ANSIAISC 34105, Seismic Provisions for Structural Steel Buildings

ANSI/AISC 341-05
ANSI/AISC 341s1-05
An American National Standard

Seismic Provisions for
Structural Steel Buildings
Including Supplement No. 1
Seismic Provisions for Structural Steel Buildings dated March 9, 2005
and Supplement No. 1 dated November 16, 2005

Supersedes the Seismic Provisions
for Structural Steel Buildings
dated May 21, 2002
and all previous versions
Approved by the
AISC Committee on Specifications and
issued by the AISC Board of Directors

AMERICAN INSTITUTE OF STEEL CONSTRUCTION, INC.
One East Wacker Drive, Suite 700
Chicago, Illinois 60601-1802

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6.1–ii

Copyright © 2005

by American Institute of Steel Construction, Inc.

All rights reserved. This book or any part thereof must not be reproduced in any form
without the written permission of the publisher.

The AISC logo is a registered trademark of AISC and is used under license.
The information presented in this publication has been prepared in accordance with
recognized engineering principles and is for general information only. While it is
believed to be accurate, this information should not be used or relied upon for any
specific application without competent professional examination and verification
of its accuracy, suitability, and applicability by a licensed engineer, architect or
other professional. The publication of the material contained herein is not intended
as a representation or warranty on the part of the American Institute of Steel
Construction, Inc., or of any other person named herein, that this information
is suitable for any general or particular use or of freedom from infringement of
any patent or patents. Anyone making use of this information assumes all liability
arising from such use.
Caution must be exercised when relying upon other specifications and codes
developed by other bodies and incorporated by reference herein since such material
may be modified or amended from time to time subsequent to the printing of this
edition. The American Institute of Steel Construction, Inc. bears no responsibility
for such material other than to refer to it and incorporate it by reference at the
time of the initial publication of this edition.

Second Printing October 2006
Third Printing March 2008

Seismic Provisions for Structural Steel Buildings, March 9, 2005, incl. Supplement No. 1
AMERICAN INSTITUTE OF STEEL CONSTRUCTION, INC.

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6.1–iii

PREFACE
This Preface is not a part of ANSI/AISC 341-05, Seismic Provisions for Structural Steel
Buildings, but is included for informational purposes only.
The AISC Specification for Structural Steel Buildings (ANSI/AISC 360-05) is intended to
cover common design criteria. Accordingly, it is not feasible for it to also cover all of the
special and unique problems encountered within the full range of structural design practice.
This document, the AISC Seismic Provisions for Structural Steel Buildings (ANSI/AISC 34105) with Supplement No. 1 (ANSI/AISC 341s1-05) (hereafter referred to as the Provisions)
is a separate consensus standard that addresses one such topic: the design and construction of
structural steel and composite structural steel/reinforced concrete building systems for highseismic applications. Supplement No. 1 consists of modifications made to Part I, Section 14
of the Provisions after the initial approval had been completed.
These Provisions are presented in two parts: Part I is intended for the design and construction
of structural steel buildings, and is written in a unified format that addresses both LRFD
and ASD; Part II is intended for the design and construction of composite structural steel/
reinforced concrete buildings, and is written to address LRFD only. In addition, seven
mandatory appendices, a list of Symbols, and Glossary are part of this document. Terms
that appear in the Glossary are generally italicized where they first appear in a sub-section,
throughout these Provisions. A nonmandatory Commentary with background information is
also provided.
The previous edition of the AISC Seismic Provisions for Structural Steel Buildings,
approved on May 21, 2002, incorporated many of the advances achieved as part of the
FEMA/SAC program and other investigations and developments related to the seismic
design of steel buildings. Recognizing that rapid and significant changes in the knowledge

base were occurring for the seismic design of steel buildings, especially moment frames, the
AISC Committee on Specifications committed to generating frequent supplements to the
Provisions. This commitment was intended to keep the provisions as current as possible.
These Provisions were modified to be consistent with SEI/ASCE 7-05, Minimum Design
Loads for Buildings and Other Structures. Although this standard adopts SEI/ASCE 7-02,
it was being developed in parallel with SEI/ASCE 7-05. It is anticipated that ASCE will
publish a supplement to SEI/ASCE 7-05 in 2006 that will adopt ANSI/AISC 341 and 360
by reference. We encourage anyone who is using these AISC standards to use them in
conjunction with SEI/ASCE 7-05 including Supplement No. 1, when it becomes available.
This allows these Provisions to be incorporated by reference into both the 2006 IBC and
2006 NFPA 5000 building codes, each of which uses SEI/ASCE 7-05 as its basis for design
loadings. Because the extent of changes that have been made to these Provisions, as a result
of incorporating both technical changes and the unified format is so large, they are being
republished in their entirety. The most significant modification is that two systems initially
developed and incorporated into the 2003 NEHRP Provisions, the buckling-restrained braced
frame (BRBF) and the special plate shear wall (SPSW) have been added to the Provisions. A
major update to the commentary is also provided.
A number of other significant technical modifications are included, as follows:
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PREFACE

6.1–iv

• Clarifying that the scope of structures covered includes “building-like nonbuilding
structures.”
• Clarifying that all steel buildings designed with an R factor greater than 3 must comply
with the Provisions.
• Adding new requirements to delineate the expectations for structural design drawings
and specifications, shop drawings and erection drawings.
• Adding new ASTM material specifications that are commonly used in the metal building
industry.
• Adding Rt values for all materials to be used in determining susceptibility of connections
to fracture limit states.
• Relaxing the limitations on use of oversized holes in bolted joints.
• Defining a new term, “demand critical welds,” which have additional quality and
toughness requirements. For each system, welds considered to be demand critical are
defined.
• Defining a new term, “protected zone,” to ensure that areas subject to significant
inelastic deformations are not disturbed by other building construction operations. For
each system, what areas are considered to be protected zones are defined.
• Expanding the applicability of requirements on splices in columns that are part of the
seismic load resisting system in moment frames to all systems.
• Improving the provisions related to the design of column bases.
• Making the stability bracing requirements more consistent throughout the document.
• Added references to the new AISC Prequalified Connections for Special and
Intermediate Steel Moment Frames for Seismic Applications (ANSI/AISC 358-05) as
one means for SMF, IMF and EBF (link-to-column) connection acceptance.
• Decreasing the column splice shear capacity requirements for SMF systems.
• Increasing the stability bracing requirements for IMF systems.
• Clarifying that connections meeting the requirements for SMF or IMF systems are also
acceptable for OMF applications.
• Increasing the requirements on SCBF systems that employ braces with high Kl/r ratios.

• Reducing the connection force demand on OCBF bracing to allow the use of the
amplified seismic load.
• Eliminating the requirement to design all members in OCBF systems for the amplified
seismic load, done for consistency with a corresponding reduction in the R factor for
this system in SEI/ASCE 7-05 including Supplement 1.
• Adding specific requirements for OCBF above seismic isolation systems.
• Significantly improving the provisions related to quality assurance and quality control
to address many of the issues identified in FEMA 353.
• Making changes to Part II to be consistent with the modifications to Part I and changes
to ACI 318.
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PREFACE

6.1–v

The AISC Committee on Specifications, Task Committee 9—Seismic Provisions is responsible
for the ongoing development of these Provisions. The AISC Committee on Specifications
gives final approval of the document through an ANSI-accredited balloting process, and
has enhanced these Provisions through careful scrutiny, discussion, and suggestions for
improvement. AISC further acknowledges the significant contributions of several groups
to the completion of this document: the Building Seismic Safety Council (BSSC), the SAC
Joint Venture, the Federal Emergency Management Agency (FEMA), the National Science

Foundation (NSF), and the Structural Engineers Association of California (SEAOC).
The reader is cautioned that professional judgment must be exercised when data or
recommendations in these provisions are applied, as described more fully in the disclaimer
notice preceding the Preface.
This specification was approved by the AISC Committee on Specifications:
James M. Fisher, Chairman
Roger E. Ferch, Vice Chairman
Hansraj G. Ashar
William F. Baker
John M. Barsom
William D. Bast
Reidar Bjorhovde
Roger L. Brockenbrough
Gregory G. Deierlein
Duane S. Ellifritt
Bruce R. Ellingwood
Michael Engelhardt
Shu-Jin Fang
Steven J. Fenves
John W. Fisher
Timothy P. Fraser
Theodore V. Galambos
Louis F. Geschwindner
Lawrence G. Griffis
John L. Gross

Tony C. Hazel
Mark V. Holland
Lawrence A. Kloiber
Roberto T. Leon

Stanley D. Lindsey
James O. Malley
Richard W. Marshall (deceased)
Harry W. Martin
David L. McKenzie
Duane K. Miller
Thomas M. Murray
R. Shankar Nair
Jack E. Petersen
Douglas A. Rees-Evans
Robert E. Shaw, Jr.
Donald R. Sherman
Lee Shoemaker
William A. Thornton
Raymond H. R. Tide
Cynthia J. Duncan, Secretary

The Committee gratefully acknowledges the following task committee (TC 9—Seismic
Design) for their development of this document.
James O. Malley, Chairman
Mark C. Saunders, Vice Chairman
Roy Becker
Gregory G. Deierlein
Richard M. Drake
Michael D. Engelhardt
Roger E. Ferch
Timothy P. Fraser
Subhash C. Goel
James R. Harris
Patrick M. Hassett

Roberto T. Leon
Robert T. Lyons
Sanjeev R. Malushte
Harry W. Martin
Clarkson W. Pinkham
Rafael Sabelli
Thomas A. Sabol
Robert E. Shaw, Jr.
Kurt D. Swensson
Cynthia J. Duncan, Secretary

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TABLE OF CONTENTS
SYMBOLS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1
PART I

STRUCTURAL STEEL BUILDINGS — PROVISIONS

GLOSSARY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9
1.

SCOPE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

2.

REFERENCED SPECIFICATIONS, CODES, AND STANDARDS. . . . . . . . 15

3.

GENERAL SEISMIC DESIGN REQUIREMENTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

4.

LOADS, LOAD COMBINATIONS, AND NOMINAL STRENGTHS . . . . . . 16
4.1.
4.2.

5.

STRUCTURAL DESIGN DRAWINGS AND SPECIFICATIONS,
SHOP DRAWINGS, AND ERECTION DRAWINGS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
5.1.
5.2.
5.3.

6.

6.3.

Material Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Material Properties for Determination of Required Strength
of Members and Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Heavy Section CVN Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

CONNECTIONS, JOINTS, AND FASTENERS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
7.1.
7.2.
7.3.
7.3a.
7.3b.
7.4.
7.5.

8.

Structural Design Drawings and Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Shop Drawings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Erection Drawings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

MATERIALS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
6.1.
6.2.

7.

Loads and Load Combinations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Nominal Strength . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Bolted Joints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Welded Joints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
General Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Demand Critical Welds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Protected Zone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Continuity Plates and Stiffeners . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

MEMBERS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
8.1.
8.2.
8.2a.
8.2b.

Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Classification of Sections for Local Buckling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Compact . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Seismically Compact . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

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TABLE OF CONTENTS

6.1–viii

8.3.
8.4.
8.4a.
8.4b.
8.5.
8.5a.
8.5b.
8.5c.
8.6.
8.6a.
8.6b.
8.6c.
9.

SPECIAL MOMENT FRAMES (SMF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
9.1.
9.2.
9.2a.

9.2b.
9.2c.
9.2d.
9.3.
9.3a.
9.3b.
9.3c.
9.4.
9.4a.
9.4b.
9.5.
9.6.
9.7.
9.7a.
9.7b.
9.8.
9.9.

10.

Column Strength. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Column Splices. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Columns Not Part of the Seismic Load Resisting System . . . . . . . . . . . . 27
Column Bases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Required Axial Strength . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Required Shear Strength . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Required Flexural Strength . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
H-Piles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Design of H-Piles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

Battered H-Piles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Tension in H-Piles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Beam-to-Column Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Conformance Demonstration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Welds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Protected Zones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Panel Zone of Beam-to-Column Connections
(beam web parallel to column web) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Shear Strength . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Panel Zone Thickness . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Panel Zone Doubler Plates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Beam and Column Limitations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Width-Thickness Limitations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Beam Flanges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Continuity Plates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Column-Beam Moment Ratio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Lateral Bracing at Beam-to-Column Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Braced Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Unbraced Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Lateral Bracing of Beams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Column Splices. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

INTERMEDIATE MOMENT FRAMES (IMF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
10.1.
10.2.
10.2a.
10.2b.

10.2c.
10.2d.
10.3.
10.4.

Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Beam-to-Column Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Conformance Demonstration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Welds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Protected Zone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Panel Zone of Beam-to-Column Connections
(beam web parallel to column web) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Beam and Column Limitations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

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TABLE OF CONTENTS

10.4a.
10.4b.
10.5.
10.6.

10.7.
10.8.
10.9.
11.

11.4.
11.5.
11.6.
11.7.
11.8.
11.9.

Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Beam-to-Column Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Requirements for FR Moment Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Requirements for PR Moment Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Welds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Panel Zone of Beam-to-Column Connections
(beam web parallel to column web) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Beam and Column Limitations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Continuity Plates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Column-Beam Moment Ratio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Lateral Bracing at Beam-to-Column Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Lateral Bracing of Beams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Column Splices. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

SPECIAL TRUSS MOMENT FRAMES (STMF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
12.1.
12.2.
12.3.

12.4.
12.5.
12.6.

13.

Width-Thickness Limitations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Beam Flanges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Continuity Plates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Column-Beam Moment Ratio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Lateral Bracing at Beam-to-Column Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Lateral Bracing of Beams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Column Splices. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

ORDINARY MOMENT FRAMES (OMF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
11.1.
11.2.
11.2a.
11.2b.
11.2c.
11.3.

12.

6.1–ix

Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Special Segment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Strength of Special Segment Members . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Strength of Non-Special Segment Members . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

Width-Thickness Limitations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Lateral Bracing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

SPECIAL CONCENTRICALLY BRACED FRAMES (SCBF) . . . . . . . . . . . 44
13.1.
13.2.
13.2a.
13.2b.
13.2c.
13.2d.
13.2e.
13.3.
13.3a.
13.3b.
13.3c.
13.4.
13.4a.
13.4b.

Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Members . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Slenderness . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Required Strength . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Lateral Force Distribution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Width-Thickness Limitations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Built-up Members. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Required Strength of Bracing Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Required Tensile Strength . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Required Flexural Strength . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Required Compressive Strength . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

Special Bracing Configuration Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
V-Type and Inverted V-Type Bracing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
K-Type Bracing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

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6.1–x

TABLE OF CONTENTS

13.5.
13.6.
14.

ORDINARY CONCENTRICALLY BRACED FRAMES (OCBF) . . . . . . . . . 48
14.1.
14.2.
14.3.
14.4.
14.5.
14.5a.
14.5b.
14.5c.

15.

Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Bracing Members . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Special Bracing Configuration Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Bracing Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
OCBF above Seismic Isolation Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Bracing Members . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
K-Type Bracing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
V-Type and Inverted-V-Type Bracing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

ECCENTRICALLY BRACED FRAMES (EBF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
15.1.
15.2.
15.2a.
15.2b.
15.2c.
15.3.
15.4.
15.5.
15.6.
15.6a.
15.6b.
15.6c.
15.7.
15.8.
15.9.
15.10.

16.

Column Splices. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Protected Zone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Links . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Limitations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Shear Strength . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Link Rotation Angle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
Link Stiffeners . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
Link-to-Column Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
Lateral Bracing of Link . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
Diagonal Brace and Beam Outside of Link . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
Diagonal Brace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
Beam Outside Link . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
Bracing Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
Beam-to-Column Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
Required Strength of Columns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
Protected Zone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
Demand Critical Welds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

BUCKLING-RESTRAINED BRACED FRAMES (BRBF) . . . . . . . . . . . . . . . 55
16.1.
16.2.
16.2a.
16.2b.
16.2c.
16.2d.
16.3.

16.3a.
16.3b.
16.4.
16.5.
16.5a.
16.5b.
16.5c.
16.6.

Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Bracing Members . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Steel Core . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Buckling-Restraining System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
Adjusted Brace Strength . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
Bracing Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Required Strength . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Gusset Plates. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Special Requirements Related to Bracing Configuration. . . . . . . . . . . . . 57
Beams and Columns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
Width-Thickness Limitations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
Required Strength . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
Splices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
Protected Zone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

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TABLE OF CONTENTS

17.

SPECIAL PLATE SHEAR WALLS (SPSW) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
17.1.
17.2.
17.2a.
17.2b.
17.2c.
17.3.
17.4.
17.4a.
17.4b.
17.4c.
17.4d.
17.4e.
17.4f.
17.4g.

18.

6.1–xi

Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
Webs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

Shear Strength . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
Panel Aspect Ratio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
Openings in Webs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
Connections of Webs to Boundary Elements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
Horizontal and Vertical Boundary Elements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
Required Strength . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
HBE-to-VBE Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
Width-Thickness Limitations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
Lateral Bracing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
VBE Splices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
Panel Zones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
Stiffness of Vertical Boundary Elements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

QUALITY ASSURANCE PLAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
18.1.

Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

APPENDIX P. PREQUALIFICATION OF BEAM-COLUMN
AND LINK-TO-COLUMN CONNECTIONS
P1.

SCOPE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

P2.

GENERAL REQUIREMENTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
P2.1.
P2.2.

Basis for Prequalification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
Authority for Prequalification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

P3.

TESTING REQUIREMENTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

P4.

PREQUALIFICATION VARIABLES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

P5.

DESIGN PROCEDURE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

P6.

PREQUALIFICATION RECORD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

APPENDIX Q.

QUALITY ASSURANCE PLAN

Q1.

SCOPE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

Q2.

INSPECTION AND NONDESTRUCTIVE TESTING PERSONNEL . . . . . 66

Q3.

CONTRACTOR DOCUMENTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

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6.1–xii

TABLE OF CONTENTS

Q4.

QUALITY ASSURANCE AGENCY DOCUMENTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

Q5.

INSPECTION POINTS AND FREQUENCIES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
Q5.1.
Q5.2.
Q5.3.
Q5.4.

Visual Welding Inspection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
Nondestructive Testing (NDT) of Welds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
Inspection of Bolting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
Other Inspections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

APPENDIX R. SEISMIC DESIGN COEFFICIENTS AND APPROXIMATE
PERIOD PARAMETERS
R1.

SCOPE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

R2.

SYMBOLS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

R3.

DESIGN COEFFICIENTS AND FACTORS FOR BASIC SEISMIC
LOAD RESISTING SYSTEMS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75

R4.

VALUES OF APPROXIMATE PERIOD PARAMETERS . . . . . . . . . . . . . . . 75

APPENDIX S. QUALIFYING CYCLIC TESTS OF BEAM-TO-COLUMN
AND LINK-TO-COLUMN CONNECTIONS
S1.

SCOPE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

S2.

SYMBOLS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

S3.

DEFINITIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

S4.

TEST SUBASSEMBLAGE REQUIREMENTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

S5.

ESSENTIAL TEST VARIABLES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
S5.1.
S5.2.
S5.3.
S5.4.
S5.5.
S5.6.
S5.7.

S6.

Sources of Inelastic Rotation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
Size of Members . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
Connection Details . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
Continuity Plates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
Material Strength . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

Welds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
Bolts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

LOADING HISTORY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
S6.1.
S6.2.
S6.3.

General Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
Loading Sequence for Beam-to-Column Moment Connections . . . . . . . 80
Loading Sequence for Link-to-Column Connections . . . . . . . . . . . . . . . 81

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TABLE OF CONTENTS

6.1–xiii

S7.

INSTRUMENTATION. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81

S8.

MATERIALS TESTING REQUIREMENTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
S8.1.
S8.2.
S8.3.

Tension Testing Requirements for Structural Steel . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
Methods of Tension Testing for Structural Steel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
Weld Metal Testing Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82

S9.

TEST REPORTING REQUIREMENTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82

S10.

ACCEPTANCE CRITERIA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

APPENDIX T.
BRACES

QUALIFYING CYCLIC TESTS OF BUCKLING-RESTRAINED

T1.

SCOPE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

T2.

SYMBOLS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

T3.

DEFINITIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

T4.

SUBASSEMBLAGE TEST SPECIMEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85

T5.

BRACE TEST SPECIMEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
T5.1.
T5.2.
T5.3.
T5.4.
T5.5.
T5.6.

T6.

Design of Brace Test Specimen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
Manufacture of Brace Test Specimen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
Similarity of Brace Test Specimen and Prototype . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
Connection Details . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

LOADING HISTORY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
T6.1.

T6.2.
T6.3.

General Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
Test Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
Loading Sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

T7.

INSTRUMENTATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

T8.

MATERIALS TESTING REQUIREMENTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
T8.1.
T8.2.

Tension Testing Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
Methods of Tension Testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

T9.

TEST REPORTING REQUIREMENTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

T10.

ACCEPTANCE CRITERIA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
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6.1–xiv

TABLE OF CONTENTS

APPENDIX W. WELDING PROVISIONS
W1.

SCOPE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90

W2.

STRUCTURAL DESIGN DRAWINGS AND SPECIFICATIONS,
SHOP DRAWINGS, AND ERECTION DRAWINGS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
W2.1.
W2.2.
W2.3.

W3.

PERSONNEL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
W3.1.
W3.2.
W3.3.

W4.

Ultrasonic Testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
Magnetic Particle Testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92

ADDITIONAL WELDING PROVISIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
W5.1.
W5.2.
W5.3.
W5.4.
W5.5.
W5.6.

W6.

QC Welding Inspectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
QA Welding Inspectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
Nondestructive Testing Technicians . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

NONDESTRUCTIVE TESTING PROCEDURES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
W4.1.
W4.2.

W5.

Structural Design Drawings and Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
Shop Drawings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
Erection Drawings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

Intermixed Filler Metals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92

Filler Metal Diffusible Hydrogen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
Gas-Shielded Welding Processes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
Maximum Interpass Temperatures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
Weld Tabs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
Bottom Flange Welding Sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93

ADDITIONAL WELDING PROVISIONS FOR DEMAND
CRITICAL WELDS ONLY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
W6.1.
W6.2.
W6.3.
W6.4.

Welding Processes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
Filler Metal Packaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
Exposure Limitations on FCAW Electrodes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
Tack Welds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94

APPENDIX X. WELD METAL/WELDING PROCEDURE SPECIFICATION
NOTCH TOUGHNESS VERIFICATION TEST
X1.

SCOPE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95

X2.

TEST CONDITIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96

X3.

TEST SPECIMENS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96

X4.

ACCEPTANCE CRITERIA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97

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TABLE OF CONTENTS

6.1–xv

PART II COMPOSITE STRUCTURAL STEEL AND REINFORCED
CONCRETE BUILDINGS
GLOSSARY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
1.

SCOPE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101

2.

REFERENCED SPECIFICATIONS, CODES, AND STANDARDS. . . . . . . 101

3.

GENERAL SEISMIC DESIGN REQUIREMENTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102

4.

LOADS, LOAD COMBINATIONS, AND NOMINAL STRENGTHS . . . . . 102
4.1.
4.2.

5.

MATERIALS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
5.1.
5.2.

6.

Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
General Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
Nominal Strength of Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108

COMPOSITE PARTIALLY RESTRAINED (PR) MOMENT FRAMES
(C-PRMF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
8.1.
8.2.
8.3.
8.4.

9.

Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
Composite Floor and Roof Slabs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
Load Transfer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
Nominal Shear Strength . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
Composite Beams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
Encased Composite Columns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
Ordinary Seismic System Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
Intermediate System Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
Special Seismic System Requirements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
Filled Composite Columns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107

COMPOSITE CONNECTIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
7.1.
7.2.
7.3.

8.

Structural Steel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
Concrete and Steel Reinforcement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102

COMPOSITE MEMBERS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
6.1.
6.2.
6.2a.
6.2b.
6.3.
6.4.
6.4a.

6.4b.
6.4c.
6.5.

7.

Loads and Load Combinations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
Nominal Strength . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102

Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
Columns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
Composite Beams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
Moment Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110

COMPOSITE SPECIAL MOMENT FRAMES (C-SMF) . . . . . . . . . . . . . . . 110
9.1.
9.2.

Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
Columns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111

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6.1–xvi

TABLE OF CONTENTS

9.3.
9.4.
9.5.
10.

COMPOSITE INTERMEDIATE MOMENT FRAMES (C- IMF). . . . . . . . 112
10.1.
10.2.
10.3.
10.4.

11.

Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
Columns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
Beams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
Braces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114

COMPOSITE ECCENTRICALLY BRACED FRAMES (C-EBF) . . . . . . . 114
14.1.
14.2.
14.3.
14.4.
14.5.

15.

Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
Columns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
Beams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
Braces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114

COMPOSITE ORDINARY BRACED FRAMES (C-OBF) . . . . . . . . . . . . . . 114
13.1.
13.2.
13.3.
13.4.
13.5.

14.

Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
Columns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
Beams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
Moment Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113

COMPOSITE SPECIAL CONCENTRICALLY BRACED FRAMES
(C-CBF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
12.1.
12.2.
12.3.
12.4.
12.5.

13.

Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
Columns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
Beams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
Moment Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112

COMPOSITE ORDINARY MOMENT FRAMES (C-OMF) . . . . . . . . . . . . 113
11.1.
11.2.
11.3.
11.4.

12.

Beams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
Moment Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
Column-Beam Moment Ratio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112

Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
Columns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
Links . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
Braces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115

ORDINARY REINFORCED CONCRETE SHEAR WALLS
COMPOSITE WITH STRUCTURAL STEEL ELEMENTS
(C-ORCW) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
15.1.
15.2.

15.3.
15.4.

Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
Boundary Members . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
Steel Coupling Beams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
Encased Composite Coupling Beams. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117

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TABLE OF CONTENTS

16.

SPECIAL REINFORCED CONCRETE SHEAR WALLS
COMPOSITE WITH STRUCTURAL STEEL ELEMENTS
(C-SRCW) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
16.1.
16.2.
16.3.
16.4.

17.

6.1–xvii

Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
Boundary Members . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
Steel Coupling Beams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
Encased Composite Coupling Beams. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118

COMPOSITE STEEL PLATE SHEAR WALLS (C-SPW) . . . . . . . . . . . . . . 118
17.1.
17.2.
17.3.
17.4.

Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
Wall Elements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
Boundary Members . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
Openings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119

18.

STRUCTURAL DESIGN DRAWINGS AND SPECIFICATIONS,
SHOP DRAWINGS, AND ERECTION DRAWINGS . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119

19.

QUALITY ASSURANCE PLAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120

COMMENTARY. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
PART I

STRUCTURAL STEEL BUILDINGS

C1.

SCOPE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124

C2.

REFERENCED SPECIFICATIONS, CODES, AND STANDARDS. . . . . . . 125

C3.

GENERAL SEISMIC DESIGN REQUIREMENTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125

C4.

LOADS, LOAD COMBINATIONS, AND NOMINAL STRENGTHS . . . . . 129

C5.

STRUCTURAL DESIGN DRAWINGS AND SPECIFICATIONS,
SHOP DRAWINGS, AND ERECTION DRAWINGS . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
C5.1.

C6.

MATERIALS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
C6.1.
C6.2.

C6.3.

C7.

Structural Design Drawings and Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130

Material Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
Material Properties for Determination of Required Strength
of Members and Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
Heavy Section CVN Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133

CONNECTIONS, JOINTS, AND FASTENERS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
C7.1.
C7.2.

Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
Bolted Joints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136

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6.1–xviii

TABLE OF CONTENTS

C7.3.
C7.4.
C7.5.
C8.

MEMBERS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
C8.1.
C8.2.
C8.3.
C8.4.
C8.4a.
C8.4b.
C8.5.
C8.5a.
C8.5b.
C8.5c.
C8.6.
C8.6a.
C8.6b.
C8.6c.

C9.

Welded Joints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
Protected Zone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
Continuity Plates and Stiffeners . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141

Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
Classification of Sections for Local Buckling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143

Column Strength. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
Column Splices. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
Columns Not Part of the Seismic Load Resisting System . . . . . . . . . . . 146
Column Bases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
Required Axial Strength . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
Required Shear Strength . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
Required Flexural Strength . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
H-Piles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
Design of H-Piles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
Battered H-Piles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
Tension in H-Piles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155

SPECIAL MOMENT FRAMES (SMF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
C9.1.
C9.2.
C9.2a.
C9.2b.
C9.3.

Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
Beam-to-Column Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
Conformance Demonstration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
Panel Zone of Beam-to-Column Connections
(beam web parallel to column web) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
C9.4. Beam and Column Limitations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
C9.5. Continuity Plates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
C9.6. Column-Beam Moment Ratio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
C9.7. Lateral Bracing at Beam-to-Column Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . 165

C9.7a. Braced Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
C9.7b. Unbraced Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
C9.8. Lateral Bracing of Beams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
C9.9. Column Splices. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
C10.

INTERMEDIATE MOMENT FRAMES (IMF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
C10.1.
C10.2.
C10.2b.
C10.2d.
C10.4.
C10.4a.
C10.4b.
C10.5.
C10.8.

Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
Beam-to-Column Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
Conformance Demonstration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
Protected Zone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
Beam and Column Limitations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
Width-Thickness Limitations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
Beam Flanges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
Continuity Plates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
Lateral Bracing of Beams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170

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TABLE OF CONTENTS

C11.

ORDINARY MOMENT FRAMES (OMF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
C11.1.
C11.2.
C11.2a.
C11.2b.
C11.5.

C12.

Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
Special Segment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
Strength of Special Segment Members . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
Strength of Non-Special Segment Members . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
Width-Thickness Limitations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
Lateral Bracing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177

SPECIAL CONCENTRICALLY BRACED FRAMES (SCBF) . . . . . . . . . . 177
C13.1.
C13.2.
C13.2a.

C13.2b.
C13.2c.
C13.2d.
C13.2e.
C13.3.
C13.3a.
C13.3b.
C13.4.
C13.4a.
C13.4b.
C13.5.
C13.6.

C14.

Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
Beam-to-Column Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
Requirements: FR Moment Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
Requirements: PR Moment Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
Continuity Plates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173

SPECIAL TRUSS MOMENT FRAMES (STMF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
C12.1.
C12.2.
C12.3.
C12.4.
C12.5.
C12.6.

C13.

6.1–xix

Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
Members . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181
Slenderness . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181
Required Strength . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181
Lateral Force Distribution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182
Width-Thickness Limitations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182
Built-Up Members . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
Required Strength of Bracing Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184
Required Tensile Strength . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184
Required Flexural Strength . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
Special Bracing Configuration Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
V-Type and Inverted V-Type Bracing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
K-Type Bracing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
Column Splices. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
Protected Zone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187

ORDINARY CONCENTRICALLY BRACED FRAMES (OCBF) . . . . . . . . 188
C14.1.
C14.2.
C14.3.
C14.4.
C14.5.
C14.5a.
C14.5b.
C14.5c.

Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188

Bracing Members . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
Special Bracing Configuration Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
Bracing Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
OCBF above Seismic Isolation Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
Bracing Members . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
K-Type Bracing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
V-Type and Inverted-V-Type Bracing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191

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6.1–xx

C15.

TABLE OF CONTENTS

ECCENTRICALLY BRACED FRAMES (EBF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
C15.1.
C15.2.
C15.3.
C15.4.
C15.5.
C15.6.

C15.7.
C15.8.

C16.

BUCKLING-RESTRAINED BRACED FRAMES (BRBF) . . . . . . . . . . . . . . 204
C16.1.
C16.2.
C16.2a.
C16.2b.
C16.2c.
C16.2d.
C16.3.
C16.4.
C16.5.

C17.

Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204
Bracing Members . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207
Steel Core . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207
Buckling-Restraining System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208
Testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208
Adjusted Brace Strength . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209
Bracing Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210
Special Requirements Related to Bracing Configuration. . . . . . . . . . . . 211
Beams and Columns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211

SPECIAL PLATE SHEAR WALLS (SPSW) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212
C17.1.

C17.2.
C17.2a.
C17.2b.
C17.2c.
C17.3.
C17.4.
C17.4a.
C17.4c.
C17.4d.
C17.4f.
C17.4g.

C18.

Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
Links . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193
Link Stiffeners . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196
Link-to-Column Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196
Lateral Bracing of Link . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
Diagonal Brace and Beam Outside of Links . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198
Beam-to-Column Connection. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202
Required Strength of Columns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203

Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212
Webs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214
Shear Strength . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214
Panel Aspect Ratio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215
Openings in Webs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215
Connections of Webs to Boundary Elements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216
Horizontal and Vertical Boundary Elements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216

Required Strength . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216
Width-Thickness Limitations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219
Lateral Bracing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219
Panel Zones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219
Stiffness of Vertical Boundary Elements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219

QUALITY ASSURANCE PLAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219

APPENDIX P. PREQUALIFICATION OF BEAM-TO-COLUMN
AND LINK-TO-COLUMN CONNECTIONS
CP1.

SCOPE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221

CP2.

GENERAL REQUIREMENTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222
CP2.1. Basis for Prequalification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222
CP2.2. Authority for Prequalification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222
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TABLE OF CONTENTS

6.1–xxi

CP3.

TESTING REQUIREMENTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223

CP4.

PREQUALIFICATION VARIABLES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224

CP5.

DESIGN PROCEDURE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224

CP6.

PREQUALIFICATION RECORD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225

APPENDIX Q.

QUALITY ASSURANCE PLAN

CQ1. SCOPE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226
CQ2. INSPECTION AND NONDESTRUCTIVE TESTING PERSONNEL . . . . . 227
CQ3. CONTRACTOR DOCUMENTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227
CQ4. QUALITY ASSURANCE AGENCY DOCUMENTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227
CQ4.1. Visual Welding Inspection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228
CQ4.2. Nondestructive Testing (NDT) of Welds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228
APPENDIX R. SEISMIC DESIGN COEFFICIENTS AND APPROXIMATE
PERIOD PARAMETERS

CR1. SCOPE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231

APPENDIX S. QUALIFYING CYCLIC TESTS OF BEAM-TO-COLUMN
AND LINK-TO-COLUMN CONNECTIONS
CS1.

SCOPE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232

CS3.

DEFINITIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233

CS4.

TEST SUBASSEMBLAGE REQUIREMENTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234

CS5.

ESSENTIAL TEST VARIABLES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235
CS5.1.
CS5.2.
CS5.5.
CS5.6.

CS6.

Sources of Inelastic Rotation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235
Size of Members . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236
Material Strength . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237
Welds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238

LOADING HISTORY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238

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6.1–xxii

CS8.

TABLE OF CONTENTS

MATERIALS TESTING REQUIREMENTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239

CS10. ACCEPTANCE CRITERIA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240

APPENDIX T. QUALIFYING CYCLIC TESTS
OF BUCKLING-RESTRAINED BRACES
CT1.

SCOPE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242

CT2.

SYMBOLS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243

CT3.

DEFINITIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243

CT4.

SUBASSEMBLAGE TEST SPECIMEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243

CT5.

BRACE TEST SPECIMEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246
CT5.4. Connection Details . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247
CT5.5. Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247
CT5.6. Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247

CT6.

LOADING HISTORY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247
CT6.3. Loading Sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247

CT8.

MATERIALS TESTING REQUIREMENTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249

CT10. ACCEPTANCE CRITERIA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249

APPENDIX W. WELDING PROVISIONS
CW1. SCOPE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251

CW2. STRUCTURAL DESIGN DRAWINGS AND SPECIFICATIONS,
SHOP DRAWINGS, AND ERECTION DRAWINGS . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251
CW3. PERSONNEL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252
CW3.1. QC Welding Inspectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252
CW3.2. QA Welding Inspectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252
CW3.3. Nondestructuve Testing Technicians . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252
CW4. NONDESTRUCTIVE TESTING PROCEDURES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253

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TABLE OF CONTENTS

6.1–xxiii

CW5. ADDITIONAL WELDING PROVISIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253
CW5.1.
CW5.2.
CW5.3.
CW5.4.
CW5.5.
CW5.6.

Intermixed Filler Metals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253

Filler Metal Diffusible Hydrogen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254
Gas-Shielded Welding Processes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254
Maximum Interpass Temperatures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254
Weld Tabs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255
Bottom Flange Welding Sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255

CW6. ADDITIONAL WELDING PROVISIONS FOR
DEMAND CRITICAL WELDS ONLY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255
CW6.1.
CW6.2.
CW6.3.
CW6.4.

Welding Processes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255
Filler Metal Packaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256
Exposure Limitations on FCAW Electrodes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256
Tack Welds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256

APPENDIX X. WELD METAL/WELDING PROCEDURE SPECIFICATION
NOTCH TOUGHNESS VERIFICATION TEST
CX1. SCOPE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257
CX2. TEST CONDITIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258
CX3. TEST SPECIMENS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259
CX4. ACCEPTANCE CRITERIA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260

PART II COMPOSITE STRUCTURAL STEEL
AND REINFORCED CONCRETE BUILDINGS
C1.

SCOPE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261

C2.

REFERENCED SPECIFICATIONS, CODES, AND STANDARDS. . . . . . . 262

C3.

GENERAL SEISMIC DESIGN REQUIREMENTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263

C4.

LOADS, LOAD COMBINATIONS, AND NOMINAL STRENGTHS . . . . . 263

C5.

MATERIALS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263

C6.

COMPOSITE MEMBERS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264
C6.1.
C6.2.
C6.3.

Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264
Composite Floor and Roof Slabs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264
Composite Beams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265

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6.1–xxiv

TABLE OF CONTENTS

C6.4.
C6.4a.
C6.4b.
C6.4c.
C6.5.
C7.

Encased Composite Columns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265
Ordinary Seismic System Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266
Intermediate Seismic System Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267
Special Seismic System Requirements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267
Filled Composite Columns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268

COMPOSITE CONNECTIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269
C7.1.
C7.2.
C7.3.

Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269

General Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269
Nominal Strength of Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271

C8.

COMPOSITE PARTIALLY RESTRAINED (PR) MOMENT FRAMES
(C-PRMF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 274

C9.

COMPOSITE SPECIAL MOMENT FRAMES (C-SMF) . . . . . . . . . . . . . . . 276
C9.1.
C9.2.
C9.3.
C9.4.

Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276
Columns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276
Beams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276
Moment Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277

C10.

COMPOSITE INTERMEDIATE MOMENT FRAMES (C-IMF) . . . . . . . . 279

C11.

COMPOSITE ORDINARY MOMENT FRAMES (C-OMF) . . . . . . . . . . . . 279

C12.

COMPOSITE SPECIAL CONCENTRICALLY BRACED FRAMES
(C-CBF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 279

C13.

COMPOSITE ORDINARY BRACED FRAMES (C-OBF) . . . . . . . . . . . . . . 282

C14.

COMPOSITE ECCENTRICALLY BRACED FRAMES (C-EBF) . . . . . . . 282

C15.

ORDINARY REINFORCED CONCRETE SHEAR WALLS COMPOSITE
WITH STRUCTURAL STEEL ELEMENTS (C-ORCW) . . . . . . . . . . . . . . 283

C16.

SPECIAL REINFORCED CONCRETE SHEAR WALLS COMPOSITE
WITH STRUCTURAL STEEL ELEMENTS (C-SRCW) . . . . . . . . . . . . . . . 284

C17.

COMPOSITE STEEL PLATE SHEAR WALLS (C-SPW) . . . . . . . . . . . . . . 287

C18.

STRUCTURAL DESIGN DRAWINGS AND SPECIFICATIONS,
SHOP DRAWINGS AND ERECTION DRAWINGS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289

C19.

QUALITY ASSURANCE PLAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289

REFERENCES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 291
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6.1–1

SYMBOLS

Numbers in parentheses after the definition refer to the Section in either Part I or II of these
Provisions in which the symbol is first used.
Ab

Cross-sectional area of a horizontal boundary element (HBE),
in.2 (mm2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (I-17.2a)

Ac

Cross-sectional area of a vertical boundary element (VBE),
in.2 (mm2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (I-17.2a)

Af

Flange area, in.2 (mm2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (I-8)

Ag

Gross area, in.2 (mm2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (I-9)

As

Cross-sectional area of the structural steel core, in.2 (mm2) . . . . . . . . (II-6)

Asc

Area of the yielding segment of steel core, in.2 (mm2) . . . . . . . . . . . . (I-16)

Ash

Minimum area of tie reinforcement, in.2 (mm2) . . . . . . . . . . . . . . . . . (II-6)

Asp

Horizontal area of the steel plate in composite shear wall,
in.2 (mm2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (II-17)

Ast

Area of link stiffener, in.2 (mm2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (I-15)

Aw

Link web area, in.2 (mm2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (I-15)

Ca

Ratio of required strength to available strength . . . . . . . . . . . . . . . . . (Table I-8-1)

Cd

Coefficient relating relative brace stiffness and curvature . . . . . . . . . (I-9)

Cd

Deflection amplification factor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (I-R2)

Cr

Parameter used for determining the approximate fundamental
period . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (I-R2)

D

Dead load due to the weight of the structural elements and
permanent features on the building, kips (N) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (I-9)

D

Outside diameter of round HSS, in. (mm) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (Table I-8-1)

E

Earthquake load . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (I-4)

E

Effect of horizontal and vertical earthquake-induced loads . . . . . . . . (I-9)

E

Modulus of elasticity of steel, E = 29,000 ksi (200,000 MPa) . . . . . . (I-8)

EI

Flexural elastic stiffness of the chord members of the special
segment, kip-in.2 (N-mm2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (I-12)

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