20304美国规范 考虑下列的荷载组合：①1.0D+1.0T；②1.0D+0.75(L+T)，这些组合不包含所有的情况。在某些情况下有必要单独考虑。例如，屋面活荷载或雪荷载很大，并且与自应变荷载同时作用，设计应基于造成最不利的影响进行荷载组合。
另外，在LRFD法和ASD法中当考虑偶然事件时，根据ASCE/SEI7-10增加了一些额
外的荷载组合，当业主或规定要求验算结构构件在偶然事件（比如火灾、爆炸、汽车撞击）下的强度和稳定时，应考虑以下组合：(0.9或1.2)D+Ak+0.5L+0.2S，偶然事件发生后残余抵抗能力可以通过以下组合验算：(0.9或1.2)D+ 0.5L+0.2(Lr或S或R)。
4. 承载力验算
4.1 轴拉杆件验算
轴拉杆件应满足：
????≤?????? 当采用LRFD法验算时 ????≤????/?? 当采用ASD法验算时
????取为毛截面受拉屈服承载力和净截面受拉破裂承载力的较小值。 (a)对于毛截面受拉屈服承载力计算
Pn?FyAg
(b)对于净截面受拉断裂承载力计算
Pn?FuAe
????=??????
其中，????为毛截面面积，????为净截面，????为有效净面积面积。??为剪力滞后系数。????为材料的极限抗拉强度。
说明：软件将毛截面面积与净截面系数和剪力滞后系数连乘得到有效净截面。
4.2 轴压杆件验算 4.2.1 压杆截面分类
根据翼缘、腹板板件的宽厚比，可分为非薄柔型（nonslender）和薄柔型（slender）。对于不同的截面分类，ANSI/AISC 360给出了不同的承载力计算公式。
表4.2.1a 受压截面翼缘分类
项次 构件描述 比值 宽厚比限值λr（非薄柔截例子 11
20304美国规范 面和薄柔截面） 轧制H型钢 b/t 1 槽钢 T型截面 0.56E Fy 2 焊接工字钢 b/t 0.64kcE Fy 单角钢 3 双拼角钢(有间隙) 其他翼缘 4 T型截面的腹板 d/t b/t 0.45E Fy 0.75E Fy 注：其中第2项中的kc?4/h/tw，且0.35≤kc≤0.76。
表4.2.1b 受压截面腹板分类 宽厚比限值λr 项次 构件描述 宽厚比 （非薄柔截面和薄柔截面） 例子 轧制工字钢 1 槽钢 h/tw 1.49E FyE Fy 2 所有其他腹板 b/t 1.49 3 圆管截面 D/t 0.11E Fy
4.2.2 有效长度
软件采用ANSI/AISC 360附录7给出的有效长度法确定受压杆件的有效长度。
????=????
式中，K为有效长度系数，L为构件侧向支撑间的距离。
4.2.3 受压承载力验算
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------12
20304美国规范 轴压杆件应满足：
????≤???????? 当采用LRFD法验算时 ????≤????/???? 当采用ASD法验算时
????为杆件的抗压承载力，按下式计算：
????=??????????，截面不含薄柔板件 ????=??????????，截面含薄柔板件
其中，??????分别按弯曲屈曲（FB）、扭转屈曲/弯扭屈曲（TB/FTB）承载力的较小值。
含薄柔板件的截面还需要考虑局部屈曲（LB）。考虑方法为采用有效面积????计算弯曲屈曲（FB）、扭转屈曲/弯扭屈曲（TB/FTB）承载力。????取为截面中所有板件的有效面积之和，详见ANSI/AISC 360第E7节。
Fcr采用ANSI/AISC 360公式(E3-2)、(E3-3)计算。Fcr计算公式中的弹性屈曲应力Fe对于弯曲屈曲（FB）、扭转屈曲/弯扭屈曲（TB/FTB）采用不同公式。
表4.2.2弹性屈曲应力????的计算公式
截面描述 双轴对称截面 单轴对称截面 无对称轴截面 (E3-4) 弯曲屈曲(FB) (E4-2) (E4-3) (E4-4) 扭转屈曲/弯扭屈曲(TB/FTB) 当扭转无支撑长度≤侧向无支撑长度，不计算此项。 若单角钢的b/t ≤0.71√??/????，不计算此项。 说明：扭转无支撑长度????=??????，其中????由用户自定义。
4.3 纯弯杆件验算 4.3.1 受弯截面分类
对于受弯截面，根据翼缘、腹板板件的宽厚比，可分为厚实型（compact）、非厚实型（noncompact）和薄柔型（slender）。对于不同的截面分类，ANSI/AISC 360给出了不同的承载力计算公式。
表4.1.1a 受弯截面翼缘分类 宽厚比限值（非薄柔截面 比项次 构件描述 值 非厚实截面 薄柔截面 13
λp厚实截面/ λr非厚实截面/例子 20304美国规范 轧制H形钢 槽钢 1 T型截面 双拼槽钢 b/t 0.38E Fy1.0E Fy 2 焊接工字钢 b/t 0.38E FyE FyE Fy0.95kcE FL 3 单角钢 b/t 0.540.91E Fy 4 T型截面的腹板 d/t 0.841.52E Fy 说明：
1.第2项中，????=??/√??/????，且0.35≤kc≤0.76；
2.第2项中，当S3t/S3c≥0.7，FL=0.7Fy；当S3t/S3c<0.7，FL= Fy S3t/S3c≥0.5Fy。ANSI/AISC 360中S代表截面的弹性截面模量，S3t为受拉边缘的截面模量，S3c为截面受压边缘的截面模量，Fy为屈服强度。
表4.2.1b 受弯截面腹板分类 宽厚比限值 项次 构件 宽厚比 描述 非厚实截面 对称工字1 形截面 槽钢 单轴对称hc/t 2 工字形截 λp厚实截面/ λr非厚实截面/薄柔截面 例子 h/tw 3.76E Fy5.70E Fy hcEhpFy M(0.54p?0.09)2My??r5.70E Fy面 箱型截面3 腹板 h/t 2.42E Fy5.70E Fy ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------14
20304美国规范 4 圆管截面 D/t 0.07E Fy0.31E Fy 箱型截面5 翼缘 b/t 1.12E Fy1.49E Fy 说明：第2项中，My=FyS3c，Mp=FyZ3。Z3为截面绕3轴的塑性截面模量。图中ENA为弹性中和轴，PNA为塑性中和轴。
4.3.2 受弯承载力验算
受弯杆件应满足：
????≤???????? 当采用LRFD法验算时 ????≤????/???? 当采用ASD法验算时
????取为截面受弯承载力。
受弯承载力计算项包括：屈服（Y）、侧向扭转屈曲（LTB）、受压翼缘屈服（CFY）、受拉翼缘屈服（TFY）、受压翼缘局部屈曲（CFLB）、翼缘局部屈曲（FLB）、腹板局部屈曲（WLB）、局部屈曲（LB）。根据截面的形状和弯矩所在平面，验算项各不相同。????取为所有所需计算向的最小值。 （1） 对称工字钢
对称工字钢的3轴平面内承受弯矩时，其抗弯承载力计算需根据截面类型不同，选择ANSI/AISC 360第F2-F5章的内容进行计算。
表4.3.2a 对称工字钢绕3轴受弯承载力计算项及规范公式
截面类型 Y 腹板 翼缘 厚实 厚实 非厚实 薄柔 厚实 非厚实 非厚实 薄柔 厚实 薄柔 非厚实 - Lp
(F4-1) - - (F3-1) (F3-2) - (F4-13) (F4-14) - LTB CFY CFLB
3D3S design v2020-20304美国规范
