ANSI/AISC 341-16
An American National Standard

Seismic Provisions
for Structural Steel Buildings
July 12, 2016
Supersedes the Seismic Provisions for Structural Steel Buildings
dated June 22, 2010 and all previous versions
Approved by the Committee on Specifications

AMERICAN INSTITUTE OF STEEL CONSTRUCTION
130 East Randolph Street, Suite 2000, Chicago, Illinois 60601
www.aisc.org

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ANSI/AISC 341-16
An American National Standard

Seismic Provisions
for Structural Steel Buildings
July 12, 2016
Supersedes the Seismic Provisions for Structural Steel Buildings
dated June 22, 2010 and all previous versions
Approved by the Committee on Specifications

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9.1-ii

AISC © 2016
by
American Institute of Steel Construction
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.
The information presented in this publication has been prepared by a balanced committee
following American National Standards Institute (ANSI) consensus procedures and
recognized principles of design and construction. 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 or architect. The publication of this information is not a representation
or warranty on the part of the American Institute of Steel Construction, its officers, agents,
employees or committee members, 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. All representations or warranties, express or implied, other than as stated above, are
specifically disclaimed. Anyone making use of the information presented in this publication
assumes all liability arising from such use.
Caution must be exercised when relying upon standards and guidelines 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 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.
Printed in the United States of America

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9.1-iii

PREFACE
(This Preface is not a part of ANSI/AISC 341-16, Seismic Provisions for Structural Steel
Buildings, but is included for informational purposes only.)
AISC 360, Specification for Structural Steel Buildings (ANSI/AISC 360-16) 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, Seismic Provisions for Structural Steel Buildings (ANSI/AISC 341-16)
(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 specifically detailed for seismic resistance.
The Symbols, Glossary, and Abbreviations are all considered part of this document.
Accompanying the Provisions is a nonmandatory Commentary with background information and nonmandatory user notes interspersed throughout to provide guidance on the
specific application of the document.
A number of significant technical modifications have also been made since the 2010 edition of the Provisions, including the following:
•


Inclusion of ASTM A1085/A1085M material

•

New provisions for diaphragms, chords and collectors, particularly horizontal
truss diaphragms

•

Inclusion of Ry in Table D1.1 for more accurate slenderness limits and to avoid
use of lower Fy values for dual-certified material

•

Requirement that simultaneous inelasticity be considered for columns participating in two or more seismic force resisting systems

•

Clearer provisions on required strength of column splices and bases, including
a reduced shear for column bases, returning the requirements to closer to those
in the 2005 Provisions

•

Allowance for non-full strength connections in special moment frames

•

Option to use partial-joint-penetration groove welds in moment-frame column

splices

•

Revised and clarified continuity plate, doubler plate, and associated welding
provisions

•

Multi-tiered braced frame provisions for ordinary concentrically braced frames,
special concentrically braced frames, and buckling-restrained braced frames

•

Numerous revisions to special plate shear wall requirements

•

New application of composite plate shear wall system using concrete-filled
steel panel walls

•

Power-actuated fasteners permitted in the protected zone up to a certain diameter

•

New criteria to prequalify connections for composite moment frames

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9.1-iv

PREFACE

The AISC Committee on Specifications, Task Committee 9—Seismic Design 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. The contributions of these two groups, comprising well more than 80 structural engineers with experience from throughout the structural steel industry, is gratefully
acknowledged. AISC further acknowledges the significant contributions of the Building
Seismic Safety Council (BSSC), the Federal Emergency Management Agency (FEMA), the
National Science Foundation (NSF), and the Structural Engineers Association of California
(SEAOC).
This specification was approved by the Committee on Specifications:
R. Shankar Nair, Chairman
Patrick J. Fortney, Vice-Chairman
Allen Adams
Taha D. Al-Shawaf
William F. Baker
John M. Barsom, Emeritus
Reidar Bjorhovde
Roger L. Brockenbrough, Emeritus
Charles J. Carter
Gregory G. Deierlein

Carol J. Drucker
W. Samuel Easterling
Duane S. Ellifritt, Emeritus
Bruce R. Ellingwood, Emeritus
Michael D. Engelhardt
Shu-Jin Fang, Emeritus
Steven J. Fenves, Emeritus
James M. Fisher
John W. Fisher, Emeritus
Theodore V. Galambos, Emeritus
Louis F. Geschwindner
Ramon E. Gilsanz
Lawrence G. Griffis
John L. Gross, III
Jerome F. Hajjar
Patrick M. Hassett
Tony C. Hazel
Richard A. Henige, Jr.

Mark V. Holland
John D. Hooper
Nestor R. Iwankiw
William P. Jacobs, V
Ronald J. Janowiak
Lawrence A. Kloiber
Lawrence F. Kruth
Jay W. Larson
Roberto T. Leon
James O. Malley
Duane K. Miller

Larry S. Muir
Thomas M. Murray
Douglas A. Rees-Evans
Rafael Sabelli
Thomas A. Sabol
Benjamin W. Schafer
Robert E. Shaw, Jr.
Donald R. Sherman
W. Lee Shoemaker
William A. Thornton
Raymond H.R. Tide, Emeritus
Chia-Ming Uang
Amit H. Varma
Donald W. White
Ronald D. Ziemian
Cynthia J. Duncan, Secretary

The Committee honors former members, David L. McKenzie, Richard C. Kaehler and
Keith Landwehr, and advisory member, Fernando Frias, who passed away during this cycle.

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PREFACE


9.1-v

The Committee gratefully acknowledges the following task committee (TC 9—Seismic
Design) for their development of this document.
James O. Malley, Chairman
C. Mark Saunders, Vice Chairman
Michel Bruneau
Gregory G. Deierlein
Richard M. Drake
Michael D. Engelhardt
Timothy P. Fraser
Subhash C. Goel
Jerome F. Hajjar
Ronald O. Hamburger
James R. Harris
Patrick M. Hassett
John D. Hooper
Lawrence Kloiber

Roberto T. Leon
Bonnie E. Manley
Patrick S. McManus
John A. Rolfes
Rafael Sabelli
Thomas A. Sabol
Bahram M. Shahrooz
Robert E. Shaw, Jr.
W. Lee Shoemaker
Kurt D. Swensson
Robert Tremblay

Jamie Winans
Leigh Arber, Secretary

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9.1-vii

TABLE OF CONTENTS
SYMBOLS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xxxi
GLOSSARY. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xxxviii
ABBREVIATIONS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xlv
PROVISIONS
A.

B.


C.

GENERAL REQUIREMENTS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
A1.

Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

A2.

Referenced Specifications, Codes and Standards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

A3.

Materials. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1. Material Specifications. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2. Expected Material Strength. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3. Heavy Sections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4. Consumables for Welding. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4a. Seismic Force-Resisting System Welds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4b. Demand Critical Welds. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5. Concrete and Steel Reinforcement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3
3
4
5
6
6
6
7


A4.

Structural Design Drawings and Specifications. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1. General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2. Steel Construction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3. Composite Construction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7
7
8
8

GENERAL DESIGN REQUIREMENTS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
B1.

General Seismic Design Requirements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

B2.

Loads and Load Combinations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

B3.

Design Basis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1. Required Strength. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2. Available Strength. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

B4.


System Type. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

B5.

Diaphragms, Chords and Collectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1. General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2. Truss Diaphragms. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

ANALYSIS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
C1.

General Requirements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

C2.

Additional Requirements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

C3.

Nonlinear Analysis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

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9.1-viii


D.

TABLE OF CONTENTS

GENERAL MEMBER AND CONNECTION
DESIGN REQUIREMENTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
D1.

Member Requirements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1. Classification of Sections for Ductility. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1a. Section Requirements for Ductile Members. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1b. Width-to-Thickness Limitations of Steel and Composite Sections. . . .
2. Stability Bracing of Beams. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2a. Moderately Ductile Members. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2b. Highly Ductile Members. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2c. Special Bracing at Plastic Hinge Locations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3. Protected Zones. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4. Columns. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4a. Required Strength. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4b. Encased Composite Columns. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4c. Filled Composite Columns. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5. Composite Slab Diaphragms. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5a. Load Transfer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5b. Nominal Shear Strength . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6. Built-Up Structural Steel Members. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

13
13
13

13
17
17
18
18
20
20
20
20
23
23
23
23
24

D2.

Connections. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1. General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2. Bolted Joints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3. Welded Joints. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4. Continuity Plates and Stiffeners . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5. Column Splices. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5a. Location of Splices. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5b. Required Strength. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5c. Required Shear Strength. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5d. Structural Steel Splice Configurations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5e. Splices in Encased Composite Columns. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6. Column Bases. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6a. Required Axial Strength . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6b. Required Shear Strength. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6c. Required Flexural Strength. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7. Composite Connections. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8. Steel Anchors. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

24
24
24
25
25
26
26
26
27
27
27
27
28
28
29
30
31

D3.

Deformation Compatibility of Non-SFRS Members and Connections. . . . . 31

D4.

H-Piles. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1. Design Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2. Battered H-Piles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3. Tension . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4. Protected Zone. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

32
32
32
32
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TABLE OF CONTENTS

E.

9.1-ix

MOMENT-FRAME SYSTEMS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
E1.

Ordinary Moment Frames (OMF). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1. Scope. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Basis of Design. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3. Analysis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4. System Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5. Members. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5a. Basic Requirements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5b. Protected Zones. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6. Connections. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6a. Demand Critical Welds. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6b. FR Moment Connections. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6c. PR Moment Connections. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

33
33
33
33
33
33
33
34
34
34
34
35

E2.

Intermediate Moment Frames (IMF). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1. Scope. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2. Basis of Design. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3. Analysis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. System Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4a. Stability Bracing of Beams. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5. Members. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5a. Basic Requirements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5b. Beam Flanges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5c. Protected Zones. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6. Connections. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6a. Demand Critical Welds. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6b. Beam-to-Column Connection Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6c. Conformance Demonstration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6d. Required Shear Strength. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6e. Panel Zone. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6f. Continuity Plates. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6g. Column Splices. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

36
36
36
36
36
36
36
36
37
37
37
37
38
38
38

39
39
39

E3.

Special Moment Frames (SMF). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1. Scope. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2. Basis of Design. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3. Analysis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4. System Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4a. Moment Ratio. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4b. Stability Bracing of Beams. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4c. Stability Bracing at Beam-to-Column Connections. . . . . . . . . . . . . . .
5. Members. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5a. Basic Requirements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

39
39
39
40
40
40
41
42
43
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9.1-x

TABLE OF CONTENTS

5b.
5c.
6.
6a.
6b.
6c.
6d.
6e.
6f.
6g.

Beam Flanges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Protected Zones. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Connections. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Demand Critical Welds. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Beam-to-Column Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Conformance Demonstration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Required Shear Strength. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Panel Zone. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Continuity Plates. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Column Splices. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

43
43
44
44
44
45
45
46
48
50

E4.

Special Truss Moment Frames (STMF). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1. Scope. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2. Basis of Design. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3. Analysis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3a. Special Segment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3b. Nonspecial Segment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4. System Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4a. Special Segment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4b. Stability Bracing of Trusses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4c. Stability Bracing of Truss-to-Column Connections . . . . . . . . . . . . . . .
4d. Stiffness of Stability Bracing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5. Members. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5a. Basic Requirements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5b. Special Segment Members . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5c. Expected Vertical Shear Strength of Special Segment . . . . . . . . . . . . .

5d. Width-to-Thickness Limitations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5e. Built-Up Chord Members. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5f. Protected Zones. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6. Connections. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6a. Demand Critical Welds. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6b. Connections of Diagonal Web Members in the Special Segment. . . . .
6c. Column Splices. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

52
52
52
52
52
52
53
53
53
53
54
54
54
54
54
55
55
55
55
55
55
55


E5.

Ordinary Cantilever Column Systems (OCCS). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1. Scope. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2. Basis of Design. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3. Analysis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4. System Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4a. Columns. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4b. Stability Bracing of Columns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5. Members. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5a. Basic Requirements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5b. Column Flanges. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

56
56
56
56
56
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56
56
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TABLE OF CONTENTS

5c.
6.
6a.
6b.
E6.

F.

9.1-xi

Protected Zones. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Connections. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Demand Critical Welds. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Column Bases. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

56
56
56
56

Special Cantilever Column Systems (SCCS). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1. Scope. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2. Basis of Design. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3. Analysis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4. System Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4a. Columns. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4b. Stability Bracing of Columns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5. Members. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5a. Basic Requirements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5b. Column Flanges. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5c. Protected Zones. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6. Connections. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6a. Demand Critical Welds. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6b. Column Bases. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

57
57
57
57
57
57
57
57
57
57
57
58
58
58

BRACED-FRAME AND SHEAR-WALL SYSTEMS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
F1.

F2.


Ordinary Concentrically Braced Frames (OCBF). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1. Scope. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2. Basis of Design. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3. Analysis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4. System Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4a. V-Braced and Inverted V-Braced Frames . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4b. K-Braced Frames. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4c. Multi-Tiered Braced Frames. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5. Members. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5a. Basic Requirements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5b. Slenderness. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5c. Beams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6. Connections. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6a. Brace Connections. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7. Ordinary Concentrically Braced Frames above
Seismic Isolation Systems. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7a. System Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7b. Members. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

59
59
59
59
59
59
60
60
61
61
61

62
62
62

Special Concentrically Braced Frames (SCBF). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1. Scope. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2. Basis of Design. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3. Analysis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4. System Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

62
62
63
63
64

62
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9.1-xii


TABLE OF CONTENTS

4a.
4b.
4c.
4d.
4e.
5.
5a.
5b.
5c.
6.
6a.
6b.
6c.
6d.

Lateral Force Distribution. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
V- and Inverted V-Braced Frames. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
K-Braced Frames. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Tension-Only Frames . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Multi-Tiered Braced Frames. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Members. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Basic Requirements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Diagonal Braces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Protected Zones. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Connections. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Demand Critical Welds. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Beam-to-Column Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Brace Connections. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Column Splices. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

64
64
65
65
65
66
66
66
67
67
67
67
68
70

F3.

Eccentrically Braced Frames (EBF). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1. Scope. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2. Basis of Design. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3. Analysis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4. System Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4a. Link Rotation Angle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4b. Bracing of Link. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5. Members. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5a. Basic Requirements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5b. Links. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5c. Protected Zones. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6. Connections. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6a. Demand Critical Welds. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6b. Beam-to-Column Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6c. Brace Connections. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6d. Column Splices. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6e. Link-to-Column Connections. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

70
70
70
70
71
71
71
72
72
72
76
76
76
76
77
77
77

F4.

Buckling-Restrained Braced Frames (BRBF). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1. Scope. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2. Basis of Design. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2a. Brace Strength. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2b. Adjustment Factors. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2c. Brace Deformations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3. Analysis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4. System Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4a. V- and Inverted V-Braced Frames. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4b. K-Braced Frames. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4c. Lateral Force Distribution. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

78
78
78
79
79
79
80
80
80
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TABLE OF CONTENTS


4d.
5.
5a.
5b.
5c.
6.
6a.
6b.
6c.
6d.
F5.

G.

9.1-xiii

Multi-Tiered Braced Frames. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Members. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Basic Requirements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Diagonal Braces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Protected Zones. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Connections. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Demand Critical Welds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Beam-to-Column Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Diagonal Brace Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Column Splices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

81
82

82
82
83
83
83
84
84
85

Special Plate Shear Walls (SPSW). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1. Scope. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2. Basis of Design. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3. Analysis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4. System Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4a. Stiffness of Boundary Elements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4b. HBE-to-VBE Connection Moment Ratio. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4c. Bracing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4d. Openings in Webs. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5. Members. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5a. Basic Requirements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5b. Webs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5c. HBE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5d. Protected Zone. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6. Connections. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6a. Demand Critical Welds. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6b. HBE-to-VBE Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6c. Connections of Webs to Boundary Elements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6d. Column Splices. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7. Perforated Webs. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7a. Regular Layout of Circular Perforations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7b. Reinforced Corner Cut-Out. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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89
89
89
89
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COMPOSITE MOMENT-FRAME SYSTEMS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
G1.

Composite Ordinary Moment Frames (C-OMF). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1. Scope. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Basis of Design. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3. Analysis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4. System Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5. Members. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5a. Protected Zones. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6. Connections. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6a. Demand Critical Welds. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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9.1-xiv

TABLE OF CONTENTS


G2.

Composite Intermediate Moment Frames (C-IMF). . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1. Scope. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2. Basis of Design. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3. Analysis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4. System Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4a. Stability Bracing of Beams. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5. Members. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5a. Basic Requirements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5b. Beam Flanges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5c. Protected Zones. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6. Connections. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6a. Demand Critical Welds. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6b. Beam-to-Column Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6c. Conformance Demonstration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6d. Required Shear Strength. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6e. Connection Diaphragm Plates. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6f. Column Splices. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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94
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94
95
95
96
96

G3.

Composite Special Moment Frames (C-SMF). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
1. Scope. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
2. Basis of Design. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
3. Analysis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
4. System Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
4a. Moment Ratio. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
4b. Stability Bracing of Beams. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
4c. Stability Bracing at Beam-to-Column Connections. . . . . . . . . . . . . . . 98
5. Members. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
5a. Basic Requirements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
5b. Beam Flanges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
5c. Protected Zones. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
6. Connections. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
6a. Demand Critical Welds. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
6b. Beam-to-Column Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
6c. Conformance Demonstration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
6d. Required Shear Strength. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
6e. Connection Diaphragm Plates. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
6f. Column Splices. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100


G4.

Composite Partially Restrained Moment Frames (C-PRMF) . . . . . . . . . . .
1. Scope. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2. Basis of Design. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3. Analysis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4. System Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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TABLE OF CONTENTS

5.
5a.
5b.
5c.
6.
6a.

6b.
6c.
6d.
6e.
H.

9.1-xv

Members. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Columns. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Beams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Protected Zones. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Connections. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Demand Critical Welds. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Required Strength. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Beam-to-Column Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Conformance Demonstration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Column Splices. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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102
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102
102
103


COMPOSITE BRACED-FRAME AND SHEAR-WALL SYSTEMS . . . . . . . 104
H1.

Composite Ordinary Braced Frames (C-OBF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1. Scope. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2. Basis of Design. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3. Analysis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4. System Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5. Members. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5a. Basic Requirements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5b. Columns. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5c. Braces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5d. Protected Zones. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6. Connections. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6a. Demand Critical Welds. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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104
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105
105
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105
105
105
105
105
105

H2.


Composite Special Concentrically Braced Frames (C-SCBF). . . . . . . . . . .
1. Scope. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2. Basis of Design. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3. Analysis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4. System Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5. Members. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5a. Basic Requirements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5b. Diagonal Braces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5c. Protected Zones. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6. Connections. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6a. Demand Critical Welds. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6b. Beam-to-Column Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6c. Brace Connections. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6d. Column Splices. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

105
105
106
106
106
106
106
106
106
107
107
107
107
107


H3.

Composite Eccentrically Braced Frames (C-EBF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1. Scope. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2. Basis of Design. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3. Analysis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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9.1-xvi

TABLE OF CONTENTS

4.
5.
6.
6a.


System Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Members. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Connections. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Beam-to-Column Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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109
109

H4.

Composite Ordinary Shear Walls (C-OSW) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1. Scope. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2. Basis of Design. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3. Analysis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4. System Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5. Members. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5a. Boundary Members. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5b. Coupling Beams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5c. Protected Zones. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6. Connections. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6a. Demand Critical Welds. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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109
109
109
110
110

110
110
112
112
112

H5.

Composite Special Shear Walls (C-SSW). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1. Scope. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2. Basis of Design. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3. Analysis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4. System Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5. Members. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5a. Ductile Elements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5b. Boundary Members. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5c. Steel Coupling Beams. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5d. Composite Coupling Beams. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5e. Protected Zones. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6. Connections. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6a. Demand Critical Welds. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6b. Column Splices. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

112
112
112
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113
114
115
116
116
116
116

H6.

Composite Plate Shear Walls—Concrete Encased (C-PSW/CE). . . . . . . . .
1. Scope. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2. Basis of Design. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3. Analysis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3a. Webs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3b. Other Members and Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4. System Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4a. Steel Plate Thickness. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4b. Stiffness of Vertical Boundary Elements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4c. HBE-to-VBE Connection Moment Ratio. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4d. Bracing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4e. Openings in Webs. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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TABLE OF CONTENTS

5.
5a.
5b.
5c.
5d.
5e.
6.
6a.
6b.
6c.
6d.
6e.
H7.


I.

9.1-xvii

Members. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Basic Requirements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Webs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Concrete Stiffening Elements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Boundary Members. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Protected Zones. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Connections. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Demand Critical Welds. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
HBE-to-VBE Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Connections of Steel Plate to Boundary Elements. . . . . . . . . . . . . . .
Connections of Steel Plate to Reinforced Concrete Panel . . . . . . . . .
Column Splices. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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119
119
119
119
119


Composite Plate Shear Walls—Concrete Filled (C-PSW/CF). . . . . . . . . . .
1. Scope. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2. Basis of Design. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3. Analysis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4. System Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4a. Steel Web Plate of C-PSW/CF with Boundary Elements. . . . . . . . . .
4b. Steel Plate of C-PSW/CF without Boundary Elements. . . . . . . . . . .
4c. Half Circular or Full Circular End of C-PSW/CF with
Boundary Elements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4d. Spacing of Tie Bars in C-PSW/CF with or without
Boundary Elements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4e. Tie Bar Diameter in C-PSW/CF with or without
Boundary Elements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4f. Connection between Tie Bars and Steel Plates. . . . . . . . . . . . . . . . . .
4g. Connection between C-PSW/CF Steel Components. . . . . . . . . . . . . .
4h. C-PSW/CF and Foundation Connection. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5. Members. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5a. Flexural Strength. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5b. Shear Strength. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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120
120
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121

122
122
122
122
122
123

FABRICATION AND ERECTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
I1.

Shop and Erection Drawings. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1. Shop Drawings for Steel Construction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2. Erection Drawings for Steel Construction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3. Shop and Erection Drawings for Composite Construction. . . . . . . . .

124
124
124
124

I2.

Fabrication and Erection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1. Protected Zone. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2. Bolted Joints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3. Welded Joints. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4. Continuity Plates and Stiffeners . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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125

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9.1-xviii

J.

TABLE OF CONTENTS

QUALITY CONTROL AND QUALITY ASSURANCE. . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
J1.

Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127

J2.

Fabricator and Erector Documents. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1. Documents to be Submitted for Steel Construction . . . . . . . . . . . . . .
2. Documents to be Available for Review for Steel Construction. . . . . .
3. Documents to be Submitted for Composite Construction. . . . . . . . . .
4. Documents to be Available for Review for

Composite Construction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

128
128
128
128
128

J3.

Quality Assurance Agency Documents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129

J4.

Inspection and Nondestructive Testing Personnel. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129

J5.

Inspection Tasks. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1. Observe (O). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2. Perform (P) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3. Document (D). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2. Coordinated Inspection. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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130
130
130
130


J6.

Welding Inspection and Nondestructive Testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1. Visual Welding Inspection. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2. NDT of Welded Joints. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2a. CJP Groove Weld NDT. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2b. Column Splice and Column to Base Plate PJP
Groove Weld NDT. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2c. Base Metal NDT for Lamellar Tearing and Laminations. . . . . . . . . .
2d. Beam Cope and Access Hole NDT. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2e. Reduced Beam Section Repair NDT. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2f. Weld Tab Removal Sites. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2g. Reduction of Percentage of Ultrasonic Testing. . . . . . . . . . . . . . . . . .
2h. Reduction of Percentage of Magnetic Particle Testing. . . . . . . . . . . .

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131
131
133
133
134
134
134
134

J7.

Inspection of High-Strength Bolting. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134


J8.

Other Steel Structure Inspections. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134

J9.

Inspection of Composite Structures. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136

J10. Inspection of H-Piles. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
K.

PREQUALIFICATION AND CYCLIC QUALIFICATION
TESTING PROVISIONS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
K1.

Prequalification of Beam-to-Column and
Link-to-Column Connections. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1. Scope. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2. General Requirements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2a. Basis for Prequalification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2b. Authority for Prequalification. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3. Testing Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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TABLE OF CONTENTS

9.1-xix

4. Prequalification Variables. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4a. Beam and Column Parameters for SMF and IMF,
Link and Column Parameters for EBF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4b. Beam and Column Parameters for C-SMF and C-IMF. . . . . . . . . . . .
4c. Beam-to-Column or Link-to-Column Relations. . . . . . . . . . . . . . . . .
4d. Continuity and Diaphragm Plates. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4e. Welds. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4f. Bolts. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4g. Reinforcement in C-SMF and C-IMF. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4h. Quality Control and Quality Assurance. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4i. Additional Connection Details . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5. Design Procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6. Prequalification Record. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
K2.

Cyclic Tests for Qualification of Beam-to-Column and
Link-to-Column Connections. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1. Scope. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2. Test Subassemblage Requirements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3. Essential Test Variables. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3a. Sources of Inelastic Rotation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3b. Members. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3c. Reinforcing Steel Amount, Size and Detailing. . . . . . . . . . . . . . . . . .
3d. Connection Details . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3e. Continuity Plates. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3f. Steel Strength for Steel Members and Connection Elements. . . . . . .
3g. Steel Strength and Grade for Reinforcing Steel . . . . . . . . . . . . . . . . .
3h. Concrete Strength and Density. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3i. Welded Joints. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3j. Bolted Joints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3k. Load Transfer Between Steel and Concrete . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4. Loading History. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4a. General Requirements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4b. Loading Sequence for Beam-to-Column Moment Connections. . . . .
4c. Loading Sequence for Link-to-Column Connections. . . . . . . . . . . . .
5. Instrumentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6. Testing Requirements for Material Specimens. . . . . . . . . . . . . . . . . .
6a. Tension Testing Requirements for Structural
Steel Material Specimens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6b. Tension Testing Requirements for Reinforcing
Steel Material Specimens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6c. Methods of Tension Testing for Structural and Reinforcing
Steel Material Specimens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6d. Testing Requirements for Concrete. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

139
139

139
140
140
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140
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9.1-xx

TABLE OF CONTENTS

6e. Testing Requirements for Weld Metal Material Specimens. . . . . . . . 150
7. Test Reporting Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
8. Acceptance Criteria. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
K3.

Cyclic Tests for Qualification of Buckling-Restrained Braces . . . . . . . . . .
1. Scope. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2. Subassemblage Test Specimen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3. Brace Test Specimen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3a. Design of Brace Test Specimen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3b. Manufacture of Brace Test Specimen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3c. Similarity of Brace Test Specimen and Prototype. . . . . . . . . . . . . . . .

3d. Connection Details . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3e. Materials. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3f. Connections. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4. Loading History. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4a. General Requirements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4b. Test Control. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4c. Loading Sequence. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5. Instrumentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6. Materials Testing Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6a. Tension Testing Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6b. Methods of Tension Testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7. Test Reporting Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8. Acceptance Criteria. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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155

155
155
155
156

COMMENTARY
INTRODUCTION. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
A.

B.

GENERAL REQUIREMENTS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
A1.

Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159

A2.

Referenced Specifications, Codes and Standards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161

A3.

Materials. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1. Material Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2. Expected Material Strength. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3. Heavy Sections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4. Consumables for Welding. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5. Concrete and Steel Reinforcement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

161

161
162
165
166
167

A4.

Structural Design Drawings and Specifications. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1. General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2. Steel Construction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3. Composite Construction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

168
168
169
170

GENERAL DESIGN REQUIREMENTS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
B1.

General Seismic Design Requirements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171

B2.

Loads and Load Combinations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
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TABLE OF CONTENTS

C.

D.

9.1-xxi

B3.

Design Basis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
2. Available Strength. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173

B5.

Diaphragms, Chords and Collectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
1. General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
2. Truss Diaphragms. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174

ANALYSIS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
C1.

General Requirements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175

C2.


Additional Requirements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177

C3.

Nonlinear Analysis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178

GENERAL MEMBER AND CONNECTION
DESIGN REQUIREMENTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179
D1.

Member Requirements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1. Classification of Sections for Ductility. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1a. Section Requirements for Ductile Members. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1b. Width-to-Thickness Limitations of Steel and Composite Sections. . .
2. Stability Bracing of Beams. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2a. Moderately Ductile Members. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2b. Highly Ductile Members. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2c. Special Bracing at Plastic Hinge Locations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3. Protected Zones. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4. Columns. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4a. Required Strength. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4b. Encased Composite Columns. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4c. Filled Composite Columns. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5. Composite Slab Diaphragms. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6. Built-Up Structural Steel Members. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

179
179
179
179

181
182
182
183
183
183
183
185
187
187
188

D2.

Connections. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1. General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2. Bolted Joints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3. Welded Joints. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4. Continuity Plates and Stiffeners . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5. Column Splices. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5a. Location of Splices. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5b. Required Strength. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5c. Required Shear Strength. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5d. Structural Steel Splice Configurations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6. Column Bases. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6a. Required Axial Strength . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6b. Required Shear Strength. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6c. Required Flexural Strength. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

189

189
190
192
194
194
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9.1-xxii

TABLE OF CONTENTS

7.
8.

E.


Composite Connections. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
Steel Anchors. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209

D3.

Deformation Compatibility of Non-SFRS Members and Connections. . . . 209

D4.

H-Piles. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1. Design Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2. Battered H-Piles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3. Tension . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4. Protected Zone. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

211
211
212
213
213

MOMENT-FRAME SYSTEMS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214
E1.

Ordinary Moment Frames (OMF). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2. Basis of Design. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4. System Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5. Members. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6. Connections. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6b. FR Moment Connections. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6c. PR Moment Connections. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

214
214
215
216
216
216
218

E2.

Intermediate Moment Frames (IMF). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2. Basis of Design. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4. System Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4a. Stability Bracing of Beams. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5. Members. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5a. Basic Requirements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5b. Beam Flanges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5c. Protected Zones. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6. Connections. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6a. Demand Critical Welds. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6b. Beam-to-Column Connection Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6c. Conformance Demonstration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6d. Required Shear Strength. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6e. Panel Zone. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6f. Continuity Plates. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6g. Column Splices. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .


218
218
218
218
218
218
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219
219
219
219
219
219
220
220
220

E3.

Special Moment Frames (SMF). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2. Basis of Design. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3. Analysis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4. System Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4a. Moment Ratio. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4b. Stability Bracing of Beams. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4c. Stability Bracing at Beam-to-Column Connections. . . . . . . . . . . . . .
5. Members. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5a. Basic Requirements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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TABLE OF CONTENTS

5b.
5c.
6.
6a.
6b.
6c.
6d.
6e.
6f.
6g.


9.1-xxiii

Beam Flanges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Protected Zones. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Connections. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Demand Critical Welds. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Beam-to-Column Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Conformance Demonstration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Required Shear Strength. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Panel Zone. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Continuity Plates. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Column Splices. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

228
228
228
228
229
232
232
232
241
243

E4.

Special Truss Moment Frames (STMF). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1. Scope. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2. Basis of Design. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3. Analysis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3a. Special Segment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3b. Nonspecial Segment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4. System Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4a. Special Segment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4b. Stability Bracing of Trusses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4c. Stability Bracing of Truss-to-Column Connections . . . . . . . . . . . . . .
5. Members. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5b. Special Segment Members . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5c. Expected Vertical Shear Strength of Special Segment . . . . . . . . . . . .
5d. Width-to-Thickness Limitations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5e. Built-Up Chord Members. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5f. Protected Zones. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6. Connections. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6a. Demand Critical Welds. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6b. Connections of Diagonal Web Members in the Special Segment. . . .
6c. Column Splices. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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244
246
246
246
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247
248
248
248
248
248

249
249
249
249
249
250
250

E5.

Ordinary Cantilever Column Systems (OCCS). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2. Basis of Design. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4. System Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4a. Columns. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

250
250
250
250

E6.

Special Cantilever Column Systems (SCCS). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2. Basis of Design. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4. System Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4a. Columns. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4b. Stability Bracing of Columns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5. Members. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5a. Basic Requirements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5b. Column Flanges. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .


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