美国结构设计规范简介PPT.ppt

美国结构设计规范简介 一、主要结构设计规范体系介绍 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: 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 荷载规范ASCE 7（接上） 混凝土规范ACI 318 ACI :American Concrete Insitute (美国混凝土学会） ACI 318 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 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) AISC 341-05 是一本单独的钢结构抗震设计规范（Seismic Manual) 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 1. 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AISC 341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:ASTM A36 (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; A325（8.8级） A490（10.9级）; 垫片:F436； 螺母：A194，A563 设计要求 承载力设计要求： Ru ≤ Φ Rn 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（Simple Connection） 刚接（Moment Connection）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） 宽厚比，高厚比的要求： 截面分类: COMPACT;NON-COMPACT;SLENDERNESS. AISC允许局部屈曲 2. 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） 2. 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（Moment Frame）; 重力框架（Gravity Framing）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（Effective Length Method）； 直接分析法（Direct Analysis Method)； 一阶弹性分析（First-order Analysis Method) 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。 P-Delta效应 二阶弹性分析方法 一阶弯矩放大法‘B1-B2“法： 直接分析法和有效长度法 分析流程： 3.构件稳定设计 受拉构件 验算两种情况： 轴心受压构件 临界长细比λp 其它需要考虑的情况 如果flange and web is slender尚需要折减稳定曲线(折减系数Qs Qa) 其它需要考虑的情况 以上只是柱子的flexural buckling, 但当截面是十字, 单轴对称(角钢,T型钢)等,尚有Torsional,