做鋼結構的往往會聽到諸如“國標”、“美標”、“歐標”等稱呼，它們分別代表著執行的是“中國標準”、“美國標準”、“歐洲標準”。對於經常做鋼結構出口項目的三維鋼構來說，這幾種標準都是經常被用到的。尤其是三維鋼構的太陽能支架——長期與美國光伏行業排名前三的公司長期合作。憑藉多年鋼結構出口經驗，三維鋼構今天就和大家一起來交流一下美標鋼結構設計的那些事兒！
首先介紹的就是關於單位的換算問題，我們目前採用的是“國際單位制”，而“美標”仍然延續“英制單位”，這似乎讓人難以理解，但事實就是這樣，單位制不僅是表面上的換算的問題，而是滲透到了整個體系習慣，比如型鋼的系列規格尺寸，比如規範中涉及到的某些尺寸的條款，還比如我們所熟知的像“7.85”這樣熟悉的數值在“美標”中又是多少呢？下面將列出鋼結構專業中常常用到的單位換算以及一些常量數值。
[長度單位]
in.（英寸）
ft.（英尺）
yd.（碼）
mi.（英里）
1 in. = 25.4 mm // 1 mm = 0.03937 in.
1 ft. = 0.3048 m =304.8 mm // 1 m = 3.28084 ft.
1 yd. = 3 ft.
1 mi. = 5280 ft.
[力的單位]
kips（千磅）
lb（磅）
1 kips = 4.448 KN = 453.592 kg
1 lb = 4.448 N = 453.592 g
1 KN = 0.2248 kips
[力矩單位]
1 ft.-kips = 1.356 KN-m
1 KN-m = 0.7376 ft.-kips
[分佈荷載單位]
psf （lb/ft2）
1 kips/ft = 14.59 KN/m
1 kips/ft2 = 47.88 KN/m2
1 KN/m = 0.06852 kips/ft
1 KN/m2 = 0.02089 kips/ft2
1 psf = 47.88 N/m2
[應力單位]
1 ksi = 6.895 MPa
1 Mpa = 0.145 ksi
[精度控制]
1、荷載：1 psf；10 lb/ft.；100-lb
2、跨度，長度：0.1 ft.
3、反力：0.1 kips
4、力矩：0.1 ft-kips
[一些常量]
鋼材E = 29000 kips/in.2
容重 = 490 lb/ft2
其次是要提到是“美國鋼結構協會AISC”（The American Institute of Steel Construction），由其頒佈的兩套規範，或者說是兩種設計鋼結構的方法最為常用：
“容許應力法ASD”（allowable stress design）;
“荷載抗力系數法 LRFD”(The Load and Resistance Factor Design).
後者有替代前者的趨勢，而且都有很多個時期的版本，2005年AISC將它們合在一起。
從上述的兩個公式看似乎大同小異，但在真正的實施上，對各類構件設計，採用不同的方法，或者說是規範，安全係數及抗力系數的取值是有不同規定的。
尤其在計算設計值時，還有荷載的組合以及組合係數的取值問題。
常用的荷載組合可根據“美國土木工程師學會ASCE”（American Society of Civil Engineers）之“結構工程協會SEI”（Structural Engineering Institute）的一個規範：“建築物及其他結構的最小設計荷載”。（ASCE/SEI 7-05）
這就相當於我們常用的《荷載規範》
先定義一下符號：
D：恆載
F：流體荷載
H：側向土壓力，水壓力等
L：活荷載
Lr：屋面活荷載
S：雪荷載
R：雨水荷載
T：自應力荷載
W：風荷載
Wi：同時考慮裹冰荷載時的風荷載
E：地震荷載
Fa：洪水荷載
Di：裹冰荷載
規範指出：
ASD設計，荷載基本組合需要考慮：
D + F
D + H + F + L +T
D + H + F + (L r 或S或R)
D + H + F + 0.75(L +T) + 0.75(L r 或S或R)
D + H + F + (W 或0.7E)
D + H + F + 0.75(W 或0.7E) + 0.75L + 0.75(L r 或S或R)
0.6D + W + H
0.6D + 0.7E + H
在某些洪水經常氾濫區域，需要考慮洪水荷載Fa，具體在上面（5）、（6）、（7）式中加入一項1.5Fa（非湖海岸邊的地區為0.75Fa），而且式中涉及到的E要設為0。
在需要考慮裹冰荷載時，上面（2）式中加上0.7Di；（3）式中的(L r 或S或R)用0.7Di + 0.7Wi + S來替換；（7）式中的W用0.7Di + 0.7Wi來替換。
LRFD設計，荷載基本組合需要考慮：
1.4（D + F）
1.2（D + F +T）+ 1.6（L r 或S或R）+ 0.5(L r 或S或R)
1.2D + 1.6（L r 或S或R）+ (L 或0.8W)
1.2D + 1.6W + L + 0.5(L r 或S或R)
1.2D + 1.0E + L + 0.2S
0.9D + 1.6W + 1.6H
0.9D + 1.0E + 1.6H
（3）、（4）、（5）式中的L的組合係數在某些均布活載不大於100psf的地方可以取0.5。（6）、（7）式中，當H的作用抵消了W和E的作用時，其組合係數應取0。
在某些洪水經常氾濫區域，需要考慮洪水荷載Fa，具體在上面（4）、（6）式中加入一項2.0Fa（非湖海岸邊的地區為1.0Fa，但是1.6W要變為0.8W）。
在需要考慮裹冰荷載時，上面（2）式中0.5(L r 或S或R)用0.2Di + 0.5S來替換；（4）式中的1.6W + 0.5(L r 或S或R)用Di + Wi + 0.5S來替換；（6）式中的1.6W用Di +Wi來替換。
每種荷載在取值上的考慮在上述的“建築物及其他結構的最小設計荷載”。（ASCE/SEI 7-05）中均有細緻的交待。
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