美国统一建筑规范第二卷结构设计要求第16章_第1页
美国统一建筑规范第二卷结构设计要求第16章_第2页
美国统一建筑规范第二卷结构设计要求第16章_第3页
美国统一建筑规范第二卷结构设计要求第16章_第4页
美国统一建筑规范第二卷结构设计要求第16章_第5页
已阅读5页,还剩32页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

1、第二卷结构工程设计规定第16章结构设计要求注释:本章已经被全部修改。第I部分一般设计要求1601 适用范围本章规定的一般设计要求适用于本所规范规定的全部结构。1602 术语下面术语在本规范中的定义:容许应力设计(也称为工作应力设计),是一种根据不超过规定容许应力的容许应力组合在构件中产生的计算应力,来确定结构构件尺寸的设计方法。室外阳台,是指从结构及其结构支撑突出出来的没有附加独立支撑的外部楼面体系。恒荷载,是由全部材料和固定到建筑物或其他结构的设备的重量构成的。露天阳台,是一种由邻接结构和/或标杆、支柱或其他独立结构至少支撑在相对两边的外露楼盖。设计极限荷载,是一种按16061611中规定荷

2、载和荷载调整的乘积。见1612.2 关于设计极限荷载组合。极限状态,是结构或构件被判定处于一种预定功能不再有用(适用性极限状态)或不安全(强度极限状态)的情形。(极限荷载:结构的变形随荷载的增加而增大。当荷载达到某一临界值时,不再增加荷载变形也会继续增大,这时结构丧失了进一步的承载能力,这种状态称为结构的极限状态,此时的荷载是结构所能承受的荷载极限,称为极限荷载。)活荷载,是由于使用或占用建筑物或其他机构产生的那些荷载,不包括恒荷载、结构荷载或环境荷载如:风荷载、雪荷载、雨荷载、地震荷载或洪水荷载等。活荷载荷载抗力调整设计(LRFD),是一种在构件受到全部容许荷载组合达到不适用极限状态而采用荷

3、载及抗力调整确定结构构件尺寸的设计方法。该术语“LRFD”在钢结构和木结构设计中使用。(它是根据各种可能的极限状态计算出构件的标准强度,用该标准强度乘以抗力调整确定设计构件的承载力,并将构件的承载力与构件的结构分析内力值进行比较。它还引进了可靠度概念,采用本方法设计的各种构件将具有较为一致、平均和协调的安全性和可靠度。)强度设计,是一种由不超过要素构件强度的要素荷载组合计算在构件中产生力,来确定确结构构件尺寸的设计方法。“强度设计”术语在混凝土砖石结构设计中使用。1603 符号D=恒荷载。E=在1630.1中列出的地震荷载。Em=在1630.11中列出的估计撞击结构上的最大地震力。F=流体产生

4、的荷载。H=土壤和土壤水分侧向压力产生的荷载。L=活荷载,不包括屋顶活荷载,包括任何容许活荷载折减。Lr=屋顶荷载,包括任何容许活荷载。P=蓄水荷载。S=雪荷载。T=自应变力和由于温度变化、收缩、水分变化、构件原料塑性变形、沉降差产生的位移或各种综合因素导致的收缩或膨胀作用力。W=风压产生的荷载。1604 标准列入下面的标准已经被认证(见3504)1、抗风设计1.1、ASCE(美国土木工程师协会)7,第6章,建筑物和其他构筑物最大设计荷载。1.2、ANSI(美国国家标准学会)EIA(电子工业联合会)/TIA 222-E,钢制天线塔和天线固定架的结构标准。1.3、ANSI(美国国家标准学会)/N

5、AAMM FP 1001,金属旗杆荷载设计指导性规范。1605 设计1605.1 一般要求。建筑物和构建物及全部组成部分的设计和建筑都包含在本规范详细说明中,所有的荷载列入第16章和本规范中其他部分,组合与1612部分一致。依据强度设计、荷载及抗力调整设计和安全应力设计方法进行设计,采用适用材料章节进行设计也可以。例外,除建筑部门官员另外提出要求以外,所有建筑物及其构件均按照本规范第23章中相应这部分要求的传统轻型框架结构要求建造。1605.2 合理性。采用的任何建筑结构方法都是依据结构力学原理进行示构分析为基础的。这种分析将形成一个从全部荷载和施加力产生原点到抗载构件之间可能转移的完整通道体

6、系。该分析包括但不限于规定增加结构体系抗力构件上由侧向施力中心和抗侧力体系支撑中心间偏心扭矩产生的力。对地震设计的意外转矩要求,参见1630.6。1605.2.1 水平剪力分布在考虑横向支撑体系或横隔板支撑的情况下,总侧力将与他们的支撑成比例地分布到抗侧力体系的各个纵向构件上。假定他们对体系作用的影响在设计中已经被考虑并作出规定,支撑构件可不作为抗侧力体系的一部分而被并入建筑物中。规定将增加结构体系抗力构件上的由于侧向力施加中心和抗向侧力体系支撑中心之间的偏心产生的扭矩引起的扭力。1605.2.2 抗倾覆稳定性。设计每一个的结构都均具有抵抗由本章规定的侧向力引起的倾覆作用。参见1611.6 挡

7、土墙、1615风和1626地震部分。1605.2.3 锚固。从屋顶到墙和柱及从墙和柱到地基的锚固将提供抵抗由施加规定的力产生的上拔力和滑动力。砖混结构墙被锚固到地面、屋顶和其他结构构件上,提供墙体的侧向支撑。这种锚固将提供抵抗本章规定但不小于1611.4要求的最小侧向力的直接连接能力。另外,在第3和4地震区,用预埋条把膈膜板绑扎或挂在加强钢筋周围或其他端头上以便有效地把力转移到加强钢筋上。所设计的墙体具有抵抗锚固之间弯曲的能力,锚固间距大于4英尺(1219mm)。空心砖砌体墙或空心墙锚固预埋在墙体加强水泥结构构件中。参见抗震设计要求中1632、1633.2.8和1633.2.9部分。1605.

8、3 构架吊装。墙体和构架要按照设计要求准确竖向吊装。1606 恒荷载1606.1 一般要求。恒荷载将在1602和本部分详细说明。1606.2 分隔荷载。在改变办公楼和其他建筑物分隔位置时必须设计支撑。除外其他荷载外,均布恒载等于每平方英尺楼面面积20磅(psf)(0.96KN/m2)。例外:通道地面必须设计支撑,其他恒荷载按照不低于10psf(0.48KN/m2)均匀分布。1607 活荷载部分 1607 活荷载1607.1 一般要求。活荷载是根据预期准备使用或占用而不低于本部分要求的最大荷载。1607.2 活荷载极限分布。使用荷载条件设计的结构构件是连续产生最大剪力和弯矩。及其他适用部分要求相

9、一致。1607.3 楼面活荷载。1607.3.1 一般要求。楼面将依照列表16-A列出的单位活荷载进行设计,这些荷载将作为以每平方英尺水平楼面英镑数为单位的最小活荷载采用。这些荷载是在设计表中列出占用的建筑物和这部分没有列出用途但假定至少等于产生或提供相似荷载量的荷载。在楼面设计中确定的实际活荷载比列表16-A中列出的活荷载数值更大。这些实际活荷载在这样的建筑物或其中部分建筑物设计中使用。特殊条款适用于机器设备荷载。1607.3.2 均布楼面荷载分布。这里的均布楼面荷载仅限于相邻和交错跨上全部活荷载相结合的全跨度上所有恒荷载。1607.3.3 集中荷载。在表16-A中列出超过21/2平方英尺(

10、762 mm)空间规定采用集中荷载设计的楼面,超过其他空载楼面的集中荷载产生的应力比按照均布荷载要求设计楼面载荷产生的应力大。规定车辆使用或存储产生集中荷载的区域,是由无均布荷载的中心部位间隔5英尺(1524mm)的两个或多个荷载组成。除均布活荷载之外,每个荷载是在20平方英寸(12903mm2)面积承载的集中荷载超过2000磅(8.9kN)的楼面体系设计的不带维修或加油的私人汽车库容纳的最大车辆总重量的40%。特殊荷载在表16-B列出特殊竖向荷载和水平荷荷载规定。1607.3.5 活荷载位置每个商业或工业建筑的楼面及其中组成部分的活荷载,按照业主申请的每个楼层部分占有的显著位置的活荷载设计,

11、并使用永久性金属标记标出占用者不允许拆除或损坏外观这些建筑物的公告。建筑物的占用者负有保持实际荷载小于容许限度的责任。1607.4 屋面活荷载1607.4.1 一般要求屋面将按照表16-C列出的单位活荷载Lr进行设计,假设这些活荷载竖向作用于预定水平面区域上。1607.4.2 荷载分布在结构构件设计中所涉及的连续产生的屋面均布荷载,被限定在相邻跨度和交错跨度上与屋面活荷载组合在一起的全跨度上的所有恒荷载。例外屋顶均布荷载不小于20psf(0.96 kN/m2),这里的荷载组合包括需要更大构件或连接件的雪荷载,交跨荷载可不予考虑。如果为整跨上设计的全部恒荷载与下面叠加荷载结合,应考虑像屋顶支撑和

12、整饰、屋顶结构件这样的轻金属预制构件板连续产生的情况。1、雪荷载与1614部分一致。2、屋面均布活荷载Lr表16-C全部跨度中列出。3、在辅助支撑跨度上放置2000磅(8.9kN)集中重力荷载Lr产生的最大应力比构件中在200平方英尺(18.58m2)面积上采用均布活荷载产生的最大应力还要大。这种集中荷载在构件上放置的长度将超过沿跨度方向21/2英尺长(762mm)。这种集中荷载不得在一个以上跨度上同时出现。4.水堆积执行1611.7部分规定。不平衡荷载不平衡荷载被用在荷载将导致更大构件或结构的地方。桁架和拱形结构设计,如果这种荷载产生相反应力,具有抵抗位于半跨部位的单位活荷载产生的应力的能力

13、或者在任何部分产生比由规定的单位活荷载在整个跨度上产生的应力更大。对于这些由预应力外壳、外加框或实体组成的结构,任何一点荷载产生的应力会被分布到整个预应力外壳范围,不平衡单位活荷载设计案50%折减。1607.4.4 屋面特殊荷载。用于特殊目的屋面将按建筑主管部门批准的适合的荷载设计。设计的花房屋面钢筋、桁条和缘将承载除均布活荷载之外的最小100磅(444.8N)的集中荷载。1607.5 活荷载折减用表16-A 列出的楼面活荷载和表16-C方法2设计,超过150平方英尺(13.94 m2)的支撑构件上(包括平板)的活荷载可以折减。但公众聚集场地和按下面方程计算的活荷载超过100 100 psf

14、(4.79 kN/m2)楼面除外:R = r (A 150)(7-1)对于SI:R = r (A 13.94)承载一层楼面的构件折减不超过40%,其他构件或按照下面方程计算的R折减不超过60%:R = 23.1 (1 + D/L) (7-2)由表16-A列出的楼面单位活荷载和表16-C,方法2列出的屋顶单位活荷载确定的设计活荷载,可以在任何超过150平方英尺(13.94 m2),括平板、除公共装配场地和活荷载超过100 Psf(4.79kN/m2)以外的楼面的支撑件上折减,按照下面公式进行,折减不能超过只从一层楼面接受荷载的40%,其他构件或按照公式:R = 23.1 (1 + D/L) (7

15、-2)计算R值的60%:R = r (A 150)(7-1)对 SI:R = r (A 13.94)式中:A=由构件支撑的楼面或楼顶面积,(m2)。D=由构件支撑单位面积(m2)的恒荷载。L=由构件支撑单位面积(m2)的活荷载。R= 按百分率计的折减。r=楼面折减率=0.08%,见表16-C楼面部分。除非在柱上设计的活荷载可以减少20%,否则储藏荷载超过100 psf (4.79 kN/m2)时不折减。对于储存承载能力小于9人的私人汽车的车库,或荷载折减不超过40%。1607.6 楼面交替活荷载折减按照交替方程(7-1),表16-A中列出的单位活荷载根据方程(7-3)在任何构件,包括拥有400

16、平方英尺(37.2m2)作用面积的平板进行折减。 (7-3)对于SI:式中:AI=作用面积,以平方英尺计(m2)。作用面积A1是柱支撑面积的4倍,是横梁支撑面积的2倍,与双向板面板面积相等,与预制T型横梁跨度和全缘宽度乘积相等。L=由构件支撑的每平方英尺(m2)面积折减设计活荷载。Lo=由构件支撑的每平方英尺(m2)面积未折减设计活荷载。对于接受从单一水平面荷载,单位活荷载折减不少于单位活荷载L0的50%,对于其他构件单位活荷载折减也不低于单位活荷载L0的40%。1608 雪荷载雪荷载按照第16章,第II部分确定。1609 风荷载风荷载按照第16章,第III部分确定。1610 地震荷载地震荷载

17、按照第16章,第IV部分确定。1611 其他最小荷载1611.1 一般要求除本章指定的其他设计外,所设计的构件必须具有抵抗本章规定荷载和表16-B中列出的特殊荷载的能力。1611.2 其他荷载建筑物和其他结构及其组成部分设计具有抵抗由于应用流体压力,F,横向土压力,H,积水荷载,P和子应变力,T产生的所有荷载能力。参见1611.7屋面积水荷载部分。1611.3 冲击荷载冲击荷载将包括任何出现冲击荷载的机构设计中。1611.4 砖混结构墙锚固砖混结构墙将按照1605.2.3部分要求进行锚固。这种锚固将能抵抗比本章规定风荷载或地震荷载等大的在1612.2或1612.3部分的荷载组合或每英尺墙最小2

18、80磅的横向力(4.09kN/m),用E替代。1611.5 内墙荷载内墙、永久隔离墙和超过6英尺(1829mm)高的临时隔离墙设计应具有承载竖向作用于墙上的不低于5psf(0.24kN/m2)的总荷载能力。在5psf(0.24kN/m2)荷载作用下墙体偏差(斜)不得超过墙体跨度的1/240(易碎装饰)和1/120(柔性装饰)。参见表16-O抗震设计要求部分,这部分要求有更多限制。例外:柔性式、可折叠式或便携式隔离墙不需要符合荷载和偏差要求,但必须按照本规范中的规定锚固到支撑结构上。1611.6 护土墙应依照一般工程实践要求,所设计的护土墙应具有抵抗护土材料的侧压力产生荷载的能力。护土墙表面是水

19、平的,所设计的荷载,H相当于由每英尺深度不少于30PSF(4.71kM/m2./m)液体重量所施加的力,持有深度等于护土深度,增加的荷载等于液体压力。1611.7 积水在长期恒荷载偏转作用下,所设计的全部屋顶必须保持足够的斜度或拱度确保排水畅通或抵抗积水荷载,p,按照1612.2或1612.3部分荷载组合。积水荷载包括任何来源的水堆积,包括雪。参见1506部分和表16-C、注释3、排水斜坡。参见1615部分斜坡标准,1611.8 水压提升所有的地基、平板和其他受到水压影响的墙基设计必须具有抵抗均布提升荷载的能力,该荷载F等于总液体压力。1611.9 抗洪水建筑(结构)参见附录第31章第I部分,

20、明确采用的抗洪水结构技术要求。1611.10 直升飞机场和直升飞机着陆区域除本章其他设计要求外,直升飞机场和直升飞机着陆区域将按照下面荷载及1612.2 或 1612.3组合进行设计:1.恒荷载加上直升飞机实际重量。2.恒荷载加上单个集中冲击荷载L,每平方英尺(0.093 m2)保护层荷载:装有液压减震器的满载直升飞机重量大0.75倍或装有刚性刹车起落架的直升飞机满载直升飞机重量大1. 5倍。3.恒荷载加上均布活荷载L=100 psf (4.8 kN/m2)。所需活荷载可以按照1607.5 或1607.6部分要求折减。1611.11 预制结构1611.11.1 连接件每一个装置所采用的预制连接

21、件,除了组成构件的构件部分按照本章要求进行设计情况外,必须按照本规范要求进行设计并具有提高连接构件强度的能力。连接件具有抵抗本章要求的提升力能力。1611.11.2 管路和管道在结构设计中,预订容许值适用于所有材料,而与管路、管道或其他设备安装无关。1611.11.3 测试和检查参见1704 预制构件测试和检查要求部分。1612 综合荷载1612 荷载组合1612.1 一般要求所设计的建筑物或其他构筑物及其组成部分必须具有抵抗1612.2或1612.3部分指定的、第16章第IV部分或第1823章要求的荷载组合及1612.4部分特殊的地震荷载组合的能力。1612.2 用在强度设计或荷载抗力调整设

22、计的荷载组合基本荷载组合。在采用荷载抗力调整设计(强度设计)中,结构及其全部组成部分都具有抵抗由下面列出的因素荷载组合产生的大多数临界效应: 1.4D (12-1) 1.2D + 1.6L + 0.5(Lr 或S) (12-2) 1.2D+1.6(Lr 或 S)+(f1L或0.8W) (12-3)1.2D+1.3W+f1L+0.5(Lr或 S) (12-4) 1.2D+1.0E+(f1L+f2S) (12-5) 0.9D±(1.0E 或1.3W) (12-6)式中:F1=1.0(公共装配厂、活荷载大于100psf(4.9kN/m2)和修车场活荷载) =0.5(其他活荷载)。F2=0.

23、7(不流雪屋顶结构例如锯齿型屋顶结构) =0.2(其他屋顶结构)例外:1、1909.2混凝土部分因素荷载组合中,荷载组合不包括地震力。2、砖混结构部分因素荷载组合x 1.1,荷载组合包括地震力。3、其他因素荷载组合有本规范提供特殊要求。1612.2.2 其他荷载。在设计中已经考虑了F、H或T,每个应用的荷载都按照1.3F、1.6H、1.2P和1.2T增加组合调整。162.3 采用容许应力设计荷载组合。1612.3 基本荷载组合。在这里采用容许应力设计(工作应力设计),结构和全部组成部分将具有抵抗下面列出荷载产生的最大临界效应:D(12-7)D + L + (Lr or S)(12-8)(12-

24、9)(12-10)(12-11)除1809.2部分规定以外,采用这些荷载组合不增加容许应力。1612.3.2 替换基本荷载组合用1612.3.1部分的规定替换基本荷载组合时,结构及其组成部分将允许按照下列荷载组合产生的最大临界效应进行设计。当使用这些替换基本荷载组合时,包括W 或 E在内的全部组合将允许把容许应力增加1/3。 D+L+(Lr或S) (12-12) (12-13) (12-14) (12-15) (12-16) (12-16-1)例外:1、起重机吊钩荷载不需要和屋面荷载或3/4雪荷载或1/2风荷载组合。2、30psf(1.44KN/m2)雪荷载很少与地震荷载组合。超过30psf(

25、1.44KN/m2)的雪荷将包括在地震荷载中,但是,需要考虑施工场地、结构和由建筑主管部门认可的荷载持续时间证明可以折减到75%。1612.3.3 其他荷载在设计中考虑到F、H、P或T,每个可用荷载将增加到1612.3.1和1612.3.2部分规定的组合中。当使用1612.3.2部分规定的替换荷载组合时,包括W或E在内的所有组合将允许增加容许应力的1/3。1612.4 特殊地震荷载组合在容许应力设计和强度设计中,下面抗震设计要求的特殊荷载组合按照第16章,第IV部分或第18章23章特殊要求使用: 1.32+f1L+1.0E (12-17) 0.9D±1.0E (12-18)式中:f1

26、=1.0公共装配厂、活荷载超过100psf(4.79kN/m2)、和修车厂楼面。 =0.5 其他活荷载。1613变形任何结构构件的变形不能超过表16-D中提出的数值,基于表16-E中提出的调整。变形标准提出了大多数应用的限制性条件。在某种意义上材料变形标准没有要求与本部分规定相一致。拱形要求参见1611.7部分。 按照第23章,第VII部分要求列出的轻木质框架结构的跨度,将遵守那里包含的设计标准。混凝土参见1909.5.2.6部分;铝材参见2003部分;玻璃窗参见2404.2部分。第II部分 雪荷载1614 雪荷载受雪荷载侵袭的建筑物或构建物及其组成部分的设计必须按照建筑主管人员要求,与161

27、2.2或1612.3部分相一致。必须考虑在山谷、胸墙、屋顶结构和不平坦结构屋顶位移部分的可能产生雪不平衡堆积问题。在20度斜度以上,超过20 psf (0.96 kN/m2)的每度斜度上可以按下面方程计算的Rs确定雪荷载折减:(14-1)对于SI:式中:Rs=按照每度每平方英尺磅数(kN/m2)计算的雪荷载折减(斜度超过20度时)。S=每平方英尺磅数计算的总雪荷载(kN/m2)。对于替换设计结构,要求采用附录第16章,第I部分。第III部分 风荷载1615 一般要求任何建筑物或构筑物及其组成部分的抗风效应设计和建筑必须遵守本部分要求。如果风向水平偏转,临近建筑的屏蔽效应不折减风压。结构对动力效

28、应敏感,例如当建筑物高宽比例大于5时,对激烈风振,如下行旋风或结冰反应敏感。任何超过400英尺(121.9 m)高的建筑必须按照批准的国家标准进行设计。本部分规定不适于受风波作用产生雨水冲刷压力地区的建筑物或基础体系。遭受这些荷载的建筑物和地基按照批准的国家标准设计。1616 术语下面的属于仅用于本部分。基本风速是在C类暴露地区海拔33英尺(10000 mm)高位置按每年0.02概率测量的最大风速。B暴露具有建筑物、森林或凸凹不平地面的地形,地面覆盖物从这点开始延伸1英里(1.61 km)或更大面积上至少占20%。C暴露具有平坦开阔的地形,从这点向周围扩展1/2英里(0.81 km)或更大区域

29、。D暴露表现为本地区最严重的暴露,基本风速不低于每小时80英里(129 km/h),地形平坦,建筑物任何方向面对大型水体宽度不低于1英里(1.61 km)。D暴露从海岸线向内陆延伸1/4英里(0.40 km)或10倍建筑物盖度,那种情况都包含市区和郊区。最大风速是从国家海洋和大气行政管理部门提供的风速图获得的,通过按时检测固定地点1英里长空气样本获得的连续最大风速的平均值。孔洞是指建筑物外墙边界上的孔或洞。所用窗户、门或其他通路均按孔洞设计,除非这样的孔洞及其框架按照本部分规定单独进行详细设计,使构件及其组成部分具有抵抗这种荷载的能力。半封闭结构或楼层是指孔洞面积占迎风面投影面积的15%以上,

30、占其他面投影面积的50%以下的结构或楼层。特殊大风区是指当地记录和地形表明50年最大基本风速高于图16-1中显示的风速的地区。不封闭结构或楼层是指在任何一面上孔洞面积均不低于85%的结构或楼层。1617 符号和注释下面大和号和注释仅适用于本部分规定。Ce=组合高度,暴露和阵风因素影响调整在表16-G中给出。16-H中给出的结构及其组成部分的压力调整。Cq=在表16-H中给定条件下结构及其组成部分的压力调整。IW=表16-K中给出的重要性调整。P=设计风压。qs=表16-F中给出的33英尺(10000 mm)标准高度上风滞压力。1618 基本风速任何地点的最低风速不低于图16-1中显示的风速。图

31、16-1中指定的那些风速作为特殊风区和当地记录或地形显示具有更大50年最大风速的其他地区,这些高风速值最为其最小基本风速。1619 暴露暴露将被指定所设计的建筑物或结构的任何地点。1620 设计风压建筑物和结构及其组成部分的设计风压将由下面方程的高度决定:(20-1)1621 主构架体系1621.1 一般要求主构架或每个结构的抗荷载体系用方程(20-1)计算的压力和方法1或方法2的压力调整Cq来作为设计。另外,全部结构及其主抗荷载体系均按照1605部分要求设计。全部结构或任何一个主要抗侧力构件的倾覆力矩均不得超过抗恒荷载力矩的2/3。在迎风面高宽比不大于0.5和最大高度为60英尺(18290

32、mm)的全结构,上升倾覆效应组合按1/3折减。对于整个结构或单个主要抗侧力构件基本倾覆力矩不超过抗恒荷载构件的2/3。对迎风面、最大高度为60英尺(18290 mm)、高宽比不大于0.5的全结构,上升倾覆效应组合抗恒荷载力矩计算。超过墙基部分的土层重量习惯于计算抗恒荷载力矩。6121.2 方法1(正交力法或法向力法)方法1将用于山墙钢架和任何结构设计。在正交力法中,假定风压同时按照正交方式作用到全部外表面上。对屋顶和下风墙来说,Ce按照屋顶高度的平均值计算。1621.3 方法2(投影面积法)方法2被用于除使用山墙钢架以外的任何不超过200英尺(60960 mm)高的结构上。这种方法被用在任何低

33、于200英尺(60960 mm)高结构的稳定性鉴定上。在投影面积法中,假定水平压力按照竖向于结构全部投影面积作用,而且竖向压力同时作用在全部水平投影面积上。1622 结构及其组成部分每个构件及其组成部分的设计压力由方程(21-1)和表16-H中获得的Cq值确定,压力竖向作用到表面上。外部作用力Ce值从表16-G中基于屋顶高度和申请结构的全部高度的平均值获得。每个构件及其组成部分必须按照下了荷载严格设计。1、对作用在全面积上的构件及其组成部分的构件及其组成部分用Cq确定压力。2、对于不连续局部区域,如角位、屋脊和屋檐用Cq值确定压力。这些风压将作用于10英尺(3048 mm)不连续距离以上或至少

34、结构宽度的0.1倍上,这些局部压力很小。1621和1622部分风压不用考虑。1623 开架式塔 建筑和设计的无线电通讯塔和其他构架结构的塔必须具有抵抗本部分规定的风压,乘以表16-H中给出的形状调整。1624 混合结构花房、木板屋、农业建筑物或不超过12英尺(3658 mm) 高的围墙按照第16章,第III部分要求设计。qs的3/4不低于10 psf (0.48 kN/m2)时可以用方程(20-1)计算qs值替代。不连续局部压力可以不予考虑。1625 占用分类为抗风的设计的结构被放置到表16-K中列出占用种类中的一种。表16-K中为每种类别列出了价值调整。第IV部分 抗震设计1626 一般要求

35、1626.1 目的这里的抗震目主要是防止主要结构垮塌和人身伤亡,不限制伤害或维修功能。1626.2 最低地震设计所设计的建筑和结构及其组成部分最低具有能抵抗本部分规定的地震地面震动效应的能力。1626.3 抗震和抗风设计当规范规定产生更大效应的设计时,抗风设计将做出调整。在本部分给出详细要求和限制,在下面列出引用部分。1627 术语本部分的目的是在下面定义一些术语。在有地震震动的位置的基础要考虑其对结构的冲击或该部位的结构带有动态振荡器支撑。基础剪力, V,是指结构基础上设计的水平力或剪力的总和。承载墙体系是不带完整竖向承载立体框架的结构体系。参见1629.6.2.部分。边界构件是一种在孔洞的

36、角或在剪力墙或横隔板周界的构件。刚性架构是一种同心或确保抵抗侧力的偏心型竖向钢架体系。建筑框架体系是一种支撑重力荷载的完整的立体框架体系。参见1629.6.3.部分。悬臂圆柱构件是一种在抗侧力体系中圆柱型构件,是固定悬臂的基础,在顶部具有最小力矩容量,在顶部实际上施加的是侧向力。减震器是一种将侧向力转移到抗侧力体系竖直构件构件。组成是指建筑、电气、机械或结构体系的部分构件。设备组成是一种机械或电气构件,或者是机械或电气体系的组成部分。柔性组成是一种包括附件在内的构件,基本周期0.06秒。支撑组成是一种包括附件在内的构件,基本周期0.06秒。同心支撑框架是一种带有组要受到轴心力作用的构件支撑框架

37、。设计基本地震是一种由场地特殊危险分析或从危险地图确定的50年低于10%概率的地震。地面房屋震动可使用与场地特征有代表性的动力性质有关的时间关系曲线来表示。设计基本地震动力效应可以用设计特征波谱表示。参见1631.2部分。设计特征波谱是一种用来描述设计基本地震的动力效应的5%等效粘度阻尼弹性特征波谱。这种波谱在按照1630和1631部分要求进行结构设计时使用。这个特征波谱可以利用场地基于地质、建筑、地震和土壤特征与特定场合结合或按照图16-3上波谱形态用场地特征调整Ca、Cv及其重力加速度386.4英寸/秒2(9.815m/s2)乘积创建。参见1631.2部分。设计地震力是基于剪力、因素和按照

38、1630部分要求的分布进行最低总强度设计。横隔板是一种把侧向力转移到竖向抗力体系的水平或接近水平体系。“横隔板” 术语包括水平支撑体系。横隔板或剪力墙弦是横隔板或剪力墙的边界构件,假定它接受轴向应力,与梁翼缘相似。横隔板撑杆(阻尼撑杆, 系条, 减震器)是一种平行于外加荷载的横隔板构件,它收集横隔板剪力并转移到竖向抗力构件或在横隔板内部分布荷载。这样的构件可以接受轴向拉伸或压缩力。位移,见“楼层位移”双重体系是一种按照1629.6.5部分标准要求设计的抗弯框架和剪力墙或支撑框架的组合。偏心支撑构架(EBF)是一种按照2213.10部分要求设计的钢连接框架。弹性特征参数是根据1630部分要求,采

39、用未简化地面震动模拟方式从弹性动态分析中确定力及其变形。ESSENTIAL FACILITIES是这样一种需要在自然灾害到来之前紧急使用的结构。柔性构件或体系是一种在侧向力明显大于体系中邻接部分的情况下产生变形的那种构件。对于特殊柔性构件的限定比率,参见1630.6部分。水平支撑体系是一种水平桁架体系,它与横隔板具有同样作用。中间抗弯框架(IMRF)是根据1921.8部分设计的一种混凝土框架。抗侧力体系是抗震设计结构体系的一部分。抗弯框架是一种主要以屈曲方式抵抗外力的能力的构件或连接件。抗弯墙架(MRWF)是一种具有良好柔软性的砌体墙架,根据2108.2.5要求设计。普通支撑框架(OBF)是一

40、种根据2213.8或2214.6设计的钢支撑框架或根据1921部分设计的混凝土支撑框架。普通抗弯框架(OMRF)是一种抗弯框架,对柔性特性不需要特殊说明。正交效应是指同时沿着抗侧向力体系的两个正交轴向作用在结构构件上的地震荷载效应。超强度是一种实际强度大于设计强度的结构特征。超强程度随材料和结构而定。P效应是指在框架构件上,由竖向荷载作用到水平转移建筑体系产生剪力、轴向力和震动的二次效应。剪力墙是一种设计的具有抵抗与墙体平行侧向力墙。(有时也成为竖向隔板或结构墙)交互式剪力墙框架体系一种考虑剪力墙和框架之间在各个方向上的交互作用,按照他们的相对支撑设计的,具有抵抗侧向力的剪力墙和框架组合。软层

41、是一种横向支撑低于上露面支撑的70%的楼层。参见表16-L。立体框架是一种三维结构体系,不带承重墙,构件之间相互连接组成具有完全独立的整体功能,可以使用水平横隔板或楼面支撑体系辅助。特殊同心支撑框架(SCBF)是按照2213.9部分设计的刚连接框架。特殊抗弯框架(SMRF)是一种严格按照第19章到第22章柔软性要求设计的具有柔软特性的抗弯框架。特殊桁架抗弯框架(STMF)是一种严格按照2213.11部分柔软性要求设计的具有柔软特性的抗抗弯框架楼层是两个位置之间的距离,楼层X是楼层下X位置。楼层位移是一个楼层相对于上下楼层的横向位移。楼层位移率是指楼层位移除以楼层高度。楼层剪力Vx, 是所设计楼

42、层上设计侧向力的累积值。强度是一种构件或构件抵抗第16、18、19、21和22章规定要素荷载的能力。结构是一种所设计的具有支撑重力荷载和抵抗侧向力的框架构件组合。结构可以分为建筑结构和非建筑结构两类。次横隔板是大木横隔板的一部分。它被设计成具有把局部荷载锚定和转移到主要横隔板支柱和主横隔板作用。竖向荷载支撑框架是一种设计的具有支撑竖向重力荷载能力的立体构架。墙体锚固体系是一种把墙体锚固到横隔板和那些在横隔板内部需要增加锚固力的构件体系,包括符合1633.2.8和1633.2.9部分要求的次横隔板和链接系条。软弱层是一种横向支撑低于上层楼面支撑的80%的楼层。参见表16-L。1628 符号和标注

43、下面的符号和标注用于本部分规定。AB=结构一楼面积,包括悬挂物和突出物覆盖面积,按平方英尺(m2)计。Ac=结构一层楼剪力墙有效组合面积,按平方英尺(m2)计。Ae=剪力墙一楼最小水平横截面积,按平方英尺(m2)计。Ax=X位置扭力放大调整ap=1632 部分规定和表16-O列出的数值调整Ca=由表16-Q给出的地震调整Ct=1630.2.2部分列出的数值调整Cv=由表16-R给出的地震调整D=结构构件上的恒荷载De=一楼平行于外加力方向的剪力墙长度,以英尺 (m) 计。E, Eh,Em, Ev=1630.1部分列出的地震荷载Fi, Fn,Fx=分别施加到i、n或x位置的设计抗震力Fp=在结构

44、某一部分设计抗震力Fpx=在横隔板上设计的抗震力Ft=基本剪力, V,除Fn外集中到结构顶部的那部分剪力fi=用方程(30-10)计算的i位侧向力g=重力加速度I=表16-K中给出的重要调整Ip=表 16-K. 中给出的重要调整L=结构件上的活荷载位置 i=指明楼层位置,“i= 1”是指基础上第一层。位置 n=在主结构最上层位置。位置 x=设计中考虑的楼层。“x = 1” 是指基础上第一层。M=最大瞬间量级Na=近源调整用来确定第4地震区建筑物或结构接近表16-S和 16-U.给出量级和侧滑率的已知震灾的Ca值。Nv=近源调整用来确定第4地震区建筑物或结构接近表16-S和 16-U.给出量级和

45、侧滑率的已知震灾的Cv值。PI=根据已经批准的国家标准确定土地塑性指数。R=数值调整代表抗侧力体系内部固有超强度和global延展能力,参见表16-N 或16-P。r=用确定的比率,参见1630.1部分。SA, SB,SC, SD,SE, SF=表16-J中给出土壤剖面类型。T=很短时间内,结构在设计方向的振动弹性基本周期。V=基于方程(30-5), (30-6), (30-7) 或 (30-11)给出侧向力或剪力计算的侧向力或剪力总和。Vx=在x层设计的楼层剪力。W=1630.1.1部分规定的总地震恒荷载wi, wx=分别位于i或x位置的部分地震荷载。Wp=结构件重量。wpx= x位置横隔板

46、及其辅助支撑的重量,包括1630.1.1.部分规定的其他容许荷载部分。Z=表16-I.给出的地震区调整M=最大特征塑性位移,是指当结构受到设计基础地面位移影响时,出现的出现的总偏移或总楼层位移,包括1630.9.部分规定的、已经评估的弹性和塑性收缩引起的总变形。S=设计位置特征位移,是指结构受到设计地震力作用出现的总位移或总楼层位移。i=相对于i位置的基础受到施加的侧向力f作用所产生的水平位移,f由方程(30-10)计算求的。=由方程(30-3)给出冗余/稳定调整。Wo=地震力扩大调整,为计算结构超强度所用,在表16-N中列出。1629 标准选择1629.1. 基础设计。按照本部分要求结构设计

47、规程和限制要求,在结构设计时需要考虑地震区、场地特征、占用、外形、结构体系和高度。要考虑结构的塑性特征和固有冗余、超强度和抗侧向力体系的延展性,使所设计的结构具有足够强度抵抗由设计基础地面震动引起的侧向位移能力。最小设计强度将以1630部分静态侧向力规程为基础,1631.5.4部分除外。这部分强度设计采用1612部分组合。尚若利用表1612.3部分荷载组合,容许强度设计可以用来评估在土壤结构分界面侧滑或倾覆,而不考虑结构设计中使用的设计方法。在地震区1,12个家庭居住不用遵守本部分规定。1629.2 占用类别对于抗震设计目的,每种结构将列在表16-K中一种占用类别里。表16-K给出了重要性调整

48、I 和 Ip, 及每类别结构观察资料。1629.3场地类别和土壤特征。每个场地都将以被证实的地质数据为基础,赋予土壤剖面类型。场地分类规程参见第V部分、1636 和表 16-J.例外: 当不知道确定土壤剖面类型的详细土壤性质时,采用SD 型。假定不需要土壤剖面类型 SE or SF,非建筑主管部门确定SE或SF在场地出现或被地质数据确定。土壤剖面类型. 土壤剖面类型SA , SB, SC, SD,和SE 在表16-J中确定,土壤剖面类型 SF需要按下面要求进行场地特殊评估:1.在地震荷载作用下,土壤遭到破坏或崩溃。如:淋溶土、活跃高敏感粘土和溃散性软粘土。2.泥炭/高腐殖质粘土厚度超过10 英

49、尺 (3048 mm)。3.塑性指数>75的高塑性粘土深度超过25 英尺 (7620 mm)。4.很松软/硬度居中的粘土深度超过120英尺 (36576 mm)。1629.4地震危害特征场地。将以地震区、场地与活跃震源接近程度、场地的土壤剖面特征和结构的重要性调整确定。地震区。按照图16-2确定场地所处的震区。每种结构都按照表中Z赋值。地震区4 近震源调整。在地震4区,各种场地都按照表16-S近震源和表16-U中列出的震源类型赋值。Na值用来按照下面条件确定Ca值(Ca1.1):1.土壤剖面类型为SA, SB, SC或SD。2. = 1.0.3.除单层结构外,第R组,第3部分和第U组,第

50、1部分占用,抗弯框架体系被设计为抗侧向力体系的一部分,作为特殊抗侧力框架。4. 2213.7.5部分之例外不应用。一层建筑物或多层楼顶层楼柱除外。,5.没有下面表16-L 中1、4 或5 和表16-M中1 或4中出现的结构不规则。地震特征调整。每一个结构均被按照表16-Q赋值地震调整Ca, 按照16- R赋值地震调整Cv。1629.5外形要求。一般要求。按照1629.5.2 和 1629.5.3部分要求进行的每个结构设计有规则或不规则两种。规则结构。规则结构具有明显连续性平面或竖向外形或在他们的抗侧向力体系中向1629.5.3部分描述的不规则特征。1629.5.3不规则结构。1. 不规则机构在

51、外形或抗侧向力体系中具有明显物理不连续性。不规则特征包括但不限于表16-L和16-M 描述的内容。地震区1中所有结构和地震区2中占有类别4和5中的结构只需要计算表16-L中类别5中竖向不规则和表16-M中类别1中水平不规则部分。2.结构含有表16-L中列出的竖向不规则将被指定。例外:设计侧向力过程中楼层偏移率低于上一层楼的1.3倍,这个结构被认为没有表16-L中类别1或2的结构不规则。最上两层楼不需要考虑楼层偏移率。这种楼层偏移可以计算出被疏忽的扭转效应。torsional effects3.含有表16-M中列出特征的结构被认定是平面不规则。1629.6结构体系。一般要求。结构体系分为表16-

52、N中列出的和本部分定义的类型之一。承重墙体系。结构体系不带完整的竖向荷载支撑立体框架。承载墙或支撑体系支撑全部或绝大部分重力荷载。剪力墙或刚性框架抵抗侧向荷载。建筑框架体系。结构体系带完整的重力荷载支撑立体框架。剪力墙或刚性框架抵抗侧向荷载。抗弯框架体系。结构体系带完整的重力荷载支撑立体框架。抗弯框架体系主要由构件的弯曲作用提供抵抗侧向荷载。双重体系。结构体系具有下面特征:1. 完整的立体框架具有支撑重力荷载。2. 由剪力墙或刚性框架和抗弯框架(SMRF, IMRF, MMRWF or steel OMRF)抵抗侧向荷载。抗弯框架设计至少抵抗设计基础剪力的25%。3. 双体系设计,按照他们相对

53、刚度及其双体系的交互作用在所有位置,抵抗总设计基础剪力。悬臂圆柱体系。结构体系依靠悬臂圆柱构件抵抗侧向力。不确定结构体系. 结构体系没有在表16-N中列出。非结构体系。结构体系遵守1634部分要求。1629.7高度限制。在表16-N中列出了地震区3和4中各种结构体系高度限制。例外:规则结构可以超过这些限制,但不能超过无人居住结构的50%,不接近一般公共场地。1629.8 抗侧向力结构选择。一般要求。依据下面规定确定的结构,可以采用1631部分动态抗侧向力规程设计。简化静力法。在1630.2.3部分列出的简化静态侧向力规程可以用于下面列出的占用类别4或5:1.使用轻框架结构的任何占用(包括单一家

54、庭住处)建筑物不能超过3层高,地下室除外。2.其他建筑物不能超过2层高,除地下室外。静力法。1630部分静态侧力规程可用于下面结构:1.地震区1全部结构(规则的或不规则的)和地震区2占用类别4和5.2.建筑高度在240英尺(73152 mm)以下,由表16-N中列出体系提供抗侧向力的规则结构,1629.8.4部分,第4项除外。3.不超过五层楼或65英尺(19812 mm)高的不规则结构。4.有支撑在刚性下部的柔性上部的结构被考虑单独按照规则进行分类,底部平均楼面刚度至少是上部平均楼面刚度的10倍,全结构的周期不大于以固定在基础上的独立结构考虑的上部周期的1.1倍动力法。1631部分动态侧向力规

55、程用于其他结构,包括下面结构:1.建筑高度不低于240英尺(73152 mm)的结构,1629.8.3部分,项目1许可的除外。2.含有刚度、1,2,3类型重量或几何竖向不规则、在表16-L中定义的、表16-L或表16-M中没有描述的不规则特征的结构,1630.4.2部分许可的除外。3.在地震区3或4,建筑高度超过5层楼或65英尺(19812 mm)、在他们的高度上没有同一个结构体系的结构,1630.4.2不菲许可的除外。4.位于SF型土壤剖面类型、周期大于0.7秒的规则或不规则结构。分析包括场地土壤效应,并符合1631.2部分,项目2规定。1629.9体系限制或局限性不连续。具有能力不连续、表16-L中规定的5型竖向不规则、不超过2层楼或30英尺(9144 mm)高软弱层计算强度低于上一层楼的65%的结构。例外:这里的软弱层是指具有抗总侧向地震力为1630部分规定设计力0倍的能力。不确定结构体系。表16-N中没有列出的不确定结构体系,调整R需要经过已经批准的循环试验数据和分析验证。当确定R值时,将附加下面项目:1.动力特征曲线2.抗侧向力3.超强和应变硬化或软化4.强度和硬度退化5.能量损耗特征6.体系延展性7.冗余不规则特征。具有表16-L或16-M中描述的不规则特征的所有结构设计

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论