钢结构建筑抗震规定ANSIAISC34105.docx

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钢结构建筑抗震规定ANSIAISC34105

ANSI/AISC341-05

ANSI/AISC341s1-05

美国国家标准

钢结构建筑抗震规定

包括附录一

钢结构建筑抗震规定,发布日期：

20##3月9日

以与附录一,发布日期：

20##11月16日

取代发布日期为

20##5月21日的

《钢结构建筑抗震规定》

以与所有先前的版本

本规定〔ANSI/AISC341-05〕由美国钢结构协会委员会〔AISC〕与其理事会批准发布实施.

美国钢结构学会

OneEastWackerDrive,Suite700

芝加哥,伊利诺斯州60601-1802

©2005

美国钢结构学会拥有

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进行复制.

AISC的徽标是AISC的注册商标,获得许可方可使用.

本规定〔ANSI/AISC341-05〕中所涉与到的相关信息,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X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.本规定〔ANSI/AISC341-05〕中所包含的相关材料,并非对美国钢结构协会的部分内容进行展示或担保,或者,对其中所涉与的相关人员进行展示或担保,并且这些相关信息在适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.

必须注意到：

在使用其它机构制订的规X和标准时,以与参照相关标准制订的其它规X和标准时,可以随时对本规定〔ANSI/AISC341-05〕的相关内容进行修订或修改并且随后印刷发行.本协会对未参照这些标准信息材料,以与未按照标准规定在初次时不承担由此引起的任何责任.

钢结构建筑抗震规定,20##3月9日,包括附录一

美国钢结构学会

前言

本前言并不是"钢结构建筑抗震规定〔ANSI/AISC341-05〕〞的一部分,而是仅用于提供信息的目的而包括在内.

AISC"钢结构建筑设计规X〔ANSI/AISC360〕〞是用于普通的钢结构建筑的设计标准.因此,它还并不适宜包括在全X围内的结构设计实践中遇到的所有的特殊和独特的问题.本文,AISC"钢结构建筑抗震规定〔ANSI/AISC341-05〕〞加上"附录一〔ANSI/AISC341s1-05〕〞是一个单独的统一的标准〔以下简称为本规定〔ANSI/AISC341-05〕〕,该标准提出了这样一个主题：

针对高强度地震应用的钢结构和复合钢结构/钢筋混凝土建筑系统的设计和建造.附录一包括了在已经完成了最初批准的内容之后,对本规定〔ANSI/AISC341-05〕的第一部分,第14章节所做的修改.

本规定〔ANSI/AISC341-05〕的内容分为两个部分：

第一部分为钢结构建筑的设计和构造,并且以一种统一的格式书写,提出了LRFD《钢结构建筑设计规X：

荷载和抗力系数设计法》和ASD《钢结构建筑设计规X：

容许应力设计法》；第二部分为复合钢结构/钢筋混凝土结构的设计和构造,并且仅涉与了LRFD《钢结构建筑设计规X：

荷载和抗力系数设计法》.另外,七个强制性附录,一个符号清单,以与术语表均为本规定〔ANSI/AISC341-05〕的一部分.在整个本规定〔ANSI/AISC341-05〕中,术语表中出现的术语在第一次出现在子章节之处一般均用斜体字印刷.还提供了带有背景信息的非强制性注释.

于20##5月21日批准的先前版本的AISC钢结构建筑抗震规定,包含了许多作为FEMA/SAC程序和有关钢建筑的地震设计的其他调查和开发的一部分而获得的进展.认识到在钢建筑的地震设计的知识基础中发生了快速而明显的变化,特别是力矩框架,AISC的规X委员会承诺负责对本规定〔ANSI/AISC341-05〕进行与时的补充.此许诺的目的是保持规X尽可能最新.

本规定〔ANSI/AISC341-05〕均经过修改以适应"建筑和其他构筑物的最小设计载荷〔SEI/ASCE7-05〕〞.尽管本规定〔ANSI/AISC341-05〕采用SEI/ASCE7-02的标准,但是它仍与SEI/ASCE7-05的内容同时发展.预计ASCE将在20##出版一个对SEI/ASCE7-05的补充,该补充将参考ANSI/AISC341和360的内容.在此条件下,我们推荐任何使用AISC标准的用户与SEI/ASCE7-05一起使用它们,包括附录一.

这将使本规定〔ANSI/AISC341-05〕通过引用而被包含到2006IBC和2006NFPA5000的建筑规X中,每个建筑规X均使用SEI/ASCE7-05作为其设计加载的基础.因为对本规定〔ANSI/AISC341-05〕已经进行的更改的程度,由于包含的技术更改和统一的格式太大,它们将被完整地进行重新出版.最显著的修改是：

最初开发和包含在2003NEHRP规X中的两个系统,压曲限制支撑框架〔BRBF〕和特殊钢板剪力墙〔SPSW〕已经被添加到本规定〔ANSI/AISC341-05〕中.还提供了一个对注释的主要更新.

被包括的显著的技术修改如下：

●澄清了所包括的结构的X围包括"类似建筑的非建筑构结构〞.

●澄清了所使用的R系数设计值大于3的所有钢建筑必须符合本规定〔ANSI/AISC341-05〕的要求.

●添加了新的要求,用以介绍预期的结构设计图纸和技术要求,施工图和安装图.

●添加了在金属建筑行业中通常使用的新的ASTM材料的技术要求.

●为所有的材料添加了Rt值,用于确定至断裂极限状态的连接敏感性.

●放宽了螺栓接合中使用过大尺寸的孔的限制.

●定义了一个新的术语,"需求挑剔焊接〞,它具有额外的质量和韧度要求.对于每个系统,定义了被认为是需求挑剔的焊接.

●定义了一个新术语,"保护区〞,以确保遭受非弹性变形的区域不受其他建筑构造运转的干扰.对于每个系统,定义了什么区域被认为是保护区.

●将作为地震载荷抵抗系统一部分的柱的拼接上的要求的适用性扩展至所有系统.

●改进了有关柱基设计的规定.

●使得稳定性支撑要求在整个文章中更加一致.

●添加了参考新的AISC"抗震的特种钢和中等钢力矩框架连接的资格预审〔ANSI/AISC358-05〕〞,作用于SMF、IMF和EBF〔连杆到立柱〕连接选择的一种方式.

●减少了用于SMF系统的立柱接合剪切能力要求.

●增加了用于IMF系统的稳定性支撑要求.

●阐明了满足SMF或IMF系统要求的连接也适用于OMF应用.

●增加了采用具有高Kl/r比率的拉杆的SCBF系统上的要求.

●减少了OCBF支撑上需要的连接力,以允许使用放大的地震载荷.

●排除了要求设计OCBF系统中的所有构件用于放大的地震载荷,这样做是为了减少包括附录一在内的SEI/ASCE7-05系统的R系数,以保持一致.

●添加了地震隔离系统上方的OCBF的特殊要求.

●明显地提高了与质量保证和质量控制有关的规定,以提出在FEMA353中确定的很多问题.

●对第二部分进行了更改,以便与对第一部分的修改以与对ACI318的更改一致.

前言

AISC规X委员会,任务委员会9－地震规X委员会负责本规定〔ANSI/AISC341-05〕正在进行的开发.AISC规X委员会通过一个ANSI公认的投票程序来给出文件的最终批准,并且通过小心的详细审查、讨论、和改进的建议来完善本规定〔ANSI/AISC341-05〕.AISC还要答谢多个团体对完成本文件的重要贡献：

建筑地震安全委员会〔BSSC〕、SAC联合企业、联邦应急管理局〔FEMA〕、国家科学基金会〔NSF〕、以与加州结构工程师协会〔SEAOC〕.

根据本前言之前的声明中的更全面的描述,读者应注意,当应用本规定〔ANSI/AISC341-05〕中的数据或推荐时,必须运用专业的判断.

本规定〔ANSI/AISC341-05〕由AISC规X委员会

JamesM.Fisher,主席TonyC.Hazel

RogerE.Ferch，副主席MarkV.Holland

HansrajG.AsharLawrenceA.Kloiber

WilliamF.BakerRobertoT.Leon

JohnM.BarsomStanleyD.Lindsey

WilliamD.BastJamesO.Malley

ReidarBjorhovdeRichardW.Marshall〔已故〕

RogerL.BrockenbroughHarryW.Martin

GregoryG.DeierleinDavidL.McKenzie

DuaneS.EllifrittDuaneK.Miller

BruceR.EllingwoodThomasM.Murray

MichaelEngelhardtR.ShankarNair

Shu-JinFangJackE.Petersen

StevenJ.FenvesDouglasA.Rees-Evans

JohnW.FisherRobertE.Shaw,Jr.

TimothyP.FraserDonaldR.Sherman

TheodoreV.GalambosLeeShoemaker

LouisF.GeschwindnerWilliamA.Thornton

LawrenceG.GriffisRaymondH.R.Tide

JohnL.GrossCynthiaJ.Duncan,秘书

本委员会非常感激以下任务委员会〔TC9－地震设计〕对本文件的开发.

JamesO.Malley,主席RobertoT.Leon

MarkC.Saunders,副主席RobertT.Lyons

RoyBeckerSanjeevR.Malushte

GregoryG.DeierleinHarryW.Martin

RichardM.DrakeClarksonW.Pinkham

MichaelD.EngelhardtRafaelSabelli

RogerE.FerchThomasA.Sabol

TimothyP.FraserRobertE.Shaw,Jr.

SubhashC.GoelKurtD.Swensson

JamesR.HarrisCynthiaJ.Duncan,秘书

PatrickM.Hassett

内容目录

符号

定义之后的圆括号中的数字指的是在本规定〔ANSI/AISC341-05〕的第一或第二部分中第一次使用到该符号的章节.

Ab水平边缘构件〔HBE〕的横截面积,平方英寸〔平方毫米〕………………………〔I-17.2a〕

Ac垂直边缘构件〔VBE〕的横截面积,平方英寸〔平方毫米〕………………………〔I-17.2a〕

Af法兰面积,平方英寸〔平方毫米〕…………………………………………………………〔I-8〕

Ag总面积,平方英寸〔平方毫米〕……………………………………………………………〔I-9〕

As钢结构核心的总面积,平方英寸〔平方毫米〕……………………………………………〔II-6〕

Asc钢芯屈服段的总面积,平方英寸〔平方毫米〕……………………………………………〔I-16〕

Ash拉杆加固的最小面积,平方英寸〔平方毫米〕……………………………………………〔II-6〕

Asp复合剪力墙中钢板的水平面积,平方英寸〔平方毫米〕…………………………………〔II-17〕

Ast连杆加劲杆的面积,平方英寸〔平方毫米〕………………………………………………〔I-15〕

Aw连杆腹板的面积,平方英寸〔平方毫米〕…………………………………………………〔I-15〕

Ca需要强度与可用强度的比率…………………………………………………………………〔表I-8-1〕

Cd有关相对拉杆刚度和曲率的系数……………………………………………………………〔I-9〕

Cd挠度放大系数…………………………………………………………………………………〔I-R2〕

Cr确定近似基本周期的参数……………………………………………………………………〔I-R2〕

D由于建筑上的结构构件和永久部件而引起的静载荷,千磅〔牛〕……………………〔I-9〕

D圆形管截面杆件的外径,英寸〔毫米〕…………………………………………………〔表I-8-1〕

E地震载荷………………………………………………………………………………………〔I-4〕

E水平和垂直的地震感生载荷的效应…………………………………………………………〔I-9〕

E钢的弹性横量,E＝29,000千磅/平方英寸〔200,000兆帕〕………………………………〔I-8〕

EI特殊段的弦构件的弯曲弹性刚度,千磅-平方英寸〔牛-平方毫米〕………………………〔I-12〕

Fy使用类型的钢的规定的最小屈服应力,千磅/平方英寸〔兆帕〕.根据在设计规X〔ANSI/AISC360〕中的使用,"屈服应力〞表示规定的最小屈服点〔用于具有一个屈服点的钢〕或者规定的屈服强度〔用于没有一个屈服点的钢〕……………………………………………………………〔I-6〕

Fyb一个横梁的Fy,千磅/平方英寸〔兆帕〕……………………………………………………〔I-9〕

Fyc一个立柱的Fy,千磅/平方英寸〔兆帕〕……………………………………………………〔I-9〕

Fyh规定的拉杆的最小屈服应力,千磅/平方英寸〔兆帕〕……………………………………〔II-6〕

Fysc规定的钢芯的最小屈服应力,或者根据试样试验中测定的钢芯的实际屈服应力,千磅/平方英寸〔兆帕〕……………………………………………………………………………………………〔I-16〕

Fu规定的最小抗拉强度,千磅/平方英寸〔兆帕〕……………………………………………〔I-6〕

H楼层高度,每个上下楼层的楼板骨架的中心线之间的距离,或者每个上下楼层楼板顶部之间的距离,英寸〔毫米〕……………………………………………………………………………〔I-8〕

I转动惯量,英寸4〔毫米4〕…………………………………………………………………〔I-12〕

Ic垂直于腹板线方向量取的垂直边缘构件〔VBE〕的转动惯量英寸4〔毫米4〕……〔I-17〕

K等截面杆的有效长度系数……………………………………………………………………〔I-13〕

L由于居住和可移动设备而引起的活载荷,千磅〔千牛〕…………………………………〔II-6〕

L桁架的跨度距离,英寸〔毫米〕……………………………………………………………〔I-12〕

L垂直边缘构件〔VBE〕中心线之间的距离,英寸〔毫米〕………………………………〔I-17〕

Lb抵抗受压法兰的横向位移的支撑点之间的长度或者抵抗横截面扭曲的支撑点之间的长度,英寸〔毫米〕………………………………………………………………………………………〔I-13〕

Lb连杆长度,英寸〔毫米〕……………………………………………………………………〔I-15〕

Lcf垂直边缘构件〔VBE〕法兰之间的净距离,英寸〔毫米〕………………………………〔I-17〕

Lh塑胶铰链位置之间的距离,英寸〔毫米〕…………………………………………………〔I-9〕

Lp横向限制的无支撑长度,用于全塑料弯曲强度,均匀力矩情况,英寸〔毫米〕………〔I-12〕

Lpd横向限制的无支撑长度,用于塑性分析,英寸〔毫米〕…………………………………〔I-13〕

Ls特殊段的长度,英寸〔毫米〕………………………………………………………………〔I-12〕

Ma需要的弯曲强度,使用ASD载荷组合,千磅-英寸〔牛-毫米〕…………………………〔I-9〕

Mav由于基于ASD载荷组合来自塑胶铰链至立柱中心线位置的剪切放大而产生的额外力矩,千磅-英寸〔牛-毫米〕…………………………………………………………………………………〔I-9〕

Mn标称弯曲强度,千磅-英寸〔牛-毫米〕………………………………………………………〔I-11〕

Mnc特殊段的弦构件的标称弯曲强度,千磅-英寸〔牛-毫米〕…………………………………〔I-12〕

Mp标称塑性弯曲强度,千磅-英寸〔牛-毫米〕…………………………………………………〔表I-8-1〕

Mpa通过轴向载荷修改的标称塑性弯曲强度,千磅-英寸〔牛-毫米〕…………………………〔I-15〕

Mpb横梁的标称塑性弯曲强度,千磅-英寸〔牛-毫米〕…………………………………………〔I-9〕

Mp,exp预期塑性力矩,千磅-英寸〔牛-毫米〕………………………………………………………〔I-9〕

Mpc立柱的标称塑性弯曲强度,千磅-英寸〔牛-毫米〕…………………………………………〔I-8〕

Mr预期弯曲强度,千磅-英寸〔牛-毫米〕………………………………………………………〔I-9〕

Muv由于基于LRFD载荷组合来自塑胶铰链至立柱中心线位置的剪切放大而产生的额外力矩,千磅-英寸〔牛-毫米〕………………………………………………………………………………〔I-9〕

Mu需要的弯曲强度,使用LRFD载荷组合,千磅-英寸〔牛-毫米〕…………………………〔I-9〕

Mu,exp预期需要的弯曲强度,千磅-英寸〔牛-毫米〕………………………………………………〔I-15〕

Pa使用ASD载荷组合的立柱需要的轴向强度,千磅〔牛〕…………………………………〔I-8〕

Pac使用ASD载荷组合需要的耐压强度,千磅〔牛〕…………………………………………〔I-9〕

Pb连杆端部的横向支撑需要的强度,千磅〔牛〕………………………………………………〔I-15〕

Pc立柱的可用轴向强度,千磅〔牛〕……………………………………………………………〔I-9〕

Pn立柱的标称轴向强度,千磅〔牛〕……………………………………………………………〔I-8〕

Pn根据设计规X〔ANSI/AISC360〕计算的组合柱的标称耐压强度,千磅〔牛〕………〔II-6〕

Pnc特殊段的斜构件的标称轴向耐压强度,千磅〔牛〕…………………………………………〔I-12〕

Pnt特殊段的斜构件的标称轴向抗拉强度,千磅〔牛〕…………………………………………〔I-12〕

Po零偏心率处的组合柱的标称轴向强度,千磅〔牛〕…………………………………………〔II-6〕

Pr所需的耐压强度,千磅〔牛〕…………………………………………………………………〔I-15〕

Prc使用ASD或LRFD载荷组合所需的耐压强度,千磅〔牛〕………………………………..〔I-9〕

Pu使用LRFD载荷组合的立柱或连杆所需的轴向强度,千磅〔牛〕…………………………〔I-8〕

Pu组合柱所需的轴向强度,千磅〔牛〕…………………………………………………………〔II-9〕

Puc使用LRFD载荷组合所需的耐压强度,千磅〔牛〕…………………………………………〔I-9〕

Py构件的标称轴向屈服强度,等于FyAg,千磅〔牛〕…………………………………………〔表I-8-1〕

Pysc钢芯的轴向屈服强度,千磅〔牛〕……………………………………………………………〔I-16〕

Qb通过拉杆施加到横梁上的最大不平衡垂直载荷效应,千磅〔牛〕…………………………〔I-13〕

Q1由1.25倍的连杆的预期标称剪切强度产生的轴向力和力矩…………………………………〔I-15〕

R地震响应修正系数………………………………………………………………………………〔I-1〕

Rn标称强度,千磅〔牛〕…………………………………………………………………………〔I-6〕

Rt预期抗拉强度与规定最小抗拉强度Fu的比率,与材料屈服应力Ry相关…………………〔I-6〕

Ru需要的强度………………………………………………………………………………………〔I-9〕

Rv节间区域标称剪切强度…………………………………………………………………………〔I-9〕

Ry预期屈服应力与规定的最小屈服应力,Fy的比率……………………………………………〔I-6〕

S雪载荷,千磅〔牛〕……………………………………………………………………………〔I-9〕

Va使用ASD载荷组合所需要的剪切强度,千磅〔牛〕…………………………………………〔I-9〕

Vn构件的标称剪切强度,千磅〔牛〕……………………………………………………………〔I-15〕

Vne特殊段的预期垂直剪切强度,千磅〔牛〕……………………………………………………〔I-12〕

Vns复合板剪力墙中钢板的标称剪切强度,千磅〔牛〕…………………………………………〔II-17〕

Vp活动连杆的标称剪切强度,千磅〔牛〕………………………………………………………〔表I-8-1〕

Vpa通过轴向载荷量修改的活动连杆的标称剪切强度,千磅〔牛〕……………………………〔I-15〕

Vu使用LRFD载荷组合所需要的剪切强度,千磅〔牛〕………………………………………〔I-10〕

Ycon从钢梁顶部至混凝土板或混凝土包壳顶部的距离……………………………………………〔II-6〕

YPNA从最大混凝土受压纤维至塑性中性轴的最大距离,英寸〔毫米〕…………………………〔II-9〕

Z构件的塑性断面模数,立方英寸〔立方毫米〕………………………………………………〔I-9〕

Zb横梁的塑性断面模数,立方英寸〔立方毫米〕………………………………………………〔I-9〕

Zc立柱的塑性断面模数,立方英寸〔立方毫米〕………………………………………………〔I-9〕

Z##-轴的塑性断面模数,立方英寸〔立方毫米〕………………………………………………〔I-8〕

ZRBS在缩减的横梁断面处的最小塑性断面模数,立方英寸〔立方毫米〕………………………〔I-9〕

a斜构件与水平的成的角度………………………………………………………………………〔I-12〕

b按照设计规X〔ANSI/AISC360〕章节B4.1中确定的压缩构件的宽度,英寸〔毫米〕〔表I-8-1〕

bcf柱法兰的宽度,英寸〔毫米〕…………………………………………………………………〔I-9〕

bf法兰的宽度,英寸〔毫米〕……………………………………………………………………〔I-9〕

bw混凝土横截面的宽度减去垂直于剪切方向测量的结构形状的宽度,英寸〔毫米〕………〔II-6〕

d标称紧固件直径,英寸〔毫米〕………………………………………………………………〔I-7〕

d总的横梁深度,英寸〔毫米〕…………………………………………………………………〔I-15〕

dc总的立柱深度,英寸〔毫米〕…………………………………………………………………〔I-9〕

dz连续性板之间的总的节间带深度,英寸〔毫米〕……………………………………………〔I-9〕

eEBF连杆的长度,英寸〔毫米〕………………