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北美冷弯薄壁型钢设计规范

1. 一般规定

A1 范围、适用性和定义

A1.1 范围

本规范适用于设计冷弯成型的含碳或低合金钢板、钢带、板形、或钢筋等不超过1英寸（25.4毫米）的厚度结构构件，并适用于作为以下建筑的承载构件：

(a)建筑物

(b)建筑物以外的能对动力响应有一定容许度的结构。

A1.2 适用性

本规范所包括的符号和定义,章节A到G,附录A和B与附录1和2的适用性如下:

附录A -美国和墨西哥,

附录B -加拿大,

附录1 -替代设计规定章节C的几个部分

附录2 -二阶分析。

符号x是用来指出附录中提供的附加条款是由该字母表示。

本规范包括容许强度设计规定（ASD），载荷和阻力系数设计（LRFD），和极限状态设计（LSD）。这些设计方法应适用如下：

ASD和LRFD -美国和墨西哥

LSD -加拿大

在本规范的术语与LSD中的等价,并适用于LSD。

冷弯薄壁型钢构件强度标准值（抗力标准值）、刚度、组件、连接和其他细节的确定应与本规范中章节A到G,附录A和B与附录1和2中所规定的一致。

此类构件的组合或配置所计算的强度(抗力)和或刚度不能与这些规定一致时,结构的性能应从以下方法确定:

1. 通过强度(抗力)或刚度测试获得,并按照F章实施和评估；
2. 强度(抗力)或刚度可通过基于适当的理论的合理工程分析、相关测试

和工程评估确定。特别地,经计算的强度(抗力)或刚度应使用以下安全因素和抗力因素如下:

对于构件
Ω = 2.00 (ASD)
phi; = 0.80 (LRFD)
= 0.75 (LSD)
对于连接
Ω = 2.50 (ASD)
phi; = 0.65 (LRFD)
= 0.60 (LSD)

当用合理工程分析确定的某个极限状态的强度(抗力)标准值已在本规范

提供,则对于此极限状态，其安全系数不得小于适用的安全系数(Ω)，抗力折减系数也不得超过适用的抗力折减系数(phi;)。

A1.3 定义

在本规范中，“应”是用来表示一个强制性要求，即，用户以符合规范必须满足的规定；“应允许”在本规范中是用来表示一个选项或允许范围。按加拿大标准协会制定的标准，“允许”为“可能”。

以下条款为斜体当他们第一次出现在本规范的小节上。条款列在ASD和LRFD条款部分适用于美国和墨西哥,列在LSD条款的部分适用于加拿大。

含 的条款是经两个标准开发者相互协调的AISC-AISI通用条款。

一般条款

适用的建筑规范 。 建筑规范下的结构设计。

轴承 。在一个连接处，极限状态下的剪力由机械紧约束传递到连接构件。

轴承（局部抗压屈服） 。因构件轴承对另一构件或其表面的作用而造成的局部抗压屈服极限状态。

块剪切破裂 。在一个连接中，沿着一条路径的拉伸断裂和沿另一路径的剪切屈服或剪切破裂的极限状态。

支撑框架 。基本的垂直桁架系统，它提供了抵抗侧向荷载的能力，并为结构系统提供稳定性。

屈曲 。在临界载荷条件下，结构或其任一元素的几何形状突变的极限状态。

屈曲强度。不稳定极限状态的标准强度。

冷弯薄壁型钢结构构件 。通过制动板剪切人工成型成板状，按一定长度切割圈状或板，或通过滚压成型冷或热轧卷成片；成型操作在室温的温度下进行，即是，没有明显的加热和热成形要求。

验证性试验。需要时，对构件及其连接和组件，进行与本规范中章节A到G,附录A和B与附录1和2和其指定参考中所规定的一致的试验，以比较实际的计算性能。

连接 。结构构件和节点的组合，用于在2个或多个构件之间传递力。

截面面积：

有效面积。运用章节B定义的有效宽度计算有效面积Ae，如果根据章节B确定所有构件的有效宽度，计算出有效面积，则等于实际的平宽，等于适用的总面积或净面积。

毛截面。毛截面，A，不考虑构件的局部屈曲，在某些时候等于总面积或净面积。

总面积。总面积Ag，没有扣减孔洞、开口和切口。

净面积。净面积An，等于总面积扣除孔洞、开口和切口。

幕墙立柱。构件在钢框架外墙系统中传递横向（平面外）荷载并是有限的叠加的轴向载荷，专用的护套材料，不超过100磅/英尺（1460牛顿/米或1.49公斤/厘米），或叠加的轴向载荷不超过200磅（890 N或90.7公斤）每柱。

隔膜。屋顶,地板,或其他膜或支撑系统,传输平面抗侧力体系。

直接强度法。在附录1中详细说明的另一种设计方法，该方法能提供对构件（抗力）的强度的预测而不使用有效宽度。

畸变屈曲。屈曲模式涉及横截面形状的变化,排除局部屈曲。

双轴称截面。关于通过其形心的两正交轴对称的截面。

有效设计宽度（有效宽度）。一个构件的单位宽度因设计的目的减少了，也被称为简单的有效宽度。

荷载。荷载系数和荷载标准值的乘积。

疲劳 。活载重复作用引起的裂纹产生与扩展的极限状态。

（受弯构件的）翼缘。翼缘的扁宽包括在任何其之中加劲肋的角部。

扁宽。沿着平面测量的不包括角部的宽度。

面宽厚比（平宽比）。沿其平面测量的构件的单位宽度，除以其厚度。

弯曲屈曲 。屈曲模式为受压构件侧向偏转，无扭转或横截面形状的变化。

弯扭屈曲 。屈曲模式为受压构件弯曲和扭转的同时其截面形状发生改变。

横撑 。支撑墙板的水平结构构件，主要承受水平荷载作用下的弯曲，如风荷载。

平面失稳 。在框架或构件平面内的屈曲极限状态。

不稳定状态 。在荷载作用下的结构构件、框架或结构的极限状态，或在荷载作用下几何体中有轻微的扰动会产生较大的位移。

节点 。两个或多个末端、表面或边缘连接的区域。用各种约束或焊接的方法和传递力。

侧向扭转屈曲 。弯曲件的屈曲模态，平面外产生偏移，并且横截面的剪切中心的扭转同时发生弯曲的弯曲件。

极限状态 。当结构或构件不再适合于其正常使用，并判断其不能完成其预定功能（正常使用极限状态）或已达到其极限承载能力（强度[抗力]极限状态）。

荷载 。力或其他作用导致结构产生变形、环境影响、位移或约束变形。

荷载效应 。结构构件中由外加荷载产生的力，应力和变形。

荷载系数 。此系数考虑了标准荷载与实际荷载的偏差和不确定性分析，将荷载转换成荷载效应，并考女了极端荷载的出现的可能性。

局部弯曲 。集中横向力作用下翼缘大变形的极限状态。

局部屈曲。受压构件之间的连接保持直线和构件之间的角度不改变的的屈曲极限状态。

局部屈服 。发生在构件局部区域中的屈服。

主线圈。一个连续的，无焊接线圈由热轧机，冷轧，金属涂层线或漆线生产和可以通过一个独特的线圈数识别。在某些情况下，该线圈被切成更小的线圈或狭缝成较窄的线圈，但是，如果它们是可追溯到原来的主线圈号码，所有这些较小和或较窄的成品线圈被认为来自相同的主线圈。

抗弯框架 。通过各构件及其连接组成的，可抵抗横向荷载，并主要通过剪切和弯曲为结构提供稳定性的框架系统。

标准荷载：考虑了结构分析中的被稳定因素多结构设计的不利影响的虚拟荷载。

平面外屈曲 。横向或侧向扭转屈曲的梁、柱或梁柱的极限状态。

性能测试。对性能不能根据本规范的章节A到G或其特定的参考依据来确定的结构构件、连接件和组件的测试。

永久荷载 。荷载的变化随着时间的推移是罕见的或小幅度。所有其他的荷载都是可变荷载。

中心对称截面。部分对称点（质心）如Z形截面有相同的翼缘。

出版规范。由制造商，处理器，生产商，采购商，或其他机构，（1）一般可在公共领域提供的要求，（2）是建立在钢订单之前，和（3）作为最低，指定最小的机械性能，化学成分的限制，如果涂层板材，涂层性能。

檩条。支撑屋顶甲板的水平结构构件，主要承受垂直荷载作用下的弯曲，如雪、风或静荷载。

P-delta;效应。荷载作用对节点或节点之间的偏转形状的影响。

P-∆效应。荷载作用于结构中的节点或节点位移的影响。在多层建筑结构中，这是荷载作用于地面和屋顶的横向位移的作用的影响。

合理的工程分析 。基于理论的分析，适用于有任何相关的测试数据可用，并有健全的工程判断的情况。

抗力系数，phi; 。此系数考虑了强度标准值因不可避免地与实际强度的偏差二导致结构失效的情况。

断裂强度 。构件或连接件断裂或撕裂的强度。

二阶分析。在平衡条件对结构变形有很大影响时而采取的结构分析。二阶效应（P-delta;效应与P-∆效应）也包括在内。

二阶效应。作用在变形结构的荷载效应。包括P-delta;效应与P-∆效应。

正常使用极限状态 。限制条件影响结构的能力，以保持其外观，可维护性，耐久性，或其居住者或功能的舒适性，使结构保持在正常使用。

剪切屈曲。板构件的屈曲模式。如像网状的梁在平面纯剪切的作用下变形的板。

剪力墙 。提供平面内抗侧力能力的墙，并为结构系统提供稳定性。

单对称截面。截面对称的只有一个轴通过其质心。

规定的最小屈服应力 。ASTM所定义的材料的较低屈服极限应力。

加劲或部分加劲受压构件。平行于受压方向的边缘被加强（如通过网、翼缘、加劲肋或其他类似的元件加强）扁平的受压元件。（如受弯构件的受压翼缘或受压构件的翼缘）

SS（结构钢）。ATSM指定的适用于结构的钢材。

应力。本规范中应力是指单位面积上的力。

结构分析 。基于结构力学原理的构件和连接载荷效应的确定。

结构构件。见冷弯薄壁型钢结构构件的定义。

构件 。构件，连接，连接件，或组合。

多筋单元的子单元.一个部分相邻元素之间加中间加劲，Web和中间加劲肋之间，或在边缘和中间加劲肋。

抗拉强度 。由ASTM指定的材料能够承受的最大拉应力。

拉伸和剪切破裂 。在螺栓或其他类型的机械紧固件，由于同时拉伸和剪切力的极限状态的破裂。

厚度。任何元素或截面的厚度，都是基钢厚度，不包括涂层厚度。

扭转屈曲 。屈曲模式为受压构件对其剪切中心轴扭转。

不可压缩构件。只有平行于应力方向的一个边可压缩。

非对称截面。截面不关于轴或点对称。

可变荷载 。未归类为永久荷载。

原钢材。直接从钢厂或仓库收到的未经冷加工活装配操作的钢材。

原钢材性能。原钢材的力学性能如屈服应力，拉伸强度强度和伸长率。

腹板。在受弯构件中，在两个翼缘之间的部分，或只在一个翼缘以下阻止它穿过中性轴的部分。

腹板屈服 。在集中荷载或反应附近的腹板局部破坏极限状态。

屈服弯矩 。在受弯构件中，末端端的外纤维先达到屈服应力的弯矩。

屈服 。当屈服应力达到时发生塑性变形的极限状态。

塑性屈服（塑性弯矩） 。当一个构件截面的弯矩达到塑性弯矩时。

屈服（屈服弯矩） 。外端纤维的弯曲力矩达到屈服弯矩。

ASD 和 LRFD 条款 (美国和墨西哥):

ASD（容许强度设计） 。部分结构构件的容许强度等于或大于在ASD荷载组合的所需强度的设计方法。

ASD荷载组合 。在适用的建筑规范中用于允许强度设计（许用应力设计）中的荷载组合。

许用强度 。名义强度除以安全系数，R_N /Ω。

可用强度 。设计强度或允许强度。

设计荷载 。载荷的确定通过设计荷载组合规定或ASD的荷载组合的规定，以适用者为准。

强度设计值。抗力系数乘以强度标准值，phi;R_N。

LRFD载荷与抗力系数设计法。部分结构构件的设计强度等于或大于在LRFD荷载组合的所需强度的设计方法。

LRFD荷载组合 。在适用的建筑规范中用于强度设计（载荷与抗力系数设计）中的荷载组合。

标准荷载。适用建筑规范规定的荷载的大小。

标准强度。一种结构或部件的强度（不包括抗力系数或安全系数）来抵抗荷载效应，如根据本规范确定。

临界强度 。力、应力、变形作用在结构构件，适当的LRFD和ASD的荷载组合，通过结构分析确定，或按本规范的规定。

抗力。见标准强度。

安全系数, Ω 。该系数考虑了实际强度与标准强度的偏差，实际荷载与标准荷载的偏差，结构分析中将荷载转换为荷载效应的不确定性，或者造成结构失效的其他作用。

正常使用荷

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