AISC美国钢结构规范中文I
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。
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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ANSI／AISC SSPEC-2002《钢结构建筑抗震设计规定》介绍(4)
美国ANSI/A ISC SSPEC-2002《钢结构建筑抗震设计规定》介绍(4)李志明(中冶集团建筑研究总院 北京 100088)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》。
本文为《钢结构建筑抗震设计规定》介绍(3)之续篇,对“规定”中“钢结构建筑”部分的第13～16章节,包括特殊中心支撑抗弯框架(SCBF)、普通中心支撑抗弯框架(OCBF)和偏心支撑抗弯框架(EBF)方面的有关内容进行了介绍并作了必要的说明。
关键词 特殊中心支撑抗弯框架(SCBF) 普通中心支撑抗弯框架(OCBF) 偏心支撑抗弯框架(EBF)INTR OD UCTION T O“SEISMIC PR OVISIONS FOR STRUCTURALSTEE L BUI LDING S”(ANSI/AISC SSPEC-2002)(4)Li Zhiming(Central Research Institute of Building and Construction,MCC Group Beijing 100088)ABSTRACT “Seismic Provision for Structural Steel Buildings”(ANSI/AISC SSPEC-2002)was approved by AISC committe on s pecifications and issue by the AISC Broad of Directors dated January31,20021This paper introduces mainly the key contents of sections13to16in Part1,includin g Special Concentrically Braced Frames(SCBF),Ordinary Concentrically Braced Frames(OCBF)and Eccentrically Braced Frames(EBF)of the Provisions,where the relevant contents are explained1The other sections will be introduced later1KE Y WOR DS special concentrically braced frames(SCBF) ordinary concentrically braced frames(OCBF) eccentrically braced frames(EBF)13 特殊中心支撑抗弯框架(SCBF)1311 适用范围特殊中心支撑抗弯框架(SCBF)应能承受在设计地震动(Design Earthquake)作用下所产生的显著的弹塑性变形。
美国钢铁协会标准AISI1(中英文对照)
美国钢铁协会标准，AISI标准About AISIFor over a century, North American steel producers have left their day-to-day rivalries behind to work as partners and members of the American Iron and Steel Institute in furthering its mission to promote steel as the material of choice and to enhance the competitiveness of the North American steel industry and its member companies.AISI's overall mission centers around common goals and a clear vision for the future:To provide high-quality, value-added products to a wide array of customers;lead the world in innovation and technology in the production of steel;produce steel in a safe and environmentally friendly manner; and increase the market for North American Steel in both traditional and innovative applications.近一个世纪以来，北美钢铁商已经将在他们背后工作的对手作为美国钢铁协会的伙伴和成员了。
在将来，其目的是促使钢铁成为材料首选，并增强北美钢铁业和其成员公司的竞争力。
美国ANSI_AISCSSPEC_2002_钢结构建筑抗震设计规定_介绍_2_
(Central Research Institute of Building and Construction ,MCC Group Beijing 100088)
8 构 件 811 适用范围
812 局部屈曲
地震荷载抗力体系中的所有构件应符合 “L RFD 规范” 第二章 ( Chapter B) 表 B5. 1 中 λ p 限值的规定 , 并满足本节表
国际科技交流
美国 AN SI/ A ISC SSP EC - 2002 《钢结构建筑抗震设计规定》 介绍 ( 2)
李志明
( 中冶集团建筑研究总院 北京 100088)
INTROD UCTION TO“SEISMIC PROVISIONS FOR STRUCTURAL STEEL BUILD INGS” ( ANSI/ AISC SSPEC - 2002 ) ( 2 )
R y Fy 是柱材料的屈取强度期望值 , A f 是相连柱中较小者的
桩中拉力应通过剪力键 、 插入桩帽部分的焊接钢筋或栓 钉等方法传至桩帽 。从桩帽底部算起 ,在至少 1 倍截面高的 桩长范围内不能有附着物和焊缝及焊点 。
9 特殊抗弯框架( SMF) 911 适用范围
特殊抗弯框架 ( SMF) 应能承受在设计地震动 ( Design
当不考虑放大地震荷载 , 柱的 Pu/ (ΦPn ) ( 式中 , Pu 为
) 值大于 柱承载力 ; Pn 为柱轴向强度标准值 ;Φ 为抗力系数 。 ) ) 014 时 ,其承载力应符合本节第 1 和第 2 条的规定 。
1) 在不考虑任何外加弯矩作用的情况下 ,可按有关现行 建筑规范中包括放大地震荷载的荷载组合来确定柱的轴向
913 梁柱连接的节点域 ( 梁腹板与柱腹板平行)
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。
美国国家标准建筑钢结构规范中Ⅰ形截面厚实腹板高厚比限值的介绍
2D cp / tw ≤λpw (Dcp , =
0154
E /Fy M p - 0109
2
≤λrw
D cp Dc
(5)
RhM y
式中 :λpw (Dcp) 为对应于 2D cp / tw 的 厚实 腹板 的高 厚比 限
值 ;λrw为非厚实腹 板的高厚 比限值 ;λrw = 517 E /Fy ; Dc 为
受压腹 板的弹 性高 度 ; Rh 为混合 系数 ,对 于轧制 、材 料均 匀
的组合截面构件 、腹板的强 度高 于翼缘强度的组合截面构件
[收稿日期 ]2007 - 12 - 03 [作者简介 ]李军强 ( 19 81 ～) ,男 ,硕士研究生 。
172 四川建筑 第 2 8 卷 5 期 2 00 8 11 0
λpw (D c) ≤λrw 可见 ,式 (6)对双轴 和单 轴对 称 Ⅰ形截面都是适合的 。
5 结 论
A ISC 360 - 05为 了便 于工 程人员使用方便 ,根据截面 类 型的不同 ,将板 件 的宽 厚比 列 成表 格 。但 是通 过 上文 的 分 析 ,应该看到当腹板和翼缘 的高 (宽 )厚比分 别超过 式 ( 3) 和 式 ( 1)所规定限值的 75%时 , A ISC 360 - 05的规定 ,即式 ( 2) 仍然是不够准确的 ,应该用式 ( 6) 对其 做出 判断 。因 此 ,在 用 到规范表格的时候 ,要清楚 其使 用条件 。
[ 7 ] W hite, D1W 1 ( 2006) 1Un ified F lexu ral R es - istance Equations fo r S tability Design of Ste - el I - Section M embers Overview, Jou r2 na l of Struc tura l Enginee ring, in review.
AISC2005规范介绍
美国2005钢结构规范介绍二焊缝连接钢结构中所使用的焊缝除AISC2005给出规定的内容外应符合美国焊接学会AWSAmerican Welding society《结构焊接规范》D1.1节Structural welding Codesteel的规定。
焊缝分为对接焊缝或称坡口焊缝groove welds、角焊缝fillet welds塞焊缝plug welds和槽焊缝solt welds。
1 焊缝连接承载力计算的基本方法焊缝的承载力设计值φnR为基材的承载力和焊缝材料承载力的较小者依据拉坏、剪坏或屈服极限状态计算。
对于基材nRBMBMFA 对于焊缝金属nRwwFA 这里BMF为基材强度标准值wF为焊缝金属强度标准值BMA为基材横截面积wA为焊缝有效面积φ为抗力系数随焊缝类型和受力情况不同而异。
1.1对接焊缝对全熔透CJPcomplete-joint-penetration对接焊缝其承载力决定于基材金属而无需对焊缝计算。
对于局部熔透PJPpartial-joint-penetration对接焊缝AISC2005规范中列有有效焊喉厚度的计算表格对焊缝金属强度标准值亦列有表格。
因局部熔透对接焊缝实际工程中应用不广这里不做介绍。
1.2角焊缝对于角焊缝抗力系数φ取0.75wF 按照焊缝金属抗拉强度的0.6倍取用角焊缝的有效面积为有效长度乘以有效焊喉有效焊喉为焊根至表面的最短距离若有试验能够证明熔透超过焊缝根部有效焊喉允许增加。
若角焊缝在孔或槽内有效长度为中心线长度该中心线沿焊喉中心。
对于搭接角焊缝其有效面积不应超过搭接表面平面内孔或槽的横截面积。
焊缝的有效长度或者说计算长度我国GB50017规范规定为几何长度减去两端的焊接缺陷起弧、落弧各fh而美国AISC规范认为此缺陷只对焊缝很短时才有影响故不考虑此缺陷有效长度取为几何长度。
尽管有试验表明焊缝垂直于荷载时我国习惯称作端焊缝侧焊缝的承载力较平行于荷载我国习惯称作侧焊缝时高大约1/3我国规范也一直规定在承受静态荷载时端焊缝强度的提高系数为1.22但美国规范ASD89、LRFD99和现在的AISC2005均取二者强度相等不考虑前者强度的提高。