弹性模量, in.3 (mm3)5.1 Tn 标称扭转强度 Nominal torsional strength, kips (N) 6.1 Tu 要求扭转强度 Required torsional strength, kips (N) 7.2 U 剪切滞后因数,桁架连接参数 parameter used for truss connections 2.1 Vn 标称抗剪强度 Nominal shear strength, kips (N) 5.2 Vu 要求抗剪强度 Required shear strength, kips (N) 7.2 Z 塑性截面模量 Plastic section modulus, in.3 (mm3) 5.1 a 必要恒定剪切应力梁长度 Length of essentially constant shear in a beam, in. (mm) 5.2 b 矩形管截面翼缘平面宽度，可看作为 B-3t, in. (mm) 2.2.1 b1 被焊接到管截面上的连接元件或板的宽度,in. (mm) 8.1 beoi 桁架连接参数 9.4 bgap 桁架连接参数 9.4 c 矩形管截面的支杆连接桁架弯曲常数... 9.4 d 螺栓直径, in. (mm)9.1 f 应力, ksi (MPa) 4.2 g 位于支杆构件底部之间的间隙，并使用间隔 K 型连接器件, in. (mm) 9.4 h 矩形管截面侧面的平面宽度，可看为 H-3t , in. (mm) 2.2.1 k 从集中应力点到管截面临界截面的距离, in. (mm) 8.1 l 部件长度, in. (mm)2.3 l 连接件长度, in. (mm) 2.1 r 旋转半径, in. (mm)2.3 ry 围绕 y-轴旋转时的半径, in. (mm) 5.1 t 管截面设计壁厚，在 1.2 节已给出, in. (mm) 2.2.1 t1 焊接于管截面上的板或连接件厚度,in. (mm) 8.1 tb 管截面支杆构件的设计壁厚, in. (mm)9.4 x¯ 剪切滞后偏心率, in. (mm) 2.1 α 桁架连接参数 9.4 β 桁架连接参数 9.4 βeff 桁架连接参数 9.4 βeop 桁架连接参数 9.4 βgap 桁架连接参数 9.4 γ 桁架连接参数 9.4 φ 阻力因数 ε 桁架连接参数 9.4 λ 壁面宽厚比 2.2.1 λc 支柱长细比 4.2 λp 紧凑型截面最大壁面宽厚比 2.2.1 λr 非紧凑型截面最大壁面宽厚比 2.2.1 δ 桁架连接参数 9.4
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前言