Minimum design loads for buildings and other structures

1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1.1 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1.2 Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1.3 Basic Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1.3.1 Strength . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1.3.2 Serviceability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1.3.3 Self-straining Forces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1.3.4 Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1.3.5 Counteracting Structural Actions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1.4 General Structural Integrity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1.5 Classification of Buildings and Other Structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1.5.1 Nature of Occupancy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1.5.2 Toxic, Highly Toxic, and Explosive Substances . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1.6 Additions and Alterations to Existing Structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1.7 LoadTests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.8 Consensus Standards and Other Referenced Documents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2 CombinationsofLoads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2 Symbols and Notation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3 Combining Factored Loads Using Strength Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.1 Applicability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.2 Basic Combinations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.3 Load Combinations Including Flood Load . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.4 Load Combinations Including Atmospheric Ice Loads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.4 Combining Nominal Loads Using Allowable Stress Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.4.1 Basic Combinations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.4.2 Load Combinations Including Flood Load . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.4.3 Load Combinations Including Atmospheric Ice Loads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.5 Load Combinations for Extraordinary Events . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 Dead Loads. Soil Loads. and Hydrostatic Pressure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1 DeadLoads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.1 Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.2 Weights of Materials and Constructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.3 Weight of Fixed Service Equipment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2 Soil Loads and Hydrostatic Pressure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2.1 Lateral Pressures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2.2 Uplift on Floors and Foundations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 LiveLoads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 4.1 Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 4.2 Uniformly Distributed Loads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 4.2.1 Required Live Loads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 4.2.2 Provision for Partitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 4.3 Concentrated Loads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures xi Loads on Handrails. Guardrail Systems. Grab Bar Systems. Vehicle Barrier Systems. and Fixed Ladders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 4.4.1 Loads on Handrails and Guardrail Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 4.4.2 Loads on Grab Bar Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 4.4.3 Loads on Vehicle Barrier Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 4.4.4 Loads on Fixed Ladders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Loads Not Specified . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Partial Loading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 ImpactLoads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 4.7.1 Elevators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 4.7.2 Machinery . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Reduction in Live Loads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 4.8.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 4.8.2 Heavy Live Loads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 4.8.3 Passenger Car Garages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 4.8.4 Special Occupancies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 4.8.5 Limitations on One-way Slabs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Reduction in Roof Live Loads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 4.9.1 Flat. Pitched. and Curved Roofs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 4.9.2 Special Purpose Roofs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 CraneLoads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 4.10.1 Maximum Wheel Load . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 4.10.2 Vertical Impact Force . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 4.10.3 Lateral Force . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 4.10.4 Longitudinal Force . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Consensus Standards and Other Referenced Documents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 5 FloodLoads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 5.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 5.2 Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 5.3 Design Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 5.3.1 Design Loads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 5.3.2 Erosion and Scour . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 5.3.3 Loads on Breakaway Walls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 5.4 Loads During Flooding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 5.4.1 Load Basis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 5.4.2 Hydrostatic Loads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 5.4.3 Hydrodynamic Loads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 5.4.4 Wave Loads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 5.4.4.1 Breaking Wave Loads on Vertical Pilings and Columns . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 5.4.4.2 Breaking Wave Loads on Vertical Walls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 5.4.4.3 Breaking Wave Loads on Nonvertical Walls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 5.4.4.4 Breaking Wave Loads from Obliquely Incident Waves . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 5.4.5 Impact Loads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 5.5 Consensus Standards and Other Referenced Documents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 6 WindLoads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 6.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 6.1.1 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 6.1.2 Allowed Procedures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 6.1.3 Wind Pressures Acting on Opposite Faces of Each Building Surface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 6.1.4 Minimum Design Wind Loading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 6.1.4.1 Main Wind-Force Resisting System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 6.1.4.2 Components and Cladding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 6.2 Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 6.3 Symbols and Notation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 6.4 Method 1-Simplified Procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 6.4.1 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 6.4.1.1 Main Wind-Force Resisting Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 6.4.1.2 Components and Cladding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Contents 6.4.2 Design Procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 6.4.2.1 Main Wind-Force Resisting System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 6.4.2.1.1 Minimum Pressures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 6.4.2.2 Components and Cladding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 6.4.2.2.1 Minimum Pressures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 6.4.3 Air Permeable Cladding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 6.5 Method 2-Analy tical Procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 6.5.1 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 6.5.2 Limitations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 6.5.2.1 Shielding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 6.5.2.2 Air Permeable Cladding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 6.5.3 Design Procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 6.5.4 Basic Wind Speed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 6.5.4.1 Special Wind Regions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 6.5.4.2 Estimation of Basic Wind Speeds from Regional Climatic Data . . . . . . . . . . . . . 25 6.5.4.3 Limitation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 6.5.4.4 Wind Directionality Factor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 6.5.5 Importance Factor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 6.5.6 Exposure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 6.5.6.1 Wind Directions and Sectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 6.5.6.2 Surface Roughness Categories . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 6.5.6.3 Exposure Categories . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 6.5.6.4 Exposure Category for Main Wind-Force Resisting System . . . . . . . . . . . . . . . 26 6.5.6.4.1 Buildings and Other Structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 6.5.6.4.2 Low-Rise Buildings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 6.5.6.5 Exposure Category for Components and Cladding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 6.5.6.6 Velocity Pressure Exposure Coefficient . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 6.5.7 Topographic Effects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 6.5.7.1 Wind Speed-Up over Hills, Ridges, and Escarpments . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 6.5.7.2 Topographic Factor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 6.5.8 Gust Effect Factor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 6.5.8.1 Rigid Structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 6.5.8.2 Flexible or Dynamically Sensitive Structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 6.5 3.3 Rational Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 6.5 3.4 Limitations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 6.5.9 Enclosure Classifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 6.5.9.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 6.5.9.2 Openings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 6.5.9.3 Wind-Borne Debris . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 6.5.9.4 Multiple Classifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 6.5.10 Velocity Pressure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 6.5.11 Pressure and Force Coefficients . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 6.5.11.1 Internal Pressure Coefficient . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 6.5.11.1.1 Reduction Factor for Large Volume Buildings, R; . . . . . . . . . . . . 27 6.5.1 1.2 External Pressure Coefficients . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 6.5.11.2.1 Main Wind-Force Resisting Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 6.5.1 1.2.2 Components and Cladding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 6.5.1 1.3 Force Coefficients . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 6.5.1 1.4 Roof Overhangs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 6.5.11.4.1 Main Wind-Force Resisting System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 6.5.1 1.4.2 Components and Cladding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 6.5.11.5 Parapets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 6.5.11.5.1 Main Wind-Force Resisting System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 6.5.1 1.5.2 Components and Cladding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 6.5.12 Design Wind Loads on Enclosed and Partially Enclosed Buildings . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 6.5.12.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 6.5.12.1.1 Sign Convention . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 6.5.12.1.2 Critical Load Condition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 6.5.12.1.3 Tributary Areas Greater than 700 ft2 (65 m2) . . . . . . . . . . . . . . . 28 6.5.12.2 Main Wind-Force Resisting Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 6.5.12.2.1 Rigid Buildings of All Heights . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 6.5.12.2.2 Low-Rise Building . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 6.5.12.2.3 Flexible Buildings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 6.5.12.2.4 Parapets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 6.5.12.3 Design Wind Load Cases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures xiii 6.5.12.4 Components and Cladding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 6.5.12.4.1 Low-Rise Buildings and Buildings with h 5 60 ft (18.3 m) . . . . . . . 28 6.5.12.4.2 Buildings with h > 60 ft (18.3 m) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 6.5.12.4.3 Alternative Design Wind Pressures for Componellts and Cladding in Buildings with 60 ft (18.3 m) < h < 90 ft (27.4 m) . . . . . . . . . . 29 6.5.12.4.4 Parapets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 6.5.13 Design Wind Loads on Open Buildings with Monoslope, Pitched, or Troughed Roofs . . . . . . . . 29 6.5.13.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 6.5.13.1.1 Sign Convention . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 6.5.13.1.2 Critical Load Condition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 6.5.13.2 Main Wind-Force Resisting Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 6.5.13.3 Component and Cladding Elements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 6.5.14 Design Wind Loads on Solid Freestanding Walls and Solid Signs . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 6.5.15 Design Wind Loads on Other Structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 6.5.15.1 Rooftop Structures and Equipment for Buildings with h 5 60 ft (18.3 m) . . . . . . . 30 6.6 Method 3-Wind Tunnel Procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 6.6.1 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 6.6.2 Test Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 6.6.3 Dynamic Response . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 6.6.4 Limitations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 6.6.4.1 Limitations on Wind Speeds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 6.6.5 Wind-Borne Debris . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 6.7 Consensus Standards and Other Referenced Documents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 7 SnowLoads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 7.1 Symbols and Notation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 7.2 Ground Snow Loads. pR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 7.3 Flat Roof Snow Loads. pj . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 7.3.1 Exposure Factor. C, . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 7.3.2 Thermal Factor. Ct . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 7.3.3 Importance Factor. I . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 7.3.4 Minimum Values of pj for Low-Slope Roofs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 7.4 Sloped Roof Snow Loads. p, . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 7.4.1 Warm Roof Slope Factor. C, . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 7.4.2 Cold Roof Slope Factor. C, . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 7.4.3 Roof Slope Factor for Curved Roofs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 7.4.4 Roof Slope Factor for Multiple Folded Plate. Sawtooth. and Barrel Vault Roofs . . . . . . . . . . . 82 7.4.5 Ice Dams and Icicles Along Eaves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 7.5 Partial Loading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 7.5.1 Continuous Beam Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 7.5.2 Other Structural Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 7.6 Unbalanced Roof Snow Loads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 7.6.1 Unbalanced Snow Loads for Hip and Gable Roofs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 7.6.2 Unbalanced Snow Loads for Curved Roofs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 7.6.3 Unbalanced Snow Loads for Multiple Folded Plate. Sawtooth. and Barrel Vault Roofs . . . . . . . 82 7.6.4 Unbalanced Snow Loads for Dome Roofs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 7.7 Drifts on Lower Roofs (Aerodynamic Shade) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 7.7.1 Lower Roof of a Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 7.7.2 Adjacent Structures and Terrain Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 7.8 Roof Projections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 7.9 Sliding Snow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 7.10 Rain-on-Snow Surcharge Load . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 7.11 Ponding Instability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 7.12 Existing Roofs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 8 RainLoads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 8.1 Symbols and Notation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 8.2 Roof Drainage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 8.3 Design Rain Loads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 8.4 Ponding Instability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 8.5 Controlled Drainage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 9 Reserved for Future Provisions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 xiv Contents 10 Ice Loads-Atmospheric Icing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.1.1 Site-Specific Studies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.1.2 Dynamic Loads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.1.3 Exclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.2 Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.3 Symbols and Notation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.4 Ice Loads Due to Freezing Rain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.4.1 Ice Weight . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.4.2 Nominal Ice Thickness . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.4.3 Height Factor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.4.4 Importance Factors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.4.5 Topographic Factor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.4.6 Design Ice Thickness for Freezing Rain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.5 Wind on Ice-Covered Structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.5.1 Wind on Ice-Covered Chimneys, Tanks, and Similar Structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.5.2 Wind on Ice-Covered Solid Freestanding Walls and Solid Signs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.5.3 Wind on Ice-Covered Open Signs and Lattice Frameworks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.5.4 Wind on Ice-Covered Trussed Towers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.5.5 Wind on Ice-Covered Guys and Cables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.6 Partial Loading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.7 Design Procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.8 Consensus Standards and other Referenced Documents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Seismic 11.1 Design Criteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.1.1 Purpose . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.1.2 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1.1.3 Applicability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.1.4 Alternate Materials and Methods of Construction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Notation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Seismic Ground Motion Values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.4.1 Mapped Acceleration Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.4.2 Site Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.4.3 Site Coefficients and Adjusted Maximum Considered Earthquake (MCE) Spectral Response Acceleration Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.4.4 Design Spectral Acceleration Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.4.5 Design Response Spectrum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.4.6 MCE Response Spectrum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.4.7 Site-Specific Ground Motion Procedures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Importance Factor and Occupancy Category . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1.5.1 Importance Factor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 . 5.2 Protected Access for Occupancy Category IV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Seismic Design Category . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Design Requirements for Seismic Design Category A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.7.1 Applicability of Seismic Requirements for Seismic Design Category A Structures . . . . . . . . . 1 1.7.2 Lateral Forces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1.7.3 Load Path Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.7.4 Connection to Supports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.7.5 Anchorage of Concrete or Masonry Walls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Geologic Hazards and Geotechnical Investigation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.8.1 Site Limitation for Seismic Design Categories E and F . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 3.2 Geotechnical Investigation Report for Seismic Design Categories C through F . . . . . . . . . . . . 11 3.3 Additional Geotechnical Investigation Report Requirements for Seismic Design Categories D 12 Seismic Design Requirements for Building Structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12.1 Structural Design Basis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12.1.1 Basic Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12.1.2 Member Design. Connection Design. and Deformation Limit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12.1.3 Continuous Load Path and Interconnection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12.1.4 Connection to Supports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures 12.1.5 Foundation Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12.1.6 Material Design and Detailing Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12.2 Structural System Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12.2.1 Selection and Limitations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12.2.2 Combinations of Framing Systems in Different Directions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12.2.3 Combinations of Framing Systems in the Same Direction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12.2.3.1 R, C