4》.3  设计指标 ！ ， ？ ， 4？.3.1、》4，.，3.2  本—条，遵照现行国》家标：准建筑？结构荷载《规范：GB 5000【9和建筑《。结构可靠度设计统】。一标准？GB 50068的！规定铝？合金强度设》计值根据强》度标准值除以抗【力，分项系数求得—其，中抗力分项系数根据！以概率？理论为基础的极限】状态设计方法确【定，    ！。。 考虑到目前铝合】金材料力学性能【指标的统计资料尚】不充：分且大部分经过热处！理和冷加工硬化处】理后的合金材料强屈！比较：低破坏？时，极限：伸长率较小安全储备！普遍低于《钢材在计《算铝合金结构构【件，的抗力？分，。项系数时目标可靠】指标参照钢结构构】件承载能力》极限状态并》相应提？高一个等级》。按β＝3.7—采用 】    按文—献建筑结《构概：率极限状态》设，计（李继华等中【国建筑工业》出版：社1990）采用概！率方法计算时极限】状态方程《。为 ？ ： ，   —     式中】 R 结构抗—力； —   《     》 SG恒载效应【； 《       ！  SQ可变荷载效！应（：可，为楼：面，活载效应《SL或风荷载—效应SW等） 】 ， ，    》  影响结构构件抗！力 R 的因素主】要有材料性能—的不确定性Ωm【几何参数的不确【定性Ωa计算模式的！不确定性《Ω，p其中 《   【  1  材料性能！的不确定《性主要取决》于 ？      ！   1)》  试件的材料性】能按试件《实测：数据：采用； 】         ！2) ？ 构件材料性—能与试件材料性能的！差异根据本》规范：。编制组提供》的，1042根》6061-T6合】金试：件以及来自日—本的：28根5083【-，H112合金试件】的拉伸试验结果经】分析后得《出，其材性统计》。参，数为  ！        】合金606》1-T6μΩm＝1！.0：738δΩm＝O.！0992； 】  《       合金！5083-H11】2μΩm＝1.【2985δΩm＝0！.1374》。   】  ：2  几何参数【的不确？定性主要取决—于现：有型：。材，的生产工艺水平；由！于，缺，乏充分？的统计资料计算中主！要参考锅合》金建筑型材GB【/，T 5？237对截面尺寸允！许，偏差要求按普—。通级标准取方管和H！形两种？型材计算截面几何】参数统计特》性得μ？。Ωa＝1.00δΩ！a＝0？.05 ！   ？ 3： ， 计算模式的不确定！性考虑到铝合—金结构计算理论【与钢结构计算理【论的近似性计算模式！Ωp的统计特性【可取  ！       轴心！受拉μΩp＝—1.05δΩ—p＝0.07；【 ，  —       轴】心受压μΩp＝1.！0，3δΩp＝0.【07； 《     ！   ？ 偏心受《压μΩp＝1.1】2δ：Ωp＝0《.10 》。     综！合上：述，三种主要因素挤压】铝合金构件抗力的统！计参数可按下式计】算   ！  ：抗力均值μR＝μΩ！p·μΩm·μΩ】。a ？ ？  ：  ： 抗力变异系数【 《  ？   由此》计算得到的不—同材料、不同受力状！态下的抗《。力统计特性见表【4所示 》  》表4 ？铝合金构件抗力统】计特性 — ， 《 ？ ，     作用效】应 S 的统计【参数参照现行—国家标准建筑结构】荷载规范GB 【50009-2【001设计基准期为！5，0年表5《列出了部分调整后的！。常，见荷载？。统计参数 【。  表5 【荷载统？计参数 ！   】   结构计算中】恒，＋活是基本》荷，载组合？目标：可靠指？标主要是《。在分析G＋》L（办）G＋L【（住）和《G＋W三种荷—载效：应组合的基》础上经优化》方法确定的；—其中G表示恒载L】表示活载W表—示风荷载由》于办公楼和住—宅活荷载的》统计参数不》同所以分开》考虑表6列出了采用！优选法按不》同，合金牌号、》不同受力状态—计算的抗力分项系】数弧计算中考虑了G！＋L（办）G＋L】(住)和《G＋W三种》荷载：效应组合荷载—效，应比值取《ρ＝SQ《K/SGK》＝0.？25,0.》5，,1.0,2.0】四，种情况 》  》表，6 抗力《分项：系数γR《 】   —  考？虑到：铝合金？材性实验的统—。计，数据有限为安全【。起见统一取铝合金】结构构件的抗力【分项：系数γR为1—.2  ！。 ，  考虑到在计算局！部强度时计算模式】不确定？性，的变异性《更，大并：且，目标可靠《指标也应适当—提高偏？于安全地《。。。取抗力分《项系数？。γ，。R为：1.3 ！。4，.3：.3  现行—国家标准《给出的各《牌号及状态下铝【合金板材、带材、】棒材：、，挤压型材（》管材）？、拉：制管材的材料—强度标准值可能略】有不：同设计中《可根据具《体，情，况按附录A采用或按！相应的国家标准采用！ —    附录A【表A-1中铝合【。金的力学性能参照】以下国？家标准铝及铝合金】轧制板材G》B/T 388【0-1997；铝及！铝合金冷轧带材G】。B/T 854【4， 1997附录A】表A-2中铝合【金的力学性能参【照以下国家标准【铝及铝？合金挤压棒》材GB/《T ：3191-199】8；铝及铝合—金拉（轧）制无【缝管G？B/T 6》8，93-200—0；铝及铝合金【热挤压管GB/T ！4，437-2000；！。铝合金建《筑型材GB》 5237-200！0；工？业用铝及铝合—金热挤？。压型材GB/—T 68《92-200—0附录A《表，A-3中铝合 】 金的—化学成分《参照变形铝及—铝合金化学成分【GB/T《 3190-1【996？ 》 4.3《.4  表4.3.！。4中：的材料强《度设计值是根据【材料的力学性能【标准值除以抗力分项！。。系数得到的为便【。于设计应用将得【到的数值取5的【整数倍？当采用附录A中【的其他？。。锻造铝合金》材料时强度设计值】应按附录A给出的】材料：力学：性能标准值按—以下各式计》算后取5的整数倍】采用 —     抗拉、！抗压和抗弯强度设计！值f＝f《0.2/《1.2 》  》。   抗剪强—度设计值fv＝f】/，√，3 》 ：    热影响【区抗拉？、抗压和抗》弯强度设计值f【。u，,haz＝ρhaz！。fu/1.3 】 《   ？ 热影响区抗—剪强度设计值fu】,haz＝fv【,haz/√—3 — 4.3.5  】本条规定了铝—合金结构普通螺栓、！铆钉连接的强度设计！。值   ！ ， 1  关》于铝合？金结构普通》螺，栓、铆钉连接—的可靠度研究由【于资料和试验数据的！缺乏：尚无法进行统计分析！因此也无《法直接？。按统计方《法得出连接的—各项强度《设计值制定》钢规时？对于连接的强度设】计值是采用旧—。规范TJ 》1，7-74的容许【应力进行转化换【算而得到的同时【根据当时《的研究成果并参照前！。苏联19《8，1年钢结构规—范，进行了局部调整【因为：。国内没？有关于铝合》金结构的规范连接材！料的：种类、？级别相当繁杂原始资！料和：试验数据《几乎：没有确定出》适当的连接强—度，。设计值？。就更为困难因—。此本规范《中铝合金结构普通】螺栓、铆钉连—接强度设《计值的确定》方法是采用比较【国外几种《主要：的铝合金结构规范】即欧规、英规、美】规以及钢规设计【公式的形式和设【计强度指标的取值】并，通过比？较普：通螺栓、铆钉—的，。强度设计《值与材料机》械性：能，值的：关系式得出的— 》  ： ，  2？  普通螺栓、铆钉！连接强度设计—值与材料《机械性能值》的相关关系》式 【        1！)  钢规普—通螺栓、铆》钉连接强度设计【值与材料机械性【能值的关系》。如表7所示》 ， 《  表7 普—通螺栓？、铆钉连《接强度？设计值与材料机械】性能关？系（：。钢规：） 《 ， 【   ？  注1 普通【。螺栓抗拉强》度（：公称值）；铆钉抗拉！强度；fu钢材抗】拉，强度（？最小：值）： ？  《      —。 2 ？因钢：规设计公式未考虑】撬力的影响》表中的取值考虑【了20％的折减 ！     】    3 与构件！受，力性质和螺栓（铆】钉）孔洞端距有关】钢规是根《据受拉构件》且端距＝《2d0？确定的？ ，  — ，   ？    2) 【欧规参照欧规内【容经：调整：得，出与钢规相同—的形式欧规中各项强！度，设计值与《。。材料机械性能值的关！系式：如表8？所示 表！8 普通螺栓、【铆钉连？接强度设计值与材料！机械性？能关系 【 （欧规》变换为钢规设计【公式形式） ！ —   《  注1《 普通？螺栓抗拉强度（【最小值）；铆钉抗拉！强度（最小值）；】f，u铝合金抗拉强【度（：最小值？） ：  —       2 ！殴规在计算》沿杆轴方《向，。受拉的连接时—除需要验算》。螺栓的抗拉强度【外还需验算螺栓头、！螺，母对：铝合金构件》的抗冲切强度—。；由：于铝：合金构？件的强度可能会比】。螺栓的强度低很多】因此抗冲切》验算是很有必要的】但为了仍可采—用类：似，钢规：设计公式的形—式本次规范条文将抗！冲切：验算单独提出—并且为便于同表7中！。各项：进行比较将表中【也作了20％的【折减以补《偿未：考虑撬力的不—利影响 】  ：       3】 欧规中构件承压】强度的计《算较为？复，杂，同螺：栓（铆钉）孔洞端】距、中距以及螺栓（！铆钉）和铝》合金构件的抗拉强】度比值有《关；：一般情况下螺栓（】铆钉）的《抗拉强度均远大【于铝合金的抗拉强】度可不必考虑这一】因素的影响；表中】取值是？按照构造要求的最小！容，许距离即端》距＝2？d0：、，中距：＝2.5d0确定】的 ：   【      3) ！英规参照英规—内容经调整得出与钢！规相同的形式英【规中各项强度设计值！与材料机械性能【值的关？系式如？表，。9所示 ！表9 普通螺栓【、铆钉连接强度设计！值与材料机械性【能关系 【 （英《规变换为钢规设【计公式形《式） ？。 — 《     注1 】铝合金螺栓》（铆钉？）抗拉强度（—最小值？），。；钢螺栓（铆钉）屈！服强度（最小值）；！不锈钢螺《栓强度代表值— ， 》  ：     》 2 fp》铝合金强度代表值】  【   ？    3》 英规中抗拉—强度设计值取值较】低是因？为，其，中已经考虑了撬【力作用的不》利影响 【  ？       4】 英规中《构件：承，压强度的计》算较为复杂同螺栓】（铆钉？）孔洞？端距：、构件？与螺：栓（：铆钉：），杆直径比值》有，关；当端距＝2d】0，时表中所列》为的最小值 】 ：      —   4) —美规参照美规内【。容经调整得出与【钢规相同的形式根据！美规：P，art-1》铝合金结构设—计容许应力》设计：法包括荷载》。。分项系？。。数在内？的螺：栓，、铆钉抗剪》承载力？。和抗：拉承载力《的总安全系数为【2.34根据我国】。荷载规？范如作用在结—。构上的荷载分项系数！。平，均值取1.35【则可以得出》。螺栓、铆钉抗剪和】抗拉强度的材料分项！系，数为：1.73螺栓、【铆钉的抗剪强度【设计值与抗拉—强度设计值与材料机！械性能值的相—。关关系如表》10所示 【 表10 普】。通，螺栓、铆钉连—接，。强度：设计值与材料—机械性能关系 【 ： ， （美《规，变，换为钢规设计公式形！式） 》 ？ 《     注1 ！普通：螺栓抗拉强度；普】通螺栓抗剪强度；铆！钉抗：剪强度？。    ！     2 【取值作了20—％的折减《以补偿？未考虑撬力的不利】影响 【  ：  ： 3 欧规》明确规定铆》钉连接应设计为可】传递：剪力和压力并要求尽！。量避免使《铝合金铆钉承受拉力！；英规？明确规定铝》合金铆钉不得承受】拉力荷载；美规【。中仅给出了》铝合金铆钉的抗【。剪强度设计》值，因，此参考？以上国外规范本规范！规定铝合金铆钉只】可用于受剪连接中】故对铝合金铆钉的】抗拉强度设计—值不：作规定？ — ，   4《 根据？表7～表《1，0各国规范中普通】螺栓、铆钉连—接强度设《计值与材料机—械，性能值的计》算式本规范按表1】1计算普通螺栓【、铆钉的强度设计值！表中铝合金》、不锈钢螺栓—强度设计值》计算式？依据欧规钢螺栓强】度，设计值计算式依据钢！规铝合？金铆钉强度设计【值计算式依据美【规构件承压强—度设计值计算式取值！依据欧？规表11中的—材料机械性能—。指标取自表4—.3.4铝合金【材料的室温力学【性能值以及现行国】家标准紧固件机【械性能有色金属制造！的，螺栓、？螺钉、螺柱和—螺母：GB/T 3098！.1：0、紧固《件机械性《能 不锈钢螺—栓、：螺钉和螺柱》GB/T 3098！.6：、，紧固：件机：械性能？ ，螺栓、螺钉和螺【柱GB/T 3【098.1、—现行国家标准—铆钉用铝及铝合【金，线材GB 》3196计算所得的！强度设计值均取【5的整数倍6—063A《-T5和606【。3A-T6的抗拉强！度，均取厚度大于—10mm《时，的较小值 — — ： 4.3.—6  本条规定了铝！合金结？。构焊缝？的强度设《计值 ？ ？    》 1  欧规中规】定的焊？缝金属？特征强度值如—。表12所示焊缝金属！特征：强度的抗力》分项系数为1—.25英《规中规定的焊缝【金属特征强度值如表！13所示表》中未区分焊缝金属】的不同对6061、！6063合金表中】值是：采用4043—A或5356焊丝】得到的焊缝》金属特征强度—。值；对508—3合金表中值是【采用5556A或】5，356焊丝得到的】焊缝金？属特征强度值—焊缝金？属特征强度的抗【力，分项系数为1—.3：英规中还规定如【焊，接工艺？及过程？不符合BS 48】7，0标准的《要求则抗力分项系数！应提高到1》.6：以上两种规范均未区！分MI？G，和，TIG？焊接：工，艺对焊缝强度的【影响 》 表12 【焊缝金属特征强度】值(N/mm2【)（欧规） 【 —     】注1 对于采用60！6，0-T5合金的挤】压型材及厚度5mm！＜t：＜25mm的材【料上述值应》减小为？14：。0N/mm2 】 《        2！ 对于5754合】金可采用54—5，4合金的设计值【对于606》3合金可《采用6060合【金的设计值》。 —。   ？  ：   3 如果焊缝！金属为505—6A5556A或】5183《。合金可？采用焊缝金属为【5356合》金的设计值 】       ！  4 如》。果焊：缝金属为《404？。7A或3103合】金，可采用焊《缝金属为404【3A：合金的设计值 ！      】   5 对—。于两：种不同？种类合金的焊接焊】缝金属？的特征强度应采用较！小值 》 表13 焊】缝金属特征》强度值(N/mm2！)（英规） 【 ！    《  注对于两种不】同种类合金的焊接焊！缝金属的《特征强度应采用【较小值？    ！ 2 对于特—定的母材与》焊缝金属的组—合欧：规和英规仅规定了焊！缝金属？的强度特《征，值并通过具》体的设计公》式来体现对》。接焊缝与角焊缝设计！强度的区别本规【范，在形式？上以参照钢规为【。基本原则因此分别】给出：对接焊缝和角焊缝】的强度设《计值 【     》3 ：同一种铝合金母【材选用不《同的焊缝金》属焊缝的强度设计值！是，不同的对于6061！。、6063及60】63A合金通常情况！下，。按强度要《求宜选用SAIMG！-3(？5356《)焊丝该种焊接组】合焊缝强度较高【。但由：于6×××系列合金！具有较强的裂纹热】敏感性当首先需【要，考虑：控制裂纹数》量，和尺寸以《及耐腐蚀的要求较】高，时，宜选：用抗热裂性能较好】的，SAISi-1(4！04：3)焊丝但应注意选！用4043焊丝焊缝！金属：在阳极？氧化后呈灰》黑色铝合金》母材：在阳极氧化后呈银白！色二者色差》较，为明显当要求结构美！观时应慎用而当母】材为5083—合金时？焊接时只《。能采用S《AIMG《-3(53》56)焊《丝   ！  ：4 ：根据同？济大学完成的母材为！6061-》T6：焊丝分别采用—5356及404】3的铝合金结构对接！焊缝：和角：。焊，缝试验得到》的焊缝特征强度平】均值均稍大》于欧规及英规—的规定值这说—明在国内《的材料生产和—焊接加工条件下【采用欧规或》英，规的焊缝特征—强度值？是可以保证安全【的因此参考》表12和表13【。可得焊缝的强度设】计值如？表14所示表—中强度设计》值取：欧规和英规的—较小值并取5—的整数倍 】 表1《。4 焊？缝的强度设》计，值(N/mm—2) 】 —     注1 】对接焊缝《抗压强度设计值【； 》    》     2 【对接焊缝抗剪强【度，设计值； 【 ，      【 ，  3 角焊缝【抗拉、抗压》和抗剪强度设计值】 —    5 关于焊！缝质量等级和工艺】。评定可参考现行国】家行业标准铝—及铝合金《焊接技术规程HGJ！ 222 —