國外工程往往采用歐標、美標進行設(shè)計。由于國外規(guī)范體系龐雜、涉及面廣，且對于外語水平有一定要求，所以對國內(nèi)工程師學(xué)習(xí)和使用帶來了一定困難。  

本文將對美國建筑規(guī)范體系進行簡介，我們后續(xù)將推出美標鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計、美標混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的教程。  

1 荷載規(guī)范  

美國荷載規(guī)范由美國土木工程師學(xué)會負責(zé)編寫。(AmericanSocietyofCivilEngineers，ASCE)，荷載規(guī)范編號為ASCE-7。  

荷載規(guī)范ASCE-7要求生成以下荷載組合：  

結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計強度應(yīng)大于上述所有組合的最大值。與我國規(guī)范一樣，各類荷載作用的分項系數(shù)和組合系數(shù)的取值基于概率論可靠指標。  

可以看到，美標的恒荷載、活荷載的分項系數(shù)要比我國大一些。

2 混凝土設(shè)計規(guī)范  

美國混凝土設(shè)計規(guī)范由美國混凝土協(xié)會(AmericanConcreteInstitute，ACI)負責(zé)，用于建筑工程領(lǐng)域的是ACI318。  

在對混凝土結(jié)構(gòu)進行設(shè)計時，荷載組合、分項系數(shù)應(yīng)根據(jù)ACI318確定。  

在材料方面，美國混凝土強度按圓柱體試件(6英寸x12英寸)確定，而我國規(guī)范按立方體試件確定。美標混凝土標號通常有以下幾種：  

f'c=3000psi

f'c=4000psi

f'c=5000psi

f'c=6000psi

f'c是圓柱體的抗壓強度。psi是英制單位，磅/平方英寸，與公制單位換算如下：  

1psi≈0.006895MPa

這一點與我國混凝土規(guī)范不同，我國通過立方體試件的抗壓強度標準值fcu,k給出了不同等級的混凝土。  

美標需要在不同受力狀態(tài)下，對抗壓強度進行不同程度的折減。可以認為美標要求在不同受力狀態(tài)下，材料的強度設(shè)計值不同，這一點也和我國不同。  

對C60以下的混凝土，圓柱體的抗壓強度f'c與立方體抗壓強度標準值fcu,k之間可按下式換算：  

當強度等級超過C60以后，f'c和fcu,k之間的比值會提高。對于C60的混凝土，比值為0.833；對于C70的混凝土，比值為0.857；對于C80的混凝土，比值為0.875。  

混凝土的受壓應(yīng)變-曲線是一曲線，我國取曲線原點切線模量作為混凝土的彈性模量；美標取0.45倍抗壓強度對應(yīng)割線模量作為混凝土的彈性模量。  

在進行構(gòu)件的設(shè)計時，應(yīng)滿足  

設(shè)計承載力≥所需承載力

其中，?為名義承載力折減系數(shù)，Sn為名義承載力，Ur為所需承載力。名義承載力折減系數(shù)可以按照ACI318的9.3節(jié)取值。  

需要注意的是，ACI318中并沒有地震調(diào)整系數(shù)。對于有地震作用效應(yīng)參與的荷載組合，ACI318不需要再對承載力進行進一步調(diào)整。  

在進行截面配筋計算時，美標對于混凝土最小保護層的厚度要求要比國標大很多，相同條件的截面尺寸使用國標和使用美標計算得到的配筋會相差很多。  

美標混凝土截面的具體計算假定與我國類似，基于平截面假定，承載能力極限狀態(tài)計算時不考慮混凝土抗拉強度，截面上不均勻應(yīng)力簡化為矩形分布等。  

3 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范  

美國鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范由美國鋼結(jié)構(gòu)學(xué)會編制。  

AmericanInstituteofSteelConstruction，AISC  

用于建筑工程領(lǐng)域的是AISC360。  

AISC360除了分項系數(shù)設(shè)計法(荷載抗力系數(shù)法，LRFD)以外，還提供了容許應(yīng)力法(ASD)。  

在鋼構(gòu)件穩(wěn)定性設(shè)計方面，美標也提供了以下方法：直接分析法、二階分析法和長度系數(shù)法。但和國標區(qū)別較大。  

在使用美標的直接分析法時，需要對結(jié)構(gòu)整體設(shè)置初始缺陷、將構(gòu)件的計算長度系數(shù)設(shè)置為1.0、靜力分析時考慮幾何非線性；除此以外，還需要對結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的剛度進行折減。  

需要注意的是，該方法并不是國標的直接分析法。國標的直接分析法還需要設(shè)置構(gòu)件的局部初始缺陷，完全擺脫了長度系數(shù)的限制。美標的直接分析法更接近國標的二階P-Δ法。  

在進行美標軸心受壓構(gòu)件計算時，應(yīng)取彎曲屈曲、彎扭屈曲和扭轉(zhuǎn)屈曲承載力三者中的最小值作為其軸心受壓承載力。彎曲屈曲承載力與國標計算方法類似，通過長細比λ確定穩(wěn)定系數(shù)φ；彎扭屈曲和扭轉(zhuǎn)屈曲需按照穩(wěn)定理論計算。  

在進行抗彎構(gòu)件計算時，美標將截面分為三類：緊湊型、非緊湊型、細長型。這三類截面與國標中的截面等級類似。  

緊湊型截面可以允許全截面塑性，不會發(fā)生局部屈曲，將塑性承載力作為截面抗彎承載力；非緊湊型截面允許部分進入塑性；取折減后的塑性承載力作為截面抗彎承載力；細長型截面取彈性承載力作為截面抗彎承載力。  

在進行構(gòu)件抗剪承載力計算時，美標采用了簡化公式進行計算；國標采用材料力學(xué)的解析公式進行計算。  

在進行構(gòu)件抗扭驗算時，國標并未給出計算方法，一般通過構(gòu)造措施限制構(gòu)件受扭；美標給出了單純受扭、拉壓彎剪扭的復(fù)合計算公式。同時指出，對于受扭的開口截面桿件，其穩(wěn)定性應(yīng)通過有限元計算來保證。