美标钢结构两种设计方法所采用的荷载组合介绍


【功能概述】

       本文主要介绍美标两种钢结构设计方法所采用的两种荷载组合。

【功能详解】

       美国钢结构协会AISC颁布的两套规范,也就是最常用的两种设计钢结构的方法:

容许应力法ASD :(其中Ω为安全系数)

和荷载抗力系数法LRFD:(其中Φ为抗力系数)

当实际设计中采用不同的方法,其安全系数和抗力系数的取值是不同的,尤其是计算设计值时,其荷载组合和组合系数也是不同的。

       下面列出根据ASCE/SEI 7-05中给出的常用荷载组合,且每种荷载的具体取值在ASCE/SEI 7-05中均有详细列出。

D:恒载 

F:流体荷载 

H:侧向土压力,水压力等 

L:活荷载 

Lr:屋面活荷载 

S:雪荷载 

R:雨水荷载 

T:自应力荷载 

W:风荷载 

Wi:同时考虑裹冰荷载时的风荷载 

E:地震荷载 

Fa:洪水荷载 

Di:裹冰荷载

当采用容许应力法(ASD)设计时,荷载基本组合一般考虑为以下:

  1. D + F
  2. D + H + F + L +T
  3. D + H + F + (Lr 或 S 或 R)
  4. D + H + F + 0.75(L +T) + 0.75(Lr 或 S 或R)
  5. D + H + F + (W 或 0.7E)
  6.  D + H + F + 0.75(W 或0.7E) + 0.75L + 0.75(Lr 或 S 或 R)
  7. 0.6D + W + H
  8. 0.6D + 0.7E + H

**洪水经常泛滥区域,应在式567中加入1.5 Fa(非湖海岸边的地区为0.75Fa),此时E0

**当考虑裹冰荷载时,式2中应加上0.7Di;式3(L r SR)0.7Di + 0.7Wi + S替换;式7中的W0.7Di + 0.7Wi来替换。

当荷载抗力系数法(LRFD)设计时,荷载基本组合一般考虑为以下:

  1. 1.4(D + F)
  2. 1.2(D + F +T)+ 1.6(Lr 或 S 或 R)+ 0.5(Lr 或 S 或 R)
  3. 1.2D + 1.6(Lr 或 S 或 R)+ (L 或 0.8W)
  4. 1.2D + 1.6W + L + 0.5(Lr 或 S 或 R)
  5. 1.2D + 1.0E + L + 0.2S
  6. 0.9D + 1.6W + 1.6H
  7. 0.9D + 1.0E + 1.6H

**其中式3、4、5中,当均布活载不大于100psf时,L的组合系数可取0.5;式6、7中,若H的作用抵消了W和E的作用,其组合系数应取0。 

**洪水经常泛滥区域,应在式46中加入2.0Fa(非湖海岸边的地区为1.0Fa,但1.6w应变为0.8w

**当考虑裹冰荷载时,式20.5(Lr  S R )0.2Di + 0.5S替换;式4中的1.6W + 0.5(L r  S R )Di + Wi + 0.5S替换;式6中的1.6WDi +Wi替换。