涉外工程中美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)介紹和土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、+涉外工程中美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)介紹和土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2014.11.11第一部分第一部分標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范1. 美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)體系簡(jiǎn)介2. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的幾本主要執(zhí)行規(guī)范內(nèi)容介紹3. 關(guān)于工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)4. 涉外工程設(shè)計(jì)中注意的幾個(gè)問(wèn)題1、美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)體系簡(jiǎn)介、美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)體系簡(jiǎn)介 “體系”？1. 名目繁多各種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)多大5萬(wàn)種以上，其中私營(yíng)機(jī)構(gòu)、學(xué)會(huì)等制定的達(dá)4萬(wàn)種以上，還不包括約定俗成的標(biāo)準(zhǔn)。2. 分散化無(wú)公共、私營(yíng)機(jī)構(gòu)主導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的制定和推廣。聯(lián)邦政府僅負(fù)責(zé)制定一些強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，涉及交通、食藥品、環(huán)保及制造業(yè)。1、美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)體系簡(jiǎn)介、美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)體系簡(jiǎn)介 “體系”？美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（ANSI）本身不制定標(biāo)準(zhǔn)，僅是“自愿標(biāo)準(zhǔn)體

2、制”的協(xié)調(diào)者。由于不同機(jī)構(gòu)制定標(biāo)準(zhǔn)，所以有： 1、種類(lèi)繁多 2、要求不一致1、美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)體系簡(jiǎn)介、美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)體系簡(jiǎn)介 “體系”No標(biāo)準(zhǔn)化體制問(wèn)題 標(biāo)準(zhǔn)化體制是指標(biāo)準(zhǔn)化活動(dòng)開(kāi)展的標(biāo)準(zhǔn)化體制是指標(biāo)準(zhǔn)化活動(dòng)開(kāi)展的組織方式組織方式、管理方式管理方式和和運(yùn)行方式運(yùn)行方式的總稱(chēng)。的總稱(chēng)。由由三方面構(gòu)成：三方面構(gòu)成：1、標(biāo)準(zhǔn)體制、標(biāo)準(zhǔn)體制標(biāo)準(zhǔn)性質(zhì)、分級(jí)；強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)性質(zhì)、分級(jí)；強(qiáng)制-自愿；自愿；2、管理體制、管理體制確定分工和管理權(quán)限，明確各方確定分工和管理權(quán)限，明確各方關(guān)系；關(guān)系；3、制定標(biāo)準(zhǔn)的組織形式、制定標(biāo)準(zhǔn)的組織形式民間標(biāo)準(zhǔn)化團(tuán)體。民間標(biāo)準(zhǔn)化團(tuán)體。1、美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)體系簡(jiǎn)介、美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)體系簡(jiǎn)介1、標(biāo)準(zhǔn)體制、標(biāo)準(zhǔn)體制

3、美國(guó)的四級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：美國(guó)的四級(jí)標(biāo)準(zhǔn)： 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，由各方協(xié)商一致產(chǎn)生；國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，由各方協(xié)商一致產(chǎn)生； 政府部門(mén)標(biāo)準(zhǔn)，由政府各部門(mén)發(fā)布，主要政府部門(mén)標(biāo)準(zhǔn)，由政府各部門(mén)發(fā)布，主要涉及安全健康一類(lèi)；涉及安全健康一類(lèi)； 專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（行業(yè)），由專(zhuān)業(yè)學(xué)會(huì)或行業(yè)協(xié)專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（行業(yè)），由專(zhuān)業(yè)學(xué)會(huì)或行業(yè)協(xié)會(huì)制定；會(huì)制定； 公司標(biāo)準(zhǔn)；公司標(biāo)準(zhǔn)；1、美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)體系簡(jiǎn)介、美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)體系簡(jiǎn)介2、管理體制、管理體制與其它國(guó)家最不同的地方與其它國(guó)家最不同的地方政府作用小，政府作用小，ANSI僅是協(xié)調(diào)組織、信息交換、僅是協(xié)調(diào)組織、信息交換、審批，（民間組織，政府認(rèn)可）審批，（民間組織，政府認(rèn)可）各民間標(biāo)準(zhǔn)團(tuán)體、機(jī)構(gòu)均可制定標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)壟各民間

4、標(biāo)準(zhǔn)團(tuán)體、機(jī)構(gòu)均可制定標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)壟斷現(xiàn)象。斷現(xiàn)象。自愿標(biāo)準(zhǔn)體制，自編自用自受益。自愿標(biāo)準(zhǔn)體制，自編自用自受益。1、美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)體系簡(jiǎn)介、美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)體系簡(jiǎn)介3、制定標(biāo)準(zhǔn)的組織形式、制定標(biāo)準(zhǔn)的組織形式民間標(biāo)準(zhǔn)化團(tuán)體民間標(biāo)準(zhǔn)化團(tuán)體利益相關(guān)方自愿參與，利益博弈；利益相關(guān)方自愿參與，利益博弈；納入國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)由納入國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)由ANSI協(xié)調(diào)協(xié)調(diào)協(xié)商一致，水準(zhǔn)提高協(xié)商一致，水準(zhǔn)提高1、美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)體系簡(jiǎn)介、美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)體系簡(jiǎn)介土木工程行業(yè)主要的標(biāo)準(zhǔn)制訂機(jī)構(gòu)介紹National Earthquake Hazard Reduction Program不是機(jī)構(gòu)，是一個(gè)執(zhí)行程序，在FEMA控制下，實(shí)現(xiàn)NIST、NSF和USGS協(xié)同合作，

5、通過(guò)基礎(chǔ)研究進(jìn)行減災(zāi)計(jì)劃的實(shí)施。每三年更新一次。NIST和NSF 隸屬USGS的領(lǐng)導(dǎo)。Federal Emergency Management Agency聯(lián)邦政府層面機(jī)構(gòu)，突發(fā)應(yīng)急事務(wù)，涉及救災(zāi)重建等。下設(shè)：FHMP、NDSP和NEHRP三個(gè)研究協(xié)會(huì)。American Society of Civil Engineers150多年歷史，美國(guó)歷史最悠久的學(xué)會(huì)。下設(shè)6個(gè)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)。American Institute of Steel Construction80多年歷史，鋼結(jié)構(gòu)權(quán)威學(xué)會(huì)。下設(shè)NSBA鋼橋會(huì)。Structural Engineers Association of Californ

6、ia抗震權(quán)威，制定加州抗震標(biāo)準(zhǔn)，后多被 UBC采納。最有名的就是：Recommended Lateral Force Requirements and Commentary.Applied Technology Council通過(guò)加州SEAOC成立，致力于成果轉(zhuǎn)化，很多抗震專(zhuān)題報(bào)告后多被 UBC采納。National Fire Protection Association國(guó)際消防權(quán)威，防火標(biāo)準(zhǔn)制定和管理的民間機(jī)構(gòu)。American Society of Testing and Materials國(guó)際影響力極大的標(biāo)準(zhǔn)學(xué)術(shù)團(tuán)體之一。（巖土工程材料的分類(lèi)、定義、試驗(yàn)和評(píng)價(jià)等等）American Co

7、ncrete Institute混凝土領(lǐng)域權(quán)威的民間組織。Building Officials and Code Administrators International Inc.美國(guó)歷史悠久的規(guī)范制訂組織之一，原NBC頒發(fā)者，為ICC創(chuàng)始成員之一。（UBC、NBC和SBC早期不同區(qū)域適用的建筑統(tǒng)一法規(guī)，后以NEHRP provision為基礎(chǔ)，合并向IBC發(fā)展，）Southern Building Code Congress International Inc.美國(guó)歷史悠久的規(guī)范制訂組織之一，原SBC頒發(fā)者，為ICC創(chuàng)始成員之一。International Conference of Bui

8、lding Officials美國(guó)歷史悠久的規(guī)范制訂組織之一，原UBC頒發(fā)者，為ICC創(chuàng)始成員之一。The International Code Council94年由BOCA、SBCCI和ICBO合并成立。逐漸向I-Code系列過(guò)渡。American Welding Society焊接。American National Standard Institute1918年成立的非盈利民間組織。由ASME、ASTM、ASMME、ASCE、AIEE共同成立AESC（American Engineering Standards Committee），即ANSI的前身。目前是事實(shí)上的美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化的中心

9、，雖然是民間組織，但其職能使其具有了官方性質(zhì)。2、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的幾本主要執(zhí)行規(guī)范內(nèi)容介紹、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的幾本主要執(zhí)行規(guī)范內(nèi)容介紹（1）ASCE 7/05,10 Minimum Design Loads for Buildings and other Structures 是目前美國(guó)建筑規(guī)范中對(duì)荷載作用最完整的一部標(biāo)準(zhǔn)：其中： 地震作用被 IBC2006 和 NFPA5000采用（其它章節(jié)亦同） 結(jié)構(gòu)形式要求：混凝土ACI318，鋼結(jié)構(gòu)AISC360 因而是學(xué)習(xí)、使用美國(guó)規(guī)范的入口。* 基于軟件的配套使用和一般ITB文件要求，以05版為主。2、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的幾本主要執(zhí)行規(guī)范內(nèi)容介紹、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的幾本主要執(zhí)行規(guī)

10、范內(nèi)容介紹（2）ACI 318 (318R)-05/2011 Buildings Code Requirements for Structural Concrete and Commentary 是一本關(guān)于混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、施工、修復(fù)等的重要標(biāo)準(zhǔn)。配套: ACI 315 Details and Detailing of Concrete Reinforcement 給出了鋼筋的節(jié)點(diǎn)和構(gòu)造要求。2、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的幾本主要執(zhí)行規(guī)范內(nèi)容介紹、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的幾本主要執(zhí)行規(guī)范內(nèi)容介紹（3）AISC 360-05/10 Specification for Structural Steel Buildings是一本

11、關(guān)于鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、施工、修復(fù)等的重要標(biāo)準(zhǔn)。早期: AISC-ASD (AISC 335)許用應(yīng)力法 AISC-LRFD（AISC 350L)荷載和抗力系數(shù)法 配套： AISC 341Seismic Provisions for Structural Steel Buildings RCSC 2004Specification for Structural Joints Using ASTM A325 or A490 Bolts（1）ASCE 7/05 主要內(nèi)容1、目錄編排1. General2. Combination of Loads3. Dead Loads,Soil Loads, and

12、 Hydrostatic Pressure4. Live Loads5. Flood Loads6. Wind Loads7. Snow Loads8. Rain Loads9. Reserved for Future Provisions10. Ice Loads-Atmospheric Icing（1）ASCE 7/05 主要內(nèi)容1、目錄編排11. Seismic Design Criteria12. Seismic Design Requirements for Building Structures13. Seismic Design Requirements for Nonstruc

13、tural Components14. Material-Specific Seismic Design and Detailing Requirements15. Seismic Design Requirement for Nonbuilding Structures16. Seismic Response History Procedures17. Seismic Design Requirement for Seismically Isolated Structures18.Seismic Design Requirement for Structures with Damping S

14、ystems（1）ASCE 7/05 主要內(nèi)容1、目錄編排19. Soil Structure Interaction for Seismic Design20. Site Classification Procedure for Seismic Design21. Site-Specific Ground Motion Procedures for Seismic Design22. Seismic Ground Motion and Long-Period Transition Maps23. Seismic Design Reference Documents （1）ASCE 7/05

15、主要內(nèi)容2、掌握重點(diǎn)（Wind） 建（構(gòu)）筑物、場(chǎng)地特性等各種定義、分類(lèi)建（構(gòu)）筑物、場(chǎng)地特性等各種定義、分類(lèi) 荷載組合（荷載組合（wind )wind ) 計(jì)算（分析）方法計(jì)算（分析）方法（1）ASCE 7/05 主要內(nèi)容2.1、掌握重點(diǎn)各種定義、分類(lèi) （General） （1）ASCE 7/05 主要內(nèi)容2.1、掌握重點(diǎn)各種定義、分類(lèi) （General） （1）ASCE 7/05 主要內(nèi)容2.1、掌握重點(diǎn)各種定義、分類(lèi) （General） 建構(gòu)筑物的使用分類(lèi)建構(gòu)筑物的使用分類(lèi) 美國(guó)規(guī)范將建構(gòu)筑物分為四類(lèi)：I、II、III和IV。I類(lèi)底IV高 （1）ASCE 7/05 主要內(nèi)容2.1、掌握重

16、點(diǎn)各種定義、分類(lèi)（Wind load） 對(duì)應(yīng)的有：rigid，regular-shape 等等定義。對(duì)應(yīng)的有：open，partially enclosed 等等定義。（1）ASCE 7/05 主要內(nèi)容2.2、荷載組合（Wind load） 注意：某些情況下可以折減。對(duì)應(yīng)強(qiáng)度設(shè)計(jì)(LRFD)。（1）ASCE 7/05 主要內(nèi)容注意：某些情況下可以按其它條款折減。對(duì)應(yīng)ASD。2.2、荷載組合（Wind load） （1）ASCE 7/05 主要內(nèi)容一、簡(jiǎn)化分析方法 Simplified procedure 低矮建筑（18m）、有橫隔、封閉等建筑。二、基本分析方法二、基本分析方法 Analytic

17、al procedure 一般建構(gòu)筑物采用的方法。三、風(fēng)洞分析 Wind Tunnel procedure 基于風(fēng)洞試驗(yàn)的一些要求。2.3、計(jì)算方法（Wind load） （1）ASCE 7/05 主要內(nèi)容Analytical procedure2.3、計(jì)算方法（Wind load） （1）ASCE 7/05 主要內(nèi)容2、掌握重點(diǎn)（Earthquake） 建（構(gòu)）筑物、場(chǎng)地特性等各種定義、分類(lèi)建（構(gòu)）筑物、場(chǎng)地特性等各種定義、分類(lèi) 計(jì)算（分析）方法計(jì)算（分析）方法（1）ASCE 7/05 主要內(nèi)容2.1、掌握重點(diǎn)各種定義、分類(lèi) （General） （1）ASCE 7/05 主要內(nèi)容2.1、掌握

18、重點(diǎn)各種定義、分類(lèi) （General） （1）ASCE 7/05 主要內(nèi)容2.1、掌握重點(diǎn)各種定義、分類(lèi) （General） （1）ASCE 7/05 主要內(nèi)容2.1、掌握重點(diǎn)各種定義、分類(lèi) （General） （1）ASCE 7/05 主要內(nèi)容2.1、掌握重點(diǎn)各種定義、分類(lèi) （General） （1）ASCE 7/05 主要內(nèi)容2.1、掌握重點(diǎn)各種定義、分類(lèi) （General） （1）ASCE 7/05 主要內(nèi)容2.1、掌握重點(diǎn)各種定義、分類(lèi) （General） （1）ASCE 7/05 主要內(nèi)容2.1、掌握重點(diǎn)各種定義、分類(lèi) （General） 這些概念幫助我們理解地震動(dòng)參數(shù)的來(lái)歷，構(gòu)造設(shè)

19、計(jì)地震反應(yīng)譜。（1）ASCE 7/05 主要內(nèi)容2.1、掌握重點(diǎn)各種定義、分類(lèi) （General） 這些概念幫助我們理解地震動(dòng)參數(shù)的來(lái)歷，構(gòu)造設(shè)計(jì)地震反應(yīng)譜。1、Sa根據(jù)各周期關(guān)系仍需要調(diào)整。2、To、Ts、TL均根據(jù)SDS和SD1計(jì)算。（1）ASCE 7/05 主要內(nèi)容2.2、計(jì)算方法 （Seismic） 必須滿(mǎn)足： 1、結(jié)構(gòu)系統(tǒng)（形式） 2、建構(gòu)筑物地震設(shè)計(jì)類(lèi)別（A、B.） 3、高度限制 4、響應(yīng)修正系數(shù) R 5、系統(tǒng)超強(qiáng)系數(shù) o 6、變形放大系數(shù) Cd 7、其他允許采用其它動(dòng)力分析方法（有條件）（1）ASCE 7/05 主要內(nèi)容2.2、計(jì)算方法 （Seismic-系數(shù)調(diào)整） （1）ASC

20、E 7/05 主要內(nèi)容2.2、計(jì)算方法 （Seismic-各種規(guī)則要求） （1）ASCE 7/05 主要內(nèi)容2.2、計(jì)算方法 （Seismic-各種規(guī)則要求） （1）ASCE 7/05 主要內(nèi)容2.2、計(jì)算方法 （Seismic-各種規(guī)則要求） 地震荷載組合，參照前面基本組合。注意：系數(shù)和內(nèi)容（Ev、Eh等）有一定變化。 增加了冗余系數(shù)。 根據(jù)地震設(shè)計(jì)分類(lèi)，確定計(jì)算的地震力方向。（1）ASCE 7/05 主要內(nèi)容2.2、計(jì)算方法 （Seismic） 1、等效側(cè)向力法 底部剪力法2、節(jié)點(diǎn)反應(yīng)譜法 振型疊加法3、其他動(dòng)力分析（1）ASCE 7/05 主要內(nèi)容2.2、計(jì)算方法 （Seismic-位移

21、控制） （2）ACI 318-05 主要內(nèi)容目錄內(nèi)容 ACI 318-05 共有22章 (Chapter)，其中包括：圖紙和施工說(shuō)明；檢驗(yàn)；材料；耐久性要求；混凝土質(zhì)量，攪拌和澆筑；模板；內(nèi)置管道；施工縫；配筋；分析和設(shè)計(jì)；強(qiáng)度和適用性；彎曲和軸向荷載；剪切和扭轉(zhuǎn)；鋼筋的錨固和連接；樓板系統(tǒng)；墻；基礎(chǔ)；預(yù)制混凝土；組合受彎構(gòu)件；預(yù)應(yīng)力混凝土；殼體和折板式構(gòu)件；現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度評(píng)估；抗震設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)素混凝土；支撐和聯(lián)系模型（附錄A）；替代設(shè)計(jì)（附錄B）；反復(fù)荷載和強(qiáng)度折減系數(shù)（附錄C）；和混凝土的錨固（附錄D）（2）ACI 318-05 主要內(nèi)容重點(diǎn)內(nèi)容 1、結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計(jì) 2、強(qiáng)度和使用性要求 3

22、、彎曲和軸向力 4、剪和扭 5、鋼筋構(gòu)造（錨固、搭接、連接等）（2）ACI 318-05 主要內(nèi)容設(shè)計(jì)方法：強(qiáng)度設(shè)計(jì)法。使用荷載或相關(guān)的內(nèi)部彎矩和內(nèi)力用規(guī)定的荷載系數(shù)增大；而計(jì)算額定強(qiáng)度用規(guī)定的強(qiáng)度強(qiáng)度折減系數(shù)降低。分析方法：按彈性分析理論所確定的計(jì)算荷載的最不利效應(yīng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)荷載等于使用荷載乘以荷載分項(xiàng)系數(shù)。對(duì)于強(qiáng)度設(shè)計(jì)方法，運(yùn)用彈性分析理論可以得到彎矩、剪力和反力。1、結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計(jì)（2）ACI 318-05 主要內(nèi)容按以下方式組合的效應(yīng)： U = 1.4(D + F ) U = 1.2(D + F + T) + 1.6(L + H) + 0.5(Lr or S or R) U = 1

23、.2D + 1.6(Lr or S or R) + (1.0L or 0.8W) U = 1.2D + 1.6W + 1.0L + 0.5(Lr or S or R) U = 1.2D + 1.0E + 1.0L + 0.2S U = 0.9D + 1.6W + 1.6H U = 0.9D + 1.0E + 1.6H 要求滿(mǎn)足： U R （-強(qiáng)度折減系數(shù)）不同性質(zhì)構(gòu)件和受力方式，不同性質(zhì)構(gòu)件和受力方式，取不同值。取不同值。2、強(qiáng)度和使用性要求（2）ACI 318-05 主要內(nèi)容幾個(gè)重要注意點(diǎn)：(1)、混凝土極限應(yīng)變值 0.003(2)、鋼筋應(yīng)力取用：根據(jù)實(shí)際fy是否達(dá)到分別計(jì)算(3)、中和軸受

24、壓區(qū)域高度確定(4)、受彎梁側(cè)向支撐間距(5)、最小配筋率問(wèn)題(6)、受壓構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比、支撐長(zhǎng)度（彎矩放大法） 3、彎曲和軸向力（2）ACI 318-05 主要內(nèi)容幾個(gè)重要注意點(diǎn)：(1)、抗剪力由混凝土和鋼筋分別提供(2)、箍筋間距(3)、構(gòu)造 4、剪-扭（2）ACI 318-05 主要內(nèi)容見(jiàn)相應(yīng)的圖表、公式，與施工構(gòu)造內(nèi)容配合。注意：和鋼筋直徑美式編號(hào)有關(guān)，搭接時(shí)有class A和B兩類(lèi)。5、鋼筋構(gòu)造（3）AISC360-05 主要內(nèi)容目錄內(nèi)容AISC 360-05 共有13章 (AM Chapter)，其中包括：總則；設(shè)計(jì)要求；穩(wěn)定性分析與設(shè)計(jì)；受拉構(gòu)件的設(shè)計(jì)；受壓構(gòu)件的設(shè)計(jì)；彎曲構(gòu)件的設(shè)計(jì)

25、；剪切構(gòu)件的設(shè)計(jì)；組合應(yīng)力及其扭轉(zhuǎn)構(gòu)件的設(shè)計(jì)；合成構(gòu)件的設(shè)計(jì)；連接設(shè)計(jì)；管截面桿件和箱構(gòu)件連接的設(shè)計(jì)；適用性設(shè)計(jì)；建造裝配及質(zhì)量控制；7個(gè)附錄A。（3）AISC360-05 主要內(nèi)容重點(diǎn)內(nèi)容 1、分析和設(shè)計(jì) 2、穩(wěn)定性設(shè)計(jì) 3、拉、壓、彎、剪和扭構(gòu)件設(shè)計(jì) 4、連接（3）AISC360-05 主要內(nèi)容荷載組合 荷載及其組合必須符合適用的建筑規(guī)范中的規(guī)定。在沒(méi)有相關(guān)規(guī)定時(shí)，必須符合ASCE 7中的相關(guān)規(guī)定。為了便于設(shè)計(jì)工作，名義荷載（nominal load）必須符合可以適用的建筑規(guī)范中的相關(guān)規(guī)定。注意注意：對(duì)于LRFD設(shè)計(jì)，適用于ASCE7，章節(jié)2.3；對(duì)于ASD設(shè)計(jì)，適用于ASCE 7， 章節(jié)

26、2.4。1、分析和設(shè)計(jì)（3）AISC360-05 主要內(nèi)容本規(guī)范取代下列規(guī)范：1999年12月27日頒布的鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)規(guī)范：荷載和抗力系數(shù)設(shè)計(jì)法建筑設(shè)計(jì)規(guī)范：荷載和抗力系數(shù)設(shè)計(jì)法(LRFD)、1989年6月1日頒布的鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)規(guī)范：容許應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)規(guī)范：容許應(yīng)力設(shè)計(jì)法和塑性設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)法和塑性設(shè)計(jì)法 (ASD) 、其中包括1989年6月1日頒布的附錄1單角鋼桿件的容許應(yīng)力法設(shè)計(jì)規(guī)范單角鋼桿件的容許應(yīng)力法設(shè)計(jì)規(guī)范、2000年11月10日頒布的單角鋼桿件的荷載和抗力系數(shù)單角鋼桿件的荷載和抗力系數(shù)設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)規(guī)范設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)規(guī)范、2000年11月10日頒布的管截面桿管截面桿件的荷載和抗力

27、系數(shù)設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)規(guī)范件的荷載和抗力系數(shù)設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)規(guī)范、以及代替上述規(guī)范的所有從前使用的相關(guān)版本。 1、分析和設(shè)計(jì)（3）AISC360-05 主要內(nèi)容設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 在進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)時(shí)，必須符合載荷和抗力系數(shù)（LRFD）、或者符合容許應(yīng)力設(shè)計(jì)法（ASD）中的相關(guān)規(guī)定。 1、分析和設(shè)計(jì)（3）AISC360-05 主要內(nèi)容LRFD 法概念： 1、分析和設(shè)計(jì)（3）AISC360-05 主要內(nèi)容ASD 法概念： 1、分析和設(shè)計(jì)（3）AISC360-05 主要內(nèi)容Moment Connection: 按照下面的規(guī)定，可以容許存在兩種類(lèi)型的力矩連接構(gòu)件，F(xiàn)R和 PR。 （a）完全限制的（）完全限制的（FR）力矩連接構(gòu)

28、件）力矩連接構(gòu)件 (fully restrained)完全限制的（FR）力矩連接構(gòu)件在連接構(gòu)件之間轉(zhuǎn)移可以忽略的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析時(shí)，可以假設(shè)這種連接構(gòu)件沒(méi)有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。FR連接構(gòu)件必須具有足夠的強(qiáng)度和硬度，以便維持在強(qiáng)度極限狀態(tài)時(shí)連接構(gòu)件之間的角度。 （b） 部分限制的（部分限制的（PR）力矩連接構(gòu)件）力矩連接構(gòu)件 (partially restrained)完全限制的（PR）力矩連接構(gòu)件能夠傳輸力矩，但是不能忽略連接構(gòu)件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析時(shí)，必須包括連接構(gòu)件的應(yīng)力變形響應(yīng)特性。PR連接構(gòu)件的響應(yīng)特性必須記錄在技術(shù)文件中，或者通過(guò)分析或?qū)嶒?yàn)手段予以建立。PR連接構(gòu)件的組成

29、部分，在處于強(qiáng)度極限狀態(tài)時(shí)，必須具有足夠的強(qiáng)度、硬度和變形容量。 1、分析和設(shè)計(jì)（3）AISC360-05 主要內(nèi)容整體穩(wěn)定：任何設(shè)計(jì)方法必須涉及到二階效應(yīng)的影響（包括P-和 P-效應(yīng)），彎曲、剪切及軸向變形、幾何尺寸缺陷、以及構(gòu)件硬度降低，由于存在這些殘留應(yīng)力，可以容許存在這些效應(yīng)。一階、二階彈性分析方法，側(cè)向剛度計(jì)算規(guī)定。構(gòu)件局部穩(wěn)定：側(cè)向支撐、緊湊型截面。 2、穩(wěn)定性設(shè)計(jì)（3）AISC360-05 主要內(nèi)容3、構(gòu)件設(shè)計(jì)（拉）無(wú)長(zhǎng)細(xì)比限制(300)抗拉強(qiáng)度(0.9，1.67)對(duì)毛截面和凈截面面 積確定作出規(guī)定組合構(gòu)件尺寸要求鉸接構(gòu)件的抗拉強(qiáng)度（0.75，2.00）對(duì)眼桿尺寸規(guī)定（3）AIS

30、C360-05 主要內(nèi)容3、構(gòu)件設(shè)計(jì)（壓）一般構(gòu)件時(shí)抗壓強(qiáng)度（0.9，1.67）給出長(zhǎng)細(xì)比計(jì)算中的有效長(zhǎng)度定義要求各種情況下的抗壓強(qiáng)度計(jì)算和長(zhǎng)細(xì)比計(jì)算組合構(gòu)件的強(qiáng)度、屈曲計(jì)算和基本尺寸要求（3）AISC360-05 主要內(nèi)容3、構(gòu)件設(shè)計(jì)（彎）抗彎強(qiáng)度（0.9，1.67）給出各種形式構(gòu)件的側(cè)扭屈曲和受壓翼板失穩(wěn)屈曲計(jì)算公式（3）AISC360-05 主要內(nèi)容3、構(gòu)件設(shè)計(jì)（剪）兩種方法，不考慮后屈曲時(shí)抗剪強(qiáng)度（0.9，1.67），否則(1.00，1.50)根據(jù) h/tw確定腹板剪切系數(shù) Cv（3）AISC360-05 主要內(nèi)容3、構(gòu)件設(shè)計(jì)（組合力和扭）給出了雙向受彎+壓時(shí)的強(qiáng)度、穩(wěn)定計(jì)算公式 （已

31、很少用到）（3）AISC360-05 主要內(nèi)容4、連接重點(diǎn)是高強(qiáng)螺栓的計(jì)算、構(gòu)造和布置，參見(jiàn)前面提到的RCSC 2004Specification for Structural Joints Using ASTM A325 or A490 Bolts3、關(guān)于工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、關(guān)于工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)業(yè)主標(biāo)準(zhǔn)1. 國(guó)外工程中，業(yè)主標(biāo)準(zhǔn)往往是設(shè)計(jì)中主要的依據(jù)和參考。一般由ITB文件規(guī)定，或合同談判中隊(duì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的采用確認(rèn)。2. 國(guó)際工程中材料來(lái)源廣泛，材料規(guī)格、材質(zhì)、標(biāo)準(zhǔn)做法（節(jié)點(diǎn)）等等有時(shí)不是指向同一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)體系。3. 地方法律、法規(guī)與采用的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)不一致。4. 大量附屬結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)主要來(lái)自于ES或PI

32、P。3、關(guān)于工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、關(guān)于工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)以中東地區(qū)沙特國(guó)家為例：1. 業(yè)主標(biāo)準(zhǔn) （SES，YANSAB，Royal Committee，etc）2. 剛才來(lái)自于歐洲，鋼材、鋼筋規(guī)格歐標(biāo)。3. 各種附件構(gòu)件設(shè)計(jì)（平臺(tái)、欄桿、梯子等）參考ES/PIP。（PIP十分重要，實(shí)用性極強(qiáng)）4、涉外工程設(shè)計(jì)中注意的幾個(gè)問(wèn)題、涉外工程設(shè)計(jì)中注意的幾個(gè)問(wèn)題1、仔細(xì)研究和閱讀ITB文件2、準(zhǔn)備好盡可能完整的設(shè)計(jì)統(tǒng)一說(shuō)明（最好交由業(yè)主確認(rèn)）3、計(jì)算分析（engineer）和設(shè)計(jì)(designer)有條件要分開(kāi)。4、模板文件（包括軟件輸入?yún)⒘浚?、常用?jì)算小軟件事先編制。5、質(zhì)量審計(jì)要有應(yīng)對(duì)策略。6、盡可能收集多的美

33、標(biāo)（問(wèn)題處理、代換等用）。第二部分第二部分規(guī)范應(yīng)用規(guī)范應(yīng)用1. 如何正確理解和應(yīng)用規(guī)范2. 中美主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)比3. 一個(gè)工程實(shí)例1、如何正確理解和應(yīng)用規(guī)范、如何正確理解和應(yīng)用規(guī)范1、規(guī)范不能死用，必須首先理解原理。2、規(guī)范是讓你按什么去做或必須這么做。不一定解釋為什么這么做。3、國(guó)外規(guī)范的最大特點(diǎn)是工程師對(duì)設(shè)計(jì)有充分的主動(dòng)權(quán)，多數(shù)規(guī)范不是強(qiáng)制性的。（個(gè)別涉及安全的條款除外）4、國(guó)內(nèi)外的規(guī)范在基本方法和原理上是一致的，只是使用標(biāo)準(zhǔn)、采用方法和表達(dá)上有區(qū)別，導(dǎo)致模型或參數(shù)選擇上不盡相同。2、中美主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)比、中美主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)比 （風(fēng)載計(jì)算）（風(fēng)載計(jì)算）n 中美風(fēng)荷載轉(zhuǎn)換分析中美

34、風(fēng)荷載轉(zhuǎn)換分析美國(guó)風(fēng)載標(biāo)準(zhǔn)的幾次變化美國(guó)風(fēng)載標(biāo)準(zhǔn)的幾次變化ANSI A58.1 1972標(biāo)準(zhǔn)是美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(huì)（ANSI）在1972年制定的，是基于風(fēng)速和設(shè)計(jì)荷載參數(shù)表所確定的可靠度而劃定的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)。從那以后，ANSI對(duì)風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了一系列的修訂，并相繼頒布了ANSI A58.1-1982，ASCE 7-88，ASCE 7-9，ASCE 7-95，ASCE 7-98，ASCE 7-02 和 ASCE 7-05。重要的兩次修訂是在ANSI A 58.1-1982 和 ASCE 7-95。最核心的修最核心的修改是關(guān)于基本風(fēng)速（改是關(guān)于基本風(fēng)速（reference wind speed）的定義，即從

35、按?。┑亩x，即從按小時(shí)里程統(tǒng)計(jì)改為按時(shí)里程統(tǒng)計(jì)改為按3秒時(shí)距進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。秒時(shí)距進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。另外，在不同的標(biāo)準(zhǔn)版本中，對(duì)幾個(gè)主要不同系數(shù)作了修改和調(diào)整，包括重要性系數(shù)、地形系數(shù)，方向性系數(shù)，陣風(fēng)影響系數(shù)和壓力/力系數(shù)。 2、中美主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)比、中美主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)比 （風(fēng)載計(jì)算）（風(fēng)載計(jì)算）n 平均風(fēng)速的時(shí)距轉(zhuǎn)換平均風(fēng)速的時(shí)距轉(zhuǎn)換 平均風(fēng)速的時(shí)距定義為： 2/2/00d)(1tttt即平均風(fēng)速 與所取某一中心時(shí)刻t0附近的時(shí)距有關(guān)，各國(guó)對(duì)風(fēng)速記錄(t)取的時(shí)距均不相同，但相互間存在著換算關(guān)系。 在時(shí)距為t(s)內(nèi)所取的平均風(fēng)速 與時(shí)距為1h內(nèi)所取的平均風(fēng)速 之間的關(guān)系可表示為：)(zt)(

36、3600z)()()(3600tczzt式中c(t)是與t有關(guān)的一個(gè)系數(shù)，為縱向脈動(dòng)均方根值，由下式表達(dá)： 2*2、中美主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)比、中美主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)比 （風(fēng)載計(jì)算）（風(fēng)載計(jì)算）n 平均風(fēng)速的時(shí)距轉(zhuǎn)換平均風(fēng)速的時(shí)距轉(zhuǎn)換 式中 為摩擦速度，為無(wú)量綱系數(shù)，可假定不隨高度變化，相對(duì)于不同的粗糙長(zhǎng)度z0，經(jīng)過(guò)大量實(shí)測(cè)獲得的并可用于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的值見(jiàn)下表。 2*z0 (m)0.0050.070.301.002.56.56.05.254.854.00實(shí)測(cè)值2、中美主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)比、中美主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)比 （風(fēng)載計(jì)算）（風(fēng)載計(jì)算）n 平均風(fēng)速的時(shí)距轉(zhuǎn)換平均風(fēng)速的時(shí)距轉(zhuǎn)換 摩擦速度 的表達(dá)式為

37、： *)/ln(/ )(03600*zzzk式中k0.4。 c(t)也是通過(guò)風(fēng)速資料的統(tǒng)計(jì)分析獲得，c(t)是與t的關(guān)系見(jiàn)下表。 c(t)值t(s)11020305010020030060010003600c(t)3.002.322.001.731.351.020.700.540.360.160.00由此可得到平均風(fēng)速 與時(shí)距為1h內(nèi)所取的平均風(fēng)速 之間的完整關(guān)系表達(dá)式： )(zt)(3600z)/ln()(4 . 01)()/ln()(1)()(0360003600zztczzzktczzt2、中美主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)比、中美主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)比 （風(fēng)載計(jì)算）（風(fēng)載計(jì)算）n 平均風(fēng)速的時(shí)距轉(zhuǎn)換

38、平均風(fēng)速的時(shí)距轉(zhuǎn)換 假定：z0=0.05m，z=10m，查表，6.0，可以得到 與t的分析結(jié)果，見(jiàn)下表： )(/ )(3600zzt比值 )(/ )(3600zztt(s)1351015203050600100036001.5551.5171.4721.4291.3991.3701.3201.2501.0671.0301.000)(/ )(3600zzt由上表，可進(jìn)一步推出 的比值： t(s)1351015203050600100036001.4581.4221.3991.3401.3121.2841.2381.1721.0000.9650.938)(/ )(600zzt)(/ )(600zzt2、中美主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)比、中美主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)比 （風(fēng)載計(jì)算）（風(fēng)載計(jì)算）n 平均風(fēng)速的時(shí)距轉(zhuǎn)換平均風(fēng)速的時(shí)距轉(zhuǎn)換 美國(guó)的平均風(fēng)速在早期的標(biāo)準(zhǔn)（ANSI A58.1 1972，UBC（MBMA）等）中采用如下定義： 開(kāi)闊地形上，離地開(kāi)闊地形上，離地10m10m的最大里程風(fēng)速，重現(xiàn)期為的最大里程風(fēng)速，重現(xiàn)期為5050年年；記錄時(shí)距為水平長(zhǎng)度；記錄時(shí)距為水平長(zhǎng)度1 1英里的某一體積空氣通過(guò)風(fēng)速英里的某一體積空氣通過(guò)風(fēng)速計(jì)所需的時(shí)間計(jì)所需的時(shí)間t t，得到最大里程風(fēng)速，得到最大