美国ANSI-AISC SSPEC-2002《钢结构建筑抗震设计规定》1

钢结构设计规范
钢结构设计规范是指用于指导钢结构设计的标准和规定的
文件。

不同国家和地区有不同的钢结构设计规范，以下是
一些常见的国际和国家钢结构设计规范：
1. SC（美国钢结构协会）规范：适用于美国的钢结构设计，包括ASD（允许应力设计）和LRFD（极限状态设计）两
种设计方法。

2. Eurocode（欧洲设计规范）：适用于欧洲的钢结构设计，包括使用FRP材料的设计。

3. JGJ 81-2002《建筑结构设计规范钢结构》：中国国家标准，适用于中国的钢结构设计。

4. GB 50017-2017《钢结构设计规范》：中国国家标准，是对JGJ 81-2002的修订和更新。

这些规范中包含了关于钢结构设计的各种要求和计算方法，包括荷载计算、结构分析、构件设计、连接设计等内容，
确保钢结构的安全性和可靠性。

根据不同的规范，还有相
应的设计手册和软件工具可供使用。

设计师应该根据具体
的项目要求和地区标准选择和应用适当的设计规范。

建筑抗震设计规范GB 50011-2001主编部门:中华人民共和国建设部批准部门:中华人民共和国建设部施行日期: 2002年1月1日关于发布国家标准《建筑抗震设计规范》的通知建标[2001]156 号根据我部《关于印发1997 年工程建设标准制订修订计划的通知》(建标[1997]108号)的要求，由建设部会同有关部门共同修订的《建筑抗震设计规范》，经有关部门会审，批准为国家标准，编号为GB50011－2001，自2002 年1 月1 日起施行。

其中，1.0.2、1.0.4、3.1.1、3.1.3 3.3.1、3.3.2、3.4.1、3.5.2、3.7.1、3.8.1、3.9.1、3.9.2、4.1.6、4.1.9、4.2.2、4.3.2、4.4.5、5.1.1、5.1.3、5.1.4、5.1.6、5..5、 5.4.1、5.4.2、6.1.2、6.3.3、6.3.8、6.4.3、7.1.2、7.1.5、7.1.8、7..4、7.2.7、7.3.1、7.3.3、7.3.5、7.4.1、7.4.4、7.5.3、7.5.4、 8.1.3、8.3.1、8.3.6、8.4.2、8.5.1、10.1.3、10.2.5、10.3.3、12.1.2、12.1.5、12.2.1、12.2.9为强制性条文,必须严格执行。

原《建筑抗震设计规范》GBJ11－89以及《工程建设国家标准局部修订公告》(第1 号)于2002 年12 月31 日废止。

本标准由建设部负责管理，中国建筑科学研究院负责具体解释工作，建设部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。

中华人民共和国建设部2001年7月20日前言本规范是根据建设部[1997]建标第108 号文的要求，由中国建筑科学研究院会同有关的设计、勘察、研究和教学单位对《建筑抗震设计规范》GBJ11－89 进行修订而成。

修订过程中，开展了专题研究和部分试验研究，调查总结了近年来国内外大地震的经验教训，采纳了地震工程的新科研成果，考虑了我国的经济条件和工程实践，并在全国范围内广泛征求了有关设计、勘察、科研教学单位及抗震管理部门的意见，经反复讨论、修改、充实和试设计，最后经审查定稿。

钢结构设计总说明一、工程概况1、图中标注的尺寸除标高和总平面图以米（m）为单位外，其它尺寸均以毫米（mm）为单位。

2、本工程为安徽一钢结构厂房，轴线面积为2453.6平方米。

3、本工程结构安全等级为二级。

4、本工程生产火灾危险性为类，其耐火等级为二级。

5、本工程采用STS软件进行钢结构计算。

二、规范（一）本钢结构工程设计遵循（或参照）下列设计规范：1、《钢结构设计规范》GB50017-20032、《建筑结构荷载规范》GB50009-20013、《建筑抗震设计规范》GBJ50011-20014、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-20025、《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102:20026、美国《AISC》（参照）1989年版7、美国《MBMA》（参照）1996年版（二）本钢结构工程制作应遵循（或参照）下列施工规范1、《钢结构工程施工及验收规范》GB50205-20012、《建筑钢结构焊接规程》JGJ81-913、美国《AWS》（参照）1996年版（三）本钢结构工程安装应遵循下列施工规范1、《建筑工程质量验收统一标准》GB50300-20012、《钢结构工程质量及验收规范》GB50205-2001（四）本钢结构工程材料应遵循下列材料规范1、《碳素结构钢》GB/T17002、《低合金结构钢》GB/T15913、《钢结构用扭剪型高强螺栓连接副技术条件》GB3632-954、《焊接用钢丝》GB1300-775、《碳钢焊条》GB5117-956、《低合金钢焊条》GB5118-95三、荷载1、屋面恒荷载：檩条+单层彩色钢板+0.35=0.35KN/m22、屋面活荷载：0.35KN/m2，屋面梁吊挂荷载：无3、基本风压：0.40KN/m2，地面粗糙度类别B类4、基本风压：0.46KN/M25、地震：抗震设防烈度六度6、吊车：无吊车四、材料1、本钢结构工程梁、柱、（翼缘、腹板）主要采用Q235B，梁连接端头板均采用Q235B。

抗震设计中钢结构轴心受压长细比问题的讨论摘要：钢结构的稳定问题是钢结构设计和研究的重要问题，轴心受压问题又是该问题的核心和基础。

在简要阐述钢结构稳定理论的基础上,结合相关规范和试验资料文献,讨论钢结构抗震设计时，轴心受压支撑构件的长细比限值，以及抗震承载力验算时不同钢种的长细比修正问题。

结论表明:在弹性屈曲范围的长细比不应进行钢号修正。

关键词：钢结构；抗震设计；长细比；弹性屈曲1问题的提出构件长细比和板件宽厚比是钢结构设计的两个基本指标,既涉及结构的稳定安全,也与用钢量紧密相关。

关于钢结构抗侧力支撑的长细比限值在《钢结构设计规范( GB 50017 - 2003)》和有关钢结构抗震设计的规范、规程中都有明确规定。

然而,后者规定的构件长细比限值与设计规范在表现形式上却不尽相同,其长细比限值皆以Q235 钢的屈服强度为基准,对其他牌号钢材乘以（为钢材屈服强度) 予以修正。

此外,支撑构件抗震承载力计算时也采用了同样的修正。

这些修正，会在计算和分析时产生矛盾，比如以下这个算例的计算：设有长细比为150 的两个中心支撑构件,其端部支承、几何条件完全相同。

其中,一个采用Q235 钢,另一个采用Q345 钢。

在静力设计时,两者的承载力基本相同;而抗震设计时,需要考虑支撑承载力退化修正后Q345 钢支撑的承载力设计值将小于Q235 钢的设计值。

而若抗震设计规范规定,此两中心支撑的长细比上限值为150,则在此两支撑构件中,由Q235钢制作的构件,满足抗震设计要求;而用Q345 钢制作的构件,则不满足抗震要求,不可应用,需加大其截面直至长细比小于123。

由此，我们可以提出问题：抗震钢结构的中心支撑长细比,究竟是否需要钢号修正? 何种情况下需要修正以及如何修正?2轴心受压构件的长细比和承载力根据已有的力学知识，所谓的长细比是构件的计算长度与构件的截面回转半径i的比值，是用来衡量结构轴心压杆的柔度的，一般的计算长细比的公式如下=，而计算长度和几何长度的关系根据其约束的不同，采取对u取值的不同进行计算，具体算法的可以参考相关的力学资料。

AISC对钢结构制造商的认证程序目录1.目的 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 32.范围 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 33.参考文件-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 34.定义 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 45.管理层责任----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 8 5.1承诺(文针) --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 8 5.2指导和领导 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 8 5.3 管理代表----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 9 5.4资源------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 9 5.5内部交流---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 105.6文件要求---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 116.合同和项目技术条件的复查及交流-------------------------------------------------------------------------------------- 117.详图设计------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 12 7.1详图设计程序 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 127.2 详图职能部门的资源 ----------------------------------------------------------------------------------------------------- 138.文件和数据资料的控制 ----------------------------------------------------------------------------------------------------- 14 8.1审核及批准 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 15 8.2客户要求---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 15 8.3改版的控制 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 15 8.4查阅---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 158.5过时文件和文件传送 ------------------------------------------------------------------------------------------------------ 159.质量记录的控制--------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1610.采购----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 16 10.1采购数据 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 16 10.2分包商的选定-------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 17 10.3所采购的产品、材料和服务的验证---------------------------------------------------------------------------------- 17 10.4所制造产品的客户验证 ------------------------------------------------------------------------------------------------- 1710.5客户供料的控制----------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1711.材料识别 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1812. 制作过程控制--------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 18 12.1 焊接 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 18 12.2 螺栓安装 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 18 12.3 涂料涂装的材料准备---------------------------------------------------------------------------------------------------- 18 12.4 涂装 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1812.5 设备维护 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1813 检查及试验 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 19 13.1 QC检查和监督任务的指派 -------------------------------------------------------------------------------------------- 1913.2 检查程序 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1914. 检查、测量和试验设备的校验----------------------------------------------------------------------------------------- 2015.不合格品的控制 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 2116. 纠正行为--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 2117. 材料和产品的搬运、存储及交付-------------------------------------------------------------------------------------- 2118. 培训 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 2219 内部审计---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 221.目的AISC对制造商的质量认证标准的目的是向业主、设计界、施工行业确认：得到认证的钢结构制作企业具有的人员、组织机构、经验、工艺、知识、设备和委托手段能生产出具有常规钢结构建筑施工所需质量的制作钢件。

美标钢结构变形美国建筑和结构工程领域通常遵循美国国家标准（American National Standards）和建筑协会（American Institute of Steel Construction，简称AISC）等相关组织发布的标准。

关于钢结构的变形和变位，主要涉及到结构设计和施工阶段的一些要求。

以下是一些可能与美国钢结构变形相关的标准和规定：1.AISC 360-16 - "Specification for Structural Steel Buildings"：由AISC发布的这个规范为结构工程师提供了有关设计、分析和构造结构的指南。

它包括有关变形和变位的规定，以确保结构在使用和极限状态下的性能符合预期。

2.AISC 341-16 - "Seismic Provisions for Structural SteelBuildings"：如果涉及到地震设计，此规范提供了有关结构在地震作用下的变形和位移的要求。

3.IBC（International Building Code）：美国国际建筑法规是一套在美国广泛采用的建筑法规。

其中包括对结构变形的规定，以确保建筑的安全性和稳定性。

4.ACI 318 - "Building Code Requirements for StructuralConcrete"：尽管主要涉及混凝土结构，但对于混合结构（包括钢-混凝土结构）以及涉及变形的问题可能也包含一些相关规定。

5.ASCE 7 - "Minimum Design Loads and Associated Criteriafor Buildings and Other Structures"：由美国土木工程协会（ASCE）发布的这个标准规定了各种荷载，包括风载、地震载等，对结构变形也有所涉及。

请注意，以上标准中的规定可能随时间而有所修改或更新。

中美标钢结构设计对比分析摘要：某项目中采用的钢材为美标钢材，不易采购，造价高且管理风险较高，需要采用中国钢材进行替换。

针对此情况，本文采用对比中、美两国规范的计算方法出发，同时分析了中、美规范中钢材的化学成分、受力性能等特性，提出了采用按照强度和刚度等效的原则进行中国钢材替换美国钢材的设计准则，并完成了常用中国型钢和美国型钢的替换表。

关键字：钢材国产化设计原理许用应力法1 概述AP1000技术是我国引进的第三代先进核电堆型，对AP1000技术的消化吸收和材料国产化是提高我国自主化设计水平的基础。

因此做好结构用钢材国产化的工作具有深远的意义。

目前采用中国钢材替换美国钢材存在以下问题：(1)由于美国规范计算方法、钢材的强度取值和中国规范均不相同，需要证明采用中国钢材替换美国钢材，并采用美国规范计算方法得到的结果是安全可靠的。

(2)美国规范中钢材和中国钢材的物理特性、型号、化学成份、材料强度、试验方法等规定均不一样，需要证明采用合理的替换原则使得替换后的钢构件具有足够的安全度。

(3)美国规范中对钢构件的各种构造要求和中国规范不一样，需要采用适当的措施保证替换后的钢构件满足中国规范要求。

本文针对以上三个问题，从规范的计算方法出发，同时分析了中、美规范中钢材的物理特性、化学成分、受力性能等，提出了采用中国钢材替换美国钢材的替换准则。

2 计算方法2.1美国钢结构规范设计方法2.1.1设计原理美国钢结构计算方法：采用容许应力法进行设计。

容许应力法为使用比例配置对结构构件进行设计的方法。

安全性由一个安全系数Ω提供。

钢材的容许应力值等于钢材的标准强度值除以一个安全系数Ω。

2.1-12.1.2荷载组合根据SEI/ASCE7规范2.4节和ANSI-AISC N690规范6.3节要求，抗震Ⅱ类厂房钢结构部分对应的荷载组合如表2-1所示：表2-1美国规范荷载载组合根据AISC-S335-1989版规范，材料的许用应力取值分为以下几种情形：(1)构件的抗拉、抗压、抗弯许用应力 2.1-2(2)构件的抗剪许用应力 2.1-3Fy为钢材最小屈服强度。

钢结构抗震设计钢结构是一种应用广泛且具有优良性能的结构体系，在抗震设计中起到了重要作用。

本文将探讨钢结构抗震设计的相关内容，包括抗震设计原则、地震力计算、结构形式选择、构件设计和连接设计等方面。

1. 抗震设计原则在进行钢结构抗震设计之前，我们首先需要了解一些基本的抗震设计原则。

抗震设计的目标是确保在地震发生时，建筑结构能够承受住地震力的作用，保证人员的生命安全以及建筑物的完整性。

以下是一些常用的抗震设计原则：- 强度设计原则：结构的强度应能够抵抗地震力的作用，确保结构具有足够的承载能力。

- 刚度设计原则：通过增加结构的刚度，减小地震对结构的变形。

- 能量耗散设计原则：通过设置能够耗散地震能量的装置或构件，减小地震对结构的损伤程度。

- 防层间位移设计原则：采用合适的构造措施，减小地震引起的层间位移，降低结构的破坏风险。

2. 地震力计算钢结构抗震设计需要对地震力进行合理的计算。

通常采用等效静力法进行地震力计算。

在进行地震力计算时，需要考虑以下因素：- 设计地震动参数：根据地震区划图和建筑场地的地震烈度等级，确定地震设计参数如设计基础加速度等。

- 结构质量：包括建筑物的总质量以及质心位置等参数。

- 结构的周期和阻尼比：通过结构的动力特性分析，确定结构的周期和阻尼比，进而计算出相关的地震力。

3. 结构形式选择在钢结构抗震设计中，结构形式的选择非常重要。

常见的钢结构形式包括框架结构、桁架结构和筒结构等。

在进行结构形式选择时，需要综合考虑以下因素：- 地震特性：不同的结构形式对地震的响应有所差异，需要根据具体情况选择适合的结构形式。

- 施工便利性：钢结构相较于其他结构体系，具有较大的构件制造精度，便于施工。

- 功能性要求：根据建筑物的功能要求和使用需求，选择合适的结构形式。

4. 构件设计在钢结构抗震设计中，构件的设计是关键环节之一。

构件应当具备足够的强度和刚度，以满足地震力的要求。

具体构件设计涉及到截面形状、板厚、构件尺寸等方面。