知识库 001875 | AISC 341-22 RFEM 6 中可弯矩性系杆件设计

主题:
AISC 341-22 RFEM 6 中可弯矩性系杆件设计

注释:
在 RFEM 6 的钢结构设计模块中提供了三种类型的弯矩框架（普通、中间和特殊）。 按照 AISC 341-22 进行抗震设计结果，分为两部分： 杆件要求和连接要求。

论文摘要:
关于地震配置的更多详细信息将在另一篇文章中介绍， 知识库 001761 | AISC 341 RFEM 6 中的抗震设计 .

杆件要求

在 RFEM 中可以对抗震体系 (SFRS) 的杆件进行以下设计验算。 此处列出的截面是参照抗震规范 AISC 341-22 [1] 的规定。

• 宽度与厚度限值[截面 D1.1]
• 梁的稳定性支撑 - 所需强度和刚度[IMF截面D1.2a.1(b)和SMF截面D1.2b]
• 梁的稳定性支撑 - 最大间距[截面 D1.2a.1(c) - IMF 和 D1.2b - SMF]
• 梁在铰位置的稳定性支撑-所需强度[截面D1.2c.1(b)]
• 柱所需强度[截面 D1.4a]
• 无支撑连接的柱长细比[截面 E3.4c.2b]

延展要求的宽度-厚度限值

在 IMF 中杆件根据 E2.5a 被指定为中等延性杆件。 在 SMF 中的杆件按照 E3.5a 节的规定为高延性杆件。

'''柱子翼缘'''

SMF 的柱子翼缘必须满足 AISC 抗震设计章节 D1.1 [1] 中对高延性构件的要求。 在 RFEM 中显示为 EQ 1200（图 1）。

翼缘延性要求

'''柱腹板'''

按照 D1.4a [1] 节的规定，高延性构件腹板的极限宽厚比通过轴向荷载的主导荷载工况确定。 主导荷载工况基于所有荷载组合，包括纯重力荷载组合、荷载组合加标准地震荷载和荷载组合加超强地震荷载。 上述验算在 RFEM 中的 EQ 1100 中进行了说明（图 2）。

腹板延性要求

与柱类似，梁也进行宽度与厚度的检查。

梁的稳定性支撑

在“稳定性支撑(按杆件)”选项卡下的“抗震要求”下列出了稳定支撑的要求强度和刚度(图3)。 在设计支撑杆件时，可以将这些值与现有的强度和刚度进行比较。 没有设计验算细节（只有参考）。

杆件的稳定性支撑

对于所需强度，列出了两个不同的值。 第一个值 P-br 适用于位于塑性铰位置外的稳定支撑。 P-br 在 AISC 360 的附录 6 中公式 A-6-7 中定义 [3]：

第二个较大的值 Pr 适用于塑性铰位置的稳定支撑。 它在 AISC 341 [1] 的公式 D1-4 中定义：

所需刚度 β-br 在附录 6 中公式 A-6-8 中定义：

钢筋支撑的最大间距必须满足 AISC 341-22 中 D1.2a.1(c) 对 IMF 和 SMF D1.2b 的要求。

最大间距的设计验算与其他杆件要求在“杆件利用率”中介绍。 设计验算的细节见 EQ 2100（图 4）。 半向支撑长度 Lb 是弯扭屈曲(LTB)的有效长度。

稳定梁的最大间距

柱所需强度

抗震体系(SFRS)中的所有柱子的设计值必须达到超强荷载。 在许多情况下，放大的轴力不需要与同时出现的弯矩进行组合。 对超强极限状态忽略所有柱子的弯矩、剪力和扭矩是默认激活的。 该选项可以在【地震配置】中停用。

对于没有地震荷载作用的标准荷载组合，按照 AISC 360-22 第 H 章进行验算。

对于包含超强地震荷载的荷载组合，当在超强极限状态激活了忽略所有柱子弯矩选项时，不检查章节 F 和 H。
在抗震手册[2] 中的例 4.3.2 中，需要考虑标准和超强这两个荷载组合作为控制工况。

在两个侧向支座之间施加荷载所产生的弯矩会导致柱子发生屈曲。 那么在考虑轴向荷载的同时要同时考虑它们。

柱所需强度

无支撑连接的柱长细比

截面 SMF 连接处无横向支撑的柱子，连接处平面外屈曲的可能性为最小...

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