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美国高层建筑设计规范(5篇)

时间:2024-09-28 12:00:04 来源:网友投稿

篇一:美国高层建筑设计规范

  

  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17章

  结构测试和检查。

  第18章

  基础和挡土墙。

  第I部分

  一般要求。

  1801适用范围。

  1801.1一般要求。

  1801.1一般要求。

  本章提出建筑结构和基础及挡土结构挖掘和填土要求。涉及附录第33章控制管理挖掘、缓坡和土方建筑,包括填土和筑堤。

  1801.2质量标准。

  标准列在本规范的第35章,第二部分“美国统一规范(UBC)标准”中。

  1、检验。

  1.1、UBC标准18-1,土分类。

  1.2、UBC标准18-2,膨胀指数测试。

  1802质量和设计。

  在挖掘、基础和基础结构中使用材料的质量和设计要符合第16、19、21、22和23章要求。

  挖掘和填土按照第33章进行。

  本章提供的容许支撑应力、容许应力和设计公式将使用第1612.3部分规定的容许应力设计荷载组合。

  1803土分类—膨胀土。

  1803.1一般要求。

  1803.1一般要求。

  本章的目的是根据UBC标准18-1要求在表28-I-A中使用的土原料进行定义和分类。

  1803.2膨胀土。

  按照UBC标准18-2的规程和表18-I-B中的土分类定值土性质。在膨胀系数大于20的土上的建筑基础,要靠UBC标准18-2规定进行特殊设计。如果膨胀系数随着深度变化,这种变化要包括在结构上膨胀土效应的工程分析中。

  1804地基勘察。

  1804.1一般要求。每个建筑工地的土分类按照建筑主管部门的要求定值。建筑主管部门可以要求工程师和建筑师按照国家相同的惯例定值。

  1804.2勘察。以观察资料和在适当位置钻探或挖掘的检验材料为基础进行分类。另外需要对地基强度、水分变化对地基支撑能力的影响、可压缩性、液化和膨胀性进行评估研究。

  在地震区3和4,根据建筑主管部门要求对地震导致地基液化和地基不稳定性的评估要符合1804.5部分要求。

  例外:

  1、建筑主管部门收到有资质的地质工程师或地质学者书写的不可能液化的评估时,可以放弃评估要求。

  2、带有或不带有车库的第R组,第3部分占用的单独的单层住处。

  3、第U组,第1部分占用。

  4、围墙。

  1804.3报告。

  除基础符合表18-I-C要求外,需要在平面图中标注出土分类和设计支撑能力。建筑主管部门要求撰写的勘察报告包括,但不限于下面所列出的内容:

  1、显示所有钻探和/或挖掘位置图。

  2、遇到材料的描述和分类。

  3、地下水位高度。

  4、建议的基础类型和设计标准,包括支撑能力、减轻膨胀土效应规定、减轻液化效应和地基强度的规定及其邻接荷载效应等。

  5、期望的总沉降和沉降差。

  1804.4膨胀土。

  在膨胀土上的基础设计,要符合建筑主管部门特殊要求,使结构能抗膨胀造成损害。建筑主管部门需要提供这些设计和建筑标准的专门勘察报告。

  1804.5潜在液化和地基强度损失。

  按照1804.2要求,在工程勘察期间,将评估在地震期间潜在地基液化和地基强度损失。地质报告中将评定

  液化和土强度损失结果,包括沉降差、侧向运动或地基支撑能力减少的评估和减轻措施讨论。建筑物设计中考虑的这些减轻措施包括,但不限于地面稳定性、基础类型和深度的选择、预先适应位移的结构体系选择,及其任何减轻措施组合。

  对于潜在地基液化和地基强度损失的评估采用场地峰值地面加速度,作为最小值,遵照1631.2部分要求的超出概率,评估潜在液化和潜在土强度损失。以详细的场地勘察为基础确定的峰值地面加速度来说明地基放大效应。峰值地面加速度以利用地基放大效应的场地详细勘察结果为基础确定。在没有这样看差的情况下,假定峰值地面加速度与表16-I中地震区系数相等。

  1804.6临近荷载。

  位于不同海拔高度的基础,在基础设计中包括临近荷载效应。

  1804.7排水。

  要规定建筑物周围地表水的控制和排水。(也可参见1806.5.5部分)。

  1805容许基础侧向应力

  除证实可以使用更大的数值外,容许基础侧向应力不能超过表18-I-A列出的数值。表18-I-A可以用在岩石或非膨胀土上II型,1小时、II-N型和V型建筑物,不超过三层楼高或每英尺长连续基础荷载低于2000磅(29.2kN/m)和独立基础荷载低于50000磅(222.4kN)的基础设计中。

  表18-I-A中提供的容许承载应力用在1612.3部分规定的容许应力设计荷载组合中。

  1806基础。

  1806.1一般要求。

  砌筑结构、混凝土结构或处理过木质结构的基础应符合第II部分要求并可以扩展到霜冻线以下。砖混结构基础采用固体材料。基础支撑木至少超出临近墙面6英寸(152mm)以上。除了基础勘察推荐其他深度之外,表18-I-C中给出基础最小深度。

  本部分规定不适用于遭受强烈的风雨冲刷和雨水应力荷载地区的建筑物和基础体系。遭受这种荷载的建筑物和基础设计要遵守已经发布的国家标准。参见3302部分天然基础准备和木模拆除规定。

  1806.2基础设计。

  除1808部分包括的桩柱特殊条款外,所有基础设计均符合本规范结构规定,当存在膨胀土影响时需要设计最小沉降差。

  位于膨胀土上建筑物的平板式和席式基础设计,应符合第III部分要求或以地质学者推荐被建筑主管部门批准的其他工程师设计为基础。

  1806.3承载墙。

  承载墙要建在能承载所有荷载的砌筑基础或混凝土基础或桩柱或其它容许的基础系统上。该设计不是标准规定。除膨胀土严重偏移运动情况之外,在表18-I-C中列出柱头螺栓承载墙对基础最低要求。

  例外:

  1、不用于人类占用和房屋面积不超过400平方英尺(37.2m2)的单层木框架或钢框架建筑,当建筑主管部门批准时,建筑墙体可以支撑在木质基础板上。

  2、由后埋桩支撑的建筑物设计要符合1806.8部分要求。埋入地下的木质桩柱需用认可的防腐剂强制处理。钢质桩柱将按照1807.9部分要求进行保护处理。

  1806.4阶梯型基础。

  所有建筑物基础所处的地面边坡大于1:10(10%坡度)时,地表面平整成梯形,使这样基础所处的高低位置呈水平状态。

  1806.5在边坡上或在边坡附近的基础。

  1806.5.1适用范围。建筑结构位于或接近边坡大于1:3(33.3%坡度)地面时,需要符合本部分要求。

  通常,边坡下面的建筑物,与边坡要有足够距离,以确保建筑物不受滑坡、排水、侵蚀和边坡塌陷影响。除了1806.5.6部分和图18-I-1规定外,假定下面提供这种保护标准。现有坡面边坡大于1:1(100%坡度),假定边坡底脚位于从地基顶部画出的水平线和边坡同水平线呈45度角的切线的交点位置。在边坡底脚位置建筑护土墙,其边坡高度从护土墙的顶部到边坡顶部测量。

  806.5.2从边坡到建筑物的相距空间(净空)。

  一般来说,建筑物下面的边坡从边坡面到建筑物之间要设置足够距离,防止边坡排水、侵蚀和浅塌。除1806.5.6部分和图18-I-1规定外,下面提供这种保护标准。现有边坡坡度1:1(100%坡度),假设边坡底脚位于从基础顶部绘出的水平线和边坡与该水平线呈45度切线的交点处。护土墙建在边坡底脚,边坡的高度从护土墙顶部到边坡顶部测量。

  1806.5.3基础从下坡面后撤。

  在边坡上或边坡附近的基础将建筑在深埋的坚固材料中,并从边坡表面后撤以确保基础竖直支撑和水平支撑免受有害沉降影响。除1806.5.6部分和图18-I-1规定外,认为下面的后撤与相应的标准相符合。边坡坡

  度为1:1(100%坡度),从边坡底脚向上沿着与水平呈45度的假想平面测量需要后撤距离。

  1806.5.4基坑。本规范整平的坑和边坡之间的后撤距离等于本部分规定的建筑物基础后撤距离的一半。从边坡顶部到基坑墙部分的水平距离不超过7英尺(2134mm)时,无地基支撑的基坑墙能支撑基坑中的水。

  1806.5.5地基膨胀。

  1806.5.5地基膨胀。在边坡场地上,外部基础顶部将延伸到街道排水点或批准的排水装置入口的排水沟高度以上至少12英寸(305mm)加2%。如果能证明需要排到排水点和从场地上所有位置结构排出的水量,建筑主管部门可以批准预备膨胀的方案。

  1806.5.6改变后撤和相距空间(净空)。

  建筑主管部门可以批准改变后撤和相距空间。建筑主管部门要求有资质的工程师的勘察报告证明改变后撤和相距空间符合本部分要求。这种勘察报告包括原料注意事项、边坡高度、边坡坡度、荷载密度和边坡原料的塌陷特征等。

  1806.6基础板或门槛。

  木板或门槛将固定在基础或基础墙上。在地震区1~3使用的钢螺栓最小公称直径为1/2英寸(12.7mm)。在地震区4使用的钢螺栓最小公称直径为5/8英寸(16mm)。钢螺栓至少埋入混凝土结构或砌筑结构7英寸(178mm),钢螺栓的间隔距离不超过6英尺(1829mm)。

  每件木板或门槛上至少两个钢螺栓,钢螺栓距木板或门槛各端距离不大于12英寸(305mm)。在每个螺栓到平板之间用带垫圈的螺母紧固。基础板或门槛是2306.4部分规定的木材种类。

  1806.6.1地震区3和4附加要求。

  下面的附加要求适用于地震区3和4。

  1、三层木地板建筑物的门槛螺栓直径和间距需要特殊设计。

  2、每个螺栓使用的平垫厚度至少为2英寸×2英寸×3/16英寸(51mm×

  51mm×4.8mm)。

  例外:

  对于在地面整体浇注的带底脚的楼板,在其上面或地面可以放置5#杆(条)。

  1806.7地震区3和4。

  在地震区3和4,符合1806.7.1部分和1806.7.2部分要求在连续基础中水平加固以减小沉降差。基础加固要符合1907.7.1部分要求。

  1806.7.1带柱墙基础。带柱墙基础将至少在墙顶部有一个4#横梁,在脚基底部有一个4#横梁。

  1806.7.2带下翻边平板式基础。

  带下翻边平板式基础将至少在上下两处拥有一个4#横梁。

  1806.8侧向支撑设计。

  1806.8.1一般要求。结构使用埋在地基或地基中混凝土基础中的柱能抵抗侧向和竖向荷载。抵抗侧向荷载深度采用这里规定的设计标准方法或建筑主管部门批准的其他方法来度确定。

  1806.8.2设计标准。

  1806.8.2.1非限制性。下面公式可用来度确定抵抗侧向荷载的埋置深度,这里不强制要求提供如刚性地板或刚性地表面人行道等地表面。

  d?式中:

  A4.36h(1?1?

  (6-1)2AA?2.34p

  s1bb=圆形柱或基础直径或方形柱或基础对角线,英尺(m)。

  d=地基中埋置深度,英尺(m);为计算侧向应力不能超过12英尺(3658mm)。

  h=从地表面到施力点‘‘P”的距离,英尺(m)。

  P=施加侧向力,磅(kN)。

  S1=表18-I-A中列出基于1/3插入深度容许土侧向承载应力,(kPa)。

  S3=表18-I-A中列出基于插入深度容许土侧向承载应力,(kPa)。

  1806.8.2.2强制性。

  下面公式可用来确定抵抗侧向荷载的埋置深度,这里强制要求提供刚性地板或刚性地表面人行道等地表面。

  d2?4.251806.8.2.3竖向荷载。

  ph

  (6-2)s3b3竖向荷载抗力用表18-I-A中列出的容许土承载应力定值。

  1806.8.3填土。

  不埋入灌注基础的柱周围的空间用下面的方法之一填土:

  1、用28天每平方英寸2000磅(13.79MPa)极限强度的混凝土填土。孔径比下部柱直径大于等于4英寸(102mm)或比方形或矩形柱对角线大4英寸(102mm)。

  2、用清洁的沙子填土。每层不超过8英寸(203mm)深度用夯土机彻底夯实。

  1806.8.4限制。

  本部分设计大纲将受到下面的限制。

  1806.9格排垛基础。在土地上使用结构型钢的格排垛基础时,底部至少埋入混凝土6英寸,其他点埋入混凝土至少

  4英寸(102mm)。

  1806.10露天看台基础。露天搭建的露天看台基础要符合第18章要求。

  例外:

  1008.2部分规定的临时搭建的便携式露天看台,可以直接支撑在地表面上木质基础或金属板上,土压不能超过1,200磅/英尺2(57.5kPa)。

  1807深基础桩一般要求。

  1807.1一般要求。桩基将以1804部分由建筑主管部门规定的基础勘察报告为基础进行设计和建筑。

  1804部分规定的地质勘察报告将扩大到但不局限于下面部分:

  1.推荐的桩类型和安装承受力。

  2.推进标准。

  3.安装规程。

  4.场地检查和报告规程(包括这里需要的安装承载能力的确认规程)。

  5.桩荷载检查要求。

  允许使用本章没有提及的由建筑主管部门依据可接受的实验数据、计算或各种桩的性质和承载能力相关信息批准的桩。

  1807.2相互连接。受到地震力影响的各种结构的单独桩帽和沉箱用结连接。这种结具有抗力、拉伸或压缩能力,最小横向力等于大柱竖向荷载的10%。

  例外:其他认证方法可用在可提供相同抗力地方。

  1807.3容许荷载的定值。桩上容许的轴向和侧向荷载由被认可的公式、荷载试验或基础勘察定值。

  1807.4静荷载当单桩的容许轴向荷载采用荷载试验方法定值时,将采用下面列出的方法之一:

  方法1。在试验荷载条件下,屈服点不超过50%时增加荷载中产生不成比例的沉降点定值为屈服点。

  方法2。在施加至少24小时试验荷载的每吨0.01英寸(0.000565mm/N)的回弹后,屈服点不超过由最终沉降产生荷载的一半。

  方法3。在连续施加40小时荷载情况下,沉降量没有增加,屈服点不超过该荷载的一半。

  1807.5柱作用。全部在空中、水中或无横向支撑能力的材料中竖立的桩要符合本规范规定的适当桩公式计算结果。考虑到稳定和侧支撑要求,在坚硬地面桩要砸入地下5英尺(1524mm)深,在松软土质中要砸入地下10英尺(3048mm)深。经过批准的中介机构进行地基勘察后,由建筑主管部门另外规定的除外。

  1807.6组群作用。当桩放置到组群中时,要考虑给出容许桩荷载折减。对单桩定值的容许轴向荷载可以用建筑主管部门认可的数理分析方法或公式,按照当地土状况进行折减。

  1807.7在下沉区的桩。这里的桩要通过下沉填土或其他下沉底层得到下面坚硬材料的支撑,在考虑给出向下摩擦力时要考虑下沉的上部底层对桩的影响。

  这里下沉填土的影响作为施加到桩上的荷载考虑,按照本章规定的允许应力将根据提交的满意的证明数据提高。

  1807.8喷注。除了建筑主管部门特殊规定外,不使用喷注。使用喷注时,喷注完成后现有桩和结构的承载能力不能削弱。喷注撤回后,将向下驱动(砸)桩直到获得需要的抗力为止。

  1807.9桩材保护。场地条件的钻探记录土组成、水位变化或其他原因对桩材可能产生有害作用的地方要按照建筑主管部门规定的规程和方法对桩材进行保护。特殊用途方法及规程的效力需要用维修记录或其他确定保护效力证实证明。

  1807.10容许荷载。

  基于地基条件的容许荷载与1807部分要求相一致。

  例外:

  除非建筑主管部门根据提交的按照1804部分规定的土勘察报告后允许更大的数值,否则无壳场地浇注桩摩擦抗力可以增加到,表18-I-A中列出地基材料最低深度承载力的1/6,但不超过500磅/英尺2(24kPa)。

  1807.11高容许桩应力的应用。当提交的证实数据证明更高的应力得到建筑主管部门批准时,准许容许应

  力高于1808部分规定值。这些证实材料包括地基勘察证实材料、包括由土工程师按照土木工程师土工程方面丰富的经验和知识定值的符合1807.1部分要求的勘察报告。

  1808深基础桩特殊要求。

  1808.1原木桩(略)。

  1808.2无壳场地浇注混凝土桩。

  1808.2.1材料。场地浇注混凝土桩靠在钻孔下部地面上,该孔要防止杂物进入,并确保轴向全尺寸。这种桩长度不能超过桩平均直径的30倍。混凝土指定耐压强度f"c

  不低于2,500psi(17.24MPa)。

  例外:符合已经批准的勘察报告的桩基设计和安装,桩的长度可以超过其直径的30倍。

  1808.2.2容许应力。在混凝土中容许应力(容许抗压应力)不超过0.33f"c。加固容许压缩应力不超过钢材曲折强度的34%或25,500psi(175.7MPa)。

  1808.3金属外壳混凝土桩。

  1808.3.1材料。在金属外壳混凝土桩中使用的混凝土规定耐压强度f"c不低于2,500psi(17.24MPa)。

  1808.3.2安装。每个混凝土桩的金属外壳有一个直径不低于8英寸(203mm)的封闭尖部。浇注在金属外壳中的混凝土桩与周围土壤接触全长有个驱动并永久保留的外壳。外壳具有足够强度在安装期间防止崩溃及水和其外部物质进入。桩在安装时要整齐间隔排列避免伤害和使已经安装的桩变形。未经建筑主管部门批准,不得在四个桩之间和填充混凝土时间小于24小时的距离小于桩平均直径一半的位置驱动桩。

  1808.3.3容许应力。容许应力不超过1808.2.2部分规定值,在下面条件下容许应力值增加到0.40f"c

  的最大值那部分桩除外:

  1.金属外壳为的厚度不低于0.068英寸(1.73mm)(14#碳钢钢板)。

  2.外壳是无缝的或具有同样强度而且是可以限制场地浇注混凝土的外形结构

  3.规定耐压强度f"c不超过,5000psi(34.47MPa)而且钢的最小规定曲折强度fy

  对混凝土规定耐压强度f"c

  的比值不低于6。

  4.桩直径不大于16英寸(406mm)。

  1808.4预制混凝土桩。

  1808.4.1材料。预制混凝土桩规定耐压强度不低于3,000psi(20.68MPa),驱动(砸桩)前,预制混凝土桩规定耐压强度达到不低于3,000psi(20.68MPa)。

  1808.4.2加固桩。驱动中的竖向加固预制混凝土桩被用钢结或金属螺旋线横向约束。钢结或金属螺旋线之间分开的中心对中心距离不能超过3英寸(76mm),到端部距离为2英尺(610mm),其他部分距离不工作8英尺(203mm)。钢结或金属螺旋线使用将按下面要求进行:

  对于直径不大于16英寸(406mm)的桩,金属丝不能小于0.22英寸(5.6mm)(5#B.W.gage)。

  对于直径超过16英寸

  (406mm)低于20英寸(508mm)的桩,金属丝不能小于0.238英寸(6.0mm)(4#B.W.gage)。

  对于直径不低于20英寸(508mm)的桩,金属丝不小于1/4英寸(6.4mm)圆或0.259英寸(6.6mm)(No.3B.W.gage)。

  对于直径不低于20英寸(508mm)的桩,金属线不低于1/4英寸

  (6.4mm)圆或1808.4.3部分容许应力。

  1808.5预制钢筋混凝土桩

  (预张法)。

  1808.5.1材料。预制钢筋混凝土桩具有不低于5,000psi(34.48MPa)规定耐压强度f"c

  而且驱动前耐压强度就达到不低于5,000psi(34.48MPa)。

  1808.5.2加固。纵向加固是高拉力7线绳。竖向加固是钢结或金属螺旋线之间分开的中心对中心距离不能超过3英寸(76mm),到端部距离为2英尺(610mm),其他部分距离不工作8英尺(203mm)的加固。

  在桩端部,第一个五结或螺旋中心对中心距离为1英寸(25mm)。

  对于直径不大于24英寸(610mm)的桩,金属丝不能小于0.22英寸(5.6mm)(5#B.W.gage)。

  对于直径超过24英寸

  (610mm)低于36英寸(914mm)的桩,金属丝不能小于0.238英寸(6.0mm)(4#B.W.gage)。

  对于直径不低于36英寸(914mm)的桩,金属丝不小于1/4英寸(6.4mm)圆或0.259英寸(6.6mm)(No.3B.W.gage)。

  1808.5.3容许应力。设计预制预应力(混凝土)桩的抗力应力包括

  handlinganddrivingaswellasby荷载。在桩中有效预应力对于达到30英尺

  (9144mm)长的桩不低于400psi(2.76MPa)、对于50英尺(15240mm)长的桩不低于550psi(3.79MPa)、对于超过50英尺(15240mm)长的桩不低于700psi(4.83MPa)。

  在混凝土中由于外荷载产生的应力不超过:

  fc?0.33f"c?0.27fpc

  式中:

  fpc=横截面上有效预加应力。

  在预加应力钢中有效预应力假定不低于30,000psi(206.85MPa),预加应力钢中有效预应力不超过1918部分规定值。

  1808.6结构钢桩。

  1808.6.1材料.工厂制作的结构钢桩、钢管桩和全焊接钢桩要符合UBC规范22-1并根据2202.2部分要求鉴定。

  1808.6.2容许应力。容许轴向应力不超过最小规定曲折强度Fy的0.35或12,600psi(86.88MPa)中的最小值。

  例外:当根据1807.11部分要求证实,容许轴向应力可以增加到12,600psi(86.88MPa)and0.35Fy以上,但不能超过0.5Fy。

  1808.6.3最小尺寸。驱动H桩部分要符合下面规定:

  1.法兰凸台不能超过凸缘或腹板厚度的14倍。法兰宽度不低于部件深度的80%。

  2.腹板方向的标准深度不低于英寸(203mm)。

  3.凸缘和腹板最小标准厚度为3/8英寸

  (9.5mm)。

  驱动管桩的部件外径不低于20英寸(254mm),厚度不低于1/4英寸(6.4mm)。

  1808.7混凝土-填埋钢管桩。

  1808.7.1材料。混凝土-填埋钢管桩要符合UBC规范22-1并根据2202.2部分要求定值。混凝土-填埋钢管桩规定耐压强度f"c不低于2,500psi(17.24MPa)。

  1808.7.2容许应力。

  容许轴向应力不超过钢规定最小屈服强度Fy

  的0.35加上混凝土规定耐压强度f"c

  的0.33,计算使用的Fy规定不超过psi(248.22MPa)。

  例外:

  当根据2807.11部分要求证明容许应力可以增加至0.50Fy。

  1808.7.3最小尺寸。等截面驱动桩标准外径不小于8英寸(203mm)。

  1809地震带3和4上的基础建筑。

  1809.1一般要求。

  在地震区3和4,本部分的的详细说明将用于地基、地基构件和结构构件连接的其他部分的设计和建筑。

  1809.2土容量。地基将具有把设计的基本剪力和倾覆力从机构传送到支撑土的能力。在考虑土性质时,荷载的短期动态性质将纳入计算范围。

  1809.3上部构件-地基连接连接到地基的上部构件需要设计把力传送到地基的构件。

  1809.4地基-土界面。

  对于规则建筑,当定值倾覆力矩在地基-土界面被抗力时,由1630.5部分规定的力Ft

  可以忽略。

  1809.5对桩和沉箱的特殊要求。

  1809.5.1一般要求。

  桩、沉箱和桩帽将按照1603部分要求设计,包括横向位移效应。

  按照1809.5.2部分描述进行的细节设计应用的桩长度等于弯曲长度的120%。弯曲长度是桩从零点横向偏移的第一个点到桩帽或地基梁下面的长度。

  1809.5.2钢桩、非预应力混凝土桩和钢筋混凝土桩。

  1809.5.2.1钢桩。桩将与第22章,第CVIII部分刚性、非刚性和管状抗压构件要求的宽-厚比相一致。

  1809.5.2.2非预应力混凝土桩。钢将含有1921.4部分要求的横向钢筋。

  例外:对于螺旋形或环形箍加固的非预应力混凝土桩,横向钢筋不能超过1921.4.4.1部分中公式(21-2)定值的数量。

  1809.5.2.3钢筋混凝土桩。螺旋形加固的桩含有的最小体积比每14平方英寸(356mm)不低于0.021,小桩每24平方英寸(610mm)不低于0.012,大桩用数理分析证明可以使用小值除外。对于中间尺寸可以在规定比率之间用插入法插入。

  表8-I-A—容许地基和侧向应力

  地基容许应力

  材料分类1(psf)20.047kPa1.大块结晶岩床

  2沉淀性和褶皱岩石

  3.含沙砾石和/或砾石

  (GW和

  GP)4.沙子、粉砂、含粘土砂、沙子、含沙砾石和含粘土砾石(SW,SP,SM,SC,GM和

  GC)5.粘土、沙土、粉质粘土和粘质粉土(CL,ML,MHandCH)1对于土分类

  下面自然等级深度的侧向支撑

  LBS./SQ./英尺/英尺

  0.157kPa/m1,200400200150100侧向滑动4系数50.700.350.350.25抗力(psf)60.047kPa

  1304,0002,0002,0001,5001,000OL,OHandPT(如:有机粘土和泥煤),需要地基勘察。

  2基础最小宽度12英寸

  (305mm)和深入地下12英寸(305mm)的所有容许地基应力值。脚注7除外,宽度或深度每增加1英尺(305mm)允许增加容许地基应力值的20%,最大可达到设计值的3倍。

  另外,当考虑荷载组合时,允许增加1/3,包括1612.3.2部分允许的风荷载和地震荷载。

  3深度每增加1英尺(305mm),指标值可以增加,最大达到设计值的15倍。使用单独桩,如旗杆或标志和用来支撑建筑物的柱不能反向影响,设计用于横向支撑的数值等于列表值2倍的短期横向荷载引起的地面1/2英寸(12.7mm)运动。

  4侧向支撑和侧滑抗力可以组合。

  5用恒荷载相乘的系数。

  6侧滑抗力值被接触面积相乘。侧滑抗力不超过恒荷载的一半。

  7宽度不许增加。

  表18-I-B—膨胀土分类

  膨胀指数

  0-2021-5051-9091-130大于130潜在膨胀

  很低

  低

  中等

  高

  很高,,,表18-I-C—柱头螺栓承载墙地基—最低要求1234地基墙厚度(英寸)地板面支撑地基的数量

  混凝土

  12368105基础宽度(英寸)25.4mm单元砌筑体

  6810121518基础厚度(英寸)25.4mm678未受干扰地表面下面深度

  (英寸)1218241发现有不正常条件或严寒条件,基础和地基按照2底板面下面的地面挖到地基上面的膨胀处。

  1806.1部分要求设计。

  3内部柱头螺栓承载墙可以用单独基础支撑。基础宽度和长度是本表显示宽度的2倍。基础距离中心不超过6英尺(1829mm)。

  4在地震区4,提供带有一个最小4#杆顶和底的连续基础。

  5地基可以支撑楼顶加上规定数量的楼面。地基只支撑楼顶可以按照一层楼要求支撑。

  图18-I-1后退尺寸

  说明:FACEOFSTRUCTURE—建筑面

  TOEOFSLOPE-------------边坡地脚

  TOPOFSLOPE-------------边坡顶部

  FACEOFFOOTING-------基础面

  H/3BUTNEEDNOTEXCEED40英尺

  (12192mm)MAX.—除了需要否则最大不超过40英尺(12192mm)。

  H/2BUTNEEDNOTEXCEED15英尺

  (4572mm)MAX.-----除了需要否则最大不超过15英尺(4572mm)。

  第II部分

  处理过木质基础系统设计标准。

  (略)

  1812排水和水分控制。

  1812.1一般要求。

  下面出现的要求达到干燥和低级能效住宅空间位于永久性地下水位之上。除非由专业人员按照权威机构要求设计特殊水分控制方法,否则地面不允许位于永久性地下水位之下。(参见1804.7.部分)。

  1812.2区域排水。

  邻近的地表面将在距离结构(或建筑物)不低于6英尺(1829mm)的地方用至少为1/24的边坡引开地表水,防止地表水堆积。

  1812.3地基排水。

  在地下室地面水泥板和所有墙基础下面将铺垫至少4英寸(102mm)厚度的砾石、碎石或沙子组成的多孔层。对MH和CH型土中的地下建筑,基础和地面下的多孔层至少达到6英寸(152mm)厚。在边坡下存在的地下空间,将提供污水坑排出多孔层的水,建在GW-,GP-,SW-,SP-,GM-andSM-性土上的地基除外。

  污水坑直径至少达到24英寸(610mm)或20平方英寸(508mm),向下延伸到地下室地面底部下面至少24英寸(610mm),以便能靠重力或机械排水清除积水。

  1812.4板和堵缝。

  在多孔层上面经使用6-mil(0.153mm)厚的聚乙烯板。在聚乙烯板上浇注混凝土板或在聚乙烯板上建造地下室木地板。当使用木地板时,聚乙烯板放置在枕木上面支撑木地板格栅。在木地板下面不能填土聚乙烯板。

  在地下建筑中,地基墙中胶合板条之间的接缝需要用堵缝混合物把整个长度密封起来。在填土未固定面板头的同时,把面板固定在框架上。

  在填土前,地下室外墙下坡部位要用6-mil-厚

  (0.153mm)聚乙烯板覆盖。GW-,GP-,SW-,SP-,GM-和SM-型土除外。聚乙烯板节头处要搭接6英寸(152mm)宽并用密封胶粘接。聚乙烯板的顶角用密封胶胶合板粘接在一起。处理过的木材或胶合板条钉到墙上盖在聚乙烯板顶角上。木条向上至少延长2英寸(51mm),在完成位置向下延长5英寸(127mm),防止聚乙烯被暴露、光照和机械损伤。木条和墙之间的节头,在把木条固定到墙上之前,要填土整条接隙。另外,石棉水泥板、砖、石膏粉刷或其他用于建筑处理的保护层均可用来替代木条。聚乙烯板将延长到木地板底部的下面,但是不能缠绕或延伸到砾石基础。51812.5周界排水控制。

  地下室挖掘边和地下室墙外侧之间的空间用基础使用的材料填土到挖掘高度的一半,坐落在GW-,GP-,SW-,SP-,GM-和SM-类土中、其他排水良好的位置和达到拥有权限的权威人士满意程度的地下室,颗粒填土高度在基础上面不超过1英尺(305mm)高。地下室地基墙和基础外面颗粒填土的顶部将用临近条绑扎6-mil-厚(0.153mm)的聚乙烯板或30型油毡纸,防止渗水,同时防止系土渗透。穿孔金属片或其他过滤构件也可用来控制细物渗透。

  1812.6备用排水系统。

  如果比胶合板和砾石基础好的连续混凝土基础与在地下建筑的木地基一起使用,混凝土将放置在砾石、碎石或沙子组成的4英寸(102mm)厚垫层上,这是允许排出从基础外部细粒填土物到板下多孔层中水的安排。在地基周围混凝土中每隔6英尺(1829mm)横向镶嵌管或瓷砖排水沟,确保横过混凝土基础排水。

  1812.7绝热。

  在地下室墙外部柱头螺栓之间应用绝热(材料),但是绝热材料不能与外墙保护层一平,也不能伸到主夹板下面,绝热材料安放在绝热材料下端柱头螺栓和预防对流之间。

  1813设计负载。

  1813.1一般要求。

  木地基系统的全部部件设计和建造必须按照本规范规定的极限应力范围内的所有预期荷载。设计荷载不低于第16章规定的荷载。设计荷载包括从恒荷载和屋顶和屋面活荷载向下作用在墙上的力加上突然感到侧向应力。这里适用的地基也要设计具有抗力风荷载、地震荷载和其他静态或动态力。

  地基系统将按照最严重分布、集中或组合式设计荷载同时作用在结构上进行设计。

  1813.2土荷载。

  作用在墙上的土侧向应力要符合1611.6部分要求。

  1814结构设计。

  第III部分

  关于抗力膨胀土和压缩土平基础础设计的设计标准。

  1814.1一般要求。

  木地基结构设计要与已经定值的结构工程学和第23章中列出的设计原理进行设计。

  1814.2容许应力。

  木材和胶合板容许单位应力要符合2304部分要求。

  1814.3系结物上的容许荷载。

  钢钉和锚固的容许荷载要符合2318要求。304或

  316型不锈钢、硅青铜或硅铜钉的容许荷载要基本达到普通钢钉容许的荷载,对于304或

  316型不锈钢、硅青铜或硅铜钉或其他扣件的容许荷载要与良好工程师见得要求一致。

  1814.4基础设计。

  处理过木地基系统由木基础板组成的完整基础和砾石、粗砂或碎石层构成。木基础板分布从外加墙到砾石层轴向设计荷载,并轮流分布到支撑土中。砾石、沙子或碎石基础下面的土支撑应力不能超过表18-A-1中容许的土支撑值。1805部分允许的部分除外。

  基础板宽度由基础板和小颗粒基础之间的容许支撑应力定值。基础板下面的砾石、沙子或碎石的容许支撑容量要达到3,000psf(144kPa)。按照设计要求,其他部分容许支撑容量为2,000psf(96kPa)。

  当基础板宽度大于主夹墙板时,垂直作用于包含基础板底面中的颗粒填土物上的抗张力不能超过基础板容许单位剪切强度的1/3。可以用胶合板条加固木基础板。

  小颗粒基础的厚度和宽度用砾石、沙子或碎石和支撑土之间的容许支撑应力定值。假定木基础板向下荷载通过砾石、沙子或碎石基础向外分布到基础板各边缘与垂涎成30度角的位置。另外,砾石、沙子或碎石基础宽度不低于木基础板宽度的2倍,厚度不低于木基础板宽度的3/4。侧向限制由填土、小颗粒填土、未扰动土、地基墙或其他相当的方法完成。

  木地基板的底部不能在最大冻结渗透深度之上,除非砾石、沙子或碎石基础延伸超过冰冻渗透最大深度或者链接到强力或重力排水或结霜线之下或建筑在GW-,GP-,SW-,SP-,GM-和

  SM-型土(其地下水位在结霜线之下)。用砾石、沙子或碎石填土的沟渠或用允许的管道链接方式链接到脱水坑(见1812.3部分)的小颗粒基础,其脱水坑要链接到污水坑底部或链接沟渠底部或管道系统最高位置。地下通道墙的木基础板下部不能低于霜冻线,墙外砾石、沙子或碎石的上部按照1812.5部分关于地下室结构防止细土渗透规定覆盖。

  封闭在已修整边坡内的木地基板,如果使用的深细颗粒基础达到霜冻线时,细颗粒基础需要进行保护,防止表面侵蚀或机械运动造成伤害。

  地下室或地下通道的桩、敦和他们的基础要符合1806和2306部分要求。

  墩或桩下面的基础可以是处理过的木材、处理过的木材和砾石、预制混凝土或其他容许材料。

  1814.5基础墙设计。

  设计基础墙柱头螺栓用于承载地基侧向应力和基础墙上向下的活荷载和恒荷载及其地基侧向应力形成的剪切应力所产生的组合抗弯力矩和轴向荷载。设计上下墙板用于支撑平板上桩头螺栓。底脚板和最上层板中的节头将错列在距邻板节头至少一个柱头螺栓的距离,确保墙板之间的连续性。在墙和屋面开口或其他集中荷载点的框架将按照集中荷载要求设计。

  胶合板墙保护层设计用于抵抗地基应力产生的柱头螺栓之间的剪力和弯曲力矩。木地基系统节头、扣紧和连接件把全部竖向和横向力转移到基础或地面上。在地基顶部设计的连接件把地基侧向荷载转移到屋面上。地下室墙底部侧向荷载通过桩头螺栓抵抗地面转移到地下室地面。地下通道下部的侧向荷载将由基础内部的地基抵抗。

  对遭受地震荷载、风荷载或不同土应力恶劣荷载作用的地基墙,剪切强度设计要足以抵抗最大恶劣荷载或荷载组合,但是假定地震荷载和风荷载不同时发生。使用标准1英寸(25mm)厚的底部墙板,当确定墙抗剪力时,需要考虑无支撑面板边缘情况。

  1814.6内部承载墙。

  在地下室或地下通道中的内部承载墙,要按照标准工程惯例和本规范要求设计承载恒荷载和活荷载。

  1814.7地下室地面设计。

  混凝土板地下室地面将按照本规范要求进行设计,但是不能少于31/2英寸(89mm)厚。

  木地下室地面设计要具有抵抗地下室墙、地面、恒荷载和活荷载产生的轴向力和弯曲力矩能力。

  地板骨架设计要符合本规范节头偏差规定。地基侧向不平衡产生的抵抗侧滑力除外。木地下室地面限于应用在地基墙外部填土深度不超过2英尺(610mm)的地方。木地下室托梁紧靠地基墙柱头螺栓窄面或直接靠在柱头螺栓施力托梁上。胶合板底层地板铺在托梁上方或同轴托梁之间的对接节头上方。该托梁与墙平行,托梁间砌块把侧向力从墙基传递到屋面。

  如果需要抵抗膨胀力可用内承载墙或设计柱头螺栓墙锚固到支撑土下面。

  在地下室地面使用的枕木、节头、砌块和地板下粗地板需要按照1811.7部分要求处理。

  1814.8膨胀和倾覆。

  用于抵抗膨胀或倾覆的结构设计将按照本规范要求进行。

  1815基础板铺于地面的设计[基于线架加固协会基础板铺于地面基础设计(1981年8月)]。

  1815.1适用范围。

  本部分包括按照第I部分要求设计抵抗膨胀土效应的平地基规程。这部分规定仅限于在不超过3层楼高的重力荷载主要通过砌筑承重墙、木头或柱头螺栓及其砌筑饰面转移到基础建筑上的情况使用。

  1815.2标记符号。

  1-c=土/气候额定因数,参见图18-III-8。

  As=板中钢加固面积(英寸2/英尺)(mm2/m)。参见图18-III-1。

  Co=超固系数,参见图18-III-2。

  Cs=土坡系数,参见图18-III-3。

  Cw=气候额定,参见图18-III-4。

  Ec=混凝土弹性徐变模量。

  fy=加固物屈服强度。

  Ic=横截面破裂转动惯量。

  kl=长方向的长度修正系数,参见图18-III-5。

  ks=短方向的长度修正系数,参见图18-III-5。

  L=在起始方向板总长度。

  Li=板(宽)垂直于L的总长度。

  Lc=设计悬臂长度

  (lck)—见图18-III-5和d18-III-6。

  lc=按土功能悬臂长度。

  Ml=长方向悬臂长度。

  Ms=短方向悬臂长度。

  PI=塑性指数。

  S=梁最大跨度,参见图18-III-7。

  V=设计剪力(总)。

  w=每平方英尺建筑物和板的重量

  (N/m2)。

  qu=土无限制耐压强度。

  Δ=板偏差,英寸

  (mm)。

  1815.3地基勘察。

  场地地基勘察要根据1804部分要求进行工作。

  1815.4设计规程。

  1815.4.1荷载。

  为均匀分布荷载设计的基础将按照划分的为上部结构设计的实际恒荷载和实际活荷载加上按地基面积分担的恒荷载和活荷载定值。

  例外:

  1.对于一层金属和木桩头螺栓建筑物,所设计的地面活荷载不低于50磅/英尺2(2.4kN/m2)时,假定用200磅/英尺2(9.6kN/m2)均匀分布荷载代替计算用的特殊恒荷载和活荷载。

  2.必须考虑本规范规定之外的数量巨大的集中荷载情况。

  1815.4.2确定有效塑性指数。

  在设计中使用的有效塑性指数将按照下面规程定值:

  1.地基上层15英尺(4572mm)的塑性指数,将按图18-III-9的外形根据塑性指数在层间变化加权定值。

  2.在自然地面坡度处,塑性指数利用照图18-III-3定值的因数Cs增加。

  3.地基材料的无限制耐压强度超过每平方英尺6,000磅(287.4kPa)的地方,塑性指数利用图18-III-2定值的因数Co修整。地基材料的无限制耐压强度低于每平方英尺6,000磅(287.4kPa)的地方,塑性指数利用图18-III-2定值的因数Co修整。

  有效塑性指数值由下面公式定值:

  有效塑性指数

  =加权塑性指数

  ×Cs

  ×Co

  能够修整塑性指数的其他因数,如土壤颗粒和在建筑时的水分状态将被考虑。

  1815.5梁跨度和位置。

  板周围的钢筋混凝土梁和内部梁跨度不超过图18-III-7确定值。不规则外形的板可以分成矩形(彼此可以交连)使最终矩形边界与不规则板周边一致。见图18-III-10。

  1815.6梁设计。

  假设季节性水分变化的地区板周界下面是抵抗长度为Lc的悬臂荷载的横梁,用下面公式计算惯量、剪力

  和偏差。

  wL"(Lc)2M?

  2V?wL"Lc

  wL"(Lc)4??

  4EcIc完成长短两方向计算。偏差不超过Lc/480。

  1815.7板加固。

  板最小厚度为4英寸(102mm),配筋最大距离为10英寸(457mm)。配筋数量按照图18-III-1要求确定。板配筋将在两个方向按照规定的数量和间距配筋。

  1816地面上后加张力平板设计(基于后张协会设计规范)。

  1816.1适用范围。

  本部分包括设计抵抗第I部分规定的膨胀土效应的平地基的规程。这部分规定仅限于在不超过3层楼高的重力荷载主要通过砌筑承重墙、木头或柱头螺栓及其砌筑饰面转移到地基的建筑上使用。

  1816.2标记符号列表。

  A=混凝土总横截面积,英寸2(mm2)。

  Ab=钢筋束锚固下面支承面积,英寸2(mm2)。

  A’b=与荷载面积同心的支撑面部分最大面积,英寸2(mm2)。

  Abm=混凝土梁总面积,英寸2(mm2)。

  AC=粘土有效比率。

  Ao=公式(16-13-1)中系数。

  Aps=愈加钢筋面积,英寸2(mm2)。

  Asl=混凝土板总面积,英寸2(mm2)。

  B=公式(16-13-1)中使用常数

  b=单独加强梁宽度,英寸(mm)。

  Bw=板假定宽度

  (在1816.4.12部分使用)英寸(mm)。

  C=用在公式(16-13-1)中的常数。

  c=CGC和端部横截面结构之间的距离,英寸(mm)。

  CEAC=阳离子交换能力。

  CGC=混凝土总横截面几何质量中心。

  CGS=预应力重心。

  Cp=公式(16-35)中对ks部分荷载功能产生板应力的系数。

  CΔ=用于确定容许偏差的系数(见表18-III-GG)。

  e=后加张力系数

  (CGS和CGC垂直距离),英寸(mm)。

  Ec=混凝土弹性长期或徐变模量,psi(MPa)。

  EI=膨胀指数

  (见表18-I-B和UBC规范18-2)。

  em=边水分变化距离,英尺(m)。

  en=自然对数的底。

  Es=土弹性模量,psi(MPa)。

  f=施加混凝土弯曲应力

  (拉伸或压缩),psi(MPa)。

  fB=底部结构截面模量因数。

  fbp=在钢筋束锚定点下容许承载应力,psi(MPa)。

  fc=混凝土容许耐压应力,psi(MPa)。

  f’c=28天混凝土耐压应力,psi(MPa)。

  f’ci=在拉伸钢筋束时混凝土抗压应力,psi(MPa)。

  fcr=混凝土破裂模量,产生第一次破裂的抗弯张力,psi(MPa)。

  fe=有效预应力,lbs.(N)。

  fp=最小平均残余预张抗压缩应力,psi(MPa)。

  fpi=拉伸后容许钢筋束应力,psi(MPa)。

  fpj=由钢筋束支撑力产生的容许钢筋束应力,psi(MPa)。

  fpu=规定最大钢筋束张应力,psi(MPa)。

  fT=顶部结构

  截面模量因数。

  11ft=混凝土容许抗弯张应力,psi(MPa)。

  g=转动惯量系数。

  H=均匀厚度地基厚度,英寸(mm)。

  h=从板上表面到梁下表面测量的加强梁总深度(原来d,与ACI-318一致变化),英寸(mm)。

  I=总混凝土转动惯量,英寸4(mm4)。

  k=深度与中轴比,也可缩写为“kips”(kN)。

  ks=土基模量pci(N/mm3)。

  L=在考虑的方向(短或长)垂直于W的板总长(或设计矩形总长),英尺(m)。

  LL=设计矩形长边长度,英尺(m)。

  LS=设计矩形短边长度,英尺(m)。

  ML=在长边方向施加的工作荷载力矩(在短边横截面产生弯曲应力),从中心或边缘产生隆起状态,英尺-kips/英尺

  (kN·m/m)。

  Mmax=在荷载支撑隔墙下面板中最大力矩,英尺-kips/英尺

  (kN·m/m)。

  MS=在短边方向施加的工作荷载力矩(在长边横截面产生弯曲应力)从中心或边缘产生隆起状态,英尺-kips/英尺

  (kN·m/m)。

  n=在宽W的横截面中加强梁的数量。

  P=沿着加强梁周界全长作用的,现外部建筑材料重量和进入外墙的部分上部建筑恒荷载和活荷载非因子均布线性工作荷载,lbs./英尺

  (N/m)。

  Pe=混凝土塑性缩短、徐变和收缩和钢筋松弛产生的损失后有效预张力,kips(kN)。

  PI=塑性指数。

  Pi=拉伸和锚固钢筋束后预张力,kips(kN)。

  Pr=全部放松后残余预张力

  (包括地基摩擦产生的),kips(kN)。

  Q容许=容许土支撑应力,psf(N/m2)。

  qu=土无侧向抗压应力,psf(N/m2)。

  S=内部加固梁距离,英尺。如果梁距变化,在最大和最小梁距比值不超过1.5时,可以使用平均跨距。如果比值超过1.5,使用的S=0.85x(最大跨距)。

  Sb=底部结构

  截面模量,英寸3(mm3)。

  SG=地基摩擦力引起预应力损失,kips(kN)。

  ST=顶部结构

  截面模量,英寸3(mm3)。

  t=在棱纹纹地基中板厚度,英寸(mm)。

  V=控制荷载剪力,更大的VS

  或VL,kips/英尺

  (kN/m)。

  v=工作荷载剪切应力,psi(MPa)。

  vc=容许混凝土剪切应力,psi(MPa)。

  VL=从中心或边缘产生隆起状态,在长边方向最大工作荷载剪力,kips/英尺

  (kN/m)。

  VS=从中心或边缘产生隆起状态,在短边方向最大工作荷载剪力,kips/英尺

  (kN/m)。

  W=在考虑方向(短边或长边)垂直于L的基础宽度(或设计矩形宽度),英尺

  (m)。

  W板=基础重,lbs.(kg)。

  ym=地基运动或膨胀最大差异,英寸(mm)。

  α=到钢筋束切线坡度,弧度。

  β=相对刚度长,从半边到最大力矩点的距离,英尺

  (m)。

  Δ=预期板工作荷载偏差,包括预张力修正,英寸(mm)(Δ=Δo

  ±Δp)。

  Δ

  容许=板容许偏差,英寸(mm)。

  Δo=预期板工作荷载偏差,(无预张力引起的偏差),英寸(mm)。

  Δp=预张力引起的偏差,英寸(mm)。

  μ=板和地基之间摩擦系数。

  1816.3地基勘察。

  场所地基勘察按照1804部分要求进行。.1816.4膨胀土上板结构设计规程。

  1816.4.1一般要求。

  该规程用于带加固筋的板或均匀厚度基础。为设计均匀厚度基础,设计者首先设计一个有棱纹基础满足关于有棱纹基础设计的全部要求。完全满足要求的有棱纹基础再进一步修正与均厚度基础相一致。建筑在膨胀土上的预张应力基础的设计规程包括在下面步骤中,括号中带有相关部分:

  1.全部已知数据集合

  (1816.4.2部分)。

  122.把不规则地基平面分隔为搭接的矩形然后分别设计每个矩形截面。

  (图18-III-11)。

  3.确定在设计矩形的长边和短边方向有棱纹基础的截面积。(1816.4.3部分)。

  4..计算应用工作力矩截面将期望按照经验在中心隆起和边缘隆起情况(1816.4.7部分)这两方面计算截面应用工作力矩。

  5.确定应用工作力矩产生的混凝土弯曲应力并与混凝土容许弯曲应力比较

  (见1816.4.4部分和1816.4.7部分)。

  6.确定预期偏差并与容许偏差对比

  (见

  1816.4.9部分)。

  7..计算在假定截面中应用工作剪力和剪切强度,并用剪切应力与容许接切应力对比。(见1816.4.10部分)8.如果需要,把有棱纹基础转化为均匀厚度基础

  (1816.4.11部分)。

  9.对相对膨胀状态重复第4步~第8步。

  10.在第九步,检查第一次膨胀情况的设计,确定是否需要从第二次膨胀情况产生变化设计提供修正补偿。

  11.检查板基础摩擦力效应,确保在两个方向每个设计矩形中心残余抗压应力达到50psi(0.35MPa),如果需要调整后加张力。(1816.4.6部分)。

  12.计算板上重型集中荷载产生的应力,当需要时,规定荷载转移详图。(1816.4.12部分)。。

  1816.4.2需要的设计数据。

  按照下面要求,地基和结构性质需要按照下面要求设计。

  1.地基性质。

  1.1容许地基支撑应力,q容许,psf(N/m2)。.1.2边缘水分变化距离,em,f(m)。

  1.3低级运动差异,ym,以英寸表示

  (mm)。

  1.4板基摩擦系数,μ。

  2.结构数据和材料性质。

  2.1板长,L,英尺

  (m)(两方向)。

  2.2周界装填,P,磅/英尺

  (t/m)。

  2.3加固梁平均跨度,S,英尺

  (m)(两方向)。

  2.4梁深,h,英寸

  (mm)。

  2.5混凝土抗强度,f’c,磅/英寸2(MPa)。

  2.6混凝土容许抗弯张力ft,磅/英寸2(MPa)。

  2.7混凝土容许抗压应力,fc,磅/英寸2(MPa)。

  2.8预加应力钢类型、等级和强度。

  2.9预应力损失

  inkipsper英寸

  (kN/mm)。

  1816.4.3试验截面确定。

  1816.4.3.1试验梁深度和间距。

  加强梁深度初步估算从公式(16-21)和(16-22)中获得,对梁最大容许偏差屈服深度规程按下面要求进行:

  1.出现超过容许偏差L或6β,中比较小数值时,确定最大距离。作为第一次近似使用

  β=8英尺

  (2.44m)。

  2.选择容许偏差

  Δ容许:

  2.1中心膨胀

  (假设CΔ=360):

  ?容许?12(Lor6?)12(Lor6?)

  (16-1)?C?36012(Lor6?)12(Lor6?)?

  (16-2)C?720对

  SI:

  1英寸

  =25.4mm.2.2边缘膨胀

  (假设

  CΔ=720):

  ?容许?对

  SI:

  1英寸

  =25.4mm。

  另外,对不同上部结构当前样品CΔ

  值,可以从表18-III-GG中选择。

  3.假定梁跨为S,梁深为h:

  3.1中心膨胀

  (从公式16-20):

  (ymL)0.205(S)1.059(P)0.523(em)1.296h?

  (16-3-1)

  380?allow(ymL)0.205(S)1.059(P)0.523(em)1.2960.824h?()

  (16-3-2)

  380?allow1.214对

  SI:

  1英寸

  =25.4mm。

  133.2边缘膨胀(从公式16-21):

  h0.85(L)0.35(S)0.88(em)0.74(ym)0.76?

  (16-4-1)15.9?allow(P)0.01(L)0.35(S)0.88(em)0.74(ym)0.761.176h?()

  (16-4-2)

  15.9?allow(P)0.01对SI:

  1英寸

  =25.4mm。

  从公式(16-3-2)或

  (16-4-2)选择大的h值。在分析规程中,梁深

  h必须对所有梁在两个方向相同。如果为实际结构(如adeeperedgebeam)选择不同梁深度,分析将以实际使用最小梁深为基础。

  1816.4.3.2定值截面性质.转动惯量、截面模量、板和梁的横截面积和预应力偏心率将根据上述标准结构工程规程计算确定实验梁深度。

  1816.4.4容许应力。

  下面推荐的容许应力:

  1.混凝土容许抗弯张力:

  ft?6f"c

  (16-5)

  对SI:

  fc?0.5f"c

  2.混凝土抗弯压力:

  fc?0.45f"c

  (16-6)3.在锚固点混凝土容许承载应力.3.1在工作荷载条件下:

  fbp?0.6f"c3.2在转移条件中::

  A"b?f"c

  (16-7)

  AbA"b?0.2?1.25f"ci(16-8)Abfbp?0.8f"ci4.容许混凝土剪切应力:

  vc?1.7f"c?0.2fp

  (16-9)对

  SI:

  vc?0.14f"c?0.2fp

  5.在预加应力钢中的容许应力。

  5.1钢筋束顶压力产生的容许应力:

  fpj?0.8fpu?0.94fpy

  (16-10)5.2预应力转移后容许应力:

  fpi?0.7fpu

  (16-11)

  1816.4.5预应力损失。

  由于混凝土的摩擦力、弹性缩短、徐变和收缩和钢消除张力引起的预应力损失按照1918.6部分要求计算。

  1816.4.6平板地基摩擦力。

  在后加张力板基中有效预张力,依靠在拉伸期间地基对板的摩擦阻力和混凝土收缩、徐变和温度变化产生外观尺寸变化摩擦阻力一样需要进一步折减。

  预应力和地基摩擦力引起的损失:

  Pr?Pe?SG

  (16-12-1)对

  SI:

  1磅

  =4.45kN.式中

  SG能适当地按照下式确定:

  SG?W板?

  (16-12-2)2000对

  SI:

  1磅=4.45kN。

  在板中心区出现的板基摩擦力产生的预应力损失最大。然而,对预应力最大结构需求是在最大力矩的位置,即出现在从板边缘向内大约一个β长度的位置。按照正常建筑实践,摩擦系数μ值取值按不同情况确定:在聚乙烯上的板取0.75;直接在砂地基上取1.00。

  钢筋束最大间距不能超过产生最小50psi(0.35MPa)平均预压应力。容许板基摩擦后。

  141816.4.7维修施加最大力矩。

  最大力矩依靠膨胀方式和板设计方向。对于设计长宽比小于1.1的矩形,公式

  (16-13-1)和(16-15)]将用在两个方向力矩计算。

  1.中心提升力矩:

  1.1长边方向:

  ML?Ao[B(em)1.238?C]

  (16-13-1)对SI:

  1英尺·kips/英尺

  =4.45kN·m/m。

  式中:

  Ao?1[(L)0.013(S)0.306(h)0.688(P)0.534(ym)0.193]

  (16-13-2)727而且对于:

  0?em?5,B?1,C?(16-13-3)ym?1em>5,B?()?1.(16-13-4)3p?6134?ym

  C?[8?][]?(16-13-5)25531.2短边方向。

  对于

  LL/LS≧1.1:

  Ms?[58?em]ML

  (16-14)60对

  SI:

  1英尺·kips/英尺

  =4.45kN·m/m。

  对

  LL/LS<1.1:

  Ms?ML

  2.边缘膨胀力矩:

  2.1长边方向:

  (S)0.10(hem)0.78(ym)0.66ML?

  (16-15)(L)0.0065(P)0.04对SI:

  1英尺·kips/英尺

  =4.45kN·m/m。

  2.2短边方向。

  对

  LL/LS≧1.1:

  Ms?h0.3519?em[]ML

  (16-16)57.75对SI:

  1英尺·kips/英尺

  =4.45kN·m/m。

  对LL/LS<1.1:

  Ms?ML

  混凝土用下式计算的工作力矩产生的Concrete抗弯应力:

  f?PreML,sPre??

  (16-17)ASt,bSt,b对SI:

  1磅/英寸2=0.0069MPa。

  容许混凝土抗弯应力f在拉伸状态不超过ft,在压缩状态下不超过fc。

  1816.4.8破碎剖面注意事项。

  这种设计方法限制混凝土抗弯张力达到6f?c(对SI:

  0.5f?c)。由于混凝土破裂模量一般取?),应用这种方法设计的板理论上讲没有弯曲破碎现象出现。随着fcr?7.5f?c(对

  SI:

  fcr?0.625fc混凝土构件后加张力的提高,在地基上后加应力板中抵制板缩小产生一些破碎不可避免。然而,为了计算所有截面性质,抗弯张应力数值限定在低于总混凝土横截面使用钢筋束破裂模量。这种做法在提高混凝土构件后张力中与标准实践相一致。

  1816.4.9斜度差。容许偏差和预期偏差在下面见到的公式计算。

  1816.4.9.1相对刚性长度β

  可以按照下式计算:

  15??14EcI

  (16-18)12Es14EcI

  1000Es对

  SI:

  ??如果不知道混凝土弹性徐变模量Ec,可以用正常或早期混凝土弹性膜量的一半近似表示。如果不知道粘土弹性模量Es可以使用1,000psi(6.89MPa)。公式(16-18)中的I是板在适当方向(长边或短边)的总宽度W的总惯性动量。

  1816.4.9.2偏差距离。

  在板总长度上不能出现偏差,板特别是板长度超过50英尺(15.24m)时。因此,为了确定有效距离两个方向上容许偏差L或

  6β很小,两者以英尺表示(m)。

  1816.4.9.3容许偏差,Δ容许

  (以英寸表示)(mm)。

  1.中心膨胀或边缘膨胀:

  12(L或6?)

  (16-19)C?1000(L或6?)对SI:

  ?容许?

  C?

  ?容许?系数CΔ

  是上层结构材料类型和膨胀状态的函数

  (中心膨胀或边缘膨胀)。对于两种膨胀状态和不同材料的样本值CΔ

  在表18-III-GG中显示出来。

  1816.4.9.4无预加应力偏差,Δo(按英寸计)(mm):

  1.中心膨胀:

  (ymL)0.205(S)1.059(P)0.523(em)1.296?o?

  (16-20)1.214380(h)对SI:

  1英寸=25.4mm。

  2.边缘膨胀:

  (L)0.35(S)0.88(em)0.74(ym)0.76?o?

  (16-21)0.850.0115.9(h)(P)对SI:

  1英寸=25.4mm。

  1816.4.9.5由预应力产生的偏移,Dp

  (以英寸表示)(mm)。假设在板板边缘的预应力是在与CGC不同的点施加的预应力产生的附加板偏差。假定预加应力产生的偏差,是由施加到跨度距离为β的悬臂端部集中力矩Pee产生的。偏差为:

  Pee?2?p?

  (16-22)2EcI对

  SI:

  1英寸=25.4mm。

  如果钢筋束CGS比混凝土的CGC(特殊条件)高,Δp

  将增加边缘膨胀偏差,而减少中心膨胀偏差。由预加应力产生的偏差,正常情况下比较小,在地基上绝大多是后加拉力板设计中可以忽略。

  1816.4.9.6于预期容许偏差对比。

  若预期偏差是用公式(16-20)或(16-21)计算出来的,对调整后的预加应力效应,如果超过膨胀条件公式(16-19)计算结果,则实验截面必须加强。

  1816.4.10剪切。

  1816.4.10.1应用工作荷载剪切。

  每英尺板宽预期工作剪力值kips/英尺(kN/m)和应力kips/英寸2(kN/mm2)可以用下列公式计算:

  1.中心膨胀。

  1.2长边方向剪力:

  VL?1[(L)0.09(S)0.71(h)0.43(P)0.44(ym)0.16(em)0.93]

  (16-23)19401[(L)0.19(S)0.45(h)0.20(P)0.54(ym)0.04(em)0.97]

  (16-24)193516对

  SI:

  1kips/英尺

  =14.59kN/m。

  1.1短边方向剪力:

  Vs?

  对SI:

  1kips/英尺

  =

  14.59kN/m。

  2.边缘膨胀

  (对两个方向):

  (L)0.07(h)0.4(P)0.03(em)0.16(ym)0.67Vs或VL?

  (16-25)3.0(S)0.015对SI:

  1kips/英尺

  =14.59kN/m。

  1816.4.10.2应用工作荷载剪切应力,v。在筋板中横截面抵抗剪力计算中仅考虑梁:

  1.有棱纹的基础:

  v?VW

  (16-26)

  nhbV

  (16-27)12H对

  SI:

  1磅/英寸2=0.0069MPa.2.均匀厚度地基:

  v?对SI:

  1磅/英寸2=0.0069MPa。

  1816.4.10.3v与vc对比。如果v超过vc,符合ACI318-95要求的抗剪钢筋允许使用。可供选择的抗剪钢筋包括:

  1.增加梁深度,2.增加量宽度,3.增加量数量

  (减少梁跨度)。

  1816.4.11均匀厚度转换。为满足力矩、剪力和偏差要求,需要设计有棱纹基础。如果需要,有棱纹基础可以转化为等效的均匀厚度为H的基础。对于把宽度为W(英尺)(m)和惯性动量I(英寸4)(mm4)的有棱纹基础转化为宽度W(m)和深度,H(英尺)(m)的均匀厚度基础,可以使用下面公式:

  (12W)H3I?

  (16-28)

  12对

  H:

  H?对SI:

  H?3I

  (16-29)W12I

  1000W31816.4.12板中由于承载隔墙荷载产生的应力计算。

  在隔墙下面的板中,容许拉应力公式来自弹性基础上梁理论,在这样的梁中,在一个集中荷载p直接作用下,最大力矩是:

  M最大??P?

  (16-30)4对SI:

  1英尺·kips/英尺

  =4.45kN·m/m。

  式中:

  ??[4EcI0.25]?St,b

  (16-31)ksBw对SI:

  1英尺·kips/英尺

  =

  4.45kN·m/m。

  用Ec=1,500,000psi(10341MPa)和ks=4pci(0.001N/mm3):

  IBwt3t3??

  Bw12Bw124(1,500,000)t30.25??[]?18.8t0.75(16-32)4(12)因此:

  18.8pt0.75M最大????4.7pt0.75(16-33)4对SI:

  1英尺·kips/英尺

  =4.45kN·m/m。

  1对外加应力ft

  的公式是:

  ft?PrM最大c

  (16-34)?AI对SI:

  1磅/英寸2=0.0069MPa。

  因此:

  IBwt32Bwt212t2()???2t2?c12t66外加应力是:

  Pr4.7Pt0.75PrPf????Cp1.25(16-35)2A2tAt对SI:

  1磅/英寸2=0.0069MPa。

  在公式

  (16-32)、(16-33)和(16-35)中为均匀厚度基础用H替换t。Cp

  值由假定地基模量ks

  确定。下表举例说明对不同ks值Cp值的变化:

  地基类型

  松散、高塑性可压缩土

  紧固、低可压缩土

  坚硬紧固、选择小颗粒或稳定填土

  ks,lb./英寸3(0.00027N/mm3)440400Cp

  2.351.340.74如果上面的分析结果超过容许拉应力,厚板部件可以用在荷载面下面,或把加强梁直接放在集中线荷载下面。

  1817附录A(关于膨胀土气候控制不均匀偏移量的评估程序)。

  通常,在给定膨胀土中预期偏移量以注册地质工程师提出的建议为基础。地质工程师可以使用不同土壤试验程序为这些推荐提供依据。PTI发起的德克萨斯州A&M大学地质工程师利用

  (用当地土壤条件和所积累的实际经验)研究项目部分开发的程序,作为资助评估膨胀土预期偏移运动列在本附录中。这个程序只适用于那些场地条件被修正,以至于土壤水分情况仅依靠气候控制。

  在本附录使用程序确定偏移运动所需要的资料为粘土类型和数量、恒定深度或平衡吸力、边缘水分变化距离、平衡吸力的量级和场地水分周转率。

  偏移运动可从表18-III-A~18-III-O中心膨胀条件(状态)或表18-III-P~18-III-DD边缘膨胀条件(状态)中选择。

  下面列出需要的土壤资料项目确定或评估程序:

  1.从图18-III-14或18-III-15选择一个Thornthwaite水分指数。另外,可以对给定场地用Thornthwaite程序计算最终年度Thornthwaite指数值。

  2.从图18-III-14关于边缘膨胀荷载和中心膨胀荷载中获得边缘水分变化距离评估。

  3.确定在土壤和主要粘土矿物中粘土的百分比。粘土的主要类型由下面的实验并利用图18-III-15确定。

  3.1确定土壤的塑性限制(PL)和塑性指数(PI)。

  3.2通过美国200#(75μm)筛(水力试验)确定材料中粘土尺寸的百分率%。

  3.3计算土壤活性比率:

  Ac?PI(百分率通过美国200#[75?m]筛?0.002mm)PI1.1(1)3.4计算阳离子交换活性。对于确定用在计算阳离子交换活性的阳离子交换容量的讨论列在附录B中。

  CEAC?

  (百分率通过美国#[75?m]筛?0.002mm)

  (2)3.5用Ac

  和

  CEAC输入图18-III-15。土壤类型由两输入交点(交集)确定。对于Ac和CEAC值的有意义范围可以在图18-III-15中注释的一样矿物类型获得。这表明矿物类型的确定不容易受到已经确定的Atterberg限制和其他土壤参数精度影响。在占支配矿物类型土壤中,粘土按照蒙脱石分类。

  4.恒定土壤吸引力深度以水分对弹性限制的比例为恒定值时下面的深度估计的。有时它是指惰性材料、未风化板岩或高地下水位的深度。恒定土壤吸引力如果不是在实验室正确确定,可以用图18-III-16合理精度评估。然而,对于绝大多数实际应用,设计土壤吸引力值很少超过pF3.6量级。

  5.水汽速率

  可以近似用建筑工地Thornthwaite水分指数的一半的速度

  [用英寸/年

  (mm/年)]表示,修改到英寸/月。考虑到水汽速率的极端局部变化,这个数值假定不超过0.5英寸/月(12.7mm/月),而最大水汽速率为0.7英寸/月

  (17.8mm/月)。

  6.使用边缘水分距离变化em,粘土%、主要粘性矿物(高岭土、伊里石、蒙脱石)、恒定吸引力、土壤吸引

  1力pF和水汽流动速率值,通过上述步骤1~5,进入适合表中,如对于中间膨胀用表18-III-A~18-III-O;对于边缘膨胀用表18-III-P~18-III-DD,发现相应土壤不同运动ym。在表中显示出来的膨胀值是在粘土渗透率和土壤水分的总潜力基础上用计算机程序获得。

  1818附录B(关于决定阳离子交换能力和阳离子交换活力的简化规程)。

  用分光光度计确定阳离子交换容量简化程序。

  土样阳离子交换容量可以在标准分光光度计装置上利用适当手段确定。这个确定阳离子交换容量的方法采用美国土壤保存装置。用这种方法获取的数据要参考美国保存装置测定的相似土壤的数据。这个简化程序是:

  1.在广口烧杯中放置10克粘质土,再加上100mL1N中性醋酸铵(NH4AC)。这种溶液允许头一天晚上制备。

  2.用50mLNH4AC通过定性滤纸洗滤第一步制备的溶液。

  3.用2个150mL异丙醇洗液洗涤第二步滤纸上的保留物,异丙醇洗液每次加25mL,吸干后再加下一次。

  4.把土壤和滤纸转到800mL长颈瓶中,加50mLMgCI2溶液,放置30分钟以上,最好放置24小时。

  5.在真空作用下,过滤第四步产生的液体。

  6.通常,MgCI2溶液放置在第十步分光光度计前必须稀释。从设备的一部分稀释到另一部分。在本部分后部给出的计算中,假定用200mL蒸馏水稀释1mLMgCI2溶液。200比1溶液是典型标准溶液。

  7.在50mL容量瓶中,用10μg/mL标准氮溶液(以NH4形式)预先绘制标准曲线。把溶液容量调整到大约25mL,加1mL10%酒石酸盐溶液并摇动。加2mL奈氏等分试样并迅速混合。加蒸馏水使溶液容量达到50mL。允许颜色显示30分钟。

  8.对1.0、2.0、4.0和8.0ml奈氏等分试样标准溶液,重复第七步。

  9.把第七部和第八步制备的标准溶液插入到分光光度计。记录读数并绘制标准曲线图。(分光光度计预先用蒸馏水校准)。

  10.从第六步抽取2mL等分试样放入50mL容量瓶中,并加入25mL蒸馏水。加入1mL10%酒石酸盐溶液并摇动。加2mL奈氏等分试样并迅速混合。加蒸馏水使溶液容量达到50mL。把溶液放置30分分钟,然后插入风光光度计并记录读数。

  11.典型计算:

  干土重=10.64克

  分光光度计=81%=24.5μg/g(从标准曲线上)

  转化为:

  24.5?g20ml50ml11?????100g?82.2meq/100g

  2ml/aliquot1ml10.64?g1,000?/mg14mg/mog阳离子交换容量等式。

  1979年在德克萨斯州工学院的研究结果导致对粘土活性、阳离子交换容量和阳离子交换活性的PearringandHolt方程式做出下面修改:

  ClayActivityAc?阳离子交换活性:

  PI

  %ClayCEC??PL?阳离子交换活性:

  1.1?PL?CEAC?1.17%Clay

  标记符号:

  PI=塑性指数。

  PL=塑性极限。

  %Clay=通过美国200#筛

  (75?m)≤

  0.002mm的粘土%。

  在主要粘土矿物中确定阳离子交换容量方法对比。

  用原子吸收和分光光度计技术测定的阳离子交换容量对比值在表18-III-EE中列出。

  在表8-III-FF和图18-III-17中表现出上面相关等式的粘性矿物原子吸收值对比。

  1819可压缩土上后张力板设计(基于后张力协会设计规范)。

  1819.1一般要求。除了使用不同公式和主要弯曲变形通常与边缘膨胀荷载情形外,膨胀土上基础设计程序与1816.4部分结构设计程序相似。

  11819.2标记符号列表。Mcs=在可压缩性地基上板中使用工作力矩,英尺-kips/英尺(kN·m/m)。

  Mns=在“无膨胀”情况下出现的力矩,英尺-kips/英尺

  (kN·m/m)。

  Vcs=在可压缩性地基上板中最大工作荷载剪力,kips/英尺

  (kN/m)。

  Vns=在“无膨胀”情况下出现的工作荷载剪力,kips/英尺

  (kN/m)。

  Δcs=在可压缩性地基上板中偏差,英寸

  (mm)。

  Δns=在“无膨胀”情况下的偏差,英寸

  (mm)。

  δ=预期沉降,在地质工程师报告中出现的可压缩地基中用均布荷载表示的总荷载造成的沉降,英寸

  (mm)。

  1819.3建在可压缩性地基上的板基。

  从某种意义上,建在可压缩地基上板的设计与膨胀土(地基)上板边缘膨胀情况设计相似。通常假定可压缩土有不低于1,500磅/英尺2(71.9kN/m2)的容许土壤承载能力。对原处预期可压缩土和硬膨胀土之间的弹性特征差异详细设计公式是必要的,这些公式是:

  1.力矩。

  1.1长边方向:

  Mcs?L=(?)0.5MnsnsL

  L1.2短边方向:

  Mcs970?hs=(880)McsL

  对

  SI:

  Mcs24638?hS=(22352)McsL

  式中:

  (h)1.35(S)0.36McsL?80(L)0.12(P)0.1对SI:

  1ft.?kipft.?4.448031KN?mm

  ?ns(L)1.28(S)0.80L?133(h)0.28(P)0.62对SI:

  1英寸=25.4mm。

  2.

  偏差:

  ??3cs

  ??en[1.78?0.103?h??1.65x10(P)?3.95?10?7(P)2]

  3.

  剪力.

  3.1长边方向:

  Vcs?0.30L?[?]Vns

  nsL

  L式中:

  (h)0.90ns(PS)0.30VL?550(L)0.1对SI:

  1kipKNft.?2100m

  3.2短边方向:

  Vcs116?hs?[94]VcsL

  对

  SI:

  Vcs?hS?[2946.42387.6]VcsL

  (19-1)

  (19-2)

  (19-3)

  (19-4)

  (19-5)

  (19-6)

  (19-7)

  (19-8)

  2表18-III-A—在高岭土粘性土占主导的土对中心隆起状态板边出现的不同膨胀情况(粘土占30%)

  Deptu对引力常数(ft)×304.对mm33.23.43.63.23.43.63.23.43.6水分流动速度

  (英寸/月)×25.4对mm/月

  0.50.70.50.70.50.70.50.70.50.70.50.70.50.70.50.70.50.7膨胀差异(英寸)×25.4对mm

  边距渗透

  ×304.8对mm

  1英尺

  2英尺

  3英尺

  4英尺

  5英尺

  6英尺

  7英尺

  0.0030.0040.0060.0080.0140.0180.0070.0090.0140.0180.0300.0420.0120.0170.0240.0340.0510.0710.0050.0080.0120.0170.0300.0420.0130.0190.0280.0390.0670.0960.0250.0350.0500.0710.1100.1570.0080.0120.0190.0270.0500.0740.0200.0290.0430.0620.1120.1660.0380.0630.0790.1130.1820.2690.0110.0170.0260.0380.0770.1250.0280.0400.0600.0880.1710.2760.0610.0730.1100.6160.2720.4310.0150.0210.0340.0520.1170.2260.0350.0510.0790.1190.2580.4860.0650.0930.1440.2180.3960.7120.0180.0260.0440.0690.1920.4870.0430.0620.1000.1570.4131.0090.0800.1150.1840.2870.5961.3460.0210.0320.0540.0910.3701.2520.0510.0750.1250.2070.7762.4990.0950.1390.2280.3791.0063.0818英尺

  0.0250.0380.0670.1240.8813.5300.0600.0890.1530.2791.7976.8790.1110.1640.2810.5142.0988.129粘土(%)引力常数(pf)

  表18-III-B在高岭土粘性土占主导的土对中心隆起状态板边出现的不同膨胀情况(粘土占40%)

  表18-III-C在高岭土粘性土占主导的土对中心隆起状态板边出现的不同膨胀情况(粘土占50%)

  21表18-III-D在高岭土粘性土占主导的土对中心隆起状态板边出现的不同膨胀情况(粘土占60%)

  表18-III-E在高岭土粘性土占主导的土对中心隆起状态板边出现的不同膨胀情况(粘土占70%)

  22表18-III-F在伊利石粘性土占主导的土对中心隆起状态板边出现的不同膨胀情况(粘土占30%)

  表18-III-G在伊利石粘性土占主导的土对中心隆起状态板边出现的不同膨胀情况(粘土占40%)

  23表18-III-H在伊利石粘性土占主导的土对中心隆起状态板边出现的不同膨胀情况(粘土占50%)

  表18-III-I在蒙托土粘性土占主导的土对中心隆起状态板边出现的不同膨胀情况(粘土占60%)

  24表18-III-J在蒙托土粘性土占主导的土对中心隆起状态板边出现的不同膨胀情况(粘土占70%)

  表18-III-K在高岭土粘性土占主导的土对中心隆起状态板边出现的不同膨胀情况(粘土占30%)

  25表18-III-L在蒙托土粘性土占主导的土对中心隆起状态板边出现的不同膨胀情况(粘土占40%)

  表18-III-M在蒙托土粘性土占主导的土对中心隆起状态板边出现的不同膨胀情况(粘土占50%)

  26表18-III-N在蒙托土粘性土占主导的土对中心隆起状态板边出现的不同膨胀情况(粘土占60%)

  表18-III-O在高岭土粘性土占主导的土对中心隆起状态板边出现的不同膨胀情况(粘土占70%)

  2表18-III-P在高岭土粘性土占主导的土对边缘隆起状态板边出现的不同膨胀情况(粘土占30%)

  表18-III-Q在高岭土粘性土占主导的土对边缘隆起状态板边出现的不同膨胀情况(粘土占40%)

  2表18-III-R在高岭土粘性土占主导的土对边缘隆起状态板边出现的不同膨胀情况(粘土占50%)

  表18-III-S在高岭土粘性土占主导的土对边缘隆起状态板边出现的不同膨胀情况(粘土占60%)

  2表18-III-T在高岭土粘性土占主导的土对边缘隆起状态板边出现的不同膨胀情况(粘土占70%)

  表18-III-U在伊利石粘性土占主导的土对边缘隆起状态板边出现的不同膨胀情况(粘土占30%)

  3表18-III-V在伊利石粘性土占主导的土对边缘隆起状态板边出现的不同膨胀情况(粘土占40%)

  表18-III-W在伊利石粘性土占主导的土对边缘隆起状态板边出现的不同膨胀情况(粘土占50%)

  31表18-III-X在伊利石粘性土占主导的土对边缘隆起状态板边出现的不同膨胀情况(粘土占60%)

  表18-III-Y在伊利石粘性土占主导的土对边缘隆起状态板边出现的不同膨胀情况(粘土占70%)

  32表18-III-Z在蒙托土粘性土占主导的土对边缘隆起状态板边出现的不同膨胀情况(粘土占30%)

  表18-III-AAZ在蒙托土粘性土占主导的土对边缘隆起状态板边出现的不同膨胀情况(粘土占40%)

  33表18-III-BB在蒙托土粘性土占主导的土对边缘隆起状态板边出现的不同膨胀情况(粘土占50%)

  表18-III-CC在蒙托土粘性土占主导的土对边缘隆起状态板边出现的不同膨胀情况(粘土占60%)

  34表18-III-DD在蒙托土粘性土占主导的土对边缘隆起状态板边出现的不同膨胀情况(粘土占70%)

  表18-III-EE

  定值阳离子焦化能力方法对比

  土样本

  01-0131-0253-0572-0673-0686-081注释:bausch&lamb“spectronic-20”

  阳离子交换能力(meq/mg)

  原子吸收法

  分光光度计法121.120.228.226.214.77.071.472.821.618.945.050.035表18-III-FF

  粘土矿物定值方法对比

  粘土样本

  粘土%AtterberglimitsPLPIC.E.C(meq/mg)FlameCorreiationphotometerequation28.271.445.026.658.743.4ACCEAC主要粘性矿物

  31-0233.572-0650.086-0847.016.526.632.541.825.136.4x-rayFlameCorreiationFlameCorreiationdetractionphotometerequationphotometerequationanalysis蒙脱石

  蒙脱石

  蒙脱石

  0.790.840.80蒙脱石

  蒙脱石

  蒙脱石

  0.841.431.17蒙脱石

  蒙脱石

  蒙脱石

  0.770.960.92表18-III-GG

  样品值

  CA矿物

  木框架

  石膏或塑料

  砖镶面

  砖混单元

  预制屋顶桁架11桁架净跨距等于地基角对角长度或宽度。

  中间隆起

  3403604809601000边缘隆起

  4807209601920200图18-III-1-与(1-c)相对的ASfy

  图中:注释:最大杆间距18英寸(457mm)

  o.c.;slabreinforcing-板加固。

  36图18-III-2无限制抗压强度与过压校正系数tUnconfinedcompressivestrength—无限制耐压强度。

  图18-III-3自然地面边坡与边坡校正系数

  Slope%(ofnaturalGround)—(自然地面的)边坡.37图中:

  图中:

  图18-III-4气候等级

  (CN)表

  图18-III-5-L或L’

  与

  k3图18-III-6-1-c与悬臂长度(ic)图18-III-7-1-c与梁最大跨度

  3图18-III-pi与(1-c)

  4图18-III-定值重力塑性指数

  (pi)图中:weightfactor—重量系数;Depth—深度;weighted—重量权数;Elev—标高;Groundsurface—地表面;

  FT.—英尺;IN.—英寸。

  图18-III-10板分割与组合

  图中:SLAB—板;COMBINDSLAB—组合板。

  41图18-III-11为不规则板设计矩形

  图18-III-12美国thornthwaite水分指数分布

  42图18-III-13-1德克萨斯州thornthwaite水分指数分布

  43图18-III-13-2加利福尼亚州

  thornthwaite水分指数分布

  图18-III-14thcrnthwaite指数和含水分变化的近似关系

  图中:edgemoisturevariationdistance—边缘水分变化距离;centerlift—中心膨胀;edgelift—边缘膨胀;Note:注释—存在极度活性粘土情况已经作过报告。这些粘土可以产生更大的边缘水分变化距离值,因此由相关的图表反应出更大的垂直运动值。由于这个原因,上面的图只能与有关当地土壤状况丰富知识的地质工程师现场专门勘测土壤一起使用。

  44图18-III-15pearringandholt后粘土类型分类对阳离子交换和粘土活性比率

  图中:montmorillontte—蒙脱石;Interstratified—中间夹层;Halloysite—埃洛石;Illite—伊里石;Chlorite—绿泥石;

  Kaolinite—高岭土;Attapulgite—绿坡缕石。Activiyratio—活性比率;Cationexchangeactivity—阳离子交换活性。

  图18-III-16稳定土壤吸引力与thornthwaite指数的变化

  45图18-III-17用原子吸收和相关等式定值粘土矿物的对比

  图中:Cationexchangeactivity—阳离子交换活性;ActivtyRatio—活性比率;Montmorillonnite—蒙脱石;interstratified-间层;halloysite-埃洛石;illite—伊里石;kaolinite—高岭土;Attapulgite—绿坡缕石;Flamephometor—火焰光度计;Equation-方程式;Sampleno.—样品号。

  46

篇二:美国高层建筑设计规范

  

  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1606~1611中规定荷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)/TIA222-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)/NAAMMFP1001,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。

  1605.3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。这种要求必须和1607.3.2和1607.4.2及其他适用部分要求相一致。

  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(762mm)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%。

  1607.3.4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,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(0.96kN/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。

  1607.4.3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(13.94m2)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100100psf(4.79kN/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(13.94m2),括平板、除公共装配场地和活荷载超过100Psf(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)(7-2)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100psf(4.79kN/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平方英尺(37.2m2)作用面积的平板进行折减。

  L?L0(0.25?对于SI:15)

  (7-3)

  A11)]

  A1L?L0[0.25?4.57(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280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.抗洪水建筑(结构)

  参见附录第31章第I部分,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(0.093m2)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=100psf(4.8kN/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18~23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计的荷载组合

  1612.2.1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=0.7(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x1.1,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+(LrorS)

  (12-8)D?(W或0.9D?E

  (12-9))1.4E

  (12-10)1.4ED+0.75[L??Lr或S?+(W或)]

  (12-11)1.4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)

  D?L?(W或

  D?L?W+E)

  (12-13)1.4S

  (12-14)2W

  D?L?S?

  (12-15)2E

  D?L?S?

  (12-16)1.4E

  0.9D?

  (12-16-1)1.4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(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=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1612.2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20psf(0.96kN/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:

  Rs?对于SI:S1?

  (14-1)402Rs?S?0.02440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(121.9m)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(10000mm)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(1.61km)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(0.81km)或更大区域。

  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(129km/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(1.61km)。D暴露从海岸线向内陆延伸1/4英里(0.40km)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,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(10000mm)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(18290mm)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(18290mm)、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(60960mm)高的结构上。这种方法被用在任何低于200英尺(60960mm)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(3048mm)不连续距离以上或至少结构宽度的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(3658mm)高的围墙按照第16章,第III部分要求设计。qs的3/4不低于10psf(0.48kN/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

  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。

  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。

  ESSENTIALFACILITIES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。

  PΔ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

  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ρ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

  ΔM=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。

  ΔS=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。

  δi=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。

  ρ=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1,1~2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

  SEorSF,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。

  1629.3.1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英尺

  (3048mm)。

  3.塑性指数>75的高塑性粘土深度超过25英尺

  (7620mm)。

  4.很松软/硬度居中的粘土深度超过120英尺

  (36576mm)。

  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。

  1629.4.1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。

  1629.4.2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(Ca≦1.1):

  1.土壤剖面类型为SA,SB,SC

  或SD。

  2.ρ=1.0.

  3.除单层结构外,第R组,第3部分和第U组,第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。

  1629.4.3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。

  1629.5.1一般要求。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。

  1629.5.2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。torsionaleffects3.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。

  1629.6.1一般要求。结构体系分为表16-N中列出的和本部分定义的类型之一。

  1629.6.2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。

  1629.6.3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。

  1629.6.4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。

  1629.6.5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,MMRWForsteelOMRF)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。

  1629.6.6悬臂圆柱体系。结构体系依靠悬臂圆柱构件抵抗侧向力。

  1629.6.7不确定结构体系.结构体系没有在表16-N中列出。

  1629.6.8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。

  1629.8.1一般要求。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。

  1629.8.2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。

  1629.8.3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(73152mm)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(19812mm)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

  1629.8.4动力法。1631部分动态侧向力规程用于其他结构,包括下面结构:

  1.建筑高度不低于240英尺(73152mm)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(19812mm)、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

  1629.9.1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(9144mm)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Ω0倍的能力。

  1629.9.2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

  1629.9.3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需要增加这些表中引用的那部分要求。

  1629.10替换程序。

  1629.10.1一般要求。基于结构力学原理所采用的理性分析可以替代这些规定中那些条款。

  1629.10.2地震隔离。当地震隔离、能量损耗和衰减体系被建筑主管部门批准和特别详细的设计结果与采用传统结构体系所获得的那些结果等效时,可以在结构设计中使用。

  SECTION1630—

  最小设计侧向力及其效应

  1630.1地震荷载和建模要求

  1630.1.1地震荷载。在地震产生结构特征和水平力情况下,结构设计使用的下列地震荷载已经被列在1612部分荷载组合中:

  (30-1)

  (30-2)式中:

  E=横向构件Eh,和竖向构件Ev组合在结构构件上产生的地震荷载。

  Eh=由1630.2部分列出的基础剪力V和1632部分列出的设计侧向力Fp产生的地震荷载。

  Em=在1630.1.1部分列出的结构要求的评估最大地震力。

  Ev=地震动的竖向构件产生的荷载效应,等于为强度设计的恒荷载效应D增加0.5CaID,容许应力设计取零值。

  Ωo=说明结构超强度的地震力放大调整,参见1630.3.1部分。

  ρ=可靠性/由下面公式给出的冗余调整:

  对SI:

  (30-3)

  式中:

  rmax=最大构件楼层剪力比。对给定方向的荷载,构件楼层剪力比是在最大重力荷载单一构件中设计楼层剪力除以中设计楼层剪力的比。对于任何给定楼层位置i,构件楼层剪力比用ri表示。最大构件楼层剪力比rmax用最大的构件楼层剪力比用ri表示。出现在不超过建筑物高度的2/3的任何楼层位置。

  对刚性框架,ri值等于单一支撑构件中最大水平侧向力除以总楼层剪力。

  对于抗弯框架,ri值取抗弯框架中任何两个相邻圆柱剪力总和的最大值除以楼层剪力。

  对于考虑方向i位置相对两侧上,带有抗弯连接件两柱距的公共圆柱,ri值等于作用在那个圆柱上圆柱剪力总和的70%。

  对于剪力墙

  ri

  取墙剪力乘以10/lw(对SI:3.05/lw)乘积的最大值除以总楼层剪力。式中lw

  是按英尺计(m)的墙体长度。

  对于双重结构ri

  取考虑全部抗侧力构件所确定的最大ri值。侧向荷载在考虑双重结构交互作用下,以构件相对刚度为基础分布到各个构件上。对于双重结构,ρ值不需要超过上文中钢计算数值的80%。

  Ρ值不低于1.0,不大于1.5,AB

  是结构一层楼地面面积,以平方英尺计(m2)。对于特殊抗弯框架,除使用双重结构外,ρ值取1.25。特殊抗弯框架跨距数量被增加到折减r,,这样ρ值不大于1.25。

  例外:AB在一层楼有大底部面积的建筑物的上部收缩部分,取平均地面面积。

  当计算偏移或结构处于地震区0、1或2时,ρ值取值等于1。

  由侧向干扰运动产生的地震,设计地震力假定不集中作用在主轴上,按照1633.1要求除外。

  地震恒荷载W,是总恒荷载和下面列出的其他适用部分。

  1.在储藏和仓库占用中,最小值取楼面活荷载的25%较适合。

  2.在楼面设计中使用的部分荷载,在楼面设计中还包括不低于psf(0.48kN/m2)的隔离墙荷载。

  3.设计雪荷载不超过30psf(1.44kN/m2)时不包括在内,超过30psf(1.44kN/m2)时包括在内,但考虑到场地、外形、建筑主管部门核准的荷载持续时间可以折减到75%。

  4.包括永久性设备总重量。

  1630.1.2建模要求。物理结构的数学模型包括抗侧向力框架所有构件。模型也包括构件的刚度和强度。这对力的分布十分重要,他将描述结构的质量和刚度的空间分布。另外,模型将依据以下程序完成:

  1.钢筋混凝土砌体构件的刚度性质将考虑易碎部分的影响。

  2.对于钢抗弯框架体系,面板区变形贡献超过楼层位移时包括在内。

  1630.1.3PΔ效应。由PΔ效应引起的构件合力和力矩及其楼面位移,在评价全结构框架稳定性和ΔS位移产生的力时,将考虑PΔ效应。当二次弯曲不超过一次弯曲的0.1时不需要考虑PΔ效应。任何楼层的比率都可以用上面楼层按照1612部分要求的总荷载、楼面活荷载和雪荷载乘以那个楼层的位移的乘积除以那个楼层地震剪力和楼层高度的乘积求得。在地震区3和4,当楼层位移不超过0.02/R时不需要考虑PΔ。

  1630.2静力规程.1630.2.1设计基础剪力。在给定方向上,总设计基础剪力由下面公式求得:

  总设计基础剪力不得超过下面数值:

  总设计基础剪力不得低于下面数值:

  (30-4)

  (30-6)另外,对地震区4,总设计基础剪力不得低于下面数值:

  (30-7)1630.2.2结构周期。T下述方法中的一种求得:

  1.方法A:对于全部建筑物,T值接近下式计算结果:

  式中:

  Ct=0.035(0.0853)对钢抗弯框架。

  (30-8)??

  (30-5)

  Ct=0.030(0.0731)对钢筋混凝土抗弯框架和偏心支撑框架。

  Ct=0.020(0.0488)对其他所有建筑物

  替换,带砖混剪力墙的结构,Ct

  值取0.1/Ac值用下式求得:

  (对SI:0.0743/,Ac

  以

  m2计)

  (30-9)

  公式(30-9)中的De/hn

  值不超过

  0.9。

  2.方法B:在证实分析中,基本周期T可以用抗力构件的结构性质和变形特征计算。分析根据1630.1.2部分进行。方法B中的T不超过方法A中所得数值,在地震区4中的30%和地震区1、2和3中的40%。.基本周期T用下式计算:

  (30-10)fi

  值根据公式(30-13),(30-14)和(30-15)的法则或其他合理分布,大致描述任何侧向力。.弹性偏移δi,用外加侧向力

  fi计算。

  1630.2.3设计基础剪力简化

  1630.2.3.1一般要求。

  符合1629.8.2要求的结构可以用本规程设计。

  1630.2.3.2基础剪力。

  在给定方向上总设计剪力可用下面公式求得:

  (30-11)式中的Ca

  值将以表16-Q土壤剖面类型为基础。当土壤性质没用足够说明确定土壤剖面类型时,在地震区3和4,用类型SD,在地震区1和2A和2B,用类型SE。

  在地震区4,如果下面的结构不规则没有出现在::表16-L中的4或5型,表16-M中的1、4或5型中,近震源调整INa

  不超过1.3。

  1630.2.3.3垂直分布。每个位置的力都可以用下式计算:

  (30-12)式中的Ca值符合1630.2.3.2部分要求:

  1630.2.3.4适用性。当使用简化规程时,1630.1.2,1630.1.3,1630.2.1,1630.2.2,1630.5,1630.9,1630.10和

  1631部分不适用。

  例外:

  对于具有相对柔性结构体系的建筑物,建筑主管部门可能根据1630.1.3,1630.9和1630.10.考虑调整PD

  和位移。Ds

  将从1630.2.3.2.部分用设计地震力确定。

  式中:ΔM

  取值等于0.01乘以所有楼层的楼层高度。在1633.2.9部分,公式

  (33-1)将需要

  不需要超过1.0Cawpx,但不低于表16-N.中列出的0.5Cawpx.RandΩo。

  1630.3地震调整定义

  1630.3.1Ωo定义。对于特殊结构构件,在被规范中特殊确定,最小设计强度等于地震力超强调整Ωo和

  表1630中列出的设计地震力的乘积。对余容许强度设计和强度设计来说,地震力超强调整Ωo,将从表16-N.中取得。

  1630.3.2R.定义。符号R从表16-N取得。

  1630.4结构体系组合

  1630.4.1一般要求。这里的结构体系组合将合并到同一个结构中,这部分要求对设计十分有益。

  1630.4.2竖向组合。在任何楼层设计中使用的R值不超过上面楼层给定方向使用的R。

  例外:

  在上层楼恒荷载小于结构总恒荷载的10%的楼层可以不用用这个要求。

  在下面条件下,使用本部分规程进行结构设计:

  1.全部结构设计中使用抗侧向力R的最小值。

  2.下面两步静力分析规程可以用在符合1629.8.3部分,第4项要求设计中。

  AcA

  2.1上部柔性部分按照单独结构设计,下部用刚性侧向支撑,使用适当的R值和

  ρ值。

  2.2下部支撑按照单独结构设计要适当使用R值和ρ值。上部折减是那些从上部放大分析中用上部(R/ρ)比率超过下部(R/ρ)比率确定的那部分折减。

  1630.4.3沿着不同轴线组合.在地震区3和

  4,结构只在一个方向拥有承重墙,在正交方向设计使用的R值不大于承重墙体系使用的R值。

  在结构中为抵抗地震力所使用的承重墙体系、建筑框架体系、双重体系或抗弯曲体系的任何组合高度都低于160英尺(48768mm)。在地震区3和

  4.,在结构中为抵抗地震力只使用双重结构体系和特殊抗弯框架组合高度超过160英尺(48768mm)。

  1630.4.4沿着相同轴线组合。在地震区0和1,除双重结构体系和框-剪力墙交互式体系外,在同一方向上,用不同结构体系组合抵抗同一方向的侧向力。在那个方向上用于设计的R值不能大于在哪个方向上任何体系使用的R值。

  1630.5力的竖向分布。在没有更严格程序时,总力将根据公式(30-13),(30-14)和

  (30-15)计算结果分布到整个结构上。

  (30-13)除Fn外,顶部的集中荷载Ft由公式确定:

  (30-14)计算

  Ft使用的T值是用公式(30-4).计算的符合设计基础剪力要求的周期Ft需要不超过0.25V,作为零点T不大于0.7秒。.基础剪力的其他部分将按照下面公式计算结果分布到整个结构高度,包括n位置:

  (30-15)在每一个指定的x位置,

  Fx将按照那个位置质量分布施加到建筑物的整个面积上。结构位移和设计地震力将以力效应Fx

  和Ft应用在基础上适当位置。

  1630.6剪力横向分布。设计的剪力

  Vx,在任何楼层都是那个楼层上力Ft

  和

  Fx

  的总和。Vx

  将被按照竖向抗侧力体系刚度,考虑横隔板刚性的情况下,分布到竖向抗侧力体系的不同构件上。参见1633.2.4部分抗侧向体系部分不确定的刚性支撑构件。

  这里横隔板不具有柔软性,各个位置质量从计算质量中心向各个方向的位移距离等于在垂直于作用力方向的建筑物尺寸的5%。在这个楼层剪力分布的位移效应已经被考虑。

  当横隔板的最大横向位移大于所考虑楼层的平均位移的2倍时,可考虑采用柔性横隔板。在横向荷载作用下,计算的横隔板自身平面偏移中心点,可以利用与等效辅助横向荷载作用下邻接竖向抗力框架的楼层位移的对比确定。

  1630.7水平扭矩。扭矩是由水平扭转导致剪力增加产生的,这里的横隔板不具有柔性。对每个构件设计应考虑最大荷载组合。

  在给定楼层设计扭矩是在那个楼层上面和那个楼层竖向抗力构件位置用于设计的横向力之间偏心产生的力矩加上偶然扭矩。

  偶然扭矩是按照1630.6部分要求计算的质量位移确定。

  这里存在表16-M确定的不规则扭转,其效果将用增加下面公式计算的增大调整Ax,增加偶然扭矩的方法解决:

  (30-16)式中:

  δavg=在x位置结构端点的平均位移。

  δmax=在x位置的最大位移。

  Ax值不超过3.0。

  1630.8倾覆。

  1630.8.1一般要求。每一个结构设计都具有抵抗1630.5部分确定的地震力产生的倾覆效果。

  在任何位置,抗倾覆力矩,可用作用在考虑位置上方位置的那些地震力(Ft和

  Fx)确定。在任何位置,设计的倾覆力矩增量将分布到1630.6部分指定样式的不同抗力构件上。每个构件的倾覆效应都被下传到地基上。参见1615和1633重力和地震力组合。

  1630.8.2支撑不连续体系的构件。

  Ft?V?

  1630.8.2.1一般要求。这里任何抗侧向力体系都是不连续的,如表16-L中4型竖向不规则或表16-M中类型4平面不规则,支撑这样的不连续体系的混凝土、砌体结构、钢和木构件应具有抵抗1612.4部分特殊地震荷载组合产生的荷载组合的设计强度。

  例外:

  1.表1612.4中Em

  的数量不能超过由抗侧向力体系转移到构件的最大力。

  2.混凝土板支撑轻木框架剪力墙体系或轻钢框架和木结构面板剪力墙体系,对容许应力设计,设计强度用容许应力增加到1.7倍和阻力调整1.0Φ确定。这个增加与1612.3部分容许增加容许应力2/3不相符,但是与第23章,第III部分容许的荷载增加值相符。

  1630.8.2.2地震区3和4详细设计要求。在地震区3和4,支撑不连续体系的构件将符合下面详细要求或构件限制:

  1.钢筋混凝土或增强砌体结构构件主要作为轴向荷载构件的设计要符合1921.4.4.5要求。

  2.钢筋混凝土或增强砌体结构构件主要作为挠曲构件和轻木框架剪力墙体系或轻钢框架和木结构平板剪力墙体系以外支撑的设计要符合1921.3.2和1921.3.3部分要求。作为支撑构件的平板式设计部分强度计算只包括与这些部分要求相符的平板部分。

  3.主要作为轴向承载构件的混凝土构件设计应符合2106.1.12.4,第1项和2108.2.6.2.6部分要求。

  4.主要作为挠曲构件的混凝土构件设计应符合2108.2.6.2.5部分要求。

  5.主要作为轴向承载构件的钢构件设计应符合2213.5.2和2213.5.3部分要求。

  6.主要作为挠曲构件或构架设计的钢构件,应在不连续体系支撑部位的符合2213.7.1.3部分要求的梁的上下缘或弦有支撑。

  7.主要作为挠曲构件设计的木构件,在不连续体系的每个构件端部和链接部位拥有横向支撑或实心砖。

  1630.8.3基础。参见1629.1部分和1809.4部分的在基土界面抗倾覆力矩。

  1630.9偏移。结构的偏移或水平位移应符合本规范要求。对于容许应力设计和轻度设计,由设计基础震动引起的结构最大的非弹性偏移ΔM,将按照本部分要求确定。符合1630.2.1部分设计地震力要求的Δs,将根据1930.9.1部分要求确定。为了确定ΔM,这些偏移将依据1630.9.2部分要求放大。

  1630.9.1Δs确定。抗水平力体系的静态弹性分析可以利用1630.2.1部分设计地震力。动态分析依据1631部分要求完成。使用容许应力分析和计算偏移,可以利用1612.3部分荷载组合。数学模型按照1630.1.2部分要求进行。用Δs表示的变形结果将在结构处在所有临界位置确定。计算的位移将包括平移和扭转偏移。

  1630.9.2ΔM定义。最大无弹性偏移ΔM,按照下式计算:

  (30-17)例外:选择ΔM可以按照1631.6部分要求,用非线性时间关系分析确定。

  用于确定最大非弹性位移ΔM的分析,将考虑PΔ效应。

  1630.10楼层偏移限制。

  1630.10.1一般要求。楼层偏移用最大非弹性偏移ΔM计算。

  1630.10.2计算。用ΔM计算的楼层偏移,不能超过拥有小于0.7秒基本周期结构的楼层高度的0.025倍,对于不低于0.7秒基本周期的结构,计算楼层偏移不能超过楼层高度的0.020倍。

  例外:

  1.经过证实,结构构件和影响人身安全的非结构构件可以承受更大的偏移时,这些偏移限制可以被超过。用于评估的偏移将以最大非弹性变形ΔM

  为上限。

  2.作为B组占用、F组占用、S组占用和H组第4或第5项占用分类的单层钢框架结构不存在偏移限制问题。在B组、F组和S组占用中,主要用途被限制在仓储、工厂或车间。次要用途将允许符合302部分要求。在这些例外使用的结构中,没有设备附着在结构框架上或含有适应额外偏移的设备。用钢框架进行水平支撑的墙设计允许容纳1633.2.4部分要求的偏移。

  1630.10.3限制。用于确定计算偏移的设计侧向力,可以忽略公式(30-6)限制而且在以公式(30-10)确定的周期基础上,忽略1630.2.2部分,第2项30%或40%限制。

  1630.11竖向构件。下面的要求只用于地震区3和4。为纯向上力为0.7CaIWp设计的水平悬臂构件。

  除其他所有应用荷载组合外,水平预应力混凝土构件设计不超过单独的或与侧向力效应组合的重力荷载的恒荷载的50%。

  1631动态分析规程

  1631.1一般要求.当使用动态分析规程时,应执行本部分标准。以适当地震表示方法为基础进行分析,用动力学基本原理完成。按照本部分设计的结构将遵守这些规定的其他所有要求。

  1631.2地震。

  地震是指50年内超越频率为10%的地面运动来确定设防烈度,数量R值不能折减而且符合下面要求之一的:

  1.按照图16-3,使用与特定场地相一致的CaandCv数值创立的弹性设计特征波谱。设计加速度或dinates用重力加速度386.4in./sec.2(9.815m/sec.2)相乘。

  2.场地特殊弹性设计特征波谱以地质、建筑、地震和土壤特征为基础与特殊场地相结合。波谱一般按0.05阻尼率发生,除非在已经确定地震烈度的场地,不同的阻尼率数值显示与预期结构行为相一致。

  3.特殊场地已经发生的地震是实际地震的代表。时间关系曲线中单独的或组合的特征波谱接近按照1631.2部分,第2项要求设计波谱。

  4.对于在SF

  土壤剖面上的结构,按照1629.8.4部分,第4项要求进行设计时,应用下面要求:

  4.1地震表现将按照第2和3项要求发生。

  4.2由于土壤结构的交互作用,建筑物的特征可能放大,建筑物周期因为非弹性行为而延长。

  5.地震竖向成分,以2/3调整缩放相应的水平加速度确定。替换调整经过场地特殊数据证实时可以使用。这里的近震源调整

  Na大于1.0,场地特殊竖向特征波谱将用2/3调整代替。

  1631.3数学模型。物理结构的数学模型在充分考虑它重要的动态特征曲线的条件下,反应结构质量和刚度的空间分布程度。用三维模型对带非常不规则平面外形的结构进行动态分析,如标16-M中定义的平面不规则和刚性或半刚性横隔板。刚度性质将按照1630.1.2部分要求在分析和普通数学模型中使用。

  1631.4分析规程分类。

  1631.4.1特征波谱分析。利用所有模型峰值动态特征进行的结构弹力动态分析对结构特征有突出贡献。峰值模型特征用相当于模型周期的特征波谱曲线的纵坐标计算。模型最大贡献接近统计方法取得的总结构特征值。

  1631.4.2时间关系曲线分析。是指当基础受到地震冲击时,随着时间推移,在每个时间增量结构动态特征的分析。

  1631.5特征波谱分析.1631.5.1特征波谱结果的分析和表达。地震按照1631.2部分要求表现出来。特征参数,包括力、力矩和位移将按照弹性特征参数表现出来。弹性特征参数可以根据1631.5.4部分要求进行折减。

  1631.5.2模型数。1631.2部分要求的全部重要模型包括由公认模型证明满意的结果,至少是结构被包括在为每个重要水平方向上特征计算中参与质量的90%。

  1631.5.3组合模型。对于每个模型,构件峰值力、位移、楼层里、楼层剪力和基础反应能力将用公认方法进行组合。当用三维模型进行分析时,将考虑组合模型最大值时模型的交互影响。

  1631.5.4用于设计的弹性特征参数折减。为了下面项目设计弹性相应参数将进行折减,但是在相应设计基础剪力小于弹性特征基础剪力除以R值时,不折减弹性特征参数。

  1.按照1631.2部分,第1项要求表现地震时,对于所有规则结构,当相应设计基础剪力不小于根据1630.2确定的基础剪力的90%时,弹性特征参数可以折减。

  2.按照1631.2部分,第2项要求表现地震时,对于所有规则结构,当相应设计基础剪力不小于根据1630.2确定的基础剪力的80%时,弹性特征参数可以折减。

  3.不管用何种方式表现地震,对于所有规则结构,当相应设计基础剪力不小于根据1630.2确定的基础剪力的100%时,弹性特征参数可以折减。

  1612.设计地震力的相应折减将按1612部分要求用在设计中。

  1631.5.5方向调整.对于横向地震方向调整将遵守1630.1要求。竖向地震在水平悬臂梁和预应力构件上的效应将遵守1630.11部分要求。另外竖向地震特征也可以用动态特征方法确定;但是当动态特征方法得到的结果小于用静态设计得到的结果时,不能采用动态特征方法。

  1631.5.6扭矩。扭矩效应,包括偶然扭矩效应将依据1630.7部分要求进行分析。分析采用三维模型进行,偶然扭矩效应将用适当调整在模型中如质量位置或依靠如1630.6部分提供的等效静态规程表示。

  1631.5.7双重结构。符合1629.6.5部分要求的双重体系能抵抗侧向力,按照本部分要求确定的组合有抵抗基础剪力能力。抗弯框架符合1629.6.5部分,第2项要求,分析可以采用1630.5部分或1631.5部分规程。

  1631.6.1时间变化曲线。时间变化曲线分析将与不低于3次适当记录的地面运动中分级选择的水平地面运动时间变化曲线分量同时成对完成。适当的时间变化曲线含有那些控制设计基础地震(或最大可能的地震)的量级、地震距离和震源。这里的三次适当记录的地面运动时间变化曲线对不能用适当模拟地面运动时间变化曲线对来弥补所需要的总数量。对每对水平地面运动分量,创建5%分级水平分量的场地特征波谱平方和的平方根。运动将以5%分级水平分量阻尼波谱的平方和的平方根平均值进行分级,从0.2秒到1.5秒周期T,不低于设计基础地震的5%阻尼波谱的1.4倍。每对时间变化曲线将同时用于考虑扭曲效应的模型中。

  重要性参数将适用于每个时间关系曲线分析。如果完成三个时间关系曲线分析,设计使用重要性参数最大特征值;如果完成七个或七个以上时间关系曲线分析,设计使用重要特征参数的平均值。

  1631.6.2弹性时间变化曲线分析。弹性时间关系曲线符合1631.1,1631.2,1631.3,1631.5.2,1631.5.4,1631.5.5,1631.5.6,1631.5.7和1631.6.1部分要求。从弹性时间关系曲线分析中得到的特征参数将用弹性特征参数表示。所有构件都用强度设计方法设计。弹性特征参数可以根据1631.5.4部分要求确定。

  1631.6.3非线性时间变化曲线分析。

  1631.6.3.1非线性时间变化。

  非线性时间关系曲线分析要符合1629.10部分要求,时间关系曲线发展结果符合1631.3.1部分要求。考虑重要性调整,非线性构件的性能和特征模拟要与实验数据和实证分析结果相一致。最大非弹性特征位移不能折减,要符合1630.10部分要求。

  1631.6.3.2设计复审。当非线性时间关系曲线分析用于证实结构设计时,抗侧向力体系的设计复审将由独立的工程师团队完成,包括人员在抗震分析方法方面的培训和经验的资质。抗侧向力体系设计复审包括,但不限于一下内容:

  1.检查特定场地开发和地震时间关系曲线。

  2.检查抗侧向力体系初步设计。

  3.检查抗侧向力体系的最终设计和所有支撑分析。

  由工程师团队全体成员提交一份方案和计算声明,作为复审证明,表示上面的复审工作完成。

  1632结构组件、非结构组件和结构支撑设备上的侧向力

  1632.1一般要求。

  结构构件及其附件、永久性非结构构件及其附件和构件支撑的永久性设备的附件抵抗总设计地震力设计将按照1632.2部分要求进行。楼面和楼顶安装的重量低于400磅(181kg)的设备和家具不需要设计。

  附件包括锚固和必须的支撑。由重力荷载产生的摩擦力被认为不能抵抗地震力。

  当非刚性设备的抗侧向力体系的结构损坏将导致人身伤害时,这样的体系将被设计成符合1632.2部分要求的抗地震能力。当容许设计强度和其他容许条件没有包含在本规范或由本规范引用时,这样的标准必须从建筑主管部门认可的被批准的国家标准获得。

  1632.2总设计侧向地震力。总设计侧向地震力Fp,由下面公式确定:

  或者,Fp可以用下面公式计算:

  (32-1)

  (32-2)除了:Fp

  不小于0.7CaIpWp

  不大于4CaIpWp

  (32-3)式中:

  hx是带坡度的构件及其附件的海拔高度。

  hx

  低于0.0.不取值。

  hr是带坡度的构件屋顶海拔高度。

  ap是结构构件从1.0到2.5之间不同放大调整数值。

  ap

  从表16-O中选择。另外,这个调整也可以根据动力学性质或支撑构件的构件和结构的经验数据确定。

  数值不能小于1.0。

  Rp是从表16-O取得的构件特征修正调整,而浅层膨胀螺栓、浅层化学锚固或浅层场地浇注锚固除外,其锚固值Rp等于1.5。浅层锚固是指那些埋入长径比小于8的锚固。当塑性材料被锚固时或使用粘合剂时,Rp=1.0。

  用公式(32-1)或(32-2)确定的设计侧向力,将与构件质量分别成比例地分布。由公式(32-1)或(32-2)确定的力将用来设计把这些力转移到抗震体系的构件。构件设计使用的荷载组合和力在1612.2或1612.3部分详细说明。可靠性/冗余调整ρ=1.0。

  对于应用在外壳和横隔板连接器中的分力特征调整系数,参见1633.2.4、1633.2.8和1633.2.9部分要求。

  在水平方向施加的力,导致适合于设计的最临界荷载用。

  1632.3指定侧向力。设备设计要求将详细说明这里设计侧向力的规定或提及的这些规定。

  1632.4设备附件相对运动。对于表16-K中确定的1和2类建筑物中的设备,侧向力设计将依据位移ΔM,考虑固定到结构上的个点的相对运动。

  1632.5选择性设计.对于特殊类型的设备或其他非结构构件的抗震设计,这里已经批准的国家标准和被认可的物理实验数据将提供一个基础,这样的标准或数据将作为带下面限制的项目设计基础:

  1.这些规定将规定这些锚固和构件及其把力转移到抗震体系的连接件设计的最小值。

  F

  2.非结构构件设计中使用的力Fp

  和倾覆力矩不能低于用这些规定所获得的数值的80%。

  1633施工设计要求

  1633.1一般要求。所有结构框架体系将符合1629部分要求。只有指定的抗震力体系构件使用抵抗设计力。单独构件将设计具有抵抗作用在构件上的地震力能力。这些构件也符合包括在19~23章中的特殊材料要

  求。另外,这些框架体系和构件将符合1633部分包括的详细系统设计要求。在地震区2、3和4中全部建筑构件设计具有抵抗这里要求的地震力和来自恒荷载、楼面活荷载和学雪荷载的重力荷载影响。

  对于地震产生的提升影响,在设计中也要考虑。

  在地震区2、3和4,规定,在下面各种情况下,地震力作用效应方向与主轴不一致:

  表16-M中给出的平面5型不规则结构。

  表16-M中给出的关于两主轴1类平面不规则结构。

  两个或连个以上交叉式抗侧向力体系的结构组成部分的圆柱。

  例外:

  如果由任何方向的地震力作用在圆柱上的轴向荷载小于圆柱轴向荷载能力的20%。

  正交效应要求在一个方向按100%规定设计地震力设计的构件,在垂直方向加上30%规定设计地震力。所需组合大于设计使用的构件强度。此外,两个正交方向的效应可以按照总和的平方根组合(SRSS)。当使用组合方向效应的SRSS方法时,每个计算项将按最保守结果赋值。

  1633.2结构框架体系。.1633.2.1一般要求。1629.6部分确定的4类普通建筑框架体系被这些规定和表16-N中显示的要求认可。

  每种类型被用于抗侧向地震力的竖向构件类型进一步细分。在本部分和第19章到23章中给出特殊框架的要求。

  1633.2.2体系组合详细设计。

  从公用构件到不同结构体系,将使用更详细的要求。

  1633.2.3连接件。抗设计地震力的连接件将按照图纸要求详细设计。

  1633.2.4兼容性变形。

  所有结构框架及其连接件,如不需要设计成抗侧向力体系的一部分,当遭受地震力引起预期变形时,将设计成具有支撑恒荷载加上活荷载。将考虑这样构件上的PΔ效应。预期变形将按照大于最大非弹性特征位移ΔM值确定,PΔ效应按照1630.9.2部分要求确定或用楼层位移的0.0025乘以楼层高度确定产生的变形。当计算预期变形时,非抗侧向力体系的那些构件的固化效应可以忽略。

  对于非抗侧向力体系的那些构件,由预期变形引起的力可以作为最终力或分解力。当计算由预期变形产生的力时,邻接刚性结构和非结构构件的抵抗效应将使用构件的合理数值和抵抗刚度。假设计算变形能力与这些构件及其连接件的详细设计相一致,构件及其连接件的非弹性变形可以通过评估确定。

  对于作为抗侧向力体系一部分的混凝土砌筑构件,假设抗弯和抗剪刚度性质不超过总截面的一半,不采用破坏截面示构分析。同时考虑基础弹性和横隔板偏移产生的附加变形。非抗侧向力体系构成部分的混凝土构件,参见1921.7部分。

  1633.2.4.1邻接支撑构件。抗弯框架和剪力墙,倘若参与的更多的刚性构件出现故障不降低重力荷载和抗侧向力体系的抗竖向和侧向力能力,可以与更多刚性构件邻接。当评估结构是否是1629.5.1部分指定的规则或不规则结构时,应考虑邻接刚性构建的效应。

  1633.2.4.2表面构件。外部非承重、非剪力墙板或附属或封装到外部的构件,应设计具有抵抗(32-1)或(32–2)计算的力,并适应结构基于ΔM的相应运动和温度变化。这样的构件将采用现场浇注混凝土或机械连接或按照线面规定的扣件方式支撑:

  1.连接件及其节点允许楼层之间的相对运动不低于风产生的,以ΔM或1/2英寸(12.7mm)为基础的楼层位移的2倍,取两者间的大数。

  2.对于楼层偏移,面板平面允许活动的连接件用开槽或过大孔进行滑动连接,允许活动的连接件采用弯曲的钢或其他具有同样滑动和延展性能的连接件。

  3.连接件主体应具有足够延展性和旋转能力,预防混凝土破碎或在焊缝附近的脆性破坏。

  4.连接件主体设计受力值由公式(32-2)确定,式中Rp=3.0和

  ap=1.0。

  5.在连接体系中的所有紧固件,如螺栓、衬垫、焊接和销钉的设计受力值由公式(32-2)确定,式中:Rp=1.0和

  ap=1.0。

  6.埋入混凝土中的节固件被附着或钩固在周围钢筋或能把受力有效转移到钢筋的相反端部位置。

  1633.2.5拉杆和连续。相互连接的结构构件或连接件具有把被连接构件产生的地震力传递的能力。建筑物的任何较小部分将被约束到建筑物主体部分,所用的约束构件至少具有抵抗0.5CaI乘以小部分重量的强度。

  对于抵抗平行作用于构件的水平力,要为每一个横梁、大梁或桁架提供连接,连接力不能小于0.5CaI乘以恒荷载和活荷载之和。

  1633.2.6减震构件。减震构件是具有把结构其他部分发生的地震力转移到能够抵抗那些力的能力的构件。

  能力的构件。

  减震构件并接及他们连接的抗力构件将严格按照公式(33-1)抵抗这些力。另外,减震构件并接及他们连接的抗力构件设计具有抵抗1612.4部分特殊地震荷载产生的组合荷载的强度。

  例外:

  由轻木框架剪力墙或轻钢框架和木结构平板剪力墙体系、减震构件、拼接和连接到抗力构件上的结构及其组成部分,抵抗力按照公式(33-1)进行设计。

  EM数不需要超过抗侧向力体系的横隔板或其他构件传递到减震器的最大力。对于容许应力设计,设计强度由1.7倍容许应力和阻抗系数f=1.0确定。这个增加不与1612.3部分容许增加的2/3应力相结合,但是,可以和第23章容许增加的荷载期限相结合。

  1633.2.7混凝土框架。按照下面要求完成抗侧向力体系混凝土框架设计:

  1.在地震区3和4,为特殊抗弯框架。

  2.在地震区2,最少是中间抗弯框架。

  1633.2.8砖混墙锚固。砖混墙锚固到提供墙体平面外横向支撑的地面或楼面上。锚固可以提供墙体和楼面或屋面之间的直接连接,具有抵抗本比部分和1611.4和1632部分规定的更大的侧向力。另外,在地震区3和4,用预埋约束锚固到墙上的横隔板具有被附着或钩固在周围钢筋或能把受力有效转移到钢筋的相反端部位置的约束。在1633.2.9部分给出了横隔板中要求的锚固力。在支撑墙设计中将考虑横隔板变形。

  1633.2.8.1锚固到柔弱横隔板的平面外墙。本部分可用于地震区3和4按照160.6部分规定的为墙体提供侧向支撑的柔弱横隔板。

  1.墙体锚固体系的构件设计需要的力由1632部分确定,其中Rp=3.0和

  ap=1.5。在地震区4,用于墙体锚固体系构件设计的Fp值不低于墙体替代E,每英尺420磅(6.1kN每线性米)。

  在其他地震区参见1611.4最小设计力。

  2.当墙体锚固体系构件与荷载不同心或与墙体不垂直时,系统将设计具有抵抗由偏心引起的所有分力。

  3.当壁柱在现在墙体中时,计算壁柱上的锚固力要考虑从墙板向壁柱转移的附加力。然而,在楼面或屋面上的最小锚固力在1622.2.8.1部分,第1项中作出规定。

  4.墙锚固体系的钢构件强度设计力,为本部分的其他地方需要力的1.4倍。

  5.墙体锚固体系木构件强度设计力,为本部分其他地方需要力的0.85倍,这些木构件应具有21/2英寸(63.5mm)实际净厚度。

  1633.2.9横隔板

  1.在横隔板平面中的挠度不超过附着构件的容许挠度。容许挠度是附着构件,在单一荷载和连续支撑规定荷载情况下,保持它的结构完整性容许的挠度。

  2.楼面和屋面横隔板设计具有抵抗按照下面公式要求的力:

  (33-1)Fpx

  是公式(33-1)确定的不超过1.0CaIwpx,不低于0.5CaIwpx

  的力。

  当横隔板需要从横隔板上面的竖向抗力构件向横隔板下面其他竖向抗力构件转移由于构件位置偏移或竖向构件刚度变化产生的设计地震力时,这些力将加上公式(33-1)确定的那些力。

  3.为墙体或砖混砌体框架提供侧向支撑的柔弱横隔板设计地震力,将根据1630.2部分要求用公式(33-1)计算确定,使用的R值不超过4。

  4.支撑砖混砌体墙的横隔板从横隔板弦到1633.2.8部分规定的分布锚固力之间具有连续约束或架构(立柱)。辅助横隔板的附加弦将把锚固力从辅助横隔板转移主连续横梁。木结构富足横隔板的最大长宽比是21/2:1。

  5.用于支撑砖混砌体墙的木横隔板,根据1633.2.8部分要求完成锚固。地震区2、3和4不能用斜钉或能退回的钉子、木横梁锚固或框架不能用在横纹折弯或拉伸中,在第4项要求的连续约束(绑结)需要增加横隔板保护层。

  6.在地震区3和4,具有表16-M中1、2、3、或4类平面不规则的横隔板与结构竖向构件的连接设计不考虑为构件抵抗地震力在容许应力中1/3增加或荷载增加持续时间。

  7.在地震区3和4,具有表16-M中2类平面不规则的结构中,横隔板中的弦和托曳构件设计结构突出翼的独立运动。每个这样的横隔板设计需要超过下面两个承担责任:

  突出翼在相同方向移动。突出翼在相反方向运动。

  例外:

  使用1631部分要求并结合三维模型为设计确定抗侧向地震力比较适合。

  1633.2.10基础下框架。基础和地基之间的框架强度和刚度将不低于上层建筑。第19~22章的特殊详细要求,可适当地应用到不连续抗侧向力构件支撑圆柱和基础下面的SMRF,IMRF,EBF,STMF和

  MMRWF需要向地基转移侧向荷载产生的力的系统构件。

  1633.2.11建筑分离。所有建筑都需要从邻接结构中分离。分离可以考虑位移ΔM.在同样性质的邻接建筑物至少用式中的ΔMT

  分离。

  ?MT?(?M1)2?(?M2)2(33-2)ΔM1和ΔM2是邻接建筑物的位移。

  当邻接结构专属线不是公众公用通道,那个结构从专属线后撤至少结构的ΔM位移。

  例外:

  当以最大预期地震为基础,进行的数理分析证明是合理时,容许分离或专属线后撤小一些。

  1634非建筑结构

  1634.1一般要求.1634.1.1适用范围.非建筑机构包括承载重力荷载和抵抗地震效应的建筑物以外的其他自支撑结构。非建筑结构设计需要提供抗由本部分规定的最小侧向力引起的位移要求的强度。设计要符合由1634部分包含的规定改进的其他部分适用的规则要求。

  1634.1.2标准.

  在本部分规定的最小设计地震力,是设计特征基础地震时,位于固定基础结构与那些实际结构期待的相同的弹性模型产生位移位置。当设计提供足够强度和延展性的非建筑结构中容许用系数R折减这些力,并与这里以这些设计力表现的抗地震动效应对建筑物的规定相符合。

  那时容许设计强度和其他详图设计标准将从其他部分或他们引用的标准获得。非建筑结构设计使用荷载组合或系数以在1612.2部分或1612.3部分规定。用1634.3、1634.4或1634.5部分规定进行非建筑结构设计,稳定性/冗余系数ρ取1.0。

  当容许设计强度和其他设计标准在本规范及引用中无法获得,这样的标准从已经批准的国家标准中获得。

  1634.1.3重量

  W.非建筑结构的重量

  W将包括1630.1.1部分中规定的所有恒荷载。为了非建筑结构计算设计地震力,重量W还包括所有正常运行容量,如槽、容器、箱柜和管路等项目。

  1634.1.4周期.结构的基本周期将由数理方法如1630.2.2部分的方法B确定。

  1634.1.5偏移。

  1630.10部分偏移的限制不能用于非建筑结构。偏移限制可以确认失效会导致人身安全的那些机构或非结构构件。PΔ效应用在超过1630.1.3部分数值的计算偏移的结构。

  1634.1.6交互作用效应。在地震区3和4,支撑那些组合重量超过结构重量25%的柔弱非结构构件的结构设计应考虑结构和支撑构件之间的交互作用效应。

  1634.2侧向力。对于带与建筑物相似结构体系的非建筑结构侧向力规程

  (那些带表16-N中列出的结构体系)将按照1629部分要求选择。

  例外:

  如果

  (1)结构低于50英尺(15240mm)高;(2)在计算构件力和力矩折减时使用的R值不超过2.8。中间抗弯框架(IMRF)将被用在地震区3和4中占用3和4类非建筑结构上。

  1634.3刚性结构(或支撑结构)。刚性结构

  (那些具有周期T小于0.06秒的)和他们锚固设计使用的侧向力从公式(34-1)获得。

  V?0.7CaIW

  (34-1)力

  V将根据质量分布进行分布并假定作用在任何水平方向。

  1634.4带支撑底座的槽罐。平底槽或建在低坡度上的其他带支撑底部的槽的刚性结构抗地震力设计,在考虑槽及其槽中物质的总重量的情况下,将按照1634部分规程进行。另外,这种槽将用下面提及的两种规程之一进行设计:

  1.包括在场地预期实际地震和液体的惯性效应的感应波谱分析。

  2.依靠已经批准的国家标准分别为地震区和符合1629.4和1629.2部分要求的占用类别的特殊类型槽进行的基础设计。

  1634.5其他非建筑结构

  不包含在1634.3和1634.4部分的非建筑结构设计抵抗设计力不低于按照1630部分规定和下面附加条款及例外确定:

  1.力R和

  Ωo

  数值在表16-P中列出。总设计基础剪力符合1630.2部分规定并不小于下式计算结果:

  V?0.56CaIW

  (34-2)对于地震区4,加上,总设计基础剪力也不能小于下式计算结果:

  V?1.6ZNVIW

  (34-3)R2.包含在本部分的结构中设计地震力的竖向分布,根据1630.5部分规定或1631部分规程确定。

  例外:

  对于分到1和2类占用不能被模拟为单一质量的不规则结构,使用1631部分的严格步骤:

  3.已经批准的国家标准为本部分包含的特殊类型非建筑结构抗震设计提供了基础:

  地震区和占用类别将分别于1629.4和1629.2部分规定相符。设计中使用的总侧向力和总基础倾覆力矩不低于使用这些规定获得数值的80%。

  1635地震记录仪

  第V部分

  土壤剖面类型

  1635—

  使用仪器记录地震

  对使用仪器记录地震参见附录第16章,第II部分。

  1636场地分类规程

  第

  V部分—土壤剖面类型

  1636—

  场地分类规程

  1636.1适用范围.这部分为确定从SA到SF确定的土壤剖面类型与表16-J相符。

  1636.2术语.把土壤剖面类型定义为:

  SA

  硬质岩石检测剪波速度vs>5,000ft./sec.(1500m/s).SB岩石检测剪波速度

  2,500ft./sec.

  很密实土壤和软质岩石检测剪波速度1,200ft./sec.50或Su≧2,000psf(100kPa).

  SD

  粘性土壤检测剪波速度600ft./sec.≦vs≦1,200ft./sec.(180m/s≦vs≦360m/s)或与15≦N≦50或1,000psf≦Su≦2,000psf(50kPa≦Su≦100kPa).SE

  土壤剖面检测剪波速度vs<600ft./sec.(180m/s)或任何超过10英尺

  (3048mm)PI>20,

  wmc≧40%和Su<500psf(25kPa)的软粘土。

  SF

  需要特定场地评估的土壤:

  1.在地震荷载作用下容易被损坏或倒塌的土壤,如可溶性土壤、高灵敏度粘土、可分解的软渗碳土壤。

  2.泥炭和/或高有机质粘土

  [H>10英尺(3048mm)这里泥炭和/或高有机质粘土的H=粘土厚度]。

  3.很高塑性粘土

  [H>25英尺(7620mm)和

  PI>75].4.很多柔软/中性硬粘土[H>120英尺

  (36580mm)].例外:

  当没有足够土壤性质确定土壤剖面类型时,将使用类型SD。除非建筑主管部门确定土壤剖面类型SE出现在场地或由土木技术数据确定为SE

  类型,土壤剖面类型SE

  不必假定。

  在土壤剖面类型SF

  中列出的条件需要考虑在特定场地评估。如果场地符合这些条件,场地将按照土壤剖面类型SF分类同时考虑特定场地评估。

  1636.2.1vs,平均剪波速度.vs

  将依据下面公式确定:

  vs?式中:

  di=以英尺计i土层厚度(m)。

  vsi=以英尺/秒计剪波速度(m/sec)。

  ?di?1nnidi?i?1vsi

  (36-1)1636.2.2N,场地平均标准穿透阻力和NCH,对无粘性土层平均标准穿透阻力。N

  和

  NCH

  将按照下面公式确定:

  N??di?1ni?1ni?Ndii

  (36-2)

  和

  NCH?ds

  (36-3)ndi?i?1Ni式中:

  di=以英尺计i土层厚度(m)。

  ds=上部100英尺(30480mm)松散土壤层总厚度。

  Ni=符合已经批准的国家承认标准的土壤层标准穿透阻力。

  1636.2.3Su,平均不透水抗剪强度。Su由下面公式确定:Su=dc

  (36-4)ndi?i?1sui式中:

  dc=上部100英尺(30480mm)粘性土壤层总厚度(100–ds)。

  Sui=标准不透水抗剪强度符合已经批准的国家承认标准,不超过5,000psf(250kPa)。

  1636.2.4软剖面SE。存在超过10英尺(3048mm)总厚度软粘土将被调查,这里的软粘土层su<500psf(24kPa),wmcw40%和PI>20。如果符合这些条件,场地将按土壤剖面类型SE分类。

  1636.2.5土壤剖面SC,SD

  和SE。具有土壤剖面类型SC,SD

  和SE的场地用下面在1636.2部分规定的所有情况计算的vs,N和Su三个模型之一分类。

  1.vs

  上部100英尺(30480mm)(vs

  方法)。

  2.N上部100英尺(30480mm)(N方法)。

  3.NCH

  松散土壤层(PI<20)上部100英尺(30480mm)和粘性土层平均su

  (PI>20)上部100英尺(30480mm)(Su方法)。

  1636.2.6掩饰剖面SA

  和

  SB。土壤剖面类型SB岩石剪波速度将在场地检测或由土木工程师、工程地质学家或地震学家评估为适度断裂和风化的岩石。更软和更高断裂和风化岩石将在现场测量剪波速度或按土壤剖面类型SC

  分类。

  土壤剖面类型SA

  的硬质岩石,由剪波速度测量支持或在场地或在同样岩石类型剖面具有不小于风化和断裂的相同构成的类别。这里硬质岩石的条件是总所周知的连续100英尺深(30480mm),表面剪波速度测定可以推测评估vs。土壤剖面类型SA和SB

  岩石类别,如果在岩石表面和扩展式地基或底板地基之间土壤距离超过10英尺(3048mm)将不能使用。这里提出的术语将用于100英尺以上场地剖面。剖面包括在底部从1到n被分为明显不同的土壤层,在上部100英尺(30480mm)有总共n个不同土层。符号i为1和n层之间的任何一层。

  表16-A—均布荷载和集中荷载

  均布荷载1集中荷载

  用途或占用

  (psf)(pounds)2×0.047kN/m

  ×0.0044kN类别

  说明

  502,0002办公用

  1.公共走廊

  1002,0002计算机用

  15002.兵工厂

  500固定座位区

  310003.集会区

  和音乐厅及其包厢

  移动座位和其他区

  1250舞台区和封闭讲台区

  604.飞檐和大门罩

  100065.出口设施

  一般存贮和/或修理7100区

  6.汽车修理厂

  750私人汽车库

  401,00027.医院

  病房

  601,00028.图书馆

  阅览室

  9.制造厂

  10.办公室

  11.印刷厂

  12.住宅13.卫生间14.检阅台、看台、露天看台和可折叠伸缩座椅

  15.屋顶板

  16.学校

  17.人行道和车道

  18.仓库

  书库

  轻

  重

  印刷车间

  排版间

  主要楼面区

  外部阳台

  屋顶平台

  储藏室

  如服务区或住宿占用区

  教室

  公共通道

  轻

  重

  125751255015010040604404410402501252501001001,50022,00023,00022,00022,50022,000206001,00023,000219.仓储式商店

  20.便桥和人行通道

  1参见1607部分活荷载折减。

  2参见1607.3.3部分第一段,荷载区域申请。

  3包括舞厅、训练厅、健身房、震动场、广场、露台和接近公共场地相近的占用的集会区.4当雪荷载出现超过设计条件时,所设计的结构将具有支撑积雪或大于建筑管理官员确定雪量的雪荷载能力。见1614部分。参见1607.4.4部分关于特殊用途屋顶。

  出口设施包括10个及其以上人员占用的走廊、阳台外出口、楼梯、防火梯及其相似用途。

  6I私人横隔板在能够产生最大压力的地方设计能够支300磅(1.33kN)的集中荷载。横隔板支撑按照表中列出的均布荷载设计。

  7参见1607.3.3第二段,关于集中荷载部分。参见表16-B关于交通工具护栏部分。

  8住宅占用包括私人住处、单元住宅和旅馆客人房间。

  9R卫生间荷载不能低于综合占用荷载,但最多不能超过50磅/英尺2(2.4kN/m2)。

  表16-B—特殊荷载1用途

  竖向荷载1水平荷载

  类别

  说明

  (除特殊注明外每平方英尺磅数)

  ×0.047kN/m215人行道,见3303.6部分

  1.结构建筑的公共走廊

  (活荷载)15顶盖,见3303.7部分

  2.正面看台,检阅台,露天看台和折叠1202座椅和踏脚板

  见注释3伸缩座位(活荷载)4天桥

  3.舞台附件(活荷载)5聚光灯、放映和控制室

  2过台

  4.天花板架

  (活荷载)41除过台外其他用途

  5.分区和内墙,见1611.5第二部分

  5(活荷载)

  6.电梯和升降机(恒荷载和活荷载)2×

  总荷载57.机电设备(恒荷载)总荷载

  包括增加的冲击力的总8.起重机(恒荷载和活荷载)1.25×总荷载60.10×

  总荷载荷载

  509.阳台扶手和栏杆

  服务更多占用的出口设

  10.汽车栅栏或隔板

  11.扶手

  12.货架

  13.消防车支撑架

  14.爆炸

  施

  除出口设施以外的其他部分

  部件

  见311.2.3.5部分

  超过8英尺高(2438mm)

  见注释11总荷载1225加上装满水的管子磅数(1112N)1320256,0001见注释11见表16-O见表16-O

  危险占用,见307.10部分

  1表中列出的荷载是最小荷载。这里由本规范要求的其他竖向荷载或依据设计要求更大应力可以被使用。

  2每英尺长磅数

  (14.6forN/m).3每英尺长24磅(350N/m)的水平防摇支撑荷载和每英尺长10磅的竖向于座位和踏脚板的荷载。

  4不能用于下面有足够通道的天花板,该通道不需要在天花板上面的空间。不能用于上面无通道的天花板。这个活荷载不必考虑与其他活荷载同时作用到天花板框架或他的支撑结构上。

  5这里采用了附录第30章参考标准,参见其中附加设计要求引用的参考标准。

  6冲击因子包括钢轨上的轮式起重机。如果技术数据获得建筑主管批准可以被修改。取最大轮式起重机荷载作为起重机支撑大梁及其连接件上的活荷载。对于竖向操作的移动式起重机支撑大梁及其连接件,冲击调整取1.10。

  7这项应用在水平运行轨道(水平的)。对于竖向于轨道的力的调整为横向移动荷载(空中吊车、驾驶室、吊钩和起重荷载)的0.20倍。

  8每英尺长的荷载(14.6forN/m)与轨道成直角水平地作用在轨道上。

  9中间横栏、表面填充物和其他链接件应具有在包括开口和栏杆之间的距离的整个辅助面上按竖向角度抵抗水平施加的每平方英尺25磅(1.2kN/m2)的荷载能力。这个荷载的反作用不必与注释8中那些荷载结合在一起。

  10以磅计(N)的水平荷载按竖向角度作用在停车场表面上18英寸

  (457mm)高的汽车隔墙上。这个力可以被分布到1平方英尺(304.8mm)的面积以上。

  11安装的栏杆将是具有抵抗任何方向作用在栏杆任何部位上的不低于200磅(890N)荷载能力的完整的栏杆及其支撑结构。假设这些荷载不与项目9中作用累加。

  12货架的竖向构件可免受操作设备的冲击力作用,或所设计的货架当一个竖向构件出现故障时,不能导致更多bay或构件直接支撑的bay垮塌。

  13250磅(1.11kN)荷载作用在消防车支撑架任意一个点上,但不同时作用在所有点上。

  表16-C—最小屋顶活荷载1方法1方法2任何构件按平方英尺计的辅助Tributary承载面积

  均布荷载2×0.0929form2最大折减

  屋顶坡度

  折减率

  r(psf)201toR0~200(%)>600600(%)均布荷载

  (psf)×0.047kN/m21.平的3或每12个水平单位竖向升高小于4个单位(斜率201612200.084033.3%)。

  拱形或圆形屋顶高小于1/8跨度。

  2.每12个水平单位竖向升高从4到小于12个单位(斜率161412160.0625从33%到小于100%)。拱形或圆形屋顶高为1/8~小于3/8跨度。

  3.每12个水平单位竖向升高12Rise12和大于12个单位12121212(斜率100%或大于100%)。拱形或圆形屋顶高等于或大不许折减。

  于3/8跨度。

  4.除纺织保护层外的遮阳蓬555545.花房、育苗室和农业建筑10101010物51这里出现的雪荷载是建筑主管部门确定的在屋顶结构设计中使用的荷载。参见1614部分。对于特殊用途屋顶参见1607.4.4.部分。

  2见1607.5和1607.6部分活荷载折减。1607.5部分公式(7-1)中的折减率r在表中给出。最大折减R不能超过表中给定值。

  3平屋顶是指每12个水平单位竖向高度小于1/4个单位的屋顶(2%斜度)。平屋顶活荷载按照1611.7部分要求增加。

  按3206部分确定。

  见1607.4.4部分花房屋顶构件集中荷载要求。

  表16-D—结构构件最大容许挠度1构件类型

  只带活荷载的构件

  (L.)带活荷载和恒荷载的构件

  (L.+K.D.)l/360l/240支撑石膏屋顶构件或楼面构件

  1按照1611.7部分平屋顶规定提供足够斜度或弧度。

  L.—活荷载。

  D.—

  恒荷载。

  K.—

  由表16-E确定的调整。

  l—具有同样挠度单位的构件长度。

  表16-E—K值

  木材

  加筋混凝土2钢

  1未干燥

  自然干燥

  1.00.5T/(1+50ρ")

  01自然干燥木材在诸如屋内结构中安装和使用时,其水分含量小于16%。

  2也可参见1909部分的术语和其他要求。

  ρ"是简易跨和多跨支撑悬臂的中跨值。所取的长期荷载时间调整T等于:大于等于5年

  2.012个月

  1.26个月

  1.43个月

  1.0表16-F—在33英尺(10058mm)滞留高度的风滞留压力(qs)1708090100110120130基本风速(mph)(1.61km/h)12.616.420.825.631.036.943.3压力

  qs(psf)(0.0479kN/m2)1风速来自1618部分。

  表16-G—组合高度、暴露和GUST因素调整

  (Ce)1相邻地面平均位置以上的高度(英尺)暴露

  D暴露

  C暴露

  B304.8mm

  0-151.391.060.62201.451.130.67251.501.190.72301.541.230.76401.621.310.84601.731.430.95801.811.531.041001.881.611.131201.931.671.21602.022002.103002.234002.34115英尺(4572mm)以上中间高度值可以被修改。

  表16-H—压力调整

  (Cq)结构及其组成部分

  说明

  方法1(正交力法)墙:迎风墙

  下风墙

  屋顶1:风垂直于屋脊

  下风屋顶或平屋顶

  迎风屋顶

  小于

  2:12(16.7%)1.主框体系

  斜度从2:12(16.7%)到小于9:12(75%)斜度从9:12(75%)到12:12(100%)斜度>12:12(100%)风平行于屋脊或平屋顶

  方法2(投影面积法)在竖向投影面上

  结构不超过40英尺(12192mm)高度

  结构在40英尺(12192mm)以上高度

  在水平投影面上1墙构件

  所有构件

  封闭和半封闭构件

  局部封闭构件

  胸墙或女儿墙

  屋顶构件3封闭和半封闭结构

  斜度<7:12(58.3%)2.连续区域的构件2斜度从7:12(58.3%)到12:12(100%)

  部分封闭结构

  斜度

  <2:12(16.7%)斜度从

  2:12(16.7%)到

  7:12(58.3%)斜度从>7:12(58.3%)到12:12(100%)墙角6屋檐,倾斜屋脊或不带悬挂结构的屋脊62,4,53.不连续区域构件

  斜度

  <2:12(16.7%)斜度从2:12(16.7%)到7:12(58.3%)斜度从>7:12(58.3%)到12:121.791.872.052.191.311.421.631.80Cq

  调整

  0.8内部

  0.5外面

  0.7外面

  0.7外面

  0.9外面或0.3内部

  0.4内部

  0.7内部

  0.7外面

  1.3任意水平方向

  1.4任意水平方向

  0.7上面

  1.2i内部

  1.2外面

  1.6外面

  1.3内部或外面

  1.3外面

  1.3外面和内部

  1.7外面

  1.6外面或0.8内部

  1.7外面和内部

  1.5外面或1.2内部

  2.3上面

  2.6外面

  1.6外面

  0.5上面增加数值

  (100%)在屋檐、rakes或屋脊和遮蓬处悬挂结构的斜度小于2:12(16.7%)

  正方形或长方形

  1.4任何方向

  4.烟囱、贮水池和固体塔

  六边形或八边形

  1.1任何方向

  圆形或椭圆形

  0.8任何方向

  正方形或长方形

  4.0对角

  5.开架塔7,3.6标准

  3.2三角形

  圆柱形构件

  1.0直径不大于2英寸

  (51mm)

  6.塔附件

  (如梯子、管道、灯和电梯)0.8直径超过2英寸(51mm)1.3平的或有角构件

  7.标准、旗杆、灯杆、辅助结构1.4任何方向

  1对于多层部分封闭结构的一层或顶层将向上面Cq增加0.5数值。绝大多数critical组合将使用这种设计。对于部分封闭结构的术语参见1616部分。

  2列出的Cq

  数值是针对10平方英尺

  (0.93m2)辅助面积的。对于100平方英尺(9.29m2)辅助面积,除在不连续区域坡度小于7:12(58.3%)面积从Cq中减去0.8以外,从Cq中减去0.3。在10~100平方英尺(0.93m2~9.29m2)辅助面积范围内可以使用插入法。对于超过1000平方英尺(92.9m2)辅助面积,使用主梁数值。

  3对于斜度大于12:12(100%)的使用墙构件数值。

  4局部压力的施加距离间隔10英尺(3048mm)或至少为结构宽度的0.1倍时,局部压力较小。

  5墙角或屋脊处不连续被定义为包括不大于170度检测内角的表面被连续打断。

  6荷载被作用在不连续的任一边上,但不同时作用到两边上。

  7风压作用在一个表面上所有构件的全部正常辅助面上。假定力与风向平行。

  8圆柱形构件的调整是那些平的或有角构件的2/3。

  表16-I—地震区调整

  Z12A2B34地震区

  Z0.0750.150.200.300.40注释:地震区按照图16-2地震区域图确定。

  表16-J—土壤剖面类型

  土壤剖面100英尺上面(30480mm)英尺平均土壤性能

  土壤剖面类型

  SA

  土壤剖面名称/一般描述

  硬质岩石

  剪波速度,标准渗透试验,N

  vs英尺/秒

  (m/s)>5,000(1,500)—

  2,500to5,00SB

  —

  —

  岩石

  (760to1,500)1,200to2,500>2,000SC

  (360to760)>50很密土和软岩石

  (100)

  600to1,2001,000to2,000SD

  15to50粘性土壤剖面

  (180to360)(50to100)<600<1,000SE1<15软土剖面

  (180)(50)SF

  土壤要求特定场地评价,参见1629.3.1.部分。

  1土壤剖面类型SE

  也包括不小于10英尺(3048mm)长,塑性指数PI>20,wmc≧40%和su<500psf(24kPa)的软质粘土的壤剖面。塑性指数PI和水分wmc,依照已批准的国家标准确定。.1.占用类别

  表16-K—占用类别

  地震价值调占用或结构功能

  整,i地震价值1调整,ip

  风价值调整,iw

  NCH松散土[或

  层](blows/foot)—

  无排水设施剪切强度,supsf(kPa)

  1.基本设施21.251.501.15第I组,第1部分占用具有手术室和急救处理区

  消防和警察局

  修理厂和庇护所用于备用汽车和飞机

  紧急事故应急中心结构和掩体

  航空管制塔

  政府内部结构和设备

  通讯中心及其他应急特征设施

  备用电源-发电设备

  类别1中设备

  贮水池或其他房屋、贮存水及其他灭火材料和用于1,2或

  3类结构保护的设备。

  1.251.501.152.危险设施

  第H组,第1,2,6和7部分占用和内部房屋及其支撑中含有有毒或爆炸物等化学品或药物的结构

  非建筑结构房间、支撑或建筑物内部包含大量有毒或爆炸药品,这种建筑将按照第H组,第1,2或7部分占用分类。

  1.001.001.003.特殊占用第A组,1,2和2.1部分占用

  3建筑房间第E组,1和3部分容纳300名以上学生容量的占用

  用于大学或成人教育容纳500名学生的建筑房间B组占用

  第I组,1和

  2部分占用具有不低于50名不能行走病人的居民,但不包括类别1第I组,3部分占用

  所用容纳5000人以上的结构

  结构和发电设备及其他公共设施不包括上面的类别1或类别2,并需要连续操作。

  1.001.001.004.标准占用所有的房屋占用或不在类别1,2或

  3中结构3列出功能和第U组塔占用

  1.001.001.005.混合结构

  除塔占用外的第U组占用

  1在1633.2.4部分,对于平面连接件Ip

  限制全部连接件都是1.0。

  2在1702中给出结构观察要求。

  3对于人身安全体系要求的机器设备锚固,Ip值取1.5.表

  16-L—竖向不规则结构

  不规则的类型及其说明

  参考部分

  1.支撑不规则—柔软层

  1629.8.4,条款2柔软层是其侧向支撑小于上层支撑的70%,或小于上面三层支撑的80%。

  2.重量(质量)不规则

  1629.8.4,条款2任意层有效质量大于相邻楼层有效质量的50%,轻于下面楼盖的屋盖不必考虑。

  3.几何竖向不规则

  任何层的抗侧力体系的水平尺寸,大于相邻层抗侧力体系水平尺寸的30%。一1629.8.4,条款2层楼可不用考虑。

  4.竖向抗侧力构件的平面内不连续

  1630.8.2抗侧力构件的平面内收缩大于抗侧力结构件。

  5.承载力不连续—薄弱层

  1629.9.1薄弱层是其层间侧向承载力小于上层侧向承载力的80%。层间承载力指分担计算方向层间剪力的所有抗震结构件的总承载力。

  表

  16-M—平面不规则结构

  不规则的类型及其说明

  应符合的条款

  1.扭转不规则—当横隔板为非柔性时应考虑

  1633.1;1633.2.9,条款6结构一端竖向于一轴线的计算(包括偶然扭转)最大层间位移,大于结构两

  端层间位移平均值的1.2倍。

  2.凹角

  1633.2.9,条款6和

  7结构及其抗测力体系的平面外形存在凹角,在凹角处结构两突出部分的尺寸均大于相应方向结构平面尺寸的15%。

  3.横隔板不连续

  1633.2.9,条款6不连续或支撑急剧变化的横隔板,包括开洞面积大于50%封闭横隔板面积,或相对相邻下层有效横隔板支撑的变化大于50%的横隔板。

  4.出水平面错位

  1630.8.2;1633.2.9,条款6;2213.8水平地震作用传递途径不连续,例如竖向结构的出平面错位。

  1633.15.非平行体系

  竖向抗侧力构件不平行,或不对称于抗侧力体系的正交主轴。

  表

  16-N—结构体系1RWo

  在地震区3和

  4基本结构体系抗侧向力体系说明

  的高度限制(英尺)×304.8mm

  651.承重墙体系

  1.带剪切面板的轻框架墙

  a.不超过三层的木结构板墙

  b.其他所有轻框架墙

  2.剪力墙

  a.混凝土结构

  b.砌体结构

  3.只带加强筋的轻钢架承重墙

  4.支撑框架支撑转移重力荷载

  a.钢

  b.混凝土结构3c.硬木

  7.2402.房屋框架体1.偏心支撑框架

  (EBF)系

  2.带剪力板的轻框架墙

  a.不超过三层木结构板墙

  b.其他所有轻框架墙

  3.剪力墙

  a.混凝土结构

  b.砌体结构

  4.普通支撑框架

  a.钢

  b.混凝土3c.硬木

  5.特殊偏心支撑框架

  a.钢

  2403.抗弯框架体1.特殊抗弯框架

  (SMRF)系

  a.钢

  b.混凝土42.砌体抗弯墙框架

  (MMRWF)3.混凝土中心抗弯墙框架(IMRF)54.普通抗弯框架(OMRF)a.钢6b.混凝土5.特殊桁架式抗弯框架(STMF)8.51604.双重体系

  1.剪力墙

  a.带特殊抗弯框架的混凝土结构

  b.带钢普通抗弯框架的混凝土结构

  c.带混凝土混凝土中心抗弯墙框架的混凝土结构

  5.悬臂柱建筑体系

  6.剪力墙-框交1.混凝土互体系

  7.不确定体系

  参见1629.6.7和1629.9.2部分

  N.L.—无限制

  1见1630.4部分结构体系组合

  2在1629.6部分确定的基本结构体系。

  3在3和

  4地震区被禁止。

  4包括遵守1921.2.7部分要求的预制混凝土。

  5在3和4地震区被禁止,在1634.2部分允许的除外。

  6在地震区1符合2211.6部分要求的普通抗弯框架使用8的R值。

  7包括悬臂柱在内的建筑物总高度。

  8在地震区2A、2B、3和4区被禁止。参见1633.2.7部分。

  表

  16-O—水平耦合调整,aP和

  Rp1ap

  结构构件和非结构连接设备

  2.51.结构构件

  A.墙包括下面内容:

  (1)松弛的(悬臂)栏杆。

  1.0(2)一层及以上楼面外墙和重心上拉牢扶手

  1.0(3)所有内剪力墙和非剪力墙。

  2.5B.雨篷

  (结构框架外伸式框架除外).C.不同于墙的用于预制结构元的连接件,也可见1632.2.部分。

  1.02.52.非结构组成

  A.内外装饰及其附属物

  2.5B.灯罩、支架和支撑屋顶上的桁架塔或屋顶上的突出部分

  (1)横向支架锚固在结构框架中心下面的点上。

  1.0(2)横向支架锚固在结构框架中心或上面的点上。

  2.5C.标记和广告牌

  2.5D.超过6英尺(1829mm)高的贮藏架

  (包括贮藏物)。

  E.超过6英尺(1829mm)高的永久性楼面支撑橱柜和书架(包括桑1.0上面的物质)。

  1.0F.支撑吊顶和灯具器具的锚固和横向支撑。

  1.0G.走廊体系

  1.0H.超过6英尺(1829mm)高的砌体或混凝土围墙。

  1.0I.隔离墙

  1.03.设备

  d.带特殊抗弯框架的砌体结构

  e.带钢普通抗弯框架的砌体结构

  f.带混凝土IMRF3的砌体结构

  g.带砌体砌体抗弯墙框架的砌体结构

  2.钢偏心支撑框架

  a.带钢特殊抗弯框架

  b.带钢普通抗弯框架

  3.普通支撑框架

  a.带钢特殊抗弯框架的钢架

  b.带钢普通抗弯框架的钢架

  c.带混凝土中心抗弯墙框架的混凝土3d.带混凝土IMRF的混凝土34.特殊同心支撑框架

  a.带钢特殊抗弯框架的钢架

  b.带钢普通抗弯框架的钢架

  1.悬臂柱构件

  2.25.5—

  2.02.835160——

  —

  Rp

  3.0注释

  3.03.04.03.03.03.03.03.04.03.03.03.03.03.03.022453,6,7,84,5,A.储水池和容器

  (包括容器内物质),包括支撑体系。

  B.电气、机械和卫生设备及其配套管路、管道和管道体系。

  1.03.02.53.0C.柔性设备侧向链接或锚固到结构框架重心下面的点上。

  D.紧急备用动力供应体系和基本通讯设备的锚固。备用设备操作的1.03.0电池架和燃料槽锚固和支撑体系。也可参见1632.2.部分。

  1.03.019E.装易燃或危险物质的临时容器。

  1.03.014.其他构件。

  A.带柔软材料和附件的支撑构件。

  1.01.51B.带塑性材料和附件的支撑构件。

  2.53.01C.带有柔性材料和附件的柔性构件。

  2.51.51D.带有塑性材料和附件的柔性构件。

  1参见1627部分关于柔性构件和支撑构件的定义。

  2参见1633.2.4和1633.2.8部分混凝土墙和砌体墙和1632.2部分connectionsforpanelconnectorsforpanels。

  3仅用于

  2,3和

  4地震区。

  4地面支撑钢贮存架按照1634部分规定设计.当设计的地震力等于或大于1632.2或1634.2部分要求时,可适当按照第22章,第VI部分进行设计。

  5仅用于需要锚固或约束设计。

  6天花板重量包括所有轻框架及其设备或用天花板横向支撑的隔离墙。为了达到抗震要求,使用的天花板重量不能超过44psf(0.19kN/m2)。

  7天花板由木板条、石膏、石膏板螺钉或从墙壁伸出支撑天花板的用螺钉固定的支撑构件组成。如果墙壁间的距离不超过50英尺(15240mm),不需对墙体进行分析。

  8安装在金属悬挂体系用于装配隔音转和贮藏板式天花板的轻框架和机械装置,要按照UBC标准

  25-2,第III部分要求单独支撑。

  9公共走廊体系的Wp是公共走廊体系的恒荷载加上楼面活荷载的25%加上允许的分隔物荷载10psf(0.48kN/m2)之和。

  10设备包括但不限于锅炉、冷却器、热交换器、水泵、空调装置、冷却塔、控制面板、电动机、开关设备、变压器和主要包括主要管道、导管和管路及其所用的机械设备和灭火体系的人身安保设备。对于非支撑或柔性固定设备的ap的附加要求可参1632.2部分。

  11管理体系和排泄体系支撑,如果符合下面要求,可以不用考虑防震要求:11.1管道体系或排泄体系的恒向震动对其他体系不产生破坏性冲击。

  11.2管道体系或排泄体系用带柔性连接件的柔性材料制造。

  11.3管道体系或排泄体系的横向震动不能对带有其他设备、管道或结构构件的脆性附属物造成冲击。

  11.4管道体系或排泄体系的横向震动不能造成其竖向支撑体系的损失。

  11.5悬挂支撑圆棒长度小于1英寸(305mm),顶部链接不会增加力矩。

  11.6从楼面悬挂的支撑构件已经稳定性检查。

  12电缆架设通道,如电缆盘、导管和母线管等抗震要求,如果符合下面要求,可以不用考虑防震要求:

  12.1电缆架设通道的横向震动不能对其他体系造成破坏性冲击。

  12.2电缆架设通道的横向震动不能对竖向支撑体系造成损失。

  12.3悬挂支撑圆棒长度小于1英寸(305mm),顶部链接不会增加力矩。

  12.4从楼面悬挂的支撑构件已经稳定性检查。

  13管道体系、排泄体系和电气通道应具有柔性,以便能抵抗不同建筑或结构体系在地震后导致支撑点之间不协调的相对震动。

  14隔震支撑设备设计应具有抗侧向荷载或抗侧向位移能力,并限制竖向位移。支撑在防震其上的设备ap

  和

  Rp

  分别取2.5和1.5,由浅层或膨胀锚固的隔震装置框架支撑除外。用公式(32-1),(32-2)或

  (32-3)设计锚固力乘以2.0调整。

  15设备锚固不设计由重力摩擦力产生的抗侧向荷载(如.,摩擦夹).16膨胀锚固,在拉紧时需要抗震荷载,不得使用当前操作震动荷载。

  17电控箱内、安装在链条滑动设备和装在滑动底座部分设备的构件运动会损坏其他替换设备,需要用依附的锚固设备或支撑结构限制。

  18支架上的电池将限制地震力产生的各方向运动。

  19抗震包括皮带、链条、螺栓、栏杆或其他机械装置,预防侧滑、跌倒和易燃易爆包裹材料的破裂。在这5,10,11,12,13,14,15,165,10,14,15,1617,1种情况下,摩擦力不能用作抗侧向荷载,但能抑制升举力保证摩擦力连续作用的场地除外。

  表

  16-P—R和Wo非建筑结构调整

  RWo结构类型

  2.22.01.容器,包括贮水池和支架上受压球体。

  3.62.02.场地浇注混凝土带链接基础墙的仓库和烟囱。

  2.92.03.分布质量悬臂结构,如:排气管、烟囱、仓库和踢脚板支撑竖向容器

  2.92.04.构架塔

  (独立式或悬索式)悬索式排烟管和烟囱

  2.22.05.悬臂柱型结构.3.62.06.冷却塔

  2.92.07.箱柜和支架上的漏斗

  3.62.08.贮藏架

  3.62.09.标记和广告牌

  2.22.010.娱乐结构和纪念碑

  2.92.011.其他全部自支撑结构,不另加遮盖物。

  表

  16-Q—抗震调整Ca土壤剖面类型

  地震区调整,ZZ=0.075Z=0.15Z=0.2Z=0.3Z=0.4SA

  0.060.120.160.240.32Na

  SB

  0.080.150.200.300.40Na

  SC

  0.090.180.240.330.40Na

  SD

  0.120.220.280.360.44Na

  SE

  0.190.300.340.360.36Na

  1SF

  见注释

  1通过特殊地质场地研究和动力场地特征分析确定土壤剖面类型地震调整SF。

  表

  16-R—抗震调整Cv土壤剖面类型

  地震区调整,ZZ=0.075Z=0.15Z=0.2Z=0.3Z=0.4SA

  0.060.120.160.240.32Nv

  SB

  0.080.150.200.300.40Nv

  SC

  0.130.250.320.450.56Nv

  SD

  0.180.320.400.540.64Nv

  SE

  0.260.500.640.840.96Nv

  1SF

  见注释

  1通过特殊地质场地研究和动力场地特征分析确定土壤剖面类型地震调整SF。

  表

  16-S—近源调整Na1震源类型

  接近已知震源距离2,35km≦2km≧10kmA1.51.21.0B1.31.01.0C1.01.01.01近震源调整是以线性插值法为基础,在表中显示的数值外,对距离进行插值。

  2设计使用的震源的位置和类型必须以经过核准的土木技术数据为基础。(例如最近绘制的绝大多数活动断层是由美国地质调查局或加利福尼亚州矿山和地质学部门绘制的)

  3T距离震源最近的地方将取场地和震源竖向投影到地面区域之间最小距离

  (如断层面的表面投影)。表面投影不包括10公里或以上震源部分。近震源的最大值调整应考虑设计中使用的全部震源。

  表

  16-T—近源调整Nv1震源类型

  接近已知震源距离2,35km10km≦2km≧15kmA2.01.61.21.0B1.61.21.01.0C1.01.01.01.12近震源调整是以线性插值法为基础,在表中显示的数值外,对距离进行插值。

  设计使用的震源的位置和类型必须以经过核准的土木技术数据为基础。(例如最近绘制的绝大多数活动断层是由美国地质调查局或加利福尼亚州矿山和地质学部门绘制的)

  3最近震源是按地震场地和震源表面竖向突出部分之间的区域最小距离

  (如,断层表面突出部分)。表面突出部分不包括10km或更深部分。近震源调整的最大值作为设计中使用的震源。

  表

  16-U—震源类型1震源类型

  震源说明

  震源定义2最大瞬间量级,M侧滑率,SR(mm/year)A能产生大量级破坏,具有高坡度地震活动性的地震。

  M≧7.0SR

  ≧5BA和C类以外其他所有地震。

  M≧7.0SR

  >

  5M<7.0SR

  <

  2M≧6.5SR

  >

  2CM<6.5不能产生大量级破坏,具有相对较低坡度地震活动性SR≦2的地震。

  1震源将按照特定条件评估。

  2当确定震源类型时,最大瞬间量级和侧滑率必须同时满足要求。

  图16-1-按每小时英里数计算的最小基本风速(×1.61km/h)

  图16-2—美国地震带地图

  对于美国之外的地区,参见附录第16章。

  图16-3—设计特征波谱

篇三:美国高层建筑设计规范

  

  消防评论:美国的三种消防设计和建筑规范(标准)制修订制度

  美国有三种规范和标准编制程序,涉及消防设计、财产保护与建筑规范和标准的制定。

  1.第一种规范和标准编制程序是美国消防协会(NFPA)采用的协调式过程,NFPA是一

  个非营利性的民间组织。

  所有NFPA规范和标准的制定皆采用一种开放式协调机制,它允许所有的相关利益团体的积极参与。该机制保障了所制定的规范处于科技的前沿,并满足市场和

  社会的安全需要。大约有6000名专家自愿者代表其自身组织的权益参与到规范技术委员会,负责规范的制定工作。他们分别来自:设计与材料制造商

  ·行业和贸易协会与团体

  ·大型工业团体的业主

  ·规范执行人/具有管辖权机构

  ·保险公司

  ·产品检测试验室

  ·科研机构

  ·建筑咨询公司的建筑师与工程师

  ·联邦政府团体(例如,海军、空军、GSA、能源部等)新规范的制定建议可以由任何人发起,无论他是否隶属NFPA。制定规范所需技术资料的收集和所需费用的来源与NFPA的调协过程无关。各技术委员会负责提出提案、征求意见,并根据意见修正提案。提案需经NFPA成员表决,而后再经标准评议委员的投票决定通过与否。

  新规范的制定大致需用2年~5年的时间,即在所有相关技术资料的收集完成以后。由于技术

  与认识的更新,现有的规范一般每2年~3年修订一次。NFPA现已以布了300项规范(标

  准)。FM全球与工厂互惠研究公司先后参与了大约120项规范的制定,主要涉及财产防损方面。

  2.。第二种规范编制过程涉及到建筑规范实施者。过去美国有三个由建筑官员们组成的结构来制定下列三项主要的建筑规范:

  ·建筑官员和规范管理委员会(BOcA)一制定BOCA国家规范,适用于美国东北部地区

  ·国际建筑官员大会(ICBO)--制定统一建筑规范,适用于美国西部地区

  ·南部国际建筑规范会议(SBCCI)--制定标准建筑规范,适用于目标南部地区

  上述三个建筑规范结构合作组成一个国际建筑理事会(ICC),于今年春天将三个建筑规

  范并形成了相应的(IBC)和国际防火规

  范(IFC)。在这个组织内建筑官员们是不采用与NFPA相同的协调式过程。尽管任何人都可提出对规范的修改建议与意见,但建筑规范只能由规范执

  行机构的投票通过方能有效。

  3.第三种规范与编制过程是由一些诸如FM全球公司一样的保险机构实施的。在过去

  的165年间,为了使保险户在世界各地减轻财产遭受火灾和自然灾害的损失,FM全球编制了

  自己的规范自名为防止财产损失的数据手册。该手册是基于所属的工厂互惠研究公司(FMRC)的火灾研究与测试成果以及FM全球多年的防火减损经验基础上,所融合的防火观

  念和技术数据为工业部门、规范执行机构和其它保险公司所推崇,并获得了高度评价。

  FM全球雇佣大约有数百名全职工程师,他们都是防灾与防火专家。FM全球现已编制了几百项项防止财产损失的数据手册。大约有40项NFPA的规范被包含在FM数据手册中。同时,FM全球的工程师参与了120项NFPA规范的编写以及自愿参加NFPA协调式规范编写机

  制下的近70个技术委员会。FM数据手册中的50项是有关防止建筑物的人为破坏和自然灾害。他们涵盖了三个美国建筑规范中有关防止财产损失的大部分内容,在某些项目中要求更高一些。其它美国保险集团都采用NFPA的规范,同时部分地采纳了FM的数据手册,但对规范的解释则是根据其自身的原则。

  出品:36safety

篇四:美国高层建筑设计规范

  

  美国钢结构建筑设计规范

  一、美国钢结构建筑设计总体要求

  1、钢结构建筑设计应符合国家有关法律、法规、标准和有关建筑规范。

  2、钢结构建筑形式应结合建筑形式、结构形式、功能和经济要求,确定合理的形式和结构布局,确保结构的安全可靠。

  3、钢构件的设计应根据结构形式、受力要求和几何尺寸,选择最优的节点、连接和尺寸,选用合理的制造工艺和材料;

  4、建筑形式和结构重要的构件均应经结构计算,经结构校核和结构检验,确保结构的安全可靠。

  5、建设过程中,严格按照规范设计的施工图纸,细致把控施工过程,确保建筑的安全性、稳定性和可靠性。

  二、美国钢结构建筑设计技术要求

  1、结构计算

  对钢构件及节点、连接的荷载和构件变形特性,进行计算,确保结构的安全可靠,满足各荷载状态的受力要求。

  2、结构校核

  对计算、检验及施工中容许的受力状态及变形量进行校核,确认构件符合设计要求,确保结构的安全可靠。

  3、结构检验

  在构件制作和施工过程中,对材料性能、形状精度、焊接质量、节点、连接要求等,进行检验,确保结构的安全可靠。

篇五:美国高层建筑设计规范

  

  美国AIA建筑设计标准规范

  篇一:美国国家标准目录

  美国标准:

  ASTMSTD-美国材料与试验协会标准AASHTOSTD-美国国家公路及运输公务员协会标准

  ANSISTD-美国标准协会标准AIAGSTD-自动化工业行动集团标准APISTD-美国石油协会标准

  ASNT(SNT)STD-美国无损检测协会AREASTD-美国铁路工程协会标准ASMESTD-美国机械工程师协会标准

  AIASTD-美国航空学会标准AWSSTD-美国焊接协会标准

  FAASTD-美国联邦标准

  MIL-STD-美国军用标准MSSST

  D-美国制造商标准化协会标准ASA-美国国家标准

  NCRPSTD-美国国家辐射防护与测量理事会标准SAE-美国汽车工程师协会标准

  NAS-美国国家航空航天标准AMS-美国宇航材料规范

  ABS-美国海运局标准

  AES-美国原子能委员会标准AISI-美国钢铁协会标准

  DOD-美国国防部标准

  AIA-美国宇航工业协会标准DOE-美国能源部标准NBS-美国国家标准局标准

  AGMA-美国齿轮制造者协会标准

  篇二:实验室设计规范与标准

  实验室设计规范与标准

  国际规范与标准

  1.ABSA美国生物安全协会相关设计要求

  2.ACGIH美国政府工业卫生协会相关设计要求

  3.AIA美国建筑师协会相关设计要求

  4.ANSI美国标准协会相关设计要求

  5.ASHRAE美国采暖,制冷与空调工程师学会相关设计要求

  6.ASTN/I美国材料实验协会相设计要求

  7.NFPA美国防火协会相关设计要求

  8.NIH美国全国卫生研究所相关设计要求

  9.NIF~C美国核控委员会相关设计要求

  10.世界卫生组织(WTO)实验室生物安全手册

  11.美国CDC/NIH微生物和生物医学实验室生物安全

  12.美国建筑师协会生物医学研究实验室规划设计手册

  中国规范与标准

  1.JGJ91-93《科学实验建筑设计规范》

  2.建标127-2009《疾病预防控制中心建设标准》

  3.GB50189-2005《公共建筑节能设计标准》

  4.GBJ16-87《建筑设计防火规范》

  5.DB5005.7-94《建筑防雷设计规范》

  6.GB50346-2004《实验室建筑技术规范》

  7.GB50019-2003《采暖通风与空气调节设计规范》

  8.GB50073-2001《洁净厂房设计规范》

  9.GB50346-2004《生物安全实验室建筑技术规范》

  10.GB/19489-2004《实验室生物安全通用要求》

  11.GB14925一一2001《实验动物环境及设施》

  12.SN/1193-2003《基因检验实验室技术要求》

  13.GBIT14925-94《实验室防护基本标准》

  14.GB4972-84《放射卫生防护基本标准》

  15.GB8703-88《辐射防护规定》

  16.GB8978-1996《污水综合排放标准》

  17.GB16297-1996《大气污物物综合排放排放》

  广州未名雷蒙特实验室科技-

  篇三:美国AIA系列合同条件的特点

  美国AIA系列合同条件的特点

  (1)AIA系列合同条件

  美国建筑师学会(AIA)成立于1857年,100多年来,AIA一直在出版标准的项目设计和施工方面的合约文件,用于机关业务和项目管理。

  AIA文件分为A、B、C、D、F、G系列。其中A系列是用于业主与承包商的标准合同文件,不仅包括合同条件,还包括承包商资格申报表,保证标准格式;B系列主要用于业主与建筑师之间的标准合同文件,其中包括专门用于建筑设计、室内装修工程等特定情况的标准合同文件;C系列主要用于建筑师与专业咨询机构之间的标准合同文件;D系列是建筑师行业内部使用的文件;F-系列,是财务管理表格;G系列是建筑师企业及项目管理中使用的文件。

  A-系列文件包括:发包人-承包人合约、该合约的通用条款和附加条款、发包人-设计-建筑商合约、总承包人-分包商合约、投标程序说明、其他文件(如投标和洽商文件、承包人资格预审文件等)。其中,工程承包合同通用条款(A201)包括14章的内容,分别是一般条款、发包人、承包人、合同的管理、分包商、发包人或独立承包人负责的施工、工程变更、期限、付款与完工、人员与财产的保护、保险与保函、剥露工程及其返修、混合条款、合同终止或停止。

  (2)AIA系列合同的特点

  1)AIA合同条件主要用于私营的房屋建筑工程,并专门编制用于小型项目的合同条件。

  2)美国建筑师学会作为建筑师的专业社团已经有近140年的历史,成员总数达56000名,遍布美国及全世界。AIA出版的系列合同文件在美国建筑业界及国际工程承包界,特别在美洲地区具有较高的权威性,应用广泛。

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