10-I.1 适用范围
CivilFEM中依据AISC-ASD钢结构规范（1989年第9版）进行的钢结构验算，适用于由轧制型钢或组合截面构成、在三维空间内承受拉力、压弯和弯扭作用的结构验算。
CivilFEM执行的计算符合AISC-ASD（Allowable Stress Design）的规定，具体如下：
|
B |
尺寸设计要求 |
|
D |
受拉构件。 |
|
E |
柱及其他受压构件。 |
|
F |
梁及其他受弯构件。 |
|
G |
细长腹板构件。 |
|
H |
承受多种应力组合及 扭转作用的构件。 |
10-I.2 涵盖的验算类型
通过 CivilFEM 可进行以下 类型的分析和验算：
· 承受以下作用的截面验算：
- 受拉 ASD apt. D
- 受弯 ASD apt. F
- 剪切力 ASD apt. F
- 压弯 ASD H-1节
- 拉弯 ASD H-2节
· 屈曲验算：
- 受压弯作用构件 ASD E-2节
- 受弯扭作用构件 ASD E-3节
10-I.3 支持的单元类型
CivilFEM 支持的单元类型包括以下 ANSYS 2D 和 3D 杆单元及梁单元：
2D 杆 LINK1
3D 杆 LINK8
3D 杆 LINK10
2D 梁 BEAM3
3D 梁 BEAM4
3D 梁 BEAM44
2D 梁截面 可变 BEAM54
3D 薄壁梁 BEAM24
3D 弹性管 PIPE16
3D 塑性管 PIPE20
3D 线性有限变形梁 BEAM188
3D 二次有限变形梁 BEAM189
此外，对于某些校核，还可以校核从二维或三维模型中提取的实体截面，其横截面被分类为“structural steel”类型。
10-I.4 支持的截面类型
CivilFEM中考虑的结构钢横截面可分类为：
- 程序型材库中包含的所有轧制型材（双T形、槽钢等） （参见型材库和命令 ~SSECLIB).
- 由双T形、槽钢或U形、单T形、箱形、等边和不等边角钢以及管材组装的型材（命令 ~SSECDMS).
- 由钢板定义的组装型材（命令 ~SSECPLT). 这些截面分类为 通用形状类型（通用截面).
- 来自实体截面的型材，其横截面被分类为“structural steel”（命令 ~SLDSEC). 这些截面分类为 通用形状类型（通用截面).
10-I.5 CivilFEM处理的数据和结果
CivilFEM处理以下数据和结果组，用于按照ASD进行校核：
· 截面相关数据：毛截面、净截面和有效截面的性质与尺寸，以及构成截面的钢板的特性和尺寸。
· 构件级属性（member properties）
· 材料属性。
· 作用于截面上的内力。
· 校核结果。
10-I.5.1 截面数据
ASD针对截面考虑以下数据集：
· 毛截面数据
· 净截面数据
· 有效截面数据
· 与截面类别及其组成钢板相关的数据。
毛截面数据对应于横截面的名义属性。
净截面仅考虑其面积，该面积通过从毛截面面积中扣除螺栓孔、铆钉孔和其他减重孔得到。此外，用户还必须注意，ASD规定用于计算参数AHOLES的直径大于实际直径。（计算得到的总面积通过命令的AHOLES参数输入 ~SECMDF).
有效截面数据以及与截面类别和钢板相关的数据，在按照规范B节规定进行校核的过程中获得。该节根据宽厚比及规定的限值，将钢截面分为三组：紧凑、非紧凑和细长。
ASD 模块以用户单位制下的毛截面数据以及 CivilFEM 轴或截面轴（视具体情况而定）作为输入数据。程序计算有效截面的数据及其类别相关数据，并将其以用户单位制以及 CivilFEM 轴或截面轴存储在 CivilFEM 结果文件中。所有这些数据均可使用以下命令进行列表显示和绘图：~PLLSSTL, ~PLCSEC3 y ~PRSTL.
下表汇总了 ASD 中使用的截面数据。
|
描述 |
数据 |
|
输入数据： 1.- 高度 2.- 腹板厚度 3.- 翼缘厚度 4.- 翼缘宽度 5.- 翼缘间距 6.- 腹板–翼缘圆角半径（轧制型材） 7.- 翼缘端部圆弧半径（轧制型材） 8.- 焊缝尺寸（焊接型材） 9.- 腹板–翼缘圆角或焊缝之间的距离 |
H Tw Tf B Hi r1 r2 a d |
|
输出数据： |
（无） |
II.- 毛截面数据
|
描述 |
数据 |
参考轴 |
|
输入数据： 1.- Y 方向高度 2.- Z 方向高度 3.- 截面面积 4.- 扭转惯性矩 5.- 弯曲惯性矩 6.- 离心惯性矩 7.- 弹性截面模量 8.- 塑性截面模量 9.- 回转半径 10.- 重心坐标 11.- 轮廓极限坐标
12.- 按 Y 和 Z 方向从重心到剪切中心的距离 13.- 翘曲模量 14.- 抗剪面积 15.- 抗扭截面模量 16.- 按 U、V 方向的弯曲惯性矩 17.- Y->U或Z->V角度 |
tky tkz A It Iyy, Izz Izy Wely, Welz Wply, Wplz iy, iz Ycdg, Zcdg Ymin, Ymax, Zmin, Zmax Yms, Zms Iw Yws, Zws Xwt Iuu, Ivv a |
CivilFEM CivilFEM
CivilFEM CivilFEM CivilFEM CivilFEM CivilFEM CivilFEM 截面 截面
截面
CivilFEM CivilFEM 主要 CivilFEM |
|
输出 数据： |
（无） |
|
III.- 净截面数据
|
说明 |
数据 |
|
输入数据： 1.- 毛截面面积 2.- 孔洞面积 |
Abruta Aholes |
|
输出数据： 1.- 截面面积 |
Aneta |
IV.- 有效截面数据
有效截面取决于截面几何形状，因此，对每个构件及其端部均计算一个有效截面。
|
说明 |
数据 |
|
输入数据： |
（无） |
|
输出数据： 1.- 折减系数 2.- 折减系数 3.- 折减系数 |
Q Qs Qa |
V.- 构成截面的板件相关数据
|
说明 |
数据 |
|
输入数据： 1.- 板件数量 2.- 板件类型：翼缘或腹板（相对于主弯曲轴） 3.- 端部连接类型：自由或固结 4.- 板件厚度 5.- 板件端部坐标（在截面轴上） |
N Pltype Cp1, Cp2 t Yp1, Yp2, Zp1, Zp2 |
|
输出数据： 1.- 类别 2.- 验算采用的弯曲轴 3.- 板件类别 4.- 点1处板件的折减系数 5.- 点2处板件的折减系数 6.- 受压类别 7.- 受弯类别 8.- 板件宽厚比（b/t） 9.- lp 受压 10.- lr 受压 11.- 板件受压类别 12.- lp 受弯 13.- lr 受弯 14.- 受弯类别 |
CLASS AXIS PC PF1 PF2 CLS_COMP CLS_FLEX RATIO LAMBDP_C LAMBDR_C CLASE_C LAMBDR_P LAMBDR_F CLASE_F |
10-I.5.2 属性 构件层级
采用ASD进行验算时，考虑下表所述的构件层级属性集。所有属性均以用户单位制并按 CivilFEM 轴存储在数据库中。 （命令的参数 L、Kxy、Kxz、Kz、CB、LB，~MEMBPRO).
表 10-I.5‑1 构件层级属性
|
描述 |
数据 |
截面 |
|
输入数据： 1.- 构件总长度（整体屈曲） 2.- 两个平面内的有效长度系数 3.- 弯扭屈曲的有效长度系数 4.- 与弯矩 My 梯度有关的系数
|
L Kxy,Kxz Kz
Cb
|
表C-C2.1 E3
F1.3 |
|
输出数据： 1.- 构件受压等级 2.- 构件受弯等级 |
CLS_COMP CLS_FLEX |
|
10-I.5.3 材料属性
按照AISC-ASD进行验算时，采用以下材料性能：
表 10-I.5‑2 材料属性
|
描述 |
属性 |
|
钢材屈服强度 |
Fy(th) |
|
极限应力 |
Fu(th) |
|
弹性模量 |
E |
|
系数 Poisson |
n |
|
横向变形模量 |
G |
E= 29000 ksi (en U.S.) ó 200 Gpa (en S.I.)
G= 11200 ksi (en U.S.) ó 77.2 Gpa (en S.I.)
适用于任何材料的默认值， 但用户可以修改这些值（user defined）。
10-I.5.4 力和弯矩
端部的力和力矩 从 CivilFEM 结果文件（.RCV 文件）中获取，适用于所荷载 步 y 子步 所选的子步。
表 10-I.5‑3 力 和力矩
|
力 和力矩 |
说明 |
|
|
轴力。 |
|
|
Y 向剪力。 |
|
|
Z 向剪力。 |
|
|
扭矩。 |
|
|
绕 Y 轴弯矩。 |
|
|
绕 Z 轴弯矩。 |
10-I.6 验算过程
验算过程的步骤如下：
a) 获取 CivilFEM 数据库中存储的与该单元对应的
材料属性，并计算验算所需的其余属性：
从 CivilFEM 数据库获取的属性：（命令 ~CFMP)
b) 获取与该单元对应的 截面数据。
c) 初始化 截面板件的折减系数以及用于确定类别的其他板件参数。
d) 根据作用类型对截面进行 专项验算。
e) 结果获取。CivilFEM 将单元每个端部的校核结果汇总到结果文件 .RCV 中的一个工况中，用户可通过命令指定工况编号来访问这些结果~CFSET.
各类校核对应章节中的表格描述了每种作用类型所对应的可用数据。
10-I.6.1 截面分类
钢截面分为塑性、非塑性或细长截面。要将截面分类为塑性截面，其翼缘必须与腹板连续连接，且受压构件的宽厚比不得超过以下限值lp（见 ASD 的表 B5.1）。如果一个或多个受压构件的该比值超过lp但不超过lr，则截面为非塑性截面。 最后，如果任何构件的该比值超过lr，（见 ASD 的表 B5.1），则截面将分类为细长截面。
因此，根据构件所受的作用为压缩、弯曲或压弯，规范规定了不同的 λ 值。
截面的分类取其所有板件中的最不利等级。因此，除无法分解且具有专用计算公式的管截面外，应对每个板件进行分类。分类时应考虑以下参数：
a) 构件长度：
除非另有说明，构件的长度（b 或 h）取板件长度（其两个端点之间的距离）。
b) 翼缘与腹板的区分：
在需要区分翼缘和腹板的情况下，应遵循以下准则：
根据弯曲轴对截面板件进行校核。板件的 Pty 和 Ptz 字段表示其为翼缘、腹板或未定义，具体取决于相应的轴。若未定义，则按以下准则将其分类为翼缘或腹板：如果 |Dy|<|Dz|（端点坐标增量）且弯曲发生在 Y 轴，则视为腹板，否则视为翼缘。对于 Z 轴弯曲则相反。
· 组合截面或轧制截面:
双 T 形和 C 形截面：
板件 h 的长度取截面尺寸中的 d 值。
箱形截面：
取长度为箱形截面的宽度减去三倍厚度。
10-I.6.1.1 受压构件
要进行受压验算，首先需要确定该特定单元是否已加劲，即是否与相邻单元连接，还是处于自由状态。
- 连接单元，即两端均为“fixed”的板件
- 圆管截面
- 箱形截面
- 一端或两端未连接的单元，即两端均为自由端，或一端为自由端、另一端为固定端的板件。
- L形截面
- T形截面的腹板下端
10-I.6.1.2 受弯构件
由于受弯验算仅适用于非常特定的截面，因此各类截面的宽厚比分别规定如下：
· 双T形和C形截面：
轧制截面的翼缘：
组合截面的翼缘：
其中 
为材料的屈服强度，系数Kc按下式计算：
适用于
轧制型材
适用于
翼缘间高度与腹板厚度之比为的组合型材 
当翼缘间高度与腹板厚度之比
腹板：程序根据用户指定的主轴区分翼缘和腹板。
如果满足：
fa 是 YZ 平面内轴力对应的应力
· 圆管截面：
· 箱形截面：
箱形截面的翼缘：
腹板：程序根据用户指定的主导轴区分翼缘和腹板。
如果满足：
fa 是 YZ 平面内轴力对应的应力
· T 形截面：
Pie:
翼缘：
10-I.6.2 受拉构件验算
将按照AISC-ASD规范D章的规定进行受拉验算。验算针对所选构件的每个端部以及横截面为结构钢的实体截面进行。轴力必须为正值（若为负值，则不处理该构件）。
10-I.6.2.1 受拉许用应力计算
受拉许用应力的确定应满足其不超过 
对应于毛截面的值，也不超过 
对应于有效净截面的值，即扣除孔洞（如有）后的截面值；为此，假定有效净截面为毛截面的 75%。
长细比存储在 CivilFEM 参数 slend.
10-I.6.2.2 AISC-ASD准则的计算
总准则通过将毛截面上轴力对应的应力除以最大许用应力得到一个值 该值作为参数 CRT_TOT 存储在 CivilFEM 结果文件中。从规范角度看，只有该值处于 0.0 至 1.0 之间时，构件才被视为有效 AISC-ASD，即必须满足比较应力小于钢材的计算强度.
其中 
是
根据毛截面轴力确定的应力：
10-I.6.3 受压构件验算
在CivilFEM中，对受压构件的验算针对所选构件的每个端部以及横截面为结构钢的实体截面进行。根据AISC-ASD规范E章和附录B的规定，受压构件验算包括以下验算项目，具体取决于是否进行弯扭屈曲验算：
10-I.6.3.1 弯曲屈曲受压
此类验算既可用于紧凑截面，也可用于非紧凑截面或细长截面。
AISC-ASD规范针对受压构件屈曲提出的方程如下：
· 计算 值 KL/r 其定义为可能的最大细长比， 其中 K 有效长度系数， L 杆件长度，r 相应的 回转半径：
· 计算 Cc':
当比值 KL/r 小于 Cc' 受压许用应力为：
(A-B5-11)
当比值 KL/r 大于 Cc' 受压许用应力为：
(A-B5-12)
细长比保存在 CivilFEM 参数 slend.
应力形状系数Q将在下一章中显示。
应力折减系数
AISC-ASD规范（附录 B） 会降低当存在局部屈曲可能性时，截面的有效性通过所谓的形状系数来表示。该形状系数Q由两项组成：
对于塑性截面和非塑性截面，Q 系数为 1。但是，对于细长截面，Q 值有特定的计算程序。
对于未加劲板件（两端均无约束），计算Qs；对于加劲板件（两端均有约束），计算 Qa。如果不属于上述任何一种情况，则取值为 1。
a) 计算Qs
如果存在多个自由板件，则取其中最大的 Qs。程序按以下顺序检查受压细长截面：
· 角钢： 宽厚比取受压构件翼缘的较大尺寸与构件厚度之比：
|
Si |
|
|
|
Si |
|
|
|
Si |
|
|
始终取：
t 角钢厚度
b 受压构件的较大尺寸
· T 形截面的翼缘
|
Si |
|
|
|
Si |
|
|
|
Si |
|
|
· 双 T 形截面和槽钢
|
Si |
|
|
|
Si |
|
|
|
Si |
|
|
· 其余 截面
(A-B5.2c)
始终取：
翼缘
厚度
翼缘的总长度
根据
10-G6.1.2 中的计算结果
b) 计算 Qa
下面计算腹板局部屈曲的
抗力折减系数 
由
有效面积与型材总面积之比给出：
- Si:
取
- 否则:
有效 腹板高度：
对于 双T形和槽形截面：
(A-B5-8)
对于 箱形截面：
(A-B5-7)
有效面积：
如可验证， 由于 f 板件中的应力，而该应力又取决于有效面积，因此必须进行一个 过程 迭代计算以确定 前 在本 应用中，通过第一次近似计算，取应力值为：
对于其余截
面，取
最后，根据
,
由方程式得到 FA(A-B5-11) y (A-B5-12).
10-I.6.3.2 长细比
受压构件的最大长细比KL/r将被计算并保存为参数slend.
此外，对于简单T形和槽形U形截面，还必须满足表A-B5.1中的比例要求。如果不满足，则参数 slend 取值为 2.0E50。
表 10-I.6‑1 T 形和槽形截面的最大尺寸比例 (A-B5.1)
|
截面的 形状 |
翼缘宽度／截面高度比 |
翼缘厚度与 腹板厚度之比 |
|
板材焊接槽钢 |
|
|
|
轧制槽钢 |
|
|
|
板材焊接 T 形钢 |
|
|
|
轧制 T 形钢 |
|
|
10-I.6.3.3 AISC-ASD准则计算
总判定值通过将按毛截面轴力计算的应力除以最大容许应力，得到一个 值该值作为参数 CRT_TOT 存储在 CivilFEM 结果文件中。要使该单元从规范角度被视为有效，该值应 介于 0.0 和 1.0 之间 AISC-ASD, 即必须满足比较应力小于钢材的设计强度.
（无弯扭屈曲）
其中，fa 是毛截面轴力产生的应力：
作为一种替代方案，输出结果将写入 CivilFEM 结果文件 (.RCV)。
10-I.6.3.4 弯扭屈曲压缩
此类验算既可用于密实截面，也可用于非密实截面或细长截面。
尽管规范认为弯扭屈曲破坏在轧制型钢中并不常见，但如果型钢包含非常薄的构件，也可能发生这种破坏。可采用LRFD规范（AISC 1986）附录E3确定弯扭屈曲的影响。弹性屈曲承载力Fe可直接通过LRFD附录E3中的公式求得。有效长细比 
将由 po 给出r:
(C-E2-2)
扭转或弯扭临界弹性屈曲应力Fe 计算为下列三次方程的最小解，其中已对轴进行了置换，以使其适用于 CivilFEM 的法向轴：
(LRFD A-E3-7)
其中：
|
Kz |
扭转屈曲 有效长度系数 |
|
G |
剪切模量 (MPa). |
|
k.o. |
翘曲常数 (mm6). |
|
J |
扭转常数 (mm4). |
|
i.e., i.e. |
相对于主轴的 惯性矩 (mm4). |
|
x0,y0 |
C相对于形心的剪切中心 坐标 (mm). |
其中：
|
A |
构件的横截面面积。 |
|
l |
约束之间的长度。 |
|
Kxy, Kxz |
z 和 y 方向的有效长度系数。 |
|
ry, rz |
沿主轴的回转半径。 |
|
|
相对于剪切应力中心的极回转半径。 |
本公式采用 CivilFEM 的主轴。 如果 CivilFEM 的轴为主轴±5º 六十进制度，则 Ky 和 Kz 分别取自 CivilFEM 的 Y 轴和 Z 轴。否则（例如，对于角钢），将取主轴 U 和 V，其中 U 为惯性矩较大的轴。
扭转惯性矩（CivilFEM 中的 Ixx，ASD 公式中的 J）针对 CivilFEM 截面进行计算，但不针对导入截面计算，因此用户必须在力学属性中输入此参数。
对于紧凑截面和非紧凑截面，Q 系数为 1。 但是，对于细长截面，Q 的取值有专门的计算方法。该方法与前面已详细说明的方法相同。
确定弹性屈曲承载力后Fe 可以得到有效长细比 le 并利用表达式（A-B5-11）和（A-B5-12）计算允许压缩承载力 FA，考虑弯扭屈曲.
10-I.6.3.5 AISC-ASD准则计算
总准则值通过将按毛截面面积轴力计算的应力除以最大允许应力得到，所得值将作为参数 CRT_TOT 存储在 CivilFEM 的结果文件中。要使该单元从规范角度被视为有效，该值必须介于 0.0 和 1.0 之间AISC-ASD, 即 比较应力必须小于钢材的计算承载力.
（有弯扭屈曲）
其中 
为按毛截面轴力确定的应力：
输出结果也可作为替代方案写入 CivilFEM 结果文件 (.RCV)。
10-I.6.4 受弯构件验算
F章仅适用于承受弯矩和剪力的紧凑及非紧凑截面。G章专门适用于 腹板细长的构件。
10-I.6.4.1 双T形和槽形截面中的允许最大应力
10-I.6.4.1.1 强轴 弯曲
首先对截面进行验算，以检查其是否满足表 B5.1 中规定的紧凑截面要求 受压构件的宽厚比限值。 对于当前截面，这些要求归纳为翼缘紧凑和腹板 紧凑条件；根据型材是轧制型材还是焊接组合型材，这些条件有所不同，正如 本节第 5 点所述。 此外，F1.1 节 紧凑截面构件 规定了一项验算：无侧向支撑的自由长度（称为 Lb 必须小于 Le 应取以下两个值中的较小值：
(F1-2)
其中：
|
bf |
翼缘总宽度。 |
|
d |
总高度。 |
|
Af |
翼缘面积。 |
a) 无侧向支撑自由长度小于 Lc 的截面
具有紧凑截面的构件。 只要翼缘和腹板均满足紧凑性条件，以及 F1.1 条中规定的条件 (F1-2)，截面即可在不发生任何屈曲的情况下达到塑性弯矩，因此其承载力可提高至 10%，故取以下值作为许用应力：
(F1-1)
具有非紧凑截面的构件。 当满足条件 (F1-2) 但腹板为非紧凑时，截面可以在不存在稳定性问题的情况下达到弹性弯矩，故取以下值作为许用应力：
(F1-5)
该值应乘以折减系数 Qs, 因此：
当满足条件 (F1-2)，但翼缘为非紧凑或纤细时，取以下值作为许用应力：
- 对于 轧制截面：
(F1-3)
- 对于 焊接截面：
(F1-4)
以及系数 Kc 按以下方式计算：
Si 
因此
Si 
因此 
无侧向支撑的自由长度大于 Lc 的截面
如果不满足 F1.1 节中规定的条件，无论截面是紧凑截面还是非紧凑截面，弯曲许用应力均应根据以下公式确定：
Si
因此
Si
因此
Si
因此 
其中：
|
rt |
回转半径
对于受压截面（受压翼缘加上受压腹板的三分之一），取腹板平面轴： 其中，Af 为一个翼缘的面积，Aw 为腹板的 面积。受压腹板三分之一部分的惯性矩忽略不计。
|
|
Cb |
其中 M1 构件两个端部弯矩中 较小的一个，以及M2 较大的一个。
|
精确计算 需要修改系数Cb ，使其取决于每根杆件的应力 以及每种计算工况。
然而，AISC-ASD规范指出，可以采用 保守地采用一个值为Cb=1.0. 基于 这一表述，将其取为常数。
可使用命令更改此值~MEMBPRO.
b) 容许应力折减。
当受弯构件的腹板 发生屈曲时，腹板承担的部分应力会转移到翼缘。因此，受压翼缘中的正应力 将大于按名义值计算的应力，所以为避免发生侧向屈曲破坏，这些应力必须 予以折减。
当满足以下条件时：
弯曲许用应力不得超过以下数值：
(G2-1)
其中：
（混合梁）
（非混合梁）
在这种情况下，
取为 1.0，因为 CivilFEM 目前不处理混合梁。
10-I.6.4.1.2 弱轴 弯曲
紧凑截面构件。对于双对称截面， 例如具有紧凑截面的工字形截面， 其许用应力可按下式计算：
(F2-1)
由于紧凑工字形截面具有较高的绕强轴方向的侧向屈曲刚度，因此允许采用该应力。
非紧凑截面构件。对于其余非紧凑截面，弯曲许用应力为：
(F2-3)
如果不满足非紧凑截面条件，则弯曲许用应力为 弯曲 将由下式给出：
对于 U形槽截面，最大允许应力为
(F2-2)
10-I.6.4.2 圆管截面的最大允许应力
对于紧凑截面：
(F3-1)
对于非紧凑截面：
(F3-3)
10-I.6.4.3 单T形截面的最大允许应力
10-I.6.4.3.1 弯曲 强轴
与双T形截面相同，F1.1 条款 具有紧凑截面的构件 规定了一项验算：无侧向支撑的 自由长度，称为 Lb 应 小于 Le 应取以下两个数值中的较小者：
(F1-2)
其中：
|
bf |
翼缘总宽度。 |
|
d |
总高度。 |
|
Af |
翼缘面积。 |
a) 侧向无支撑自由长度小于 Lc 的截面
具有紧凑截面的构件。 只要翼缘和腹板均满足紧凑性条件，以及 F1.1 条中规定的条件 (F1-2)，截面即可达到塑性弯矩而不会发生屈曲，因此其承载力最多可提高 10%，故取以下数值作为许用应力：
(F1-1)
具有非紧凑截面的构件。 如果满足条件 (F1-2)，但腹板为非紧凑，则截面可在无稳定性问题的情况下达到弹性弯矩，许用应力取为：
(F1-5)
其必须乘以折减系数 Qs, 因此：
b) 侧向无支撑自由长度大于 Lc 的截面
如果不满足 F1.1 节中规定的条件，而不论截面是否为 紧凑或非紧凑截面，弯曲许用应力应根据以下方程确定：
Si
则
Si
则
Si
则
c) 许用应力折减（G章）
当受弯构件的腹板发生屈曲时，腹板所承受的部分应力将传递至翼缘。这样，受压翼缘中的正应力将大于按名义值计算的应力，因此为避免发生侧向屈曲破坏，这些应力必须予以折减。
当满足以下条件时：
弯曲许用应力不得超过以下数值：
(G2-1)
参数Qs ,Cb,rt , RPG 和 RE已在前文定义。
10-I.6.4.3.2 弱轴 弯曲
对于不满足F2.1节条件的截面，即非双对称截面或非紧凑截面，其许用应力可按下式计算：
(F2-2)
10-I.6.4.4 箱形截面的最大许用应力
对于绕任一主轴弯曲、截面紧凑的杆件，即满足 B5 节所述 条件，且翼缘与腹板连续连接时， 许用应力为：
(F3-1)
如果杆件不满足 B5 节的紧凑性 条件，则许用应力为：
(F3-3)
当受弯构件的腹板发生屈曲时，腹板 承受的部分应力将传递给翼缘。因此，受压翼缘中的正应力 将大于按名义值计算的应力，因而为避免发生侧向屈曲破坏，这些应力必须 予以降低。
当满足下式时：
弯曲许用应力不得 超过下列值：
(G2-1)
参数 RPG 和 RE已在前文 定义。
10-I.6.4.5 角钢截面的最大许用应力
AISC-ASD规范针对角形截面设有专门章节（5-303）。允许应力根据弯曲主轴进行计算。
允许应力受局部屈曲和侧扭屈曲极限状态中较小允许值的限制。
10-I.6.4.5.1 局部 屈曲
为防止角钢翼缘尖端处于受压状态时发生 局部屈曲,
Si 
则
(5-1a)
Si 
则
(5-1b)
Si 
则
(5-1c)
其中：
b 受压角钢翼缘的总宽度。
t 所考虑角钢翼缘的厚度。
Q 由公式 (4-3a)、 (b) 和 (c) 给出的折减系数
如果角钢翼缘的尖端处于受压状态，则应将角钢翼缘 视为受压，在这种情况下，应采用计算得到的该翼缘尖端处的 应力。
对于受拉:
(5-2)
10-I.6.4.5.2 侧扭屈曲
为防止侧扭屈曲，最大压应力不得超过：
Si 
则
(5-3a)
Si 
则
(5-3b)
其中 
es la 弹性侧扭屈曲应力。
a) 弯曲强轴
(5-6)
其中：
|
IUU |
主轴强惯性矩。 |
|
IVV |
主轴弱惯性矩。 |
|
WU |
截面模量，翼缘端部受压时的截面模量。 |
|
rV |
弱主轴的回转半径。 |
|
βU |
|
|
v0 |
沿轴线的坐标V 剪切中心相对于形心的坐标。 |
b) 弯曲弱轴
按局部屈曲（10-G.6.4.5.1）的相同方式进行。
10-I.6.4.6 AISC-ASD准则计算
总判定 作为参数 CRT_TOT 存储在 CivilFEM 结果文件中。 该值必须介于 0.0 和 1.0 之间，元素才可根据规范视为有效，AISC-ASD，即必须满足比较应力低于钢材的设计强度.
其中，fb 为弯曲应力（默认取 z 轴）：
10-I.6.5 受剪构件验算
根据AISC-ASD规范进行的抗剪验算针对所选构件的每个端部，以及横截面为结构钢的实腹截面进行。
10-I.6.5.1 绕强轴弯曲
除双 T、单 T、箱形和 U 形槽钢截面外，所有截面类型的许用剪应力为：
(F4-1)
双 T、单 T、箱形和 U 形槽钢截面所有类型的许用剪应力为：
如果 h /t 比值w 小于：
其中：
|
h |
翼缘间距 |
|
tw |
腹板厚度 |
按总高度和腹板厚度确定的许用应力为：
(F4-1)
否则，许用应力按翼缘间距和腹板厚度确定，为：
(F4-2)
其中 Cv :
Si Cv 大于 0.8 时，则 Cv:
其中 Kv 一个取决于翼缘间距离的变量 t y la 加劲肋间距 a:
Si 
es 小于 1.0：
Si es 大于 1.0：
我们采用了假定不存在加劲肋的规范规定，因此 a/t 大于 1.0，且 Kv 减小为数值为 5.34 的常数。
未考虑规范在章节中规定的 对角场 G3. Allowable shear stress with tension field action.
10-I.6.5.2 弱轴弯曲
所有类型截面的许用剪应力为：
(F4-1)
10-I.6.6 组合应力：轴向受压和弯曲验算
按照 AISC-ASD 规范，对受压和受弯构件的验算针对所选构件的每个端部以及横截面为结构钢的实腹截面进行。
同时承受轴向压缩力和弯矩的构件应满足以下应力准则，以符合规范要求：
Cm 是一个取决于构件沿长度方向弯矩分布的系数，根据支承条件及其移动性，该系数可取不同的值，具体规定见 AISC-ASD 的 H1 条款。在此情况下取 0.85 作为 Cmx y de Cmy; 适用于易发生节点侧移的刚架，以及端部受约束且属于在荷载平面内设置侧向支撑、可防止侧移的刚架构件的保守取值。
FEY, FEZ 是两个主方向上的欧拉应力除以安全系数后的值。该系数是为了考虑残余应力的影响或构件因初始缺陷而可能发生的失效，因此该系数安全系数应为 1.67；但对于对初始偏心极为敏感的细长柱，AISC 规范将安全系数提高约 15%，因此其全局安全系数为 23/12。
10-I.6.6.1 AISC-ASD 判定准则计算
总准则作为参数 CRT_TOT 存储在 CivilFEM 结果文件中。该值必须介于 0.0 和 1.0 之间，元素才可视为符合规范要求AISC-ASD （H1 条款），即比较应力必须小于钢材的计算强度.
10-I.6.7 组合应力：轴向受拉和弯曲验算
按照 AISC-ASD 规范，对受拉和受弯构件的验算针对所选构件的每个端部以及横截面为结构钢的实腹截面进行。
10-I.6.7.1 AISC-ASD 判定准则计算
总准则作为参数 CRT_TOT 存储在 CivilFEM 结果文件中。该值必须介于 0.0 和 1.0 之间，元素才可视为符合规范要求AISC-ASD（H2 条款），即比较应力必须小于钢材的计算强度.
