标准规范下载简介

GB50429-2007 铝合金结构设计规范.pdf

修正柱子曲线与试验值（弱硬化合金）

图12修正柱子曲线与试验值（弱硬化信金 P型组控.将两块挤压T型截面和一块作为腹板的轧制平板焊接组成H型

3当截面中受压板件宽厚比较人， 比要求时GBT25687.1-2017 土方机械 同义术语的多语种列表 第1部分：综合，应采用修正系数n.对截面进行折减。 4对于十字形截面轴压构件，除应按本条进行验算外，尚应 考虑其扭转失稳，设计中应采用必要的构造措施防止其发生扭转 失稳。

7.2.3鉴于工程上不会采用轴压焊接单轴对

系数为构件截面非对称性影啊系 计算公式基础上经数值分析验证给出的。 根据弹性稳定理论，对于两端简支的轴心受压构件，其弯扫 曲荷载为：

2[1(eo/i)2]

件发生弹性弯扭屈曲的条件是Py应小于绕截面非对称抽

的弯曲屈曲荷载P二元"EI/，而且截面的应小于比例极

元FA 元EA 元EA 将 P,一 和 Pyo 代入公式（10），可得 入 入 入

iA GI.+ I. E 12

情况。从试验值与公式计算结果的比较看，总体上在考虑弯 二两考阶合较好、在中等长细比情况下，构件的试验值偏

比较情况。从试验值与公式计算结果的比较看，总体上在考虑弯 扭失稳后两者吻合较好。在中等长细比情况下，构件的试验值偏 高。

图13构件查扭稳定试验值与规范公式比较

对王端部为焊接连接的构件，即使其端部连接为刚接，但

7.2.4对于端部为焊接连接的构件，即使具端部连接

由于焊接热影响效应的存在使其刚度大大降低，故在计算受压栏 件长细比时，其计算长度取值应偏保守的按铰接考虑。由于状态 D、F和T4的铝合金材料焊接后强度不下降，因此不用考虑焊持 热影响效应对构件计算长度产生的影响。

8拉弯构件和压弯构件的计算

式中NEx—参数，Nex=NEx/1.2；相当于欧拉临界力Nex除以 抗力分项系数Y=1.2。

NEx 参数，NEx=NEx/1.2；相当于欧拉临界力NEx除以 抗力分项系数YR1.2。 对于满足截面宽厚比限值的压弯构件可以考虑截面部分塑性 。此时压弯构件采用下式较为合理：

对于满足截面宽厚比限值的压弯构件可以考虑截面部分塑性 发展。此时压弯构件采用下式较为合理：

对于单轴对称截面（即T形和槽形截面）压弯构件，当弯矩作 用在对称轴平面内且使翼缘受压时，无翼缘端有可能由于拉应力较 大而首先屈服。对此种情况，尚应对无翼缘侧采用下式进行计算：

N βmxMx A

图14面内失稳试验结果与数值计算结果的对比

图15本规范结果与数值计算结果和欧规结果的） （r为强轴，y为弱轴）

2弯矩作用平面外的稳定。双轴对称截面的压弯构件，当写 矩作用在最大刚度平面内时，应校核其弯矩作用平面外的稳定性， 规范采用的由弹性稳定理论导出的线性相关公式是偏于安全的， 与轴心受压构件和受弯构件整体稳定计算相衔接，并与理论分析 结果和同济大学做的试验结果作了对比分析后确定的。 同济大学针对铝合金压弯构件弯矩平面外的稳定做了相关试 验，为6根绕强轴受弯的双轴对称H形截面弱硬化合金偏压试 件。图16为该试验所得稳定承载力与数值计算结果和欧洲规范 相应公式的比较情况，可见本规范公式是偏于安全的。

图16本规范结果与试验结果、数值计算结果以及欧规缩未的对化

法。 1关于普通螺栓或铆钉受剪连接的计算，欧规和英规的计算 公式均可转化为同钢规相同的形式，即分别计算紧固件的受剪承 载力和连接构件的承压承载力，并取其较小值作为受剪连接的承 载力设计值。钢规中规定的单个螺栓抗剪强度设计值是由实验数 据统计得出的，未区分受剪面是在栓杆部位还是在螺纹部位。而 本规范条文中单个螺栓抗剪强度设计值是参照国外铝合金结构规 范并比较强度设计值与材料机械性能值的相关关系式得出的，因 此在计算公式中必须区分不同受剪部位剪切面积不同的影响。欧 规中，连接构件承压承载力计算公式中考虑了紧固件端距与孔洞 直径比值、中距与孔洞直径比值、紧固件抗拉强度与连接构件抗拉 强度比值等参数的影响，计算公式较为复杂。如将欧规中规定的 最小端距2do、常用中距2.5do代人，则计算得到的连接构件承压 强度设计值为连接材料抗拉强度的1.16倍，基本相当并略高于钢 规的规定。钢规的构件承压强度设计值是根据受拉构件且端距为 2de得到的试验统计值，因此可从简仍采用钢规的公式形式，不再 考虑以上参数的影响，并规定2&。为允许端距的最小值。英规关 于承压承载力的计算不仅要验算连接构件的承压强度，还要求验 算紧固件的承压强度，按照该公式对本次规范中所规定的几种紧 固件材料进行验算，由于紧固件的抗拉强度一般均大于铝合金连 接构件的抗拉强度，因此不会发生紧固件先于构件被挤压坏的现 象，故此，本规范计算公式中也不考虑验算紧固件承压强度。综上

所述，受剪连接的计算公式，采用钢规的形式，可保证满足欧规、英 现相应规定的安全性要求。 2见条文说明第4.3.5条第3款，此处单独列出以强调其重 要性。 3关于普通螺栓杆轴方向受拉连接的计算，欧规明确要求在 没计中应考虑因撬力作用引起的附加力的影响，即应采用适当的 方法分析计算撬力的大小。在钢规中，不要求计算撬力，而仅将螺 栓的抗拉强度设计值降低20%，这相当于考虑了25%的撬力。这 样虽然简化了设计计算，但在某些情况下撬力与节点承受的轴向 拉力的比值很可能会超过25%，在设计中不考虑撬力作用是不 安全的，因此作出本条规定。同时考虑到缺乏充分的理论和实 验研究，为保证结构的安全，螺栓抗拉强度设计值仍按降低20% 取值。 撬力作用是否显著，主要与连接板抗弯刚度和螺栓杆轴向抗 拉刚度的比值有关，该比值越小，则撬力引起的不利影响越大。此 外，撬力大小还与受拉型连接节点的形式、螺栓数目和位置等因素 有关。对于如图17所示的双T形轴心受拉连接，给出其极限承 载力的计算公式，以供参考。 图17中所示的由4个螺栓连接的双T形节点，在轴心拉力F 的作用下，随T形构件翼缘板抗弯刚度和螺栓杆轴抗拉刚度比 值的不同，可能会发生3种不同的破环模式，见图18。图18 中黑色圆点代表翼缘出现塑性铰的位置，下面所示为翼缘板的 弯矩图。 破坏模式1：T形构件螺栓孔洞处及T形构件腹板与翼缘交 接处产生塑性铰破坏。极限承载力为：P二4M./α1。其中，M。= 0.25Btf为T形构件翼缘板的塑性抵抗弯矩：为翼缘材料的抗 弯强度设计值，其余符号参见图17。 破坏模式2：T形构件腹板与翼缘交接处产生塑性铰，同时螺 栓被拉断。极限承载力为：P2（2M，十ZN·c)/（c十a1）。其

中，c≤1.25a1，ZN为全部螺栓的受拉承载力。 破坏模式3：螺栓被拉断。极限承载力为：P3=ZN。 连接节点的承载力应取PI、P2和P3的最小值。当T形构件 的翼缘板较薄时，节点容易发生模式1的破坏，撬力Q是非常显 著的。上述公式来源于《欧洲钢结构规范》EC3，并经在同济大学 完成的铝合金双T形受拉节点试验研究，证明同样适用于铝合金 结构的计算。对于其他类型的受拉型螺栓连接，在设计中应结合 实际情况采用适当的方法分析计算撬力的大小

图17双T形受拉连接

图18双T形受拉连接的破坏模式

金座擦面抗滑移系数（N10a标准轻度

英规仅规定了符合英国标准BS245I规定要求的喷铝砂处 理摩擦面”的抗滑移系数值；对于其他的表面处理方法，规定均应 通过标准试件试验得出抗滑移系数值。美规中只充许使用普通螺 诠，对采用有预拉力的高强度螺栓未作相应规定。日本《铝合金建 筑结构设计规范（2002年）》规定：当摩擦面的表面处理符合日本 铝合金建筑结构协议会制定的《铝合金建筑结构制作要领》的要 求，并且板厚在螺栓直径的1/4以上时，抗滑移系数可取0.45。 对于单面摩擦的连接，板厚在螺栓直径的1/4以上1/2以下时，抗 滑移系数取0.3。此处的板厚指上下两压板厚度之和与中间板的 厚度中的较小值。无表面处理以及采用其他表面处理方法时，单 面摩擦、双面摩擦的抗滑移系数都取0.15。 由于铝合金材料种类繁多，已有的试验数据表明不同材料在

同一种摩擦面处理条件下其抗滑移系数和摩擦抗力是有差别的。 因此，摩擦连接时不论其处理方法如何，事先进行摩擦抗力试验， 确保设计的安全度是一条基本原则。因缺乏充足的试验数据和统 计资料，对铝合金构件的表面处理方法也缺少相应的国家标准，国 外规范中的摩擦面处理方法在实际应用中也很难具体实施，故对 高强度螺栓摩擦型连接的抗滑移系数，本规范未作出具体规定，如 需采用应根据标准试件的试验测定结果确定

9.1.3本条规定了铝合金结构高强度螺栓承压型连接的计算

9.1.3本条规定了铝合金结构高强度螺栓承压型连接的计算方

9.1.4当构件的节点处或拼接接头的一端，螺栓或铆钉的连接长

度，过大时，螺栓或铆钉的受力很不均匀，端部的螺栓或铆钉受 力最大，往往首先破坏，并将依次向内逐个破坏。因此对长连接的 抗剪承载力应进行适当折减。关于折减系数的规定，欧规为L= 该公式来源于《欧洲钢结构规范》EC3，同钢规公式相比，稍偏于不 安全，因此，本条款参照钢规公式制定。应注意本条规定不适用于 沿连接的长度方向受力均匀的情况，如梁翼缘同腹板的紧固件连 接，

9.1.6单面连接会引起荷载的偏心，使紧固件除受剪力之外还受

到拉力的作用，因此明确规定不得采用铆钉连接形式，且对螺栓连 接应进行适当的抗剪承载力折减，螺栓数目按计算增加10%的规 定参考了钢规相应条款。

抗剪承载力折减不应被忽视。英规明确规定，铆钉连接的铆合总 厚度不得超过铆钉孔径的5倍。钢规对铆合总厚度超过铆钉孔径

5倍时，规定应按计算适当增加铆钉的数目，且铆合总厚度不得超 过铆钉孔径的7倍。美规规定的夹紧厚度过大时的强度折算不仅 适用于铆钉连接，也适用于螺栓连接，规定当紧固件的夹紧厚度超 过铆钉孔径或螺栓直径的4.5倍时，紧固件的抗剪承载力应当乘 钉孔径或螺栓直径，并规定一般情况下夹紧厚度不应超过6d。

1同钢结构相比，焊接铝合金结构在热影响区内材料强度的 降低在设计中是不容忽视的。铝合金焊缝连接的破坏，很可能发生 在热影响区。因此，在焊缝连接计算中，必须验算热影响区的强度。 2根据同济大学完成的铝合金对接焊缝连接的试验结果，当 焊缝连接的破坏发生在热影响区处，试件破坏前有较大的变形，属 于延性破坏；当焊缝连接的破坏发生在焊缝区域，试件破坏前的变 形较小，属于脆性破坏。因此，铝合金构件与焊缝金属之间合理的 组合宜满足焊缝的强度设计值大于铝合金构件热影响区的强度设 计值。这样可明显改善焊接节点在荷载作用下的变形性能。

9.2.2本条规定了对接焊缝的强度计算。

9.2.3本条规定了直角角焊缝的强度计算。

1角焊缝两焊脚边夹角为直角的称为直角角焊缝，两焊脚 夹角为锐角或钝角的称为斜角角焊缝。鉴于铝合金焊接斜角角 缝试验数据和统计资料的缺乏，且欧规、美规中均未规定斜角角 缝。因此，本规范也暂不列入斜角角焊缝的强度计算公式。

9.2.4构件在临近焊缝的焊接热影响区发生强度弱化现象，

对该处的强度进行验算。计算公式参考欧规相关条款。

10.1.5由于铝合金结构焊接热影响效应使构件强度降低很大， 因此，铝合金结构的连接宜优先采用紧固件连接。焊接后经过人 工时效或较长时间的自然时效，某些合金热影响区内材料的强度 会有一定程度的恢复，因此可通过该方法改善某些合金热影响区 强度降低的影响。此外，由于热影响效应的存在，即使将次要部件 焊接在结构构件上也会严重降低构件的承载力。例如对于梁的设 计，次要部件的焊接位置宜靠近梁的中和轴，或低应力区，并尽量 远离弯矩较大的位置。

10.2螺栓连接和铆钉连接

10.2.1关于螺栓和铆钉的最大、最小容许距离，主要参考国 外有关规范的相关条款并结合我国钢结构设计规范的形式而 定。

10.2.2在普通螺栓、高强度螺栓或铆钉连接中，当板厚过小时

在局部压力作用下板件会发生面外变形从而导致承压承载力下 降。高强度螺栓连接时，板厚过小还会导致板件局部应力过大，摩 擦面处理过程中板件容易发生变形而使得摩擦系数下降。本规范 参考日本《铝合金建筑结构设计规范（2002年）》，规定了用于螺栓 连接和铆钉连接的板件最小厚度，

10.2.4本条规定了连接节点的最少紧固件数，要求紧固件宜

10.3.1～10.3.5本节关于焊缝连接的构造要求，主要参考国P 外有关规范的相关条款制定

10.4.2铝合金结构的防火措施，目前通常采用有效的水喷淋系 统来进行防护，防火涂料对铝合金材料影响较大，铝合金材料容易 与其他材料发生电化腐蚀，一般采用较少。 10.4.3铝合金结构在受辐射热温度达到80℃时，铝合金材料的 强度开始下降，超过100℃时，铝合金材料的强度明显下降，故要 控制辐射热的温度

10.5.1当铝合金材料同其他金属材料（除不锈钢外)或含酸性或 碱性的非金属材料连接、接触或紧固时，容易同相接触的其他材料 发生电偶腐蚀。这时，应在铝合金材料与其他材料之间采用油漆 橡胶或聚四氟乙烯等隔离材料

效期、适用范围：避免由此而产生对铝合金表面膜的不良影响。在 清洗过程中不允许用混合清洗剂清洗铝合金表面，避免清洗剂之 间产生不良化学反应。用滴、流方式清洗会使铝合金表面出现由 于清洗的厚度不一，清洗的浓度不同而影响清洗的结果。在清洗 中如果温度超过控制范围，会影响清洗效果。在清洗过程中应避 免清洗剂长时间接触铝合金表面，在节点、接缝处要彻底清除清洗 剂，避免清洗剂在节点和接缝处对材料表面的影响。

11.1.1本规范仅考虑起结构作用的面板，不考虑仅走

总仪起建筑装饰 作用的板材。 11.1.6近年来，出现了不少新的铝合金面板板型，对特殊异形的 铝合金面板，建议通过实验确定其承载力和挠度

11.1.6近年来，出现了不少新的铝合金面板板型，对特殊异形的

11.2.1集中荷载F作用下的铝合金面板计算与板型、尺寸等有 关，自前尚无精确的计算方法，一般根据试验结果确定。规范给出 的将集中荷载F沿板宽方向折算成均布线荷载9re【式（11.2.1）） 是一个近似的简化公式，该式取自国外文献和《冷弯薄壁型钢结构 技术规范》GB50018，式中折算系数n由试验确定，若无试验资 料，可取"二0.5，即近似假定集中荷载F由两个槽口承受，这对于 多数板型是偏于安全的。 铝合金屋面板上的集中荷载主要是施工或使用期间的检修荷 载。按我国荷载规范规定，屋面板施工或检修荷载F=1.0kN；验 算时，荷载F不乘以荷载分项系数，除自重外，不与其他荷载组 合。但如果集中荷载超过1.0kN，则应按实际情况取用。 11.2.4T形支托和面板的连接强度受材料性质及连接构造等许 多因素影响，目前尚无精确的计算理论，需根据试验分别确定面板 在受面外拉力和压力作用下的连接强度。

切屈曲临界应力设计值。

曲临界应力设计值。 1 腹板弹性剪切屈曲应力。 根据弹性屈曲理论，腹板弹性剪切扇曲应力公式如下，

当腹板无横向加劲肋时，板的长宽比将是很大的，屈曲系数可 取k。=5.34，代人公式(17)并考虑抗力分项系数YR=1.2,可得：

腹板塑性剪切屈曲应力。 根据结构稳定理论，弹塑性屈曲应力可按下式计算

280000 TerN (h/t)2

Ter= Vt,Ter

式中tp—剪切比例极限，取0.8ty； t，—剪切屈服强度，取fo.2/3 将式（17）代人式（21），同时取k。=5.34，并考虑抗力分项系 数 YR=1. 2,可得:

Vfo.2 ~320 h/t

TI.3.2腹板局部承压涉及因素较多，很难精确分析。R的计算 式（11.3.2）是取r二51代入欧规公式得出的。 11.3.3、11.3.4铝舍金面板T形支托的稳定性可按等截面模型 进行简化计算。支托端部受到板面的侧向支撑，根据面板侧向支 撑情况，支托的计算长度系数的理论值范围为0.7～2.0。同济

大学进行的0.9mm厚、65mm高、400mm宽的铝合金面板（图 11.1.1a)实验中，量测了T形支托破坏时的支座反力值，表16为 按本规范公式（11.3.3）计算得到的承载力标准值（取μ为1.0、J 为o.2）和试验值。考虑到实验得到的支托破坏数据有限，而板厚 板型对支托侧向支撑的影响又比较复杂，本规范建议根据实验确 定计算长度值DG／TJ08-2274-2018标准下载，

形支托承载力标准值和试验值的比较（

11.4.1支座反力处同时作用有弯矩的验算相关公式取自欧规。

11.4.1支座反力处同时作用有弯矩的验算相关公式取自欧规。

11.5.1铝合金屋面板和墙面板的基本构造如图20。

11.5.1铝合金屋面板和墙面板的基本构造如图20。

DBJ／T15-20-2016标准下载图20铝合金面板基本构造