鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范2025年_第1頁
鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范2025年_第2頁
鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范2025年_第3頁
鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范2025年_第4頁
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文檔簡介

鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范[附條文說明]GB50429-20071??總則1.0.1??為在鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計中貫徹執(zhí)行國家的技術(shù)經(jīng)濟政策,做到技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、安全適用,確保質(zhì)量,制定本規(guī)范。1.0.2??本規(guī)范適用于工業(yè)與民用建筑和構(gòu)筑物的鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計,不適用于直接受疲勞動力荷載的承重結(jié)構(gòu)和構(gòu)件設(shè)計。1.0.3??本規(guī)范的設(shè)計原則是根據(jù)現(xiàn)行國家標準《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標準》GB?50068制定的,按本規(guī)范設(shè)計時,尚應(yīng)符合《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB?50009、《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB?50011、《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》GB?18306和《構(gòu)筑物抗震設(shè)計規(guī)范》GB?50191的規(guī)定。1.0.4??設(shè)計鋁合金結(jié)構(gòu)時,應(yīng)從工程實際情況出發(fā),合理選用材料、結(jié)構(gòu)方案和構(gòu)造措施,滿足結(jié)構(gòu)構(gòu)件在運輸、安裝和使用過程中的強度、穩(wěn)定性和剛度要求,并符合防火、防腐蝕要求。1.0.5??鋁合金結(jié)構(gòu)的設(shè)計,除應(yīng)符合本規(guī)范外,尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標準的規(guī)定。2??術(shù)語和符號2.1??術(shù)語2.1.1??強度?strength????構(gòu)件截面材料或連接抵抗破壞的能力。強度計算是防止結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接因材料強度被超過而破壞的計算。2.1.2??強度標準值?characteristic?value?of?strength????國家標準規(guī)定的鋁材名義屈服強度(規(guī)定非比例伸長應(yīng)力)或抗拉強度。2.1.3??強度設(shè)計值?design?value?of?strength????鋁合金材料或連接的強度標準值除以相應(yīng)抗力分項系數(shù)后的數(shù)值。2.1.4??屈曲??buckling????桿件或板件在軸心壓力、彎矩、剪力單獨或共同作用下突然發(fā)生與原受力狀態(tài)不符的較大變形而失去穩(wěn)定。2.1.5??承載能力??load-carrying?capacity????結(jié)構(gòu)或構(gòu)件不會因強度、穩(wěn)定等因素破壞所能承受的最大內(nèi)力,或達到不適應(yīng)于繼續(xù)承載的變形時的內(nèi)力。2.1.6??一階彈性分析?the?first?order?elastic?analysis????不考慮結(jié)構(gòu)二階變形對內(nèi)力產(chǎn)生的影響,根據(jù)未變形的結(jié)構(gòu)建立平衡條件,按彈性階段分析結(jié)構(gòu)內(nèi)力及位移。2.1.7??二階彈性分析?the?second?order?elastic?analysis????考慮結(jié)構(gòu)二階變形對內(nèi)力產(chǎn)生的影響,根據(jù)位移后的結(jié)構(gòu)建立平衡條件,按彈性階段分析結(jié)構(gòu)內(nèi)力及位移。2.1.8??弱硬化?weak?hardening????狀態(tài)為T6的鋁合金材料為弱硬化合金。2.1.9??強硬化??strong?hardening????狀態(tài)為除T6以外的其他鋁合金材料為強硬化合金。2.1.10??有效厚度??effective?thickness????考慮受壓板件屈曲后強度以及焊接熱影響區(qū)效應(yīng)對構(gòu)件承載力進行計算時,板件的折減計算厚度。2.1.11??加勁板件?stiffened?elements????兩縱邊均與其他板件相連的板件。2.1.12??非加勁板件??unstiffened?elements????一縱邊與其他板件相連,另一縱邊為自由的板件。2.1.13??邊緣加勁板件??edge?stiffened?elements????一縱邊與其他板件相連,另一縱邊由符合要求的邊緣卷邊加勁的板件。2.1.14??中間加勁板件?intermediate?stiffened?elements????中間加勁板件是指帶中間加勁肋的加勁板件。2.1.15??子板件?sub-elements????子板件是指一縱邊與其他板件相連,另一縱邊與中間加勁肋相連或兩縱邊均與中間加勁肋相連的板件。2.1.16??腹板屈曲后強度?post-buckling?strength?of?web?plates????腹板屈曲后尚能繼續(xù)保持承受荷載的能力。2.1.17??整體穩(wěn)定?overall?stability????在外荷載作用下,對整個結(jié)構(gòu)或構(gòu)件能否發(fā)生屈曲或失穩(wěn)的評估。2.1.18??計算長度??effective?length????構(gòu)件在其有效約束點間的幾何長度乘以考慮桿端變形情況和所受荷載情況的系數(shù)而得的等效長度,用以計算構(gòu)件的長細比。計算焊縫連接強度時采用的焊縫長度。2.1.19??長細比?slenderness?ratio????構(gòu)件計算長度與構(gòu)件截面回轉(zhuǎn)半徑的比值。2.1.20??換算長細比?equivalent?slenderness?ratio???????在軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定計算中,按臨界力相等的原則,將彎扭或扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)換算為彎曲失穩(wěn)時采用的長細比。2.1.21??鎢極氬弧焊?gas?tungsten?arc?welding????使用鎢極的氬弧焊,又稱非熔化極氬弧焊、TIG焊。2.1.22??熔化極氬弧焊?gas?metal?arc?welding????使用熔化電極的氬弧焊,又稱MIG焊。2.1.23??焊接熱影響區(qū)?heat?affected?zone????母材受焊接熱影響效應(yīng)作用的范圍,簡稱HAZ。2.2??符號2.2.1??作用及作用效應(yīng)設(shè)計值:???????????????F——集中荷載;???????????????H——水平力;???????????????M——彎矩;???????????????N——軸心力;???????????????P——一個高強度螺栓的預(yù)拉力;???????????????Q——重力荷載;???????????????V——剪力。2.2.2??計算指標:???????????????E——鋁合金材料的彈性模量;???????????????G——鋁合金材料的剪變模量;???????????????——一個螺栓的抗拉、抗剪和承壓承載力設(shè)計值;???????????????——一個鉚釘?shù)目辜艉统袎撼休d力設(shè)計值;???????????????——螺栓頭及螺母下構(gòu)件抗沖切承載力設(shè)計值;???????????????Rw——鋁合金壓型面板中的腹板局部受壓承載力設(shè)計值;???????????????f——鋁合金材料的抗拉、抗壓和抗彎強度設(shè)計值;???????????????fv——鋁合金材料的抗剪強度設(shè)計值;???????????????f0.2——鋁合金材料的規(guī)定非比例伸長應(yīng)力,也稱名義屈服強度;???????????????fu——鋁合金材料的抗拉極限強度;???????????????fu,haz——鋁合金材料焊接熱影響區(qū)的抗拉、抗壓和抗彎強度設(shè)計值;???????????????fv,haz——鋁合金材料焊接熱影響區(qū)的抗剪強度設(shè)計值;???????????????——螺栓的抗拉、抗剪和承壓強度設(shè)計值;???????????????——鉚釘?shù)目辜艉统袎簭姸仍O(shè)計值;???????????????——對接焊縫的抗拉、抗剪和抗壓強度設(shè)計值;???????????????——角焊縫的抗拉、抗剪和抗壓強度設(shè)計值;???????????????a——鋁合金材料的線膨脹系數(shù);???????????????v——鋁合金材料的泊松比;???????????????ρ——鋁合金材料的質(zhì)量密度;???????????????σ——正應(yīng)力;???????????????σcr,τcr——受壓板件的彈性臨界應(yīng)力、板件的剪切屈曲臨界應(yīng)力;???????????????σf——按焊縫有效截面計算,垂直于焊縫長度方向的應(yīng)力;???????????????σhaz——作用在臨界失效面,垂直于焊縫長度方向的正應(yīng)力;???????????????σN——垂直于焊縫有救截面的正應(yīng)力;???????????????τf——按焊縫有效截面計算,沿焊縫長度方向的剪應(yīng)力;???????????????τhaz——作用在臨界失效面,平行于焊縫長度方向的剪應(yīng)力;???????????????τN——有效截面上垂直于焊縫長度方向的剪應(yīng)力;???????????????τS——有效截面上平行于焊縫長度方向的剪應(yīng)力。2.2.3??幾何參數(shù)???????????????A——毛截面面積;???????????????Ae——有效截面面積;???????????????Aen——有效凈截面面積;???????????????B——鋁合金面板的波距;???????????????I——毛截面慣性矩;???????????????Iω——毛截面扇性慣性矩;???????????????It——毛截面抗扭慣性矩;???????????????We——有效截面模量;???????????????Wen——有效凈截面模量;???????????????S——計算剪應(yīng)力處以上毛截面對中和軸的面積矩;???????????????b——截面或板件的寬度;???????????????bhaz——板件的焊接熱影響區(qū)寬度;???????????????c——加勁肋等效高度;???????????????d——螺栓桿直徑;???????????????de——螺栓在螺紋處的有效直徑;???????????????d0——鉚釘孔直徑,螺栓孔直徑;???????????????dm——為下列兩者中較小值:?????????????????(a)螺栓頭或螺母外接圓直徑與內(nèi)切圓直徑的平均值;?????????????????(b)當采用墊圈時為墊圈的外徑;???????????????ea——荷載作用點至彎心的距離;???????????????h——截面或板件的高度;框架結(jié)構(gòu)每層的高度;???????????????he——角焊縫計算厚度;???????????????hf——角焊縫的焊腳尺寸;???????????????i——回轉(zhuǎn)半徑;???????????????i0——截面對剪心的極回轉(zhuǎn)半徑;???????????????k——受壓板件的局部穩(wěn)定系數(shù);???????????????l——長度或跨度;???????????????l0——計算長度;???????????????lω——扭轉(zhuǎn)屈曲的計算長度;???????????????ly——梁的側(cè)向計算長度;???????????????lw——焊縫計算長度;???????????????t——板件厚度,對接焊縫計算厚度;???????????????te——板件有效厚度;???????????????tw——腹板厚度;???????????????tp——螺栓頭或螺母下構(gòu)件的厚度;???????????????t1——鋁合金面板T形支托腹板的最小厚度;???????????????t2——鋁合金面板T形支托腹板的最大厚度;???????????????∑t——在不同受力方向中一個受力方向承壓構(gòu)件總厚度的較小值;???????????????y0——截面形心至剪心的距離;???????????????θ——夾角;???????????????λ——長細比;???????????????——板件的換算柔度系數(shù);受彎構(gòu)件的彎扭穩(wěn)定相對長細比;軸心受壓構(gòu)件的相對長細比;???????????????λω——扭轉(zhuǎn)屈曲換算長細比。2.2.4??計算系數(shù)及其他:???????????????nv——受剪面數(shù)目;???????????????nf——傳力摩擦面數(shù)目;???????????????nc——框架結(jié)構(gòu)每層內(nèi)柱的數(shù)目;???????????????ns——框架結(jié)構(gòu)的層數(shù);???????????????n——在節(jié)點或拼接處,構(gòu)件一端連接的高強度螺栓數(shù)目;???????????????ni——所計算截面(最外列螺栓處)上高強度螺栓數(shù)目;???????????????Δu——框架結(jié)構(gòu)的層間位移;???????????????α1,α2——Winter折算系數(shù);???????????????α2i——考慮二階效應(yīng)時第i層桿件的側(cè)移彎矩增大系數(shù);???????????????β1——臨界彎矩修正系數(shù);???????????????β2——荷載作用點位置影響系數(shù);???????????????β3——荷載形式不同時對單軸對稱截面的修正系數(shù);???????????????βf——正面角焊縫的強度設(shè)計值增大系數(shù);???????????????βm——等效彎矩系數(shù);???????????????γR——鋁合金結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力分項系數(shù);???????????????γ0——結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù);???????????????γ——截面塑性發(fā)展系數(shù);???????????????η——修正系數(shù);???????????????μ——摩擦面的抗滑移系數(shù);柱的計算長度系數(shù);???????????????ρhaz——焊接熱影響區(qū)范圍內(nèi)材料的強度折減系數(shù);???????????????φ——軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù);???????????????——軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定計算系數(shù);???????????????φb——受彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定系數(shù);???????????????ψ——應(yīng)力分布不均勻系數(shù)。3??材料3.1??結(jié)構(gòu)鋁3.1.1??用于承重結(jié)構(gòu)的鋁合金應(yīng)采用軋制板、冷軋帶、拉制管、擠壓管、擠壓型材、棒材等鍛造鋁合金。3.1.2??應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的重要性、荷載特征、結(jié)構(gòu)形式、應(yīng)力狀態(tài)、連接方式、材料厚度等因素,選用合適的鋁合金牌號、規(guī)格及其相應(yīng)狀態(tài),并應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準的規(guī)定和要求。????鋁合金結(jié)構(gòu)材料型材宜采用5×××系列和6×××系列鋁合金;板材宜采用3×××系列和5×××系列鋁合金。板材力學(xué)性能應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《鋁及鋁合金軋制板材》GB/T?3880和《鋁及鋁合金冷軋帶材》GB/T?8544的規(guī)定;型材及棒材應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《鋁及鋁合金擠壓棒材》GB/T?3191、《鋁及鋁合金拉(軋)制無縫管》GB/T?8893、《鋁及鋁合金熱擠壓管》GB/T?4437、《鋁合金建筑型材》GB?5237、《工業(yè)用鋁及鋁合金熱擠壓型材》GB/T?6892的規(guī)定。3.2??連接3.2.1??鋁合金結(jié)構(gòu)的螺栓連接應(yīng)符合下列要求:????1??普通螺栓材料宜采用鋁合金、不銹鋼,也可采用經(jīng)熱浸鍍鋅、電鍍鋅或鍍鋁等可靠表面處理后的鋼材。????2??鋁合金結(jié)構(gòu)的螺栓連接不宜采用有預(yù)拉力的高強度螺栓,確需采用時應(yīng)滿足本規(guī)范相應(yīng)條款的規(guī)定。????3??普通螺栓應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《緊固件機械性能?螺栓、螺釘和螺柱》GB/T?3098.1、《緊固件機械性能有色金屬制造的螺栓、螺釘、螺柱和螺母》GB/T?3098.10、《緊固件機械性能不銹鋼螺母》GB/T?3098.15、《六角頭螺栓C級》GB/T?5780和《六角頭螺栓》GB/T?5782的規(guī)定。3.2.2??鋁合金結(jié)構(gòu)的鉚釘材料應(yīng)采用錨合金或不銹鋼,并應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《半圓頭鉚釘(粗制)》GB/T?863.1和《半圓頭鉚釘》GB?867的規(guī)定。3.2.3??鋁合金結(jié)構(gòu)焊接用焊絲應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《鋁及鋁合金焊絲》GB?10858的規(guī)定,宜選用SAIMC-3焊絲(Eur?5356)及SAlSi-1焊絲(Eur?4043)。焊接工藝可采用熔化極惰性氣體保護電弧焊(MIG焊)和鎢極惰性氣體保護電弧焊(TIG焊)。????注:TIG焊適用于厚度小于或等于6mm構(gòu)件的焊接。3.3??熱影響區(qū)3.3.1??采用焊接鋁合金結(jié)構(gòu)時,必須考慮熱影響區(qū)材料強度降低帶來的不利影響。熱影響區(qū)范圍內(nèi)強度的折減系數(shù)?ρhaz應(yīng)按表3.3.1采用。3.3.2??熱影響區(qū)范圍應(yīng)符合下列規(guī)定:????1??當板件端部距焊縫邊緣長度小于3?bhaz時,熱影響區(qū)(圖3.3.2)擴展至板件盡端。?????2??采用熔化極惰性氣體保護電弧焊(MIG焊)和鎢極惰性氣體保護電弧焊(TIG焊)焊接連接的6×××系列熱處理合金或5×××系列冷加工硬化合金,熱影響區(qū)寬度bhaz應(yīng)符合表3.3.2的規(guī)定。3.3.3??在連接計算中,應(yīng)對焊件強度進行折減;在構(gòu)件承載力計算中,應(yīng)對截面進行折減。4??基本設(shè)計規(guī)定4.1??設(shè)計原則4.1.1??本規(guī)范采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計方法,用分項系數(shù)設(shè)計表達式進行計算。4.1.2??在鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計文件中,應(yīng)注明建筑結(jié)構(gòu)的安全等級、設(shè)計使用年限、鋁合金材料牌號及供貨狀態(tài)、連接材料的型號和對鋁合金材料所要求的力學(xué)性能、化學(xué)成分及其他的附加保證項目。4.1.3??鋁合金結(jié)構(gòu)應(yīng)按下列承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進行設(shè)計:????1??承載能力極限狀態(tài)包括:構(gòu)件和連接的強度破壞和因過度變形而不適于繼續(xù)承載,結(jié)構(gòu)和構(gòu)件喪失穩(wěn)定,結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C動體系和結(jié)構(gòu)傾覆。????2??正常使用極限狀態(tài)包括:影響結(jié)構(gòu)、構(gòu)件和非結(jié)構(gòu)構(gòu)件正常使用或外觀的變形,影響正常使用的振動,影響正常使用或耐久性能的局部損壞。4.1.4??按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計鋁合金結(jié)構(gòu)時,應(yīng)考慮荷載效應(yīng)的基本組合,必要時尚應(yīng)考慮荷載效應(yīng)的偶然組合。按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計鋁合金結(jié)構(gòu)時,應(yīng)按規(guī)定的荷載效應(yīng)組合。4.1.5??鋁合金結(jié)構(gòu)的計算模型和基本假定宜與構(gòu)件連接的實際性能相符合。4.1.6??鋁合金結(jié)構(gòu)的正常使用環(huán)境溫度應(yīng)低于100℃。4.2??荷載和荷載效應(yīng)計算4.2.1??設(shè)計鋁合金結(jié)構(gòu)時應(yīng)考慮永久荷載、可變荷載、支承結(jié)構(gòu)的變形或沉降、施工荷載、安裝荷載、檢修荷載等及地震作用、溫度變化作用。4.2.2??設(shè)計鋁合金結(jié)構(gòu)時,荷載的標準值、荷載分項系數(shù)、荷載組合值系數(shù)等,應(yīng)按現(xiàn)行國家標準《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB?50009的規(guī)定采用。????結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)γ0應(yīng)按現(xiàn)行國家標準《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標準》GB?50068的規(guī)定采用,其中對設(shè)計年限為25年的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,γ0不應(yīng)小于0.95。4.2.3??框架結(jié)構(gòu)中,粱與柱的剛性連接應(yīng)符合受力過程中粱柱間交角不變的假定,同時連接應(yīng)具有充分的強度,承受交匯構(gòu)件端部傳遞的所有最不利內(nèi)力。粱和柱鉸接時,應(yīng)使連接具有充分的轉(zhuǎn)動能力,且能有效地傳遞橫向剪力與軸向力。粱與柱的半剛性連接只具有有限的轉(zhuǎn)動剛度,在承受彎矩的同時會產(chǎn)生相應(yīng)的交角變化,在內(nèi)力分析時,必須預(yù)先確定連接的彎矩-轉(zhuǎn)角特性曲線,以便考慮連接變形的影響。4.2.4??框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析宜符合下列規(guī)定:????1??框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析可采用一階彈性分析。????2??對的框架結(jié)構(gòu)宜采用二階彈性分析,此時應(yīng)在每層柱頂附加考慮由式(4.2.4-1)計算的假想水平力hni。?????式中?Δu——按一階彈性分析求得的所計算樓層的層間側(cè)移;??????????h——所計算樓層的高度;??????????∑N——所計算樓層各柱軸心壓力設(shè)計值之和;??????????∑H——產(chǎn)生層間側(cè)移△u的所計算樓層及以上各層的水平力之和;??????????Qi——第i層的總重力荷載設(shè)計值;??????????——框架總層數(shù);??????????——第i層內(nèi)柱的數(shù)目。????對無支撐的框架結(jié)構(gòu),當采用二階彈性分析時,各桿件桿端的彎矩MⅡ可用下列近似公式進行計算:????式中:MⅠb——假定框架無側(cè)移時按一階彈性分析求得的各桿桿端彎矩;??????????MⅠs——框架各節(jié)點側(cè)移時按一階彈性分析求得的各桿桿端彎矩;??????????α2i——考慮二階效應(yīng)第i層桿件的側(cè)移彎矩增大系數(shù)。????注:當按式(4.2.4-3)計算的α2i≥1.33時,宜增加框架結(jié)構(gòu)的剛度。4.2.5??大跨度空間結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析時宜考慮幾何非線性效應(yīng)的影響,應(yīng)計算結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定承載力。4.3??設(shè)計指標4.3.1??鋁合金材料的強度設(shè)計值等于強度標準值除以抗力分項系數(shù)。4.3.2??鋁合金結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力分項系數(shù)γR在抗拉、抗壓和抗彎情況下應(yīng)取1.2,在計算局部強度時應(yīng)取1.3。4.3.3??鋁合金材料的強度標準值應(yīng)按現(xiàn)行國家標準《鋁及鋁合金軋制扳材》GB/T?3880、《鋁及鋁合金冷軋帶材》GB/T?8544、《鋁及鋁合金擠壓棒材》GB/T?3191、《錨及鋁合金拉(軋)制無縫管》GB/T?6893、《鋁及鋁合金熱擠壓管》GB/T?4437、《鋁合金建筑型材》GB?5237、《工業(yè)用鋁及鋁合金熱擠壓型材》GB/T?6892采用。4.3.4??鋁合金材料的強度設(shè)計值應(yīng)按表4.3.4采用。4.3.5??鋁合金結(jié)構(gòu)普通螺栓和鉚釘連接的強度設(shè)計值應(yīng)按表4.3.5-1和表4.3.5-2采用。4.3.6??鋁合金結(jié)構(gòu)焊縫的強度設(shè)計值應(yīng)按表4.3.6采用。4.3.7??鋁合金材料的物理性能指標應(yīng)按表4.3.7采用。4.4??結(jié)構(gòu)或構(gòu)件變形的規(guī)定4.4.1??為了不影響結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的正常使用和觀感,設(shè)計時應(yīng)對結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的變形進行控制。????1??受彎構(gòu)件撓度的容許值不宜超過表4.4.1的規(guī)定。????2??在風(fēng)荷載標準值作用下,框架柱頂水平位移不宜超過H/300。H為自基礎(chǔ)頂面至柱頂?shù)目偢叨取?.4.2??計算結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的變形時,可不考慮螺栓(或鉚釘)孔引起的截面削弱。4.4.3??為改善外觀和使用條件,可將橫向受力構(gòu)件預(yù)先起拱,起拱大小應(yīng)視實際需要而定,可為恒載標準值加1/2活載標準值所產(chǎn)生的撓度值。構(gòu)件撓度可取在恒荷載和活荷載標準值作用下的撓度計算值減去起拱度。4.5??構(gòu)件的計算長度和容許長細比4.5.1??確定桁架弦桿和單系腹桿(用節(jié)點板與弦桿連接)的長細比時,其計算長度l0應(yīng)按表4.5.1采用。4.5.2??單層或多層框架等截面柱,在框架平面內(nèi)的計算長度應(yīng)等于該層柱的高度乘以計算長度系數(shù)μ??蚣芸煞譃闊o支撐的純框架和有支撐框架,有支撐框架根據(jù)抗側(cè)移剛度的大小,可分為強支撐框架和弱支撐框架,并應(yīng)符合下列規(guī)定:????1??無支撐純框架。????????1)??當采用一階彈性分析方法計算內(nèi)力時,框架柱的計算長度系數(shù)μ應(yīng)按國家標準《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB?50017附錄D表D-2規(guī)定的有側(cè)移框架柱的計算長度系數(shù)確定。????????2)??當采用二階彈性分析方法計算內(nèi)力且在每層柱頂附加考慮公式(4.2.4-1)的假想水平力Hni時,框架柱的計算長度系數(shù)μ應(yīng)取1.0。????2??有支撐框架。????????1)??當(支撐桁架、剪力墻、電梯井等)支撐結(jié)構(gòu)的側(cè)移剛度Sb滿足式(4.5.2-1)的要求時,應(yīng)為強支撐框架,框架柱的計算長度系數(shù)μ應(yīng)按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB?50017附錄D表D-1規(guī)定的無側(cè)移框架柱的計算長度系數(shù)確定。??????式中?Nbi,N0i——第i層層間所有框架柱用無側(cè)移框架柱和有側(cè)移框架柱計算長度系數(shù)算得的軸壓構(gòu)件穩(wěn)定承載力之和。????????2)??當支撐結(jié)構(gòu)的側(cè)移剛度Sb不滿足式(4.5.2-1)的要求時,為弱支撐框架,框架柱的軸壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)φ按式(4.5.2-2)計算。??????式中?φ0,φ1——按附錄B得到的軸壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù),查表時分別采用《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB?50017附錄D中規(guī)定的無側(cè)移框架柱和有側(cè)移框架柱的計算長度系數(shù)。4.5.3??平板網(wǎng)架、曲面網(wǎng)架和單層網(wǎng)殼桿件的計算長度應(yīng)按表4.5.3-1、表4.5.3-2取值。4.5.4??受壓構(gòu)件的長細比不宜超過表4.5.4的容許值。4.5.5??受拉構(gòu)件的長細比不宜超過表4.5.5的容許值。4.5.6??網(wǎng)架、網(wǎng)殼桿件的長細比不宜超過表4.5.6-1和表4.5.6-2的容許值。5??板件的有效截面5.1??一般規(guī)定5.1.1??對于可能出現(xiàn)受壓局部屈曲的薄壁構(gòu)件,可利用板件的屈曲后強度,并在確定構(gòu)件有效截面的基礎(chǔ)上進行強度及整體穩(wěn)定驗算。5.1.2??設(shè)計焊接鋁合金構(gòu)件時,應(yīng)考慮焊接熱影響效應(yīng)對截面的折減,并在確定構(gòu)件有效截面的基礎(chǔ)上一進行強度及整體穩(wěn)定驗算。5.1.3??有效截面的計算應(yīng)采用有效厚度法。5.1.4??構(gòu)件截面的板件類型(圖5.1.1)應(yīng)符合國家有關(guān)標準規(guī)定。5.2??受壓板件的有效厚度5.2.1??當構(gòu)件截面中受壓板件寬厚比小于表5.2.1-1的限值時板件應(yīng)全截面有效。圓管截面的外徑與壁厚之比不應(yīng)超過表5.2.1-2的限值。5.2.2??計算板件寬厚比時,板件寬度應(yīng)采用板件凈寬。板件凈寬應(yīng)為扣除了相鄰板件厚度后的剩余寬度(圖5.2.2)。5.2.3??當構(gòu)件截面中受壓板件寬厚比大于表5.2.1-1規(guī)定的限值時,加勁板件、非加勁板件、中間加勁板件及邊緣加勁板件的有效厚度應(yīng)按下式計算:????對于非雙軸對稱截面中的非加勁板件或邊緣加勁板件,te除按式(5.2.3-1)計算外,尚應(yīng)滿足:????式中?te?——考慮局部屈曲的板件有效厚度;?????????t——板件厚度;?????????α1,α2——計算系數(shù),應(yīng)按表5.2.3取值;?????????λ——板件的換算柔度系數(shù),;?????????σcr——受壓板件的彈性臨界屈曲應(yīng)力,應(yīng)按第5.2.4條和第5.2.6條采用。5.2.4??受壓加勁板件、非加勁板件的彈性臨界屈曲應(yīng)力應(yīng)按下式計算:????式中?k——受壓板件局部穩(wěn)定系數(shù),應(yīng)按第5.2.5條計算;?????????v——鋁合金材料的泊松比,v=0.3;?????????b——板件凈寬,應(yīng)按圖5.2.2采用;?????????t——板件厚度。5.2.5??受壓板件局部穩(wěn)定系數(shù)可按下列公式計算:????1??加勁板件:????當1≥Ψ>0時,????當0≥Ψ≥-1時,????當Ψ<-1時,????式中?Ψ——壓應(yīng)力分部不均勻系數(shù),Ψ=σmin/σmax;?????????σmax——受壓板件邊緣最大壓應(yīng)力(N/mm2),取正值;?????????σmin——受壓板件另一邊緣的應(yīng)力(N/mm2),取壓應(yīng)力為正,拉應(yīng)力為負。????2??非加勁板件:????????1)最大壓應(yīng)力作用于支承邊:????????當1≥Ψ>0時,????????當0≥Ψ≥-1時,????????2)最大壓應(yīng)力作用于自由邊:????????當1≥Ψ≥-1時,5.2.6??均勻受壓的邊緣加勁板件、中間加勁板件的彈性臨界屈曲應(yīng)力計算應(yīng)符合下列規(guī)定:????1??彈性臨界屈曲應(yīng)力應(yīng)按下式計算:????式中?k0——均勻受壓板件局部穩(wěn)定系數(shù);對于邊緣加勁板件,k0=0.425;對于中間加筋板件k0=4;?????????η——加勁肋修正系數(shù),用于考慮加勁肋對被加勁板件抵抗局部屈曲(或畸變屈曲)的有利影響。????2??加勁肋修正系數(shù)應(yīng)按下列規(guī)定計算:????????1)對于邊緣加勁板件:????????2)對于有一個等間距中間加勁肋的中間加筋板件:????????3)對于有兩個等間距中間加勁肋的中間加勁板件:????式中?t——加勁肋所在板件的厚度,也即加勁肋的等效厚度;?????????c——加勁肋等效高度;等效的原則是:加勁肋對其所在板件中平面的截面慣性矩與等效后的截面慣性矩相等,如圖5.2.6所示,虛線表示等效加勁肋。????????4)??對于有兩道以上中間加勁肋的中間加勁扳件,宜保留最外側(cè)兩道加勁肋,并忽略其余加勁肋的加勁作用,按有兩道加勁肋的情況計算。????????5)??對于其他帶不規(guī)則加勁肋的復(fù)雜加勁板件:????式中?σcr——假定加勁邊簡支情況下,該復(fù)雜加勁板件的臨界屈曲應(yīng)力,宜按有限元法或有限條法計算;?????????σcr0——假定加勁邊簡支情況下,不考慮加勁肋作用,同樣尺寸的加勁板件的臨界屈曲應(yīng)力。司按式(5.2.6-1)計算,并取η=1.0。5.2.7??不均勻受壓的邊緣加勁板件、中間加勁板件及其他帶不規(guī)則加勁肋的復(fù)雜加勁板件,其臨界屈曲應(yīng)力σcr宜按有限元法計算,計算中可不考慮相鄰板件的約束作用,按加勁邊簡支情況處理(圖5.2.7)。當缺乏計算依據(jù)時,可忽略加勁肋的加勁作用,按不均勻受壓板件由第5.2.4條和第5.2.5條計算其臨界屈曲應(yīng)力σcr,再由第5.2.3條計算板件的有效厚度,但截面中加勁肋部分的有效厚度應(yīng)取板件的有效厚度和對加勁部分按非加勁板件單獨計算的有效厚度中的較小值。5.2.8??對于邊緣加勁板件和中間加勁板件,除應(yīng)將其作為整體按第5.2.3條計算外,尚應(yīng)按加勁板件和非加勁板件根據(jù)第5.2.3條分別計算各子板件及加勁肋的有效厚度te,并取各板件的最小有效厚度。5.3??焊接板件的有效厚度5.3.1??對于焊接鋁合金構(gòu)件,應(yīng)考慮熱影響區(qū)內(nèi)因材料強度降低造成的截面削弱,井應(yīng)用有效截面概念計算截面的削弱程度。有效截面應(yīng)根據(jù)有效厚度法進行計算,材料強度設(shè)計值不再進行折減。5.3.2??熱影響區(qū)范圍內(nèi)的板件有效厚度(圖5.3.2)應(yīng)按下式計算:????式中?ρhaz按表3.3.1取值,bhaz按第3.3.2條確定。5.4??有效截面的計算5.4.1??應(yīng)按下述三種情況確定構(gòu)件有效截面:????1??對于不滿足第5.2.1條寬厚比限值的非焊接受壓扳件,應(yīng)計算考慮局部屈曲影響的板件有效厚度te,并在板件受壓區(qū)范圍內(nèi)以有效厚度te取代板件厚度t,但各板件根部連接區(qū)域或倒角部位應(yīng)按全部有效處理(圖5.4.1-1)。????2??對于焊接受拉板件或滿足第5.2.1條寬厚比限值的焊接受壓板件,僅需按第5.3.2條計算有效厚度te,haz,并在熱影響區(qū)內(nèi)應(yīng)以有效厚度te,haz取代板件厚度?t?。????3??對于不滿足第5.2.1條寬厚比限值的焊接受壓板件,應(yīng)同時考慮局部屈曲和熱影響效應(yīng):在非熱影啊區(qū)的受壓區(qū)范圍內(nèi)應(yīng)以有效厚度te取代板件厚度t;在受拉區(qū)范圍的熱影響區(qū)內(nèi)應(yīng)以有效厚度te,haz取代板件厚度t;在受壓區(qū)范圍的熱影響區(qū)內(nèi)應(yīng)以有效厚度te,haz和有效厚度te中的較小值取代板件厚度t(圖5.4.1-2)。5.4.2??軸壓構(gòu)件的有效截面應(yīng)按第5.4.1條確定的各板件有效厚度計算[圖5.4.2(a)]。5.4.3??受彎構(gòu)件及壓彎構(gòu)件的有效截面應(yīng)按第5.4.1條確定的各板件有效厚度計算[圖5.4.2(b)]。6??受彎構(gòu)件的計算6.1??強度6.1.1??在主平面內(nèi)受彎的構(gòu)件,其抗彎強度應(yīng)按下式計算:??????式中?Mx,My——同一截面處繞x軸和y軸的彎矩(對工字形截面:x軸為強軸,y軸為弱軸);???????????Wenx,Weny——對截面主軸x軸和y軸的較小有效凈截面模量,應(yīng)同時考慮局部屈曲、焊接熱影響區(qū)以及截面孔洞的影響;???????????γx,γy——截面塑性發(fā)展系數(shù),應(yīng)按表6.1.1采用;???????????f——鋁合金材料的抗彎強度設(shè)計值。6.1.2??在主平面內(nèi)受彎的構(gòu)件,其抗剪強度應(yīng)按下式計算:??????式中?Vmax——計算截面沿腹板平面作用的最大剪力;???????????S——計算剪應(yīng)力處以上毛截面對中和軸的面積矩;???????????I——毛截面慣性矩;???????????tw——腹板厚度;???????????fv——材料的抗剪強度設(shè)計值。6.2??整體穩(wěn)定6.2.1??符合下列情況時,可不計算梁的整體穩(wěn)定性:????1??有鋪板密鋪在梁的受壓翼緣上并與其牢固相連,能阻止粱受壓翼緣的側(cè)向位移時。????2??等截面工字形簡支粱受壓翼緣的自由長度l與其寬度b之比不超過表6.2.1所規(guī)定的數(shù)值時。????對跨中無側(cè)向支承點的梁,l為其跨度;對跨中有側(cè)向支承點的梁。l為受壓翼緣側(cè)向支承點間的距離(梁的支座處視為有側(cè)向支承)。6.2.2??當不滿足第6.2.1條時,在最大剛度平面內(nèi),受彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定性應(yīng)按下式計算:???式中??Mx——繞強軸作用的最大彎矩;?????????Wex——對強軸受壓邊緣的有效截面模量;?????????φb——梁的整體穩(wěn)定系數(shù),應(yīng)按附錄C計算。6.2.3??梁的支座處,應(yīng)采取構(gòu)造措施防止梁端截面的扭轉(zhuǎn)。7??軸心受力構(gòu)件的計算7.1??強度7.1.1??軸心受拉構(gòu)件的強度應(yīng)按下式計算:????式中?σ——正應(yīng)力;?????????f——鋁合金材料的抗拉強度設(shè)計值;?????????N——軸心拉力設(shè)計值;?????????Aen——有效凈截面面積,對于受拉構(gòu)件僅考慮焊接熱影響區(qū)和截面孔洞的影響。7.1.2??軸心受壓構(gòu)件的強度應(yīng)按下式計算:????式中??σ?——正應(yīng)力;?????????f——鋁合金材料的抗壓強度設(shè)計值;?????????N——軸心壓力設(shè)計值;?????????Aen——有效凈截面面積,對于受壓構(gòu)件應(yīng)同時考慮局部屈曲、焊接熱影響區(qū)和截面孔洞的影響。7.1.3??軸心受力構(gòu)件中,高強度摩擦型螺栓連接處的強度應(yīng)按下列公式計算:??????式中?n——在節(jié)點或拼接處,構(gòu)件一端連接的高強度螺栓數(shù)目;???????????n——所計算截面最外排螺栓處的高強度螺栓數(shù)目;???????????A——毛截面面積。7.2??整體穩(wěn)定7.2.1??實腹式軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定性應(yīng)按下式計算:????式中?φ——軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定計算系數(shù)(取截面兩主軸計算系數(shù)中的較小者),應(yīng)按第7.2.2條和第7.2.3條的規(guī)定進行計算;?????????A——毛截面面積。7.2.2??雙軸對稱截面軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定計算系數(shù)應(yīng)按下式計算:????式中??ηe——修正系數(shù),對需考慮板件局部屈曲的截面進行修正;截面中受壓板件的寬厚比小于等于表5.2.1-1及表5.2.1-2規(guī)定時,ηe=1;????????????????截面中受壓板件的寬厚比大于表5.2.1-1規(guī)定時,ηe=Ae/A,Ae為僅考慮局部屈曲影響的有效截面面積;??????????ηhaz——焊接缺陷影響系數(shù),按表7.2。2取用,若無焊接時,ηhaz=1;??????????φ——軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù),應(yīng)根據(jù)構(gòu)件的長細比λ、鋁合金材料的強度標準值f0.2按附錄B取用。7.2.3??非焊接單軸對稱截面的軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定計算系數(shù)應(yīng)按下式汁算:??????式中??ηas——截面非對稱性系數(shù),應(yīng)按表7.2.2取用。????單軸對稱截面的構(gòu)件,繞非對稱軸的長細比λx仍應(yīng)按式(7.2.2-2)計算,但繞對稱軸應(yīng)取計及扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的下列換算長細比λyω代替λy:????式中?λy——構(gòu)件繞對稱軸的長細比;?????????λω——轉(zhuǎn)屈曲換算長細比;?????????i0——截面對剪心的極回轉(zhuǎn)半徑;?????????y0——截面形心至剪心的距離;?????????Iω——毛截面扇性慣性矩;?????????It——毛截面抗扭慣性矩;?????????lω——扭轉(zhuǎn)屈曲計算長度,應(yīng)按附錄C中表C-1的規(guī)定計算。7.2.4??對于鋁合金材料狀態(tài)除O、F和T4以外的端部焊接的構(gòu)件,其計算長度取值時應(yīng)按端部鉸接考慮。8??拉彎構(gòu)件和壓彎構(gòu)件的計算8.1??強度8.1.1??彎矩作用在截面主平面內(nèi)的拉彎構(gòu)件和壓彎構(gòu)件,其強度應(yīng)按下式計算:?????式中?N——軸心拉力或軸心壓力;??????????Mx,My——同一截面處繞截面主軸x軸和y軸的彎矩(對工字形截面,x軸為強軸,y軸為弱軸);??????????Aen——有效凈截面面積,應(yīng)同時考慮局部屈曲、焊接熱影響區(qū)以及截面孔洞的影響;??????????Menx,Meny——對x軸和y軸的有效凈截面模量,應(yīng)同時考慮局部屈曲、焊接熱影響區(qū)以及截面孔洞的影響;??????????γx,γy——截面塑性發(fā)展系數(shù),應(yīng)按表6.1.1采用;??????????f——鋁合金材料的抗拉、抗壓和抗彎強度設(shè)計值。8.2??整體穩(wěn)定8.2.1??彎矩作用在截面對稱軸平面內(nèi)(繞x軸)的壓彎構(gòu)件,其穩(wěn)定性應(yīng)按下列規(guī)定計算:????1??彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定性:?????式?N——所計算構(gòu)件段范圍內(nèi)的軸心壓力;????????A——毛截面面積;????????N'Ex——參數(shù),;????????φx——彎矩作用平面內(nèi)的軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定汁算系數(shù),按第7.2.1條確定;????????Mx——所計算構(gòu)件段范圍內(nèi)的最大彎矩;????????W1ex——在彎矩作用平面內(nèi)對較大受壓纖維的有效截面模量,應(yīng)同時考慮局部屈曲、焊接熱影響區(qū)的影響;????????η1——弱硬化合金取0.75,強硬化合金取0.9;????????βmx——等效彎矩系數(shù)。????2??等效彎矩系數(shù)βmx,應(yīng)按下列規(guī)定采用:????????1)??框架柱和兩端支承的構(gòu)件:????????????a??無橫向荷載作用時:,M1和M2為端彎矩,使構(gòu)件產(chǎn)生同向曲率(無反彎點)時取同號;使構(gòu)件產(chǎn)生反向曲率(有反彎點)時取異號,|M1|≥|M2|;????????????b??有端彎矩和橫向荷載同時作用時:使構(gòu)件產(chǎn)生同向曲率時,?βmx=1.0;使構(gòu)件產(chǎn)生反向曲率時,?βmx=0.85;????????????c??無端彎矩但有橫向荷載作用時:?βmx=1.0。????????2)??懸臂構(gòu)件和分析內(nèi)力未考慮二階效應(yīng)的無支撐純框架和弱支撐框架柱,?βmx=1.0。????3??對于單軸對稱截面(T形和槽形截面)壓彎構(gòu)件,當彎矩作用在對稱軸平面內(nèi)且使翼緣受壓時,除應(yīng)按式(8.2.1-1)計算外,尚應(yīng)按下式計算:????式中?W2ex——對無翼緣端的有效截面模量,應(yīng)同時考慮局部屈曲、焊接熱影響區(qū)的影響;??????????η2——弱硬化合金取1.15,強硬化合金取1.25;??????????Ae——有效截面面積。應(yīng)同時考慮局部屈曲和焊接熱影響區(qū)的影響。????4??對于雙軸對稱工字形(含H形)和箱形(閉口)截面的壓彎構(gòu)件,其彎矩作用平面外的穩(wěn)定性應(yīng)按下式計算:????式中?φy——彎矩作用平面外的軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定計算系數(shù),應(yīng)按7.2.1條確定;?????????φ2——受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù),應(yīng)按附錄C計算;對閉口截面為1.0;?????????Mx——所計算構(gòu)件段范圍內(nèi)的最大彎矩;?????????η——截面影響系數(shù),閉口截面為0.7,開口截面為1.0。8.2.2??彎矩作用在兩個主平面內(nèi)的雙軸對稱工字形(含H形)和箱形(閉口)截面的壓彎構(gòu)件,其穩(wěn)定性應(yīng)按下列公式計算:????式中?φx,φy——對強軸x-x和弱軸y-y的軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定計算系數(shù);?????????φbx,φby——受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù),應(yīng)按附錄C計算,對閉口截面均取1.0;?????????Mx,My——所計算構(gòu)件段范圍內(nèi)對強軸和弱軸的最大彎矩;?????????N‘Ex,N‘Ey——參數(shù),;?????????Wex,Wey——對強軸和弱軸的有效截面模量,應(yīng)同時考慮局部屈曲、焊接熱影響區(qū)的影響;?????????βmx,βmy——等效彎矩系數(shù),應(yīng)按第8.2.1條彎矩作用平面內(nèi)穩(wěn)定計算的有關(guān)規(guī)定計算。9??連接計算9.1??緊固件連接9.1.1??普通螺栓和鉚釘連接應(yīng)按下列規(guī)定計算:????1??在普通螺栓或鉚釘受剪的連接中,每個普通螺栓或鉚釘?shù)某休d力設(shè)計值應(yīng)取受剪和承壓承載力設(shè)計值中的較小者。????受剪承載力設(shè)計值應(yīng)按下列公式計算:????普通螺栓(受剪面在栓桿部位)????普通螺栓(受剪面在螺紋部位)????承壓承載力設(shè)計值應(yīng)按下列公式計算:????式中?nv——受剪面數(shù)目;?????????d——螺栓桿直徑;?????????de——螺栓在螺紋處的有效直徑;?????????d0——鉚釘孔直徑;?????????Σt——在不同受力方向中一個受力方向承壓構(gòu)件總厚度的較小值;?????????——螺栓的抗剪和承壓強度設(shè)計值;?????????——鉚釘?shù)目辜艉统袎簭姸仍O(shè)計值。????2??鋁合金鉚釘不應(yīng)用于桿軸方向受拉的連接中。????3??當普通螺栓承受沿桿軸方向的拉力時,螺栓同時應(yīng)能承受由于撬力引起的附加拉力。????4??在普通螺栓桿軸方向受拉的連接中,每個普通螺栓包括撬力引起附加力的承載力設(shè)計值,應(yīng)取螺栓抗拉承載力設(shè)計值和螺栓頭及螺母下構(gòu)件抗沖切承載力設(shè)計值中的較小者。????螺栓抗拉承載力設(shè)計值應(yīng)按下式計算:????螺栓頭及螺母下構(gòu)件抗沖切承載力設(shè)計值應(yīng)按下式計算:??????式中?de——螺栓在螺紋處的有效直徑;???????????dm——為下列兩者中較小值:螺栓頭或螺母外接圓直徑與內(nèi)切圓直徑的平均值;當采用墊圈時為墊圈的外徑;???????????tp——螺栓頭或螺母下構(gòu)件的厚度;???????????——普通螺栓的抗拉強度設(shè)計值;???????????fv——連接構(gòu)件的抗剪強度設(shè)計值。????5??同時承受剪力和桿軸方向拉力的普通螺栓,應(yīng)負荷下列公式的要求:????式中?Nv,Nt——某個普通螺栓所承受的剪力和拉力;????????——一個普通螺栓的抗剪、抗拉和承壓承載力設(shè)計值。9.1.2??高強度螺栓摩擦型連接應(yīng)按下列規(guī)定計算:????1??在抗剪連接中,每個高強度螺栓的承載力設(shè)計值應(yīng)按下式計算:????式中?nf——傳力摩擦面數(shù)目;?????????μ——摩擦面的抗滑移系數(shù);?????????p——一個高強度螺栓的預(yù)拉力,應(yīng)按表9.1.2采用。????2??在螺栓桿軸方向受拉的連接中,每個高強度螺栓的承載力設(shè)計值應(yīng)按下式計算:????式中?——螺栓頭及螺母下構(gòu)件抗沖切承載力設(shè)計值。????3??當高強度螺栓摩擦型連接同時承受摩擦面間的剪力和螺栓桿軸方向的外拉力時,其承載力按下式計算:????式中?——某個高強度螺栓所承受的剪力和拉力;??????????——一個高強度螺栓的受剪、受拉承載力設(shè)計值。9.1.3??高強度螺栓承壓型連接應(yīng)按下列規(guī)定計算:????1??承壓型連接高強度螺栓的預(yù)拉力P可按照表9.1.2采用。應(yīng)清除連接處構(gòu)件接觸面上的油污。????2??在抗剪連接中,承壓型連接高強度螺栓承載力設(shè)計值的計算方法可與普通螺栓相同。????3??在桿軸方向受拉的連接中,承壓型連接高強度螺栓承載力設(shè)計值的計算方法可與普通螺栓相同。????4??同時承受剪力和桿軸方向拉力的承壓型連接的高強度螺栓,應(yīng)符合下列公式的要求:????式中?——某個高強度螺栓所承受的剪力和拉力;9.1.4??在構(gòu)件的節(jié)點處或拼接接頭的一端,當螺栓或鉚釘沿軸向受力方向的連接長度l1大于15d0時,應(yīng)將螺栓或鉚釘?shù)某休d力設(shè)計值乘以折減系數(shù)。當l1大于60d0時,折減系數(shù)為0.7。????注:d0為螺栓或鉚釘?shù)目讖健?.1.5??當受剪螺栓或鉚釘穿過填板或其他中間板件與構(gòu)件連接,且填板或其他中間板件的厚度tp大于螺栓直徑?d?或鉚釘孔徑d0的1/3時,由式(9.1.1-1)、(9.1.1-2)及(9.1.1-3)計算所得的受剪承載力設(shè)計值應(yīng)分別乘以折減系數(shù)。9.1.6??當采用搭接或拼接板的單面連接傳遞軸心力時,因荷載偏心引起連接部位發(fā)生彎曲,不應(yīng)采用鉚釘連接;采用螺栓連接時,螺栓頭及螺母下都應(yīng)加墊圈以避免拉出破壞,且螺栓的數(shù)目應(yīng)按計算增加10%。9.1.7??螺栓連接的加緊厚度或鉚釘連接的鉚合總厚度不宜超過螺栓直徑或鉚釘孔徑的4.5倍。9.1.8??采用自攻螺釘、鋼拉鉚釘(環(huán)槽鉚釘)、射釘?shù)鹊倪B接計算應(yīng)符合有關(guān)標準的規(guī)定。9.2??焊縫連接9.2.1??鋁合金結(jié)構(gòu)焊縫連接設(shè)計時,應(yīng)驗算焊縫的強度、臨近焊縫的鋁合金構(gòu)件焊接熱影響區(qū)的強度。焊縫的強度設(shè)計值宜大于鋁合金構(gòu)件焊接熱影響區(qū)的強度設(shè)計值。9.2.2??對接焊縫的強度計算應(yīng)符合以下規(guī)定:????1??在對接接頭和T形接頭中,垂直于軸心拉力或軸心壓力的對接焊縫,其強度按下式計算:?????式中?N——軸心拉力或軸心壓力;??????????lw——焊縫計算長度;采用引弧板時,計算長度為焊縫全長;未采用引弧板時,計算長度為焊縫全長減去2倍焊縫計算厚度;??????????t——對接焊縫計算厚度;在對接接頭中為連接件的較小厚度;在T形接頭中為腹板的厚度;??????????——對接焊縫的抗拉、抗壓強度設(shè)計值。????2??在對接接頭和T形接頭中,平行于軸心拉力或軸心壓力的對接焊縫,其強度應(yīng)按下式計算:????式中?——對接焊縫的抗剪強度設(shè)計值。????3??在對接接頭和T形接頭中,承受彎矩和剪力共同作用的對接焊縫,其正應(yīng)力和剪應(yīng)力應(yīng)分別驗算;對同時受有較大正應(yīng)力和剪應(yīng)力的位置,還應(yīng)驗算折算應(yīng)力,并按下列公式驗算:9.2.3??直角角焊縫的強度計算應(yīng)符合以下規(guī)定:????1??直角角焊縫的設(shè)計承載力應(yīng)滿足下列公式:????式中?σN——垂直于焊縫有效截面的正應(yīng)力;?????????τN——有效截面上垂直焊縫長度方向的剪應(yīng)力;?????????τS——有效截面上平行于焊縫長度方向的剪應(yīng)力;?????????——角焊縫的強度設(shè)計值。????2??在通過焊縫形心的拉力、壓力或剪力作用下,可采用下列公式驗算角焊縫的強度:????正面角焊縫(作用力垂直于焊縫長度方向):????側(cè)面角焊縫(作用力平行于焊縫長度方向):????式中?σf——按焊縫有效截面計算,垂直于焊縫長度方向的應(yīng)力;?????????τf——按焊縫有效截面計算,沿焊縫長度方向的剪應(yīng)力;?????????he——角焊縫計算厚度,直角角焊縫等于0.7hf,hf為焊腳尺寸;?????????lw——角焊縫計算長度,對每條焊縫取其實際長度減去2hf;?????????βf——正面角焊縫的強度設(shè)計值增大系數(shù):對承受靜力荷載的結(jié)構(gòu),βf=1.22。????3??在通過焊縫形心的拉力、壓力和剪力的綜合作用下,可采用下式驗算角焊縫的強度:9.2.4??焊接熱影響區(qū)的強度計算應(yīng)符合以下規(guī)定:????1??對接焊縫焊接熱影響區(qū)的臨界失效面應(yīng)為焊縫焊趾處平行于焊縫軸線方向沿構(gòu)件厚度的剖切面,角焊縫焊接熱影響區(qū)的臨界失效面應(yīng)為焊縫焊趾處平行于焊縫方向沿構(gòu)件厚度的剖切面及角焊縫的焊腳熔合面(圖9.2.4)。???2??焊接熱影響區(qū)的設(shè)計強度應(yīng)符合下述規(guī)定:????軸心拉力(壓力)垂直于焊接熱影響區(qū)的臨界失效面:????式中?σhaz——作用在臨界失效面,垂直于焊縫長度方向的正應(yīng)力;?????????fu,haz——構(gòu)件焊接熱影響區(qū)的抗拉、抗壓和抗彎強度設(shè)計值;????剪力平行于焊接熱影響區(qū)的臨界失效面:????式中?τhaz——作用在臨界失效面,平行于焊縫長度方向的剪應(yīng)力;?????????fv,haz——構(gòu)件焊接熱影響區(qū)的抗剪強度設(shè)計值。????軸心拉力(壓力)和剪力共同作用在焊接熱影響區(qū)的臨界失效面:10??構(gòu)造要求10.1??一般規(guī)定10.1.1??鋁合金結(jié)構(gòu)的構(gòu)造應(yīng)使結(jié)構(gòu)受力簡單明確,減少應(yīng)力集中,并便于制作、安裝、維護。10.1.2??應(yīng)采取必要的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造措施以抵消或釋放溫度效應(yīng)。10.1.3??節(jié)點構(gòu)造必須符合分析計算模型的假定,必要時應(yīng)進行節(jié)點分析或試驗驗證。10.1.4??構(gòu)件在節(jié)點處的軸線宜匯交于一點,當不交于一點時應(yīng)考慮偏心影響。10.1.5??鋁合金結(jié)構(gòu)的連接宜采用緊固件連接。當采用焊接連接時,宜采取措施減少熱影響效應(yīng)對結(jié)構(gòu)和構(gòu)件強度降低的影響,焊接位置宜靠近構(gòu)件低應(yīng)力區(qū)。10.2??螺栓連接和鉚釘連接10.2.1??螺栓或鉚釘?shù)木嚯x(圖10.2.1)應(yīng)符合表10.2.1的要求。10.2.2??用于螺栓連接或鉚釘連接的板件厚度不應(yīng)小于螺栓或鉚釘直徑的1/4。10.2.3??在連接構(gòu)件上確定螺栓孔及鉚釘孔的位置應(yīng)避免出現(xiàn)腐蝕和局部屈曲,并應(yīng)便于螺栓及鉚釘?shù)陌惭b。10.2.4??每一桿件在節(jié)點上以及拼接接頭的一端,永久性的螺栓或鉚釘數(shù)不宜少于2個。10.2.5??沿桿軸方向受拉的螺栓連接中的端板,宜適當增強其剛度,以減少撬力對螺栓抗拉承載力的不利影響。10.2.6??螺栓、鉚釘連接件的抵抗中心宜與荷載中心重合。10.3??焊縫連接10.3.1??焊縫連接設(shè)計時不得任意加大焊縫,避免焊縫立體交叉和在一處集中大量焊縫,同時焊縫的布置宜對稱于構(gòu)件形心軸。10.3.2??在受力構(gòu)件中應(yīng)采用完全熔透對接焊縫。在焊接質(zhì)量得到保證的情況下,完全熔透焊縫的計算厚度可采用連接構(gòu)件的厚度,當焊接構(gòu)件的厚度不同時,應(yīng)采用較小值。10.3.3??在非受力構(gòu)件中可采用部分熔透對接焊縫。10.3.4??角焊縫高度hf不應(yīng)小于兩焊件中較薄焊件母材厚度的70%,且不應(yīng)小于3mm。????角焊縫符合下列情況時,焊縫計算長度lw可采用全長范圍(圖10.3.4):????1??角焊縫內(nèi)力沿焊縫全長均勻分布,且符合lw≥8hf時;????2??角焊縫內(nèi)力沿焊縫全長不均勻分布,且符合8hf≤lw≤70hf時。10.3.5??連接構(gòu)件的剛度差別很大時,焊縫計算長度lw應(yīng)考慮折減。10.4??防火、隔熱10.4.1??鋁合金結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)建筑物的耐火等級來確定耐火極限。10.4.2??鋁合金結(jié)構(gòu)的防火措施可采用有效的水噴淋系統(tǒng)進行防護或消防部門認可的防火噴涂材料。10.4.3??鋁合金結(jié)構(gòu)的表面長期受輻射熱溫度達80℃以上時,應(yīng)加隔熱層或采用其他有效的防護措施。10.5??防腐10.5.1??當鋁合金材料與除不銹鋼以外的其他金屬材料或含酸性或堿性的非金屬材料接觸、緊固時,應(yīng)采用隔離材料,防止與其直接接觸。10.5.2??鋁合金結(jié)構(gòu)、構(gòu)件應(yīng)進行表面防腐處理,可采用陽極氧化、電泳涂漆、粉末噴涂、氟碳漆噴涂等防腐處理措施,并應(yīng)按《鋁合金建筑型材》GB?5237的規(guī)定執(zhí)行。10.5.3??陽極氧化性能應(yīng)由氧化膜外觀、顏色、最大厚度、反射率、耐磨性、耐蝕性、耐附著性及擊穿電壓等內(nèi)容決定。陽極氧化膜的檢測方法應(yīng)按《鋁合金建筑型材》GB?5237的規(guī)定執(zhí)行。?????氧化膜厚度級別應(yīng)按結(jié)構(gòu)的使用環(huán)境和條件而定,應(yīng)符合表10.5.3的規(guī)定。用于鋁合金結(jié)構(gòu)構(gòu)件的氧化膜級別不應(yīng)小于AA15。對于大氣污染條件惡劣的環(huán)境或需要耐磨時氧化膜級別應(yīng)選用AA20、AA25。10.5.4??鋁合金結(jié)構(gòu)表面進行維護清洗時應(yīng)符合以下規(guī)定:????1??不得使用對鋁合金保護膜有腐蝕作用的清洗劑,清洗劑應(yīng)在有效期限內(nèi)。????2??不宜用不同的清洗劑同時清洗同一個鋁合金構(gòu)件。????3??不宜用滴、流等方式清洗鋁合金構(gòu)件。????4??不宜在鋁合金的節(jié)點等部位留有殘余的清洗劑。11??鋁合金面板11.1??一般規(guī)定11.1.1??本章鋁合金面板的計算和構(gòu)造規(guī)定適用于直立鎖邊板、波紋板、梯形板沖壓成型的屋面板或墻面板(圖11.1.1)。11.1.2??直立鎖邊鋁合金面板可采用T形支托(圖11.1.2)作為連接支座。11.1.3??鋁合金面板受壓翼緣的有效厚度計算應(yīng)按下列規(guī)定采用:????1??兩縱邊均與腹板相連且中間沒有加勁的受壓翼緣(圖11.1.1c),可按加勁板件(圖5.1.4b)由本規(guī)范第5.2.3條確定其有效厚度。????2??兩縱邊均與腹板相連且中間有加勁的受壓翼緣(圖11.1.1a),可按中間加勁板件(圖5.1.4d)由本規(guī)范第5.2.3條確定其有效厚度。當加勁肋多于兩個時,可忽略中間部分加勁肋的有利作用(圖11.1.3)。????3??一縱邊與腹板相連且有邊緣加勁的受壓翼緣(圖11.1.1c),可按邊緣加勁板件(圖5.1.4c)由本規(guī)范第5.2.3條確定其有效厚度。????4??一縱邊與腹板相連且沒有邊緣加勁的受壓翼緣(圖11.1.1c),可按非加勁板件(圖5.1

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