美国ANSI-AISC SSPEC-2002《钢结构建筑抗震设计规定》1

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中、美、欧三国抗震规范对比

中、美、欧三国抗震规范对比
中国规范GB50011,不管结构类型和延性如何,其 设计反应谱均取为小震弹性谱。由上图可见,对于钢 筋混凝土框架结构,中国规范的小震反应谱(亦即设 计反应谱)与欧洲规范的中等延性等级的设计反应谱 相当,明显大于高等延性等级的设计反应谱。
六、算例和结论
算例(5层钢筋混凝土框架结构)
层高3.5m,板厚120mm,8度(0.20g),一组,II类场地,楼面均布活荷载 2.5kN/m2,附加恒载1.8kN/m2,混凝土C30,钢筋fy=360Mpa,fyv=210Mpa。
美国IBC2003
• A-F类场地 • 波速测深30米 • 基岩700~1500米/秒
欧洲prEN1998
• A-E, S1,S2类场地 • 波速测深30米 • 基岩800米/秒
中美规范场地分类换算关系
vs(m/s) 1524
762
II
366 183
03
15
50
A
B
C
D
E
dov(m)
中欧规范场地分类换算关系
4423
2250
2250
2250
2250
1.77% 0.9%
0.9%
0.9%
0.9%
1071
773
615
727
572
0.78% 0.56% 0.45% 0.53% 0.42%
算例结论
• 与IBC-2003相比:对于延性较小的结构,IBC-2001 偏于保守;对于延性较大的结构,GB50011-2001 偏于保守;对于延性适中的结构,两本规范是相当 的。
2.5 TC q T
ag
ag
S
2.5 q
TCTD T2
ag
0 T TB TB T TC

钢结构设计规范

钢结构设计规范

钢结构设计规范
钢结构设计规范是指用于指导钢结构设计的标准和规定的
文件。

不同国家和地区有不同的钢结构设计规范,以下是
一些常见的国际和国家钢结构设计规范:
1. SC(美国钢结构协会)规范:适用于美国的钢结构设计,包括ASD(允许应力设计)和LRFD(极限状态设计)两
种设计方法。

2. Eurocode(欧洲设计规范):适用于欧洲的钢结构设计,包括使用FRP材料的设计。

3. JGJ 81-2002《建筑结构设计规范钢结构》:中国国家标准,适用于中国的钢结构设计。

4. GB 50017-2017《钢结构设计规范》:中国国家标准,是对JGJ 81-2002的修订和更新。

这些规范中包含了关于钢结构设计的各种要求和计算方法,包括荷载计算、结构分析、构件设计、连接设计等内容,
确保钢结构的安全性和可靠性。

根据不同的规范,还有相
应的设计手册和软件工具可供使用。

设计师应该根据具体
的项目要求和地区标准选择和应用适当的设计规范。

建筑抗震设计规范GB50011-2001

建筑抗震设计规范GB50011-2001

建筑抗震设计规范GB 50011-2001主编部门:中华人民共和国建设部批准部门:中华人民共和国建设部施行日期: 2002年1月1日关于发布国家标准《建筑抗震设计规范》的通知建标[2001]156 号根据我部《关于印发1997 年工程建设标准制订修订计划的通知》(建标[1997]108号)的要求,由建设部会同有关部门共同修订的《建筑抗震设计规范》,经有关部门会审,批准为国家标准,编号为GB50011-2001,自2002 年1 月1 日起施行。

其中,1.0.2、1.0.4、3.1.1、3.1.3 3.3.1、3.3.2、3.4.1、3.5.2、3.7.1、3.8.1、3.9.1、3.9.2、4.1.6、4.1.9、4.2.2、4.3.2、4.4.5、5.1.1、5.1.3、5.1.4、5.1.6、5..5、 5.4.1、5.4.2、6.1.2、6.3.3、6.3.8、6.4.3、7.1.2、7.1.5、7.1.8、7..4、7.2.7、7.3.1、7.3.3、7.3.5、7.4.1、7.4.4、7.5.3、7.5.4、 8.1.3、8.3.1、8.3.6、8.4.2、8.5.1、10.1.3、10.2.5、10.3.3、12.1.2、12.1.5、12.2.1、12.2.9为强制性条文,必须严格执行。

原《建筑抗震设计规范》GBJ11-89以及《工程建设国家标准局部修订公告》(第1 号)于2002 年12 月31 日废止。

本标准由建设部负责管理,中国建筑科学研究院负责具体解释工作,建设部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。

中华人民共和国建设部2001年7月20日前言本规范是根据建设部[1997]建标第108 号文的要求,由中国建筑科学研究院会同有关的设计、勘察、研究和教学单位对《建筑抗震设计规范》GBJ11-89 进行修订而成。

修订过程中,开展了专题研究和部分试验研究,调查总结了近年来国内外大地震的经验教训,采纳了地震工程的新科研成果,考虑了我国的经济条件和工程实践,并在全国范围内广泛征求了有关设计、勘察、科研教学单位及抗震管理部门的意见,经反复讨论、修改、充实和试设计,最后经审查定稿。

钢结构设计总说明

钢结构设计总说明

钢结构设计总说明一、工程概况1、图中标注的尺寸除标高和总平面图以米(m)为单位外,其它尺寸均以毫米(mm)为单位。

2、本工程为安徽一钢结构厂房,轴线面积为2453.6平方米。

3、本工程结构安全等级为二级。

4、本工程生产火灾危险性为类,其耐火等级为二级。

5、本工程采用STS软件进行钢结构计算。

二、规范(一)本钢结构工程设计遵循(或参照)下列设计规范:1、《钢结构设计规范》GB50017-20032、《建筑结构荷载规范》GB50009-20013、《建筑抗震设计规范》GBJ50011-20014、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-20025、《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102:20026、美国《AISC》(参照)1989年版7、美国《MBMA》(参照)1996年版(二)本钢结构工程制作应遵循(或参照)下列施工规范1、《钢结构工程施工及验收规范》GB50205-20012、《建筑钢结构焊接规程》JGJ81-913、美国《AWS》(参照)1996年版(三)本钢结构工程安装应遵循下列施工规范1、《建筑工程质量验收统一标准》GB50300-20012、《钢结构工程质量及验收规范》GB50205-2001(四)本钢结构工程材料应遵循下列材料规范1、《碳素结构钢》GB/T17002、《低合金结构钢》GB/T15913、《钢结构用扭剪型高强螺栓连接副技术条件》GB3632-954、《焊接用钢丝》GB1300-775、《碳钢焊条》GB5117-956、《低合金钢焊条》GB5118-95三、荷载1、屋面恒荷载:檩条+单层彩色钢板+0.35=0.35KN/m22、屋面活荷载:0.35KN/m2,屋面梁吊挂荷载:无3、基本风压:0.40KN/m2,地面粗糙度类别B类4、基本风压:0.46KN/M25、地震:抗震设防烈度六度6、吊车:无吊车四、材料1、本钢结构工程梁、柱、(翼缘、腹板)主要采用Q235B,梁连接端头板均采用Q235B。

比较与转换(中美抗震规范)

比较与转换(中美抗震规范)
设防目标(包括重现期)
地震分组(震源类型) 周期 地震烈度(地震分区) 地震动参数区划图(地震分区图) 反应谱曲线 地震作用设计方法
第一部分 地震规范基本概念介绍
建(构)筑物设防类别(或风险级别)
标准 类别
GB50011
UBC
使用经批准的地震
甲类
安全性评价的结果 且高于本地区的设
重要设施
《Uniform Building Code 》 UBC-1997 (地方性)
UBC-1997
美国的东南部
国际南方建筑法 规委员会
美国的西部
国际建筑公务员 委员会
IBC 《 International Building Code 》 IBC-2009 统一了NBC,SBC ,UBC IBC-2000 IBC-2003 IBC-2006 IBC-2009
震设计思想。三水准设 防目标即所谓的“小震
避免主结构破坏和人员
建造抗震建筑物提供最
和结构部分,包括永远
设防目标
(多遇地震)不坏,中 震(基本烈度地震)可
伤亡,并不限制损坏或 维护功能丧失程度。
低标准”。
附在结构上的非结构组 件、结构支撑物和附属
修,大震(罕遇地震) 不倒”
结构都要设计并建为可 抵 抗 满 足 ASCE7 要 求 的
中国规范与美国ASCE7/IBC都提供了地震动的参数区划图,只有提供 这些参数,才能依此绘制出用来进行抗震设计的反应谱曲线或地震影 响系数曲线。
第一部分 地震规范基本概念介绍
地震烈度(地震分区)
全美国 美国土木工程师学会
NBC 《The BOCA National Building Code 》 (地方性,基于 ASCE7编制)

xA中美钢结构抗震设计规范比较讲座

xA中美钢结构抗震设计规范比较讲座

图2-1 ASCE/SEI 7-05地震区划图示例(部分)
设计时,可根据建筑物所在地,在地震区划图上查的
相应的地震反应谱加速度值。
GB 50011-2001抗震设防烈度(设计基本地震加速度值) 与ASCE/SEI 7-05短周期反应谱加速度SS及1s周期反应谱加 速度S1等地震动参数之间的对应关系见表2-2~表2-3,供参 考。
GB 50011-2001抗震设防的主要依据为GB 18306-2001 《中国地震动参数区划图》中的地震基本烈度(或与设计 基本地震加速度值对应的烈度值)。
所谓“设计基本地震加速度值”是指50年设计基准期 超越概率10%的地震加速度设计取值;已编制抗震设防区 划的城市,可按批准的抗震设防烈度或设计地震动参数进 行抗震设防。
2 中美钢结构抗震设计方法的比较
2.1 抗震设防目标的比较
2.1.1 GB 50011-2001的抗震设防目标 三水准设防目标和二阶段设计步骤: 三水准设防目标: (1) 当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时,一 般不受损坏或不需修理即可继续使用———“小震不坏”; (2)当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时,可能 损坏,经一般修理或不需修理仍可继续使用——“中震可修”; (3)当遭受高于本地区抗震设防烈度预估的罕遇地震影响时, 不致倒塌或发生危及生命的严重破坏——“大震不倒”。
2.3 抗震设防标准的比较
2.3.1 GB 50011-2001的抗震设防标准 GB 50011-2001规定,所有建筑的抗震设防类别和抗震
设防标准应符合现行国家标准GB 50223-2008《建筑工程抗 震设防类别标准》的要求。
GB 50223-2008规定,建筑工程应分为以下四个抗震设 防类别:
(2)实现方法:美国规范通过对结构考虑两种强度等级 的地震作用,“设计地震”和“最大考虑地震”,来实现结 构的抗震目标。

钢结构抗震设计

钢结构抗震设计

截面的弯曲应力。当地震作用不断加大时,就很容易
发生当梁端截面还未进入塑性之前,处于梁端薄弱的连
接焊缝,就会因弯曲应力过高而发生 “ 脆性破坏 ”。
现再利用下图来加以说明。
.
32
.
.
33
2 第二种设计方法 (即按构件的承载力来设计的方法)
从前面的论述和结合上图足以说明:在多遇地
震阶段,按设计表达式 SR对R构E件和节点连
.
25
为0 .7 0.8M 3~5 x 0( .W 73x f时) f
.
26
3)当梁的应力强度比小于 0 .8 0 3 .8 0 5 .7 时,在梁端还可以采用栓焊连接的作法(即 梁腹板与柱之间采用只传递剪力的螺栓连接, 梁翼缘与柱之间采用只传递弯矩的全熔透坡 口对接焊)同样也能使栓焊连接的承载力大 于组合内力设计值 1.2 倍的要求。 如下图所 示:
中, 当抗震框架梁的地震组合内力设计值 S(M正) 好等
于 R RE (Mm 时b a的x0结.7果5)。即
。 SRRE
也就是抗震框架梁的应力 R1 正好为 0 .7M 5(W xf) 1
时的结果。从而这就必须要采用 “加强型” 节点作法,
才能实现这一计算要求。
关于这一设计理念,我在 2001年编制的国家标准图 01SG519 中就已进行了阐述(见下页)
焊缝的抗弯能力)。
.
19
2) 如果在梁端不采用加强的作法,而是在工厂采用全焊缝
连接的常规作法。由于焊缝的抗弯承载力最多只能作到与梁
截面的抗弯承载等强,此时就必须要改用一个能承受

梁截面,但此时由于梁截面只需用
的弯矩值来设计,
梁的承载力有富裕不能充分利用,其应9力0强k0 度N 比mR1 只用到

主要国家抗震规范比较及我国中震表达

主要国家抗震规范比较及我国中震表达

现期 50 年。 中震(基本烈度地震)
为基准设防地震作
“ 最 大 考 虑 地 震 ” 的 2/3 作 为 “ 设
期475 年。
10% , 重 现 期 475
50 年超越概率10%, 用 , 重 现 期 为 475 计地震”来实现其抗震目标,“设
年。
重现期 475 年。
年。
计地震”对 应的50年 超越概率为

日本规范 BSL
中震 大震

位移验算

抗力验算(构件设计) 和位移验算 极限层剪力验算
刚度率验算
偏心率验算
美国规范 UBC
中震


抗力验算(构件设计)
和弹塑性层 间位移验算


第一部分 抗震规范基本情况简介
各国抗震规范对比
➢ 中美对比: 1. 美国UBC规范采用单一水准设防思想,重现期与中国规范
全美国 美国土木工程师学会
美国的东北部
国际建筑公务员 委员会和法规管 理机构(BOCA)
UBC-1997
美国的东南部
国际南方建筑 法规委员会
美国的西部
国际建筑公 务员委员会
IBC
《 Internation al Building Code》 IBC-2009 统一了NBC, SBC,UBC
IBC-2000 IBC-2003 IBC-2006 IBC-2009
基本烈度地震一样,根据其设防目标是为了防止倒塌, 则相当于中国规范中的“中震” ;
2. 美国ASCE7,IBC采用两水准设防思想,其对应的“设计 地震”和“最大考虑地震”重现期与中国规范的基本烈 度地震和罕遇地震一样,即相当于中国规范中的“中震” 和“大震”。
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2.参考规定、规范及标准(略)
3.抗震设计一般要求
设 计 承载力 要 求和 其 他抗 震 规定 , 如建 筑 物 抗 震 设 计 类 别、 建 筑 使 用 功 能 组 别、建筑物建设场地的地震区划和对建筑物的高度及不规则性的限制等,将在各相 关的现行建筑规范[1]~[5]中叙述。
在1997 NEHRP规范[1](FEMA ,1997a)中,要求首先根据建筑物的使用功能 将其分为三个建筑使用功能组别(Seismic Use Groupபைடு நூலகம்。其中,第3组别为建筑物 包括重要建筑设施,第2、1组别为建筑物包括在地震时将产生较低的公共灾害的建
括考虑结构体系的超静定特点的建筑则是强制性的。
钢结构建筑抗震规定介绍(一)
1
6/23/2003
冶 金工 业部 建筑 研究 总院
在ASCE 7(ASCE,2000)[2]中,根据建筑物的使用功能将其分为四种建筑用 途组别(Occupancy Group),如第4组别为包括有基本设施的建筑。然后按建筑用 途组别、建设场地的地震度等级来确定建筑物抗震性能类别(Seismic Performance Category),A 、B和C类一般适 用于建造在低至中等地震度地区的建筑物,该 规范 的抗震规定对A 、B、C三类建筑是非强制性的,但对建造在高 地震度地区的D和 E类 建筑则需强制执行。
关键词 LRFD 规范 地震荷载抗力体系 放大地震荷载 结构超强系数
1.适用范围
本规定条款适用于建筑物地震荷载抗力体系中的钢结构构件及连接节点的设计 和施工。各条款适用于现行建筑规范中分类为建筑物抗震设计类别D( 或等效于D 类) 和高于D类的建筑物的抗震设计。
本规定条款应结合AISC的钢结构建筑《荷载和抗力分项系数设计规范》(LRFD 规范)共同使用。地震荷载抗力体系中的所有构件和连接节点均应满足LRFD 规范所 规定的设计承载力要求,并应符合LRFD规范附加条款的要求。
冶 金工 业部 建筑 研究 总院
美国 ANSI/AISC SSPEC-2002 《 钢结构建筑抗震设计规定 》 介绍 (一 )
摘 要 2002年1月31日,美国钢结构协会(AISC)和AISC规范委员会正式批准 发布《钢结构建筑抗震设计规定》。本文重点介绍了该《规定》中“钢结构建筑” 部分的 1、3~7各 个章节 的主要内容, 包括 《规 定》的适用范围 、荷 载、 材料 及节 点连接等,对有关内容作了必要的说明。其它章节内容将在后续介绍中陆续与读者 共飨。
表1
结构体系超强系数Oo 值
地震荷载抗力体系分类
OO
满足本《规定》第Ⅰ部分要求的抗弯框架体系
3
满足本《规定》第Ⅰ部分要求的偏心支撑框架(EBF)
2.5
满足本《规定》第Ⅰ部分要求的其他类型体系
2
在ASCE 7、2000IBC 、2000NEHRP和1997UBC 等规范中,对水平地震荷载QE 的放大系数Oo 均作了规定,从表2所列可见,各规范的定义是不相同的。在各规范 的早期版本中,认为通过荷载组合就可以澄清这些差别(如在1997版《钢结构建筑 抗 震 设 计 规 定 》 中 所 采 用 的 放 大 的 地 震 荷 载 的 附 加 荷 载 组 合 : 1.2D+1.0E +0.2S+OoQE (4-1式)0.9D-OoQE (4-2式))。但由于各种规范所使用的原始资 料和背景的差别,荷载组合(4-1式)及(4-2式)反而造成了更大的混淆。为此, 在本《规定》中取消了荷载组合(4-1式)及(4-2式),而代之以“放大地震荷载 (Amplified Seismic Load)”。明确了当在规范中使用放大地震荷载时,则要求使 用超强(overstrength )系数Oo。
钢结构建筑抗震规定介绍(一)
2
6/23/2003
冶 金工 业部 建筑 研究 总院
表2
各现行建筑规范的荷载组合规定
当重力效应对结构不利时
规范名称
包括地震荷载E 的基本组合
E 的定义
ASCE 2002
1.2D+1.0E+0.5L+0.2S E=?QE+0.2 SDSD
NEHRP 2000 IBC 2000[5]
筑设施。然后按建筑使用功能组别、建设场地的地震度和建筑物的自振周期等来确 定建筑物抗震设计类别,A 、B和C类一般适用于建造在低至中等地震度地区的 建筑 物, D类一般适用于建造在高地震度地区的建筑物及建造在中等地震度地区属第3 组别的建 筑 物。E和 F类一般适用于建造在特别高 地震度地区的第1、2 、3组别 的建 筑物。该 规范的抗震规 定对A 、B、C三类建筑是非强制性的, 而对D 、E和 F类 ,包
同 ASCE 2002 0.9D+1.0E
E=?QE-0.2 SDSD E=?QE-0.2 SDSD
UBC
0.9D+1.0E
E=? Eh+EY
EY=0.5CGID
考虑结构超强 E=OoQE+0.2 SDSD E=OoQE+0.2 SDSD EM=OoQE+0.2 SDSD EM=OoEh
在 1997UBC 规 范 ( ICBO , 1997a) [3] 和 1996 SEAOC 抗 震 规 定 ( 附 录 C ) (SEAOC,1996)[4]中,根据建筑物建设场地的地震区划、建筑物重要性和场地 土来确定建筑物抗震设计类别。
4. 荷载、荷载组合和强度标准值
4.1 荷载及荷载组合
荷载及荷载组合应按现行建筑规范的相关规定确定。在这些规范的条款中,使 用了放大地震荷载(Amplified Seismic Load)的概念,即:地震荷载E 的水平分量 乘超强(overstrength )系数Oo,其中地震荷载E 和E 的水平分量由各现行建筑规范 给定。当Oo无专门定义时,可采用表1中所列值。
同 ASCE 2002 1.2D+1.0E+f1L+ f2S
E=?QE+0.2 SDSD E=?QE+0.2 SDSD
UBC
1.2D+1.0E+ f1L+ f2S
E=? Eh+EY
Ey=0.5CGID
当重力效应对结构有利时
ASCE 2002
0.9D+1.0E+1.6H
E=?QE-0.2 SDSD
NEHRP 2000 IBC 2000
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