《铝合金结构设计规范 GB50429-2007》
中华人民共和国国家标准
铝合金结构设计规范
Code for design of aluminium structures
GB50429-2007
发布部门：中华人民共和国建设部
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
发布日期：2007年10月23日
实施日期：2008年03月01日
中华人民共和国建设部公告
第726号
建设部关于发布国家标准《铝合金结构设计规范》的公告 现批准《铝合金结构设计规范》为国家标准，编号为GB 50429-2007，自2008年3月1日起实施。其中第3．3．1、4．1．2、4．1．3、4．1．4、4．2．2、4．2．4、4．3．5、4．3．6、10．4．3、10．5．1条为强制性条文，必须严格执行。
本规范由建设部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。 中华人民共和国建设部
二〇〇七年十月二十三日
前言 根据建设部建标[2003]102号文《关于印发“2002～2003年度工程建设国家标准制订、修订计划”的通知》要求，本规范由同济大学、现代建筑设计集团上海建筑设计研究院有限公司会同有关单位编制而成。
在编制本规范过程中，进行了系统的试验研究和理论分析，调查总结了近年来国内外在铝合金结构设计和施工方面的实践经验，参考了欧洲、美国和日本的有关设计规范和设计手册，考虑了我国现有的技术水平和经济条件，在力争做到技术先进、经济合理、便于实践、与其他标准协调的基础上，经过反复讨论、修改充实和试设计，最后经审查定稿。
本规范共有11章3个附录，主要内容是：总则，术语和符号，材料，基本设计规定，板件的有效截面，受弯构件的计算，轴心受力构件的计算，拉弯构件和压弯构件的计算，连接计算，构造要求，铝合金面板。
本规范以黑体字标识的条文为强制性条文，必须严格执行。
本规范由建设部负责管理和对强制性条文的解释，由同济大学和现代建筑设计集团上海建筑设计研究院有限公司负责具体内容的解释。在执行本规范过程中，请各单位结合工程实践总结经验。对本规范的意见和建议，请寄至同济大学土木工程学院《铝合金结构设计规范》国家标准管理组（地址：上海市四平路1239号；邮编：200092；传真：021-65980644）。
本规范主编单位、参编单位和主要起草人：
主编单位：同济大学
现代建筑设计集团上海建筑设计研究院有限公司
参编单位：同济大学建筑设计研究院
上海远大铝业工程有限公司
长江精工钢结构（集团）股份有限公司
上海精锐国际建筑系统有限公司
广东金刚幕墙工程有限公司
上海高新铝质工程股份有限公司
上海亚泽金属屋面装饰工程有限公司
中南建筑集团有限公司装饰幕墙公司
主要起草人：张其林 杨联萍 姚念亮 吴明儿
（以下按姓氏笔画排列）
丁洁民 王平山 吕西林 杨仁杰 李静斌 吴水根 吴亚舸 吴志平 吴芸何 卫良 邱枕戈 张铮 张军涛 陈国栋 金鑫 屈文俊 孟根宝 力高 赵华 胡全成 倪月 徐国军 黄庆文 黄明鑫 董震 焦瑜 谢子孟
1 总则
1 总则
1．0．1 为在铝合金结构设计中贯彻执行国家的技术经济政策，做到技术先进、经济合理、安全适用，确保质量，制定本规范。
1．0．2 本规范适用于工业与民用建筑和构筑物的铝合金结构设计，不适用于直接受疲劳动力荷载的承重结构和构件设计。
1．0．3 本规范的设计原则是根据现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068制定的，按本规范设计时，尚应符合《建筑结构荷载规范》GB 50009、《建筑抗震设计规范》GB 50011、《中国地震动参数区划图》GB 18306和《构筑物抗震设计规范》GB 50191的规定。
1．0．4 设计铝合金结构时，应从工程实际情况出发，合理选用材料、结构方案和构造措施，满足结构构件在运输、安装和使用过程中的强度、稳定性和刚度要求，并符合防火、防腐蚀要求。
1．0．5 铝合金结构的设计，除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 术语和符号
.
2．1 术语
2 术语和符号
2．1 术语
2．1．1 强度 strength
构件截面材料或连接抵抗破坏的能力。强度计算是防止结构构件或连接因材料强度被超过而破坏的计算。
2．1．2 强度标准值 characteristic value of strength
国家标准规定的铝材名义屈服强度（规定非比例伸长应力）或抗拉强度。
2．1．3 强度设计值 design value of strength
铝合金材料或连接的强度标准值除以相应抗力分项系数后的数值。
2．1．4 屈曲 buckling
杆件或板件在轴心压力、弯矩、剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态不符的较大变形而失去稳定。
2．1．5 承载能力 load-carrying capacity
结构或构件不会因强度、稳定等因素破坏所能承受的最大内力，或达到不适应于继续承载的变形时的内力。
2．1．6 一阶弹性分析 the first order elastic analysis
不考虑结构二阶变形对内力产生的影响，根据未变形的结构建立平衡条件，按弹性阶段分析结构内力及位移。
2．1．7 二阶弹性分析 the second order elastic analysis
考虑结构二阶变形对内力产生的影响，根据位移后的结构建立平衡条件，按弹性阶段分析结构内力及位移。
2．1．8 弱硬化 weak hardening
状态为T6的铝合金材料为弱硬化合金。
2．1．9 强硬化 strong hardening
状态为除T6以外的其他铝合金材料为强硬化合金。
2．1．10 有效厚度 effective thickness
考虑受压板件屈曲后强度以及焊接热影响区效应对构件承载力进行计算时，板件的折减计算厚度。
2．1．11 加劲板件 stiffened elements
两纵边均与其他板件相连的板件。
2．1．12 非加劲板件 unstiffened elements
一纵边与其他板件相连，另一纵边为自由的板件。
2．1．13 边缘加劲板件 edge stiffened elements
一纵边与其他板件相连，另一纵边由符合要求的边缘卷边加劲的板件。
2．1．14 中间加劲板件 intermediate stiffened elements
中间加劲板件是指带中间加劲肋的加劲板件。
2．1．15 子板件 sub-elements
子板件是指一纵边与其他板件相连，另一纵边与中间加劲肋相连或两纵边均与中间加劲肋相连的板件。
2．1．16 腹板屈曲后强度 post-buckling strength of web plates
腹板屈曲后尚能继续保持承受荷载的能力。
2．1．17 整体稳定 overall stability
在外荷载作用下，对整个结构或构件能否发生屈曲或失稳的评估。
2．1．18 计算长度 effective length
构件在其有效约束点间的几何长度乘以考虑杆端变形情况和所受荷载情况的系数而得的等效长度，用以计算构件的长细比。计算焊缝连接强度时采用的焊缝长度。
2．1．19 长细比 slenderness ratio
构件计算长度与构件截面回转半径的比值。
2．1．20 换算长细比 equivalent slenderness ratio
在轴心受压构件的整体稳定计算中，按临界力相等的原则，将弯扭或扭转失稳换算为弯曲失稳时采用的长细比。
2．1．21 钨极氩弧焊 gas tungsten arc welding
使用钨极的氩弧焊，又称非熔化极氩弧焊、TIG焊。
2．1．22 熔化极氩弧焊 gas metal arc welding
使用熔化电极的氩弧焊，又称MIG焊。
2．1．23 焊接热影响区 heat affected zone
母材受焊接热影响效应作用的范围，简称HAZ。
2．2 符号
2．2 符号
2．2．1 作用及作用效应设计值：
F——集中荷载；
H——水平力；
M——弯矩；
N——轴心力；
P——一个高强度螺栓的预拉力；
Q——重力荷载；
V——剪力。
2．2．2 计算指标：
E——铝合金材料的弹性模量；
G——铝合金材料的剪变模量；
——一个螺栓的抗拉、抗剪和承压承载力设计值；
——一个铆钉的抗剪和承压承载力设计值，
——螺栓头及螺母下构件抗冲切承载力设计值；
R
w——铝合金压型面板中的腹板局部受压承载力设计值；
f——铝合金材料的抗拉、抗压和抗弯强度设计值；
f
v——铝合金材料的抗剪强度设计值；
f
0．2——铝合金材料的规定非比例伸长应力，也称名义屈服强度；
f
u——铝合金材料的抗拉极限强度；
f
u,haz——铝合金材料焊接热影响区的抗拉、抗压和抗弯强度设计值；
f
v,haz——铝合金材料焊接热影响区的抗剪强度设计值；
——螺栓的抗拉、抗剪和承压强度设计值；
——铆钉的抗剪和承压强度设计值；
——对接焊缝的抗拉、抗剪和抗压强度设计值；
——角焊缝的抗拉、抗剪和抗压强度设计值；
a ——铝合金材料的线膨胀系数；
v ——铝合金材料的泊松比；
ρ ——铝合金材料的质量密度；
σ ——正应力；
σ
cr,τ
cr——受压板件的弹性临界应力、板件的剪切屈曲临界应力；
σ
f——按焊缝有效截面计算，垂直于焊缝长度方向的应力；
σ
haz——作用在临界失效面，垂直于焊缝长度方向的正应力；
σ
N——垂直于焊缝有救截面的正应力；
τ
f——按焊缝有效截面计算，沿焊缝长度方向的剪应力；
τ
haz——作用在临界失效面，平行于焊缝长度方向的剪应力；
τ
N——有效截面上垂直于焊缝长度方向的剪应力；
τ
S——有效截面上平行于焊缝长度方向的剪应力。
2．2．3 几何参数
A——毛截面面积；
A
e——有效截面面积；
A
en——有效净截面面积；
B——铝合金面板的波距；
I——毛截面惯性矩；
I
ω——毛截面扇性惯性矩；
I
t——毛截面抗扭惯性矩；
W
e——有效截面模量；
W
en——有效净截面模量；
S——计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩；
b——截面或板件的宽度；
b
haz——板件的焊接热影响区宽度；
c——加劲肋等效高度；
d——螺栓杆直径；
d
e——螺栓在螺纹处的有效直径；
d
0——铆钉孔直径，螺栓孔直径；
d
m——为下列两者中较小值：
(a)螺栓头或螺母外接圆直径与内切圆直径的平均值；
(b)当采用垫圈时为垫圈的外径；
e
a——荷载作用点至弯心的距离；
h——截面或板件的高度；框架结构每层的高度；
h
e——角焊缝计算厚度；
h
f——角焊缝的焊脚尺寸；
i ——回转半径；
i
0——截面对剪心的极回转半径；
k ——受压板件的局部稳定系数；
l ——长度或跨度；
l
0——计算长度；
l
ω——扭转屈曲的计算长度；
l
y——粱的侧向计算长度；
l
w——焊缝计算长度；
t ——板件厚度，对接焊缝计算厚度；
t
e——板件有效厚度；
t
w——腹板厚度；
t
p——螺栓头或螺母下构件的厚度；
t
1——铝合金面板T形支托腹板的最小厚度；
t
2——铝合金面板T形支托腹板的最大厚度；
∑t——在不同受力方向中一个受力方向承压构件总厚度的较小值；
y
0——截面形心至剪心的距离；
θ ——夹角；
λ ——长细比；
λ ——板件的换算柔度系数；受弯构件的弯扭稳定相对长细比；轴心受压构件的相对长细比；
λ
ω——扭转屈曲换算长细比。
2．2．4 计算系数及其他：
n
v——受剪面数目；
n
f——传力摩擦面数目；
n
c——框架结构每层内柱的数目；
n
s——框架结构的层数；
n——在节点或拼接处，构件一端连接的高强度螺栓数目；
n
i——所计算截面（最外列螺栓处）上高强度螺栓数目；
Δ
u——框架结构的层间位移；
α
1,α
2——Winter折算系数；
α
2i——考虑二阶效应时第i层杆件的侧移弯矩增大系数；
β
1——临界弯矩修正系数；
β
2——荷载作用点位置影响系数；
β
3——荷载形式不同时对单轴对称截面的修正系数；
β
f——正面角焊缝的强度设计值增大系数；
β
m——等效弯矩系数；
γ
R——铝合金结构构件的抗力分项系数；
γ
0——结构的重要性系数；
γ ——截面塑性发展系数；
η——修正系数；
μ——摩擦面的抗滑移系数；柱的计算长度系数；
ρ
haz——焊接热影响区范围内材料的强度折减系数；
φ ——轴心受压构件的稳定系数；
φ——轴心受压构件的稳定计算系数； φ
b——受弯构件的整体稳定系数；
ψ——应力分布不均匀系数。
3 材料
.
3．1 结构铝
3 材料
3．1 结构铝
3．1．1 用于承重结构的铝合金应采用轧制板、冷轧带、拉制管、挤压管、挤压型材、棒材等锻造铝合金。
3．1．2 应根据结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方式、材料厚度等因素，选用合适的铝合金牌号、规格及其相应状态，并应符合现行国家标准的规定和要求。
铝合金结构材料型材宜采用5×××系列和6×××系列铝合金；板材宜采用3×××系列和5×××系列铝合金。板材力学性能应符合现行国家标准《铝及铝合金轧制板材》GB/T 3880和《铝及铝合金冷轧带材》GB/T 8544的规定；型材及棒材应符合现行国家标准《铝及铝合金挤压棒材》GB/T 3191、《铝及铝合金拉（轧）制无缝管》GB/T 8893、《铝及铝合金热挤压管》GB/T 4437、《铝合金建筑型材》GB 5237、《工业用铝及铝合金热挤压型材》GB/T 6892的规定。
3．2 连接
3．2 连接
3．2．1 铝合金结构的螺栓连接应符合下列要求：
1 普通螺栓材料宜采用铝合金、不锈钢，也可采用经热浸镀锌、电镀锌或镀铝等可靠表面处理后的钢材。
2 铝合金结构的螺栓连接不宜采用有预拉力的高强度螺栓,确需采用时应满足本规范相应条款的规定。
3 普通螺栓应符合现行国家标准《紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱》GB/T 3098．1、《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 3098．10、《紧固件机械性能不锈钢螺母》GB/T 3098．15、《六角头螺栓C级》GB/T 5780和《六角头螺栓》GB/T 5782的规定。
3．2．2 铝合金结构的铆钉材料应采用锚合金或不锈钢，并应符合现行国家标准《半圆头铆钉（粗制）》GB/T 863．1和《半圆头铆钉》GB 867的规定。
3．2．3 铝合金结构焊接用焊丝应符合现行国家标准《铝及铝合金焊丝》GB 10858的规定，宜选用SAIMC-3焊丝(Eur 5356)及SAlSi-1焊丝(Eur 4043)。焊接工艺可采用熔化极惰性气体保护电弧焊（MIG焊)和钨极惰性气体保护电弧焊（TIG焊）。
注：TIG焊适用于厚度小于或等于6mm构件的焊接。
3．3 热影响区
3．3 热影响区
3．3．1 采用焊接铝合金结构时，必须考虑热影响区材料强度降低带来的不利影响。热影响区范围内强度的折减系数 ρ
haz应按表3．3．1采用。
表3．3．1 热影响区范围内材料强度的折减系数 ρ
haz
| 合金牌号 | 状态 | ρhaz |
| 6061、6063、6063A | T4 | 1．00 |
| T5/T6 | 0．50 | |
| 5083 | O/F | 1．00 |
| H112 | 0．80 | |
| 3003 | H24 | 0．20 |
| 3004 | H34/H36 | 0．20 |
注：表中数值适用于材料焊接后存放的环境温度大于10℃，存放时间大于3d的情况。
3．3．2 热影响区范围应符合下列规定：
1 当板件端部距焊缝边缘长度小于3 b
haz时，热影响区(图3．3．2)扩展至板件尽端。
图3．3．2 焊接热影响区范围
bhaz为板件的焊接热影响区宽度
2 采用熔化极惰性气体保护电弧焊（MIG焊）和钨极惰性气体保护电弧焊（TIG焊）焊接连接的6×××系列热处理合金或5×××系列冷加工硬化合金，热影响区宽度b
haz应符合表3．3．2的规定。
表3．3．2 热影响区宽度b
haz
| 退火温度（℃） | 对于焊接件厚度（mm） | b haz（mm） |
| T 1≤60 | t ≤8 | 30 |
| 8＜ t ≤16 | 40 | |
| t ＞16 | 应根据硬度试验结果确定 | |
| 60＜T 1≤120 | t ≤8 | 30α |
| 8＜ t ≤16 | 40α | |
| t ＞16 | 应根据硬度试验结果确定 |
注：1 α 为参数；α ＝1＋(T
1－60)/120。 2 表中 t 为焊接件的平均厚度。当悍接件厚度相差超过一倍时，b
haz值应根据硬度试验结果确定。
3．3．3 在连接计算中，应对焊件强度进行折减；在构件承载力计算中，应对截面进行折减。
4 基本设计规定
.
4．1 设计原则
4 基本设计规定
4．1 设计原则
4．1．1 本规范采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，用分项系数设计表达式进行计算。
4．1．2 在铝合金结构设计文件中，应注明建筑结构的安全等级、设计使用年限、铝合金材料牌号及供货状态、连接材料的型号和对铝合金材料所要求的力学性能、化学成分及其他的附加保证项目。
4．1．3 铝合金结构应按下列承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计：
1 承载能力极限状态包括：构件和连接的强度破坏和因过度变形而不适于继续承载，结构和构件丧失稳定，结构转变为机动体系和结构倾覆。
2 正常使用极限状态包括：影响结构、构件和非结构构件正常使用或外观的变形，影响正常使用的振动，影响正常使用或耐久性能的局部损坏。
4．1．4 按承载能力极限状态设计铝合金结构时，应考虑荷载效应的基本组合，必要时尚应考虑荷载效应的偶然组合。按正常使用极限状态设计铝合金结构时，应按规定的荷载效应组合。
4．1．5 铝合金结构的计算模型和基本假定宜与构件连接的实际性能相符合。
4．1．6 铝合金结构的正常使用环境温度应低于100℃。
4．2 荷载和荷载效应计算
4．2 荷载和荷载效应计算
4．2．1 设计铝合金结构时应考虑永久荷载、可变荷载、支承结构的变形或沉降、施工荷载、安装荷载、检修荷载等及地震作用、温度变化作用。
4．2．2 设计铝合金结构时，荷载的标准值、荷载分项系数、荷载组合值系数等，应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定采用。
结构的重要性系数γ0应按现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068的规定采用，其中对设计年限为25年的结构构件，γ0不应小于0．95。
4．2．3 框架结构中，粱与柱的刚性连接应符合受力过程中粱柱间交角不变的假定，同时连接应具有充分的强度，承受交汇构件端部传递的所有最不利内力。粱和柱铰接时，应使连接具有充分的转动能力，且能有效地传递横向剪力与轴向力。粱与柱的半刚性连接只具有有限的转动刚度，在承受弯矩的同时会产生相应的交角变化，在内力分析时，必须预先确定连接的弯矩-转角特性曲线，以便考虑连接变形的影响。
4．2．4 框架结构内力分析宜符合下列规定：
1 框架结构内力分析可采用一阶弹性分析。
2 对
的框架结构宜采用二阶弹性分析，此时应在每层柱顶附加考虑由式(4．2．4-1)计算的假想水平力hni。
式中 Δu——按一阶弹性分析求得的所计算楼层的层间侧移；
h ——所计算楼层的高度；
∑N——所计算楼层各柱轴心压力设计值之和；
∑H——产生层间侧移△u的所计算楼层及以上各层的水平力之和；
Qi——第 i 层的总重力荷载设计值；
——框架总层数；
——第 i 层内柱的数目。
对无支撑的框架结构，当采用二阶弹性分析时，各杆件杆端的弯矩MⅡ可用下列近似公式进行计算：
式中：MⅠb——假定框架无侧移时按一阶弹性分析求得的各杆杆端弯矩；
MⅠs——框架各节点侧移时按一阶弹性分析求得的各杆杆端弯矩；
α2i——考虑二阶效应第 i 层杆件的侧移弯矩增大系数。
注：当按式（4．2．4-3）计算的α2i≥1．33时，宜增加框架结构的刚度。
4．2．5 大跨度空间结构内力分析时宜考虑几何非线性效应的影响，应计算结构的整体稳定承载力。
4．3 设计指标
4．3 设计指标
4．3．1 铝合金材料的强度设计值等于强度标准值除以抗力分项系数。
4．3．2 铝合金结构构件的抗力分项系数γR在抗拉、抗压和抗弯情况下应取1．2，在计算局部强度时应取1．3。
4．3．3 铝合金材料的强度标准值应按现行国家标准《铝及铝合金轧制扳材》GB/T 3880、《铝及铝合金冷轧带材》GB/T 8544、《铝及铝合金挤压棒材》GB/T 3191、《锚及铝合金拉（轧）制无缝管》GB/T 6893、《铝及铝合金热挤压管》GB/T 4437、《铝合金建筑型材》GB 5237、《工业用铝及铝合金热挤压型材》GB/T 6892采用。
4．3．4 铝合金材料的强度设计值应按表4．3．4采用。
表4．3．4 铝合金材料强度设计值(N/mm²)
4．3．5 铝合金结构普通螺栓和铆钉连接的强度设计值应按表4．3．5-1和表4．3．5-2采用。
表4．3．5-1 普通螺栓连接的强度设计值(N/mm²)
表4．3．5-2 铆钉连接的强度设计值(N/mm²)
4．3．6 铝合金结构焊缝的强度设计值应按表4．3．6采用。
表4．3．6 焊缝的强度设计值(N/mm²)
注：对于两种不同种类合金的焊接，焊缝的强度设计值应采用较小值。
4．3．7 铝合金材料的物理性能指标应按表4．3．7采用。
表4．3．7 铝合金的物理性能指标
4．4 结构或构件变形的规定
4．4 结构或构件变形的规定
4．4．1 为了不影响结构和构件的正常使用和观感，设计时应对结构或构件的变形进行控制。
1 受弯构件挠度的容许值不宜超过表4．4．1的规定。
表4．4．1 受弯构件挠度的容许值
| 序号 | 构建类别 | 容许值 |
| 1 | 主体结构的构件 | 1/250 |
| 2 | 檩条和横隔板（在恒载作用下） | 1/200 |
| 3 | 围护结构的构件和压型面板 | 1/180 |
注：1为跨度或支点间距离，悬臂构件可取挑出长度的2倍。 2 在风荷载标准值作用下，框架柱顶水平位移不宜超过H/300。H为自基础顶面至柱顶的总高度。
4．4．2 计算结构或构件的变形时，可不考虑螺栓（或铆钉）孔引起的截面削弱。
4．4．3 为改善外观和使用条件，可将横向受力构件预先起拱，起拱大小应视实际需要而定，可为恒载标准值加1/2活载标准值所产生的挠度值。构件挠度可取在恒荷载和活荷载标准值作用下的挠度计算值减去起拱度。
4．5 构件的计算长度和容许长细比
4．5 构件的计算长度和容许长细比
4．5．1 确定桁架弦杆和单系腹杆（用节点板与弦杆连接）的长细比时，其计算长度l
0应按表4．5．1采用。
表4．5．1 桁架弦杆和单系腹杆的计算长度l
0
| 序号 | 弯曲方向 | 弦杆 | 腹杆 | |
| 支座斜杆和支座竖杆 | 其他腹杆 | |||
| 1 | 在桁架平面内 | l | l | 0．8l |
| 2 | 在桁架平面外 | l 1 | l | l |
| 3 | 斜平面 | － | l | 0．9l |
注：1 l 为构件的几何长度（节点中心间距离）；l
1为桁架弦杆侧向支承点之间的距离。 2 斜平面系指与桁架平面斜交的平面，适用于构件截面两主轴均不在桁架平面内的单角铝腹杆和双角铝十字形截面腹杆。
3 无节点板的腹杆计算长度在任意平面内均取其等于几何长度（铝管结构除外）。
当桁架弦杆侧向支承点之间的距离为节间长度的2倍（图4．5．1）且两节间的弦杆轴心压力不相同时，则该弦杆在桁架平面外的计算长度，应按下式确定，但不应小于0．5l
1：
式中 N
1——较大的压力，计算时取正值；
N
2——较小的压力或拉力，计算时压力取正值，拉力取负值。
图4．5．1 弦杆轴心压力在侧向支承点间有变化的桁架简图
1-支撑； 2-桁架
桁架再分式腹杆体系的受压主斜杆及K形腹杆体系的竖杆等，在桁架平面外的计算长度应按式(4．5．1)确定，受拉主斜杆仍取l1；在桁架平面内的计算长度则应取节点中心间距离。
4．5．2 单层或多层框架等截面柱，在框架平面内的计算长度应等于该层柱的高度乘以计算长度系数 μ 。框架可分为无支撑的纯框架和有支撑框架，有支撑框架根据抗侧移刚度的大小，可分为强支撑框架和弱支撑框架，并应符合下列规定：
1 无支撑纯框架。
1) 当采用一阶弹性分析方法计算内力时，框架柱的计算长度系数 μ 应按国家标准《钢结构设计规范》GB 50017附录D表D-2规定的有侧移框架柱的计算长度系数确定。
2) 当采用二阶弹性分析方法计算内力且在每层柱顶附加考虑公式（4．2．4-1）的假想水平力H
ni时，框架柱的计算长度系数 μ 应取1．0。
2 有支撑框架。
1) 当(支撑桁架、剪力墙、电梯井等）支撑结构的侧移刚度S
b满足式(4．5．2-1)的要求时，应为强支撑框架，框架柱的计算长度系数 μ 应按《钢结构设计规范》GB 50017附录D表D-1规定的无侧移框架柱的计算长度系数确定。
式中 N
bi,N
0i——第 i 层层间所有框架柱用无侧移框架柱和有侧移框架柱计算长度系数算得的轴压构件稳定承载力之和。
2) 当支撑结构的侧移刚度S
b不满足式(4．5．2-1)的要求时，为弱支撑框架，框架柱的轴压构件稳定系数 φ 按式(4．5．2-2)计算。
式中 φ
0,φ
1——按附录B得到的轴压构件稳定系数，查表时分别采用《钢结构设计规范》GB 50017附录D中规定的无侧移框架柱和有侧移框架柱的计算长度系数。
4．5．3 平板网架、曲面网架和单层网壳杆件的计算长度应按表4．5．3-1、表4．5．3-2取值。
表4．5．3-1 平板和曲面网架杆件计算长度l
0
| 杆件 | 计算长度 |
| 弦杆及支座腹杆 | l |
| 腹杆 | l |
注：l 为杆件几何长度（节点中心间距离）。
表4．5．3-2 单层网壳杆件计算长度l0
| 计算面 | 计算长度 |
| 壳体曲面内 | 0．9 l |
| 壳体曲面外 | 1．6 l |
注：l 为杆件几何长度（节点中心间距离）。
4．5．4 受压构件的长细比不宜超过表4．5．4的容许值。
表4．5．4 受压构件的容许长细比
| 序号 | 构件名称 | 容许长细比 |
| 1 | 柱、桁架的杆件 | 150 |
| 柱的缀条 | ||
| 2 | 支撑 | 200 |
| 用以减小受压构件长细比的杆件 |
注：1 包括空间桁架在内的桁架的受压腹杆，当其内力等于或小于承载能力的50％时，容许长细比值可取200。 2 计算单角铝受压构件的长细比时，应采用角铝的最小回转半径，但计算在交叉点相互连接的交叉杆件平面外的长细比时，可采用与角铝肢边平行轴的同转半径。
3 跨度等于或大于60m的桁架，其受压弦杆和端压杆的容许长细比宜取100，其他承受静力荷载的受压腹杆可取150。
4 由容许长细比控制截面的杆件，在计算其长细比时，可不考虑扭转效应。
4．5．5 受拉构件的长细比不宜超过表4．5．5的容许值。
表4．5．5 受拉构件的容许长细比
| 序号 | 构件名称 | 一般建筑结构（承受静力荷载） |
| 1 | 桁架的杆件 | 350 |
| 2 | 其他拉杆、支撑、系杆等（张紧的拉杆除外） | 400 |
注：1 承受静力荷载的结构中，可仅计算受拉构件在竖向平面内的长细比。 2 受拉构件在永久荷载与风荷载组合下受压时，其长细比不宜超过250。
3 跨度等于或大于60m的桁架，其受拉弦杆和腹杆的长细比不宜超过300（承受静力荷载）。
4．5．6 网架、网壳杆件的长细比不宜超过表4．5．6-1和表4．5．6-2的容许值。
表4．5．6-1 网架杆件的容许长细比
| 杆件 | 平板网架 | 曲面网架 | |
| 受压杆件 | 150 | 150 | |
| 受拉杆件 | 一般杆件 | 350 | 350 |
| 支座附近处杆件 | 300 | 300 | |
表4．5．6-2 网壳杆件的容许长细比
| 网壳类别 | 压弯杆件 | 拉弯杆件 |
| 单层网壳 | 150 | 300 |
5 板件的有效截面
.
5．1 一般规定
5 板件的有效截面
5．1 一般规定
5．1．1 对于可能出现受压局部屈曲的薄壁构件，可利用板件的屈曲后强度，并在确定构件有效截面的基础上进行强度及整体稳定验算。
5．1．2 设计焊接铝合金构件时，应考虑焊接热影响效应对截面的折减，并在确定构件有效截面的基础上一进行强度及整体稳定验算。
5．1．3 有效截面的计算应采用有效厚度法。
5．1．4 构件截面的板件类型（图5．1．1）应符合国家有关标准规定。
图5．1．4 板件类型
1- 子板件
5．2 受压板件的有效厚度
5．2 受压板件的有效厚度
5．2．1 当构件截面中受压板件宽厚比小于表5．2．1-1的限值时板件应全截面有效。圆管截面的外径与壁厚之比不应超过表5．2．1-2的限值。
表5．2．1-1 受压板件全部有效的最大宽厚比
注：1 表中
，f
0．2应按附录A确定。
2 η为加劲肋修正系数，应按第5．2．6条采用，对于不带加劲肋的板件，η＝1。
3 k\’＝k/k
0，其中 k 为不均匀受压情况下的板件局部稳定系数，应按第5．2．5条采用。对于均匀受压板件，k\’＝1．0。对于加劲板件或中间加劲板件，k
0＝4；对于非加劲板件或边缘加劲板件，k
0＝0．425。
表5．2．1-2 受压圆管截面的最大径厚比
5．2．2 计算板件宽厚比时，板件宽度应采用板件净宽。板件净宽应为扣除了相邻板件厚度后的剩余宽度（图5．2．2）。
图5．2．2 不同类型截面的板件净宽 b
5．2．3 当构件截面中受压板件宽厚比大于表5．2．1-1规定的限值时，加劲板件、非加劲板件、中间加劲板件及边缘加劲板件的有效厚度应按下式计算：
对于非双轴对称截面中的非加劲板件或边缘加劲板件，te 除按式（5．2．3-1）计算外，尚应满足：
式中 t
e ——考虑局部屈曲的板件有效厚度；
t ——板件厚度；
α
1，α
2——计算系数，应按表5．2．3取值；
λ——板件的换算柔度系数，
；
σ
cr——受压板件的弹性临界屈曲应力，应按第5．2．4条和第5．2．6条采用。
表5．2．3 计算系数 α1，α2的取值
5．2．4 受压加劲板件、非加劲板件的弹性临界屈曲应力应按下式计算：
式中 k——受压板件局部稳定系数，应按第5．2．5条计算；
v——铝合金材料的泊松比，v＝0．3；
b——板件净宽，应按图5．2．2采用；
t ——板件厚度。
5．2．5 受压板件局部稳定系数可按下列公式计算：
1 加劲板件：
当1≥Ψ＞0时，
当0≥Ψ≥-1时，
当Ψ＜-1时，
k＝5.98(1－Ψ)² (5.2.5-3)
式中 Ψ ——压应力分部不均匀系数，Ψ＝σ
min/σ
max；
σ
max——受压板件边缘最大压应力（N/mm²），取正值；
σ
min——受压板件另一边缘的应力（N/mm²），取压应力为正，拉应力为负。
2 非加劲板件：
1）最大压应力作用于支承边：
当1≥Ψ＞0时，
当0≥Ψ≥-1时，
2）最大压应力作用于自由边：
当1≥Ψ≥-1时，
k＝0.425 (5.2.5-6)
5．2．6 均匀受压的边缘加劲板件、中间加劲板件的弹性临界屈曲应力计算应符合下列规定：
1 弹性临界屈曲应力应按下式计算：
式中 k
0——均匀受压板件局部稳定系数；对于边缘加劲板件，k
0＝0．425；对于中间加筋板件k
0＝4；
η ——加劲肋修正系数，用于考虑加劲肋对被加劲板件抵抗局部屈曲（或畸变屈曲）的有利影响。
2 加劲肋修正系数应按下列规定计算：
1）对于边缘加劲板件：
η＝1＋0.1(c/t－1)² (5.2.6-2)
2）对于有一个等间距中间加劲肋的中间加筋板件：
3）对于有两个等间距中间加劲肋的中间加劲板件：
式中 t ——加劲肋所在板件的厚度，也即加劲肋的等效厚度；
c ——加劲肋等效高度；等效的原则是：加劲肋对其所在板件中平面的截面惯性矩与等效后的截面惯性矩相等，如图5．2．6所示，虚线表示等效加劲肋。
图5．2．6 加劲肋等效原则
u-u为板件中面
4) 对于有两道以上中间加劲肋的中间加劲扳件，宜保留最外侧两道加劲肋，并忽略其余加劲肋的加劲作用，按有两道加劲肋的情况计算。
5) 对于其他带不规则加劲肋的复杂加劲板件：
式中 σ
cr——假定加劲边简支情况下，该复杂加劲板件的临界屈曲应力，宜按有限元法或有限条法计算；
σ
cr0——假定加劲边简支情况下，不考虑加劲肋作用，同样尺寸的加劲板件的临界屈曲应力。司按式(5．2．6-1)计算，并取η ＝1．0。
5．2．7 不均匀受压的边缘加劲板件、中间加劲板件及其他带不规则加劲肋的复杂加劲板件，其临界屈曲应力σ
cr宜按有限元法计算，计算中可不考虑相邻板件的约束作用，按加劲边简支情况处理（图5．2．7）。当缺乏计算依据时，可忽略加劲肋的加劲作用，按不均匀受压板件由第5．2．4条和第5．2．5条计算其临界屈曲应力σ
cr，再由第5．2．3条计算板件的有效厚度，但截面中加劲肋部分的有效厚度应取板件的有效厚度和对加劲部分按非加劲板件单独计算的有效厚度中的较小值。
图5．2．7 带加劲肋的不均匀受压板件
5．2．8 对于边缘加劲板件和中间加劲板件，除应将其作为整体按第5．2．3条计算外，尚应按加劲板件和非加劲板件根据第5．2．3条分别计算各子板件及加劲肋的有效厚度t
e，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 焊接板件的有效厚度
5．3．1 对于焊接铝合金构件，应考虑热影响区内因材料强度降低造成的截面削弱，井应用有效截面概念计算截面的削弱程度。有效截面应根据有效厚度法进行计算，材料强度设计值不再进行折减。
5．3．2 热影响区范围内的板件有效厚度（图5．3．2）应按下式计算：
式中 ρ
haz按表3．3．1取值，b
haz按第3．3．2条确定。
图5．3．2 热影响区内板件的有效厚度
5．4 有效截面的计算
5．4 有效截面的计算
5．4．1 应按下述三种情况确定构件有效截面：
1 对于不满足第5．2．1条宽厚比限值的非焊接受压扳件，应计算考虑局部屈曲影响的板件有效厚度t
e，并在板件受压区范围内以有效厚度t
e取代板件厚度t ，但各板件根部连接区域或倒角部位应按全部有效处理（图5．4．1-1）。
图5．4．1-1 非焊接板件根部连接区域或倒角部位的有效截面
2 对于焊接受拉板件或满足第5．2．1条宽厚比限值的焊接受压板件，仅需按第5．3．2条计算有效厚度t
e,haz，并在热影响区内应以有效厚度t
e,haz取代板件厚度 t 。
3 对于不满足第5．2．1条宽厚比限值的焊接受压板件，应同时考虑局部屈曲和热影响效应：在非热影啊区的受压区范围内应以有效厚度 t
e 取代板件厚度 t ；在受拉区范围的热影响区内应以有效厚度t
e,haz取代板件厚度 t ；在受压区范围的热影响区内应以有效厚度t
e,haz和有效厚度 t
e 中的较小值取代板件厚度 t（图5．4．1-2）。
图5．4．1-2 同时考虑局部屈曲和热影响效应的板件有效厚度
5．4．2 轴压构件的有效截面应按第5．4．1条确定的各板件有效厚度计算[图5．4．2(a)]。
图5．4．2 有效截面的计算
x-x 为根据有效截面确定的中和轴
5．4．3 受弯构件及压弯构件的有效截面应按第5．4．1条确定的各板件有效厚度计算[图5．4．2(b)]。
6 受弯构件的计算
.
6．1 强度
6 受弯构件的计算
6．1 强度
6．1．1 在主平面内受弯的构件，其抗弯强度应按下式计算：
式中 M
x, M
y——同一截面处绕 x 轴和 y 轴的弯矩（对工字形截面： x 轴为强轴， y 轴为弱轴）；
W
enx, W
eny——对截面主轴 x 轴和 y 轴的较小有效净截面模量，应同时考虑局部屈曲、焊接热影响区以及截面孔洞的影响；
γ
x, γ
y——截面塑性发展系数，应按表6．1．1采用；
f ——铝合金材料的抗弯强度设计值。
表6．1．1 截面塑性发展系数γx, γy
续表6．1．1
6．1．2 在主平面内受弯的构件，其抗剪强度应按下式计算：
式中 V
max——计算截面沿腹板平面作用的最大剪力；
S ——计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩；
I ——毛截面惯性矩；
t
w——腹板厚度；
f
v——材料的抗剪强度设计值。
6．2 整体稳定
6．2 整体稳定
6．2．1 符合下列情况时，可不计算梁的整体稳定性：
1 有铺板密铺在梁的受压翼缘上并与其牢固相连，能阻止粱受压翼缘的侧向位移时。
2 等截面工字形简支粱受压翼缘的自由长度 l 与其宽度 b 之比不超过表6．2．1所规定的数值时。
表6．2．1 等截面工字形简支梁不需要计算整体稳定性的最大l/b值
对跨中无侧向支承点的粱，l 为其跨度；对跨中有侧向支承点的粱。l 为受压翼缘侧向支承点间的距离（粱的支座处视为有侧向支承）。
6．2．2 当不满足第6．2．1条时，在最大刚度平面内，受弯构件的整体稳定性应按下式计算：
式中 M
x——绕强轴作用的最大弯矩；
W
ex——对强轴受压边缘的有效截面模量；
φb——梁的整体稳定系数，应按附录C计算。
6．2．3 粱的支座处，应采取构造措施防止粱端截面的扭转。
7 轴心受力构件的计算
.
7．1 强度
7 轴心受力构件的计算
7．1 强度
7．1．1 轴心受拉构件的强度应按下式计算：
式中 σ ——正应力；
f ——铝合金材料的抗拉强度设计值；
N ——轴心拉力设计值；
A
en——有效净截面面积，对于受拉构件仅考虑焊接热影响区和截面孔洞的影响。
7．1．2 轴心受压构件的强度应按下式计算：
式中 σ ——正应力；
f ——铝合金材料的抗压强度设计值；
N ——轴心压力设计值；
A
en——有效净截面面积，对于受压构件应同时考虑局部屈曲、焊接热影响区和截面孔洞的影响。
7．1．3 轴心受力构件中，高强度摩擦型螺栓连接处的强度应按下列公式计算：
式中 n ——在节点或拼接处，构件一端连接的高强度螺栓数目；
n
1——所计算截面最外排螺栓处的高强度螺栓数目；
A ——毛截面面积。
7．2 整体稳定
7．2 整体稳定
7．2．1 实腹式轴心受压构件的稳定性应按下式计算：
式中
φ——轴心受压构件的稳定计算系数（取截面两主轴计算系数中的较小者），应按第7．2．2条和第7．2．3条的规定进行计算；
A——毛截面面积。
7．2．2 双轴对称截面轴心受压构件的稳定计算系数应按下式计算：
式中 η
e——修正系数，对需考虑板件局部屈曲的截面进行修正；截面中受压板件的宽厚比小于等于表5．2．1-1及表5．2．1-2规定时，η
e＝1；
截面中受压板件的宽厚比大于表5．2．1-1规定时，η
e＝A
e/A，A
e为仅考虑局部屈曲影响的有效截面面积；
η
haz——焊接缺陷影响系数，按表7．2．2取用，若无焊接时，η
haz＝1；
φ——轴心受压构件的稳定系数，应根据构件的长细比λ、铝合金材料的强度标准值f
0．2按附录B取用。
表7．2．2 系数ηhaz、ηas
注：表中
λ为相对长细比：
，其中长细比 λ 应按式(7．2．2-2)计算。
构件长细比 λ 应按下式确定：
式中 λ
x，λ
y——构件对截面主轴 x 轴和 y 轴的长细比；
l
0x，l
0y——构件对截面主轴 x 轴和 y 轴的计算长度；
i
x，i
y——构件毛截面对其主轴 x 轴和 y 轴的回转半径。
7．2．3 非焊接单轴对称截面的轴心受压构件的稳定计算系数应按下式汁算：
式中 η
as——截面非对称性系数，应按表7．2．2取用。
单轴对称截面的构件，绕非对称轴的长细比λ
x仍应按式(7．2．2-2)计算，但绕对称轴应取计及扭转效应的下列换算长细比λ
yω代替λ
y：
式中 λ
y——构件绕对称轴的长细比；
λ
ω——转屈曲换算长细比；
i
0——截面对剪心的极回转半径；
y
0——截面形心至剪心的距离；
I
ω——毛截面扇性惯性矩；
I
t——毛截面抗扭惯性矩；
l
ω——扭转屈曲计算长度，应按附录C中表C-1的规定计算。
7．2．4 对于铝合金材料状态除O、F和T4以外的端部焊接的构件，其计算长度取值时应按端部铰接考虑。
8 拉弯构件和压弯构件的计算
.
8．1 强度
8 拉弯构件和压弯构件的计算
8．1 强度
8．1．1 弯矩作用在截面主平面内的拉弯构件和压弯构件，其强度应按下式计算：
式中 N ——轴心拉力或轴心压力；
M
x,M
y——同一截面处绕截面主轴 x 轴和 y 轴的弯矩（对工字形截面， x 轴为强轴， y 轴为弱轴）；
A
en——有效净截面面积，应同时考虑局部屈曲、焊接热影响区以及截面孔洞的影响；
M
enx,M
eny——对 x 轴和 y 轴的有效净截面模量，应同时考虑局部屈曲、焊接热影响区以及截面孔洞的影响；
γ
x,γ
y——截面塑性发展系数，应按表6．1．1采用；
f ——铝合金材料的抗拉、抗压和抗弯强度设计值。
8．2 整体稳定
8．2 整体稳定
8．2．1 弯矩作用在截面对称轴平面内（绕 x 轴）的压弯构件，其稳定性应按下列规定计算：
1 弯矩作用平面内的稳定性：
式 N ——所计算构件段范围内的轴心压力；
A ——毛截面面积；
N\’
Ex——参数，
；
φx——弯矩作用平面内的轴心受压构件稳定汁算系数，按第7．2．1条确定；
M
x——所计算构件段范围内的最大弯矩；
W
1ex——在弯矩作用平面内对较大受压纤维的有效截面模量，应同时考虑局部屈曲、焊接热影响区的影响；
η
1——弱硬化合金取0．75，强硬化合金取0．9；
β
mx——等效弯矩系数。
2 等效弯矩系数β
mx，应按下列规定采用：
1) 框架柱和两端支承的构件：
a 无横向荷载作用时：
，M
1和M
2为端弯矩，使构件产生同向曲率（无反弯点）时取同号；使构件产生反向曲率（有反弯点）时取异号，|M
1|≥|M
2|；
b 有端弯矩和横向荷载同时作用时：使构件产生同向曲率时， β
mx＝1．0；使构件产生反向曲率时， β
mx＝0．85；
c 无端弯矩但有横向荷载作用时： β
mx＝1．0。
2) 悬臂构件和分析内力未考虑二阶效应的无支撑纯框架和弱支撑框架柱， β
mx＝1．0。
3 对于单轴对称截面（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，除应按式（8．2．1-1）计算外，尚应按下式计算：
式中 W
2ex——对无翼缘端的有效截面模量，应同时考虑局部屈曲、焊接热影响区的影响；
η
2——弱硬化合金取1．15，强硬化合金取1．25；
A
e——有效截面面积。应同时考虑局部屈曲和焊接热影响区的影响。
4 对于双轴对称工字形（含H形）和箱形（闭口）截面的压弯构件，其弯矩作用平面外的稳定性应按下式计算：
式中
φy——弯矩作用平面外的轴心受压构件稳定计算系数，应按7．2．1条确定；
φ
2——受弯构件整体稳定系数，应按附录C计算；对闭口截面为1．0；
M
x——所计算构件段范围内的最大弯矩；
η——截面影响系数，闭口截面为0．7，开口截面为1．0。
8．2．2 弯矩作用在两个主平面内的双轴对称工字形（含H形）和箱形（闭口）截面的压弯构件，其稳定性应按下列公式计算：
式中
φx，
φy——对强轴 x – x 和弱轴 y – y 的轴心受压构件稳定计算系数；
φ
bx,φ
by——受弯构件整体稳定系数，应按附录C计算，对闭口截面均取1．0；
M
x,M
y——所计算构件段范围内对强轴和弱轴的最大弯矩；
N‘
Ex,N‘
Ey——参数，
；
W
ex,W
ey——对强轴和弱轴的有效截面模量，应同时考虑局部屈曲、焊接热影响区的影响；
β
mx,β
my——等效弯矩系数，应按第8．2．1条弯矩作用平面内稳定计算的有关规定计算。
9 连接计算
.
9．1 紧固件连接
9 连接计算
9．1 紧固件连接
9．1．1 普通螺栓和铆钉连接应按下列规定计算：
1 在普通螺栓或铆钉受剪的连接中，每个普通螺栓或铆钉的承载力设计值应取受剪和承压承载力设计值中的较小者。
受剪承载力设计值应按下列公式计算：
2 铝合金铆钉不应用于杆轴方向受拉的连接中。
3 当普通螺栓承受沿杆轴方向的拉力时，螺栓同时应能承受由于撬力引起的附加拉力。
4 在普通螺栓杆轴方向受拉的连接中，每个普通螺栓包括撬力引起附加力的承载力设计值，应取螺栓抗拉承载力设计值和螺栓头及螺母下构件抗冲切承载力设计值中的较小者。
5 同时承受剪力和杆轴方向拉力的普通螺栓，应负荷下列公式的要求：
9．1．2 高强度螺栓摩擦型连接应按下列规定计算：
1 在抗剪连接中，每个高强度螺栓的承载力设计值应按下式计算：
式中 n
f——传力摩擦面数目；
μ——摩擦面的抗滑移系数；
P ——一个高强度螺栓的预拉力，应按表9．1．2采用。
表9．1．2 一个高强度螺栓的预拉力P（kN）
| 螺栓的性能等级 | 螺栓公称直径（mm） | ||
| M16 | M20 | M24 | |
| 8．8级 | 80 | 125 | 175 |
| 10．9级 | 100 | 155 | 225 |
2 在螺栓杆轴方向受拉的连接中，每个高强度螺栓的承载力设计值应按下式计算：
9．1．3 高强度螺栓承压型连接应按下列规定计算：
1 承压型连接高强度螺栓的预拉力P可按照表9．1．2采用。应清除连接处构件接触面上的油污。
2 在抗剪连接中，承压型连接高强度螺栓承载力设计值的计算方法可与普通螺栓相同。
3 在杆轴方向受拉的连接中，承压型连接高强度螺栓承载力设计值的计算方法可与普通螺栓相同。
4 同时承受剪力和杆轴方向拉力的承压型连接的高强度螺栓，应符合下列公式的要求：
9．1．4 在构件的节点处或拼接接头的一端，当螺栓或铆钉沿轴向受力方向的连接长度l
1大于15d
0时，应将螺栓或铆钉的承载力设计值乘以折减系数
。当l
1大于60d
0时，折减系数为0．7。
注：d
0为螺栓或铆钉的孔径。
9．1．5 当受剪螺栓或铆钉穿过填板或其他中间板件与构件连接，且填板或其他中间板件的厚度t
p大于螺栓直径 d 或铆钉孔径d
0的1/3时，由式（9．1．1-1）、（9．1．1-2）及（9．1．1-3）计算所得的受剪承载力设计值应分别乘以折减系数
。
9．1．6 当采用搭接或拼接板的单面连接传递轴心力时，因荷载偏心引起连接部位发生弯曲，不应采用铆钉连接；采用螺栓连接时，螺栓头及螺母下都应加垫圈以避免拉出破坏，且螺栓的数目应按计算增加10％。
9．1．7 螺栓连接的加紧厚度或铆钉连接的铆合总厚度不宜超过螺栓直径或铆钉孔径的4．5倍。
9．1．8 采用自攻螺钉、钢拉铆钉（环槽铆钉）、射钉等的连接计算应符合有关标准的规定。
9．2 焊缝连接
9．2 焊缝连接
9．2．1 铝合金结构焊缝连接设计时，应验算焊缝的强度、临近焊缝的铝合金构件焊接热影响区的强度。焊缝的强度设计值宜大于铝合金构件焊接热影响区的强度设计值。
9．2．2 对接焊缝的强度计算应符合以下规定：
1 在对接接头和T形接头中，垂直于轴心拉力或轴心压力
的对接焊缝，其强度按下式计算：
2 在对接接头和T形接头中，平行于轴心拉力或轴心压力的对接焊缝，其强度应按下式计算：
9．2．4 焊接热影响区的强度计算应符合以下规定：
1 对接焊缝焊接热影响区的临界失效面应为焊缝焊趾处平行于焊缝轴线方向沿构件厚度的剖切面，角焊缝焊接热影响区的临界失效面应为焊缝焊趾处平行于焊缝方向沿构件厚度的剖切面及角焊缝的焊脚熔合面（图9．2．4）。
图9．2．4 临界失效面FS
2 焊接热影响区的设计强度应符合下述规定：
轴心拉力（压力）垂直于焊接热影响区的临界失效面：
式中 σ
haz——作用在临界失效面，垂直于焊缝长度方向的正应力；
f
u,haz——构件焊接热影响区的抗拉、抗压和抗弯强度设计值；
剪力平行于焊接热影响区的临界失效面：
式中 τ
haz——作用在临界失效面，平行于焊缝长度方向的剪应力；
f
v,haz——构件焊接热影响区的抗剪强度设计值。
轴心拉力（压力）和剪力共同作用在焊接热影响区的临界失效面：
10 构造要求
.
10．1 一般规定
10 构造要求
10．1 一般规定
10．1．1 铝合金结构的构造应使结构受力简单明确，减少应力集中，并便于制作、安装、维护。
10．1．2 应采取必要的结构和构造措施以抵消或释放温度效应。
10．1．3 节点构造必须符合分析计算模型的假定，必要时应进行节点分析或试验验证。
10．1．4 构件在节点处的轴线宜汇交于一点，当不交于一点时应考虑偏心影响。
10．1．5 铝合金结构的连接宜采用紧固件连接。当采用焊接连接时，宜采取措施减少热影响效应对结构和构件强度降低的影响，焊接位置宜靠近构件低应力区。
10．2 螺栓连接和铆钉连接
10．2 螺栓连接和铆钉连接
10．2．1 螺栓或铆钉的距离（图10．2．1）应符合表10．2．1的要求。
图10．2．1 螺栓或铆钉的容许距离
表10．2．1 螺栓或铆钉的最大、最小容许距离
注：d
0为螺栓或铆钉的孔径，t 为外层较薄板件的厚度，单位：mm。
10．2．2 用于螺栓连接或铆钉连接的板件厚度不应小于螺栓或铆钉直径的1/4。
10．2．3 在连接构件上确定螺栓孔及铆钉孔的位置应避免出现腐蚀和局部屈曲，并应便于螺栓及铆钉的安装。
10．2．4 每一杆件在节点上以及拼接接头的一端，永久性的螺栓或铆钉数不宜少于2个。
10．2．5 沿杆轴方向受拉的螺栓连接中的端板，宜适当增强其刚度，以减少撬力对螺栓抗拉承载力的不利影响。
10．2．6 螺栓、铆钉连接件的抵抗中心宜与荷载中心重合。
10．3 焊缝连接
10．3 焊缝连接
10．3．1 焊缝连接设计时不得任意加大焊缝，避免焊缝立体交叉和在一处集中大量焊缝，同时焊缝的布置宜对称于构件形心轴。
10．3．2 在受力构件中应采用完全熔透对接焊缝。在焊接质量得到保证的情况下，完全熔透焊缝的计算厚度可采用连接构件的厚度，当焊接构件的厚度不同时，应采用较小值。
10．3．3 在非受力构件中可采用部分熔透对接焊缝。
10．3．4 角焊缝高度h
f不应小于两焊件中较薄焊件母材厚度的70％，且不应小于3mm。
角焊缝符合下列情况时，焊缝计算长度l
w可采用全长范围（图10．3．4）：
图10．3．4 角焊缝内力分部
1 角焊缝内力沿焊缝全长均匀分布，且符合l
w≥8hf时；
2 角焊缝内力沿焊缝全长不均匀分布，且符合8h
f≤l
w≤70hf时。
10．3．5 连接构件的刚度差别很大时，焊缝计算长度l
w应考虑折减。
10．4 防火、隔热
10．4 防火、隔热
10．4．1 铝合金结构应根据建筑物的耐火等级来确定耐火极限。
10．4．2 铝合金结构的防火措施可采用有效的水喷淋系统进行防护或消防部门认可的防火喷涂材料。
10．4．3 铝合金结构的表面长期受辐射热温度达80℃以上时，应加隔热层或采用其他有效的防护措施。
10．5 防腐
10．5 防腐
10．5．1 当铝合金材料与除不锈钢以外的其他金属材料或含酸性或碱性的非金属材料接触、紧固时，应采用隔离材料，防止与其直接接触。
10．5．2 铝合金结构、构件应进行表面防腐处理，可采用阳极氧化、电泳涂漆、粉末喷涂、氟碳漆喷涂等防腐处理措施，并应按《铝合金建筑型材》GB 5237的规定执行。
10．5．3 阳极氧化性能应由氧化膜外观、颜色、最大厚度、反射率、耐磨性、耐蚀性、耐附着性及击穿电压等内容决定。阳极氧化膜的检测方法应按《铝合金建筑型材》GB 5237的规定执行。
氧化膜厚度级别应按结构的使用环境和条件而定，应符合表10．5．3的规定。用于铝合金结构构件的氧化膜级别不应小于AA15。对于大气污染条件恶劣的环境或需要耐磨时氧化膜级别应选用AA20、AA25。
表10．5．3 氧化膜厚度级别
| 级别 | 最小平均膜厚（μm） | 最小局部膜厚（μm） |
| AA15 | 15 | 12 |
| AA20 | 20 | 16 |
| AA25 | 25 | 20 |
10．5．4 铝合金结构表面进行维护清洗时应符合以下规定：
1 不得使用对铝合金保护膜有腐蚀作用的清洗剂，清洗剂应在有效期限内。
2 不宜用不同的清洗剂同时清洗同一个铝合金构件。
3 不宜用滴、流等方式清洗铝合金构件。
4 不宜在铝合金的节点等部位留有残余的清洗剂。
11 铝合金面板
.
11．1 一般规定
11 铝合金面板
11．1 一般规定
11．1．1 本章铝合金面板的计算和构造规定适用于直立锁边板、波纹板、梯形板冲压成型的屋面板或墙面板（图11．1．1）。
图11．1．1 铝合金屋面板、墙面板
1-中间加劲板件；2-中间加劲肋；3-腹板；4-边缘加劲板件；
5-边加劲肋；6-加劲板件；7-非加劲板件；
B-波距；H-板高；h-腹板净长；θ-腹板倾角
当腹板为曲面时，腹板净长h为腹板起弧点间的直线长度；腹板倾角θ为腹板起弧点连线和底面的夹角。
11．1．2 直立锁边铝合金面板可采用T形支托（图11．1．2）作为连接支座。
图11．1．2 T形支托
H
s-支托高度；B
s-支托宽度；L
s-支托长度；
t
1-支托腹板最小厚度；t
2-支托腹板最大厚度
11．1．3 铝合金面板受压翼缘的有效厚度计算应按下列规定采用：
1 两纵边均与腹板相连且中间没有加劲的受压翼缘(图11．1．1c)，可按加劲板件（图5．1．4b）由本规范第5．2．3条确定其有效厚度。
2 两纵边均与腹板相连且中间有加劲的受压翼缘(图11．1．1a)，可按中间加劲板件(图5．1．4d)由本规范第5．2．3条确定其有效厚度。当加劲肋多于两个时，可忽略中间部分加劲肋的有利作用（图11．1．3）。
图11．1．3 加劲肋的简化图
3 一纵边与腹板相连且有边缘加劲的受压翼缘(图11．1．1c)，可按边缘加劲板件(图5．1．4c)由本规范第5．2．3条确定其有效厚度。
4 一纵边与腹板相连且没有边缘加劲的受压翼缘(图11．1．1c)，可按非加劲板件(图5．1．4a)由本规范第5．2．3条确定其有效厚度。
11．1．4 一纵边与腹板相连的弧形受压翼缘（图11．1．1b），应根据试验确定其有效厚度。
11．1．5 铝合金面板中腹板的有效厚度应按本规范第5．2节的规定进行计算。
11．1．6 铝合金面板的挠度应符合表4．4．1的规定。
11．2 强度
11．2 强度
11．2．1 在铝合金面板的一个波距的板面上作用集中荷载 F 时（图11．2．1a），可按下式将集中荷载 F 折算成沿板宽方向的均布线荷载 q
re（图11．2．1b），并按 q
re 进行单个波距的有效截面的弯曲计算。
式中 F ——集中荷载；
B ——波距；
η ——折算系数，由试验确定；无试验依据时，可取 η ＝0．5。
图11．2．1 集中荷载下铝合金面板的简化计算模型
11．2．2 铝合金面板的强度可取一个波距的有效截面，作为受弯构件按下列规定计算。檩条或T形支托作为连续梁的支座。
式中 M ——截面所承受的最大弯矩，可按图11．2．2的面板计算模型求得；
M
u——截面的弯曲承载力设计值；
W
e——有效截面模量，应按第5．4节的规定计算。
图11．2．2 铝合金面板的强度计算模型
P-集中荷载产生的作用于面板计算模型上的集中力；B-波距；
g-板面均布荷载；p-由g产生的作用于面板计算模型上的线均布力
11．2．3 铝合金面板T形支托的强度应按下式计算：
式中 σ ——正应力；
f ——支托材料的抗拉和抗压强度设计值；
R ——支座反力；
A
en——有效净截面面积；
t
1——支托腹板最小厚度；
L
s——支托长度。
11．2．4 铝合金面板和T形支托的受压和受拉连接强度应进行验算，必要时可按试验确定。
11．3 稳定
11．3 稳定
11．3．1 铝合金面板中腹板的剪切屈曲应按下列公式计算：
式中 τ ——腹板平均剪应力(N/mm²)；
τ
cr——腹板的剪切屈曲临界应力；
f
v——抗剪强度设计值，应按表4．3．4取用；
f
0．2——名义屈服强度，应按附录表A-1、A-2取用；
h/t ——腹板高厚比。
11．3．2 铝合金面板支座处腹板的局部受压承载力，应按下式验算：
式中 R——支座反力；
R
w——块腹板的局部受压承载力设计值；
a ——系数，中间支座取0．12；端部支座取0．06；
t ——腹板厚度；
l
c——支座处的支承长度，10mm＜ l
c＜200mm，端部支座可取10mm；
θ——腹板倾角(45°≤0≤90°)；
f——铝合金面板材料的抗压强度设计值。
11．3．3 铝合金面板T形支托的稳定性可简化为等截面柱模型（图11．3．3b），简化模型应按下式计算：
式中 R——支座反力；
φ——轴心受压构件的稳定系数，应根据构件的长细比、铝合金材料的强度标准值 f
0.2按附录B取用；
A——毛截面面积，A＝tL
s；
t ——T形支托等效厚度，按(t
1＋t
2)/2取值；
t
1——支托腹板最小厚度；
t
2——支托腹板最大厚度。
图11．3．3 支托的简化模型
H-T形支托高度
11．3．4 计算铝合金面板T形支托的稳定系数时，其计算长度应按下式计算：
l0＝μH （11.3.4）
式中 μ ——支托计算长度系数，可取1．0或由试验确定；
l
0——支托计算长度。
11．4 组合作用
11．4 组合作用
11．4．1 铝合金面板同时承受弯矩 M 和支座反力 R 的截面，应满足下列要求：
式中 M
u——截面的弯曲承载力设计值，M
u＝W
ef；
W
e——有效截面模量，应按第5．4节的规定计算；
R
w——腹板的局部受压承载力设计值，应按公式(11．3．2)计算。
11．4．2 铝合金面板同时承受弯矩 M 和剪力 V 的截面，应满足下列要求：
式中 V
u——腹板的抗剪承载力设计值，取(ht·sinθ)τ
cr和(ht·sinθ)f
v中较小值，τ
cr应按公式(11．3．1)计算。
11．5 构造要求
11．5 构造要求
11．5．1 铝合金屋面板和墙面板的厚度宜取0．6～3．0mm。铝合金面板宜采用长尺寸板材，以减少板长方向的搭接。
11．5．2 铝合金面板长度方向的搭接端必须与檩条、支座、墙梁等支承构件有可靠的连接（图11．5．2），搭接部位应设置防水堵头，搭接处可采用焊接或泛水板，搭接部分长度方向中心宜与支承构件形心对齐，搭接长度 a 不宜小于下列限值：
波高不小于70mm的高波屋面铝合金板：350mm；
波高小于70mm的屋面铝合金板：屋面坡度小于1/10时，取250mm；屋面坡度不小于1/10时，取200mm；
墙面铝合金板：120mm。
图11．5．2 铝合金面板搭接图
11．5．3 铝合金屋面板侧向可采用搭接、扣合或咬合等方式进行连接。当侧向采用搭接式连接时，连接件宜采用带有防水密封胶垫的自攻螺钉。宜搭接一波，特殊要求时可搭接两波。搭接处应用连接件紧固，连接件应设置在波峰上。对于高波铝合金板，连接件间距宜为700～800mm；对于低波铝合金板，连接件间距宜为300～400mm。采用扣合式或咬合式连接时，应在檩条上设置与铝合金板波形板相配套的专门固定支座，固定支座和檩条用自攻螺钉或射钉连接，铝合金板应搁置在固定支座上（图11．5．3）。两片铝合金板的侧边应确保在风吸力等因素作用下的扣合或咬合连接可靠。
图11．5．3 固定支座连接
1-铝合金面板；2-支托；3-绝热保温层；4-隔气层；5-压型钢板
11．5．4 铝合金墙面板之间的侧向连接宜采用搭接连接，宜搭接一个波峰，板与板的连接件可设在波峰，亦可设在波谷。连接件宜采用带有防水密封胶垫的自攻螺钉。
附录A 结构用铝合金材料力学性能
附录A 结构用铝合金材料力学性能
常见结构用铝合金板、带材力学性能（标准值）可按表A-1采用，结构用铝合金管材、型材力学性能（标准值）可按表A-2采用。结构用铝合金板、带材、管材、型材的化学成分可按表A-3采用。凡采用的材料在表中未给出规定非比例伸长应力f
0．2值或抗拉强度f
u值的，应通过试验确定其标准值。
表A-1 结构用铝合金板、带材力学性能标准值
续表A-1
表A-2 结构用铝合金管材、型材力学性能标准值
续表A-2
表A-3 结构用铝合金板、带材、管材、型材的化学成分
附录B 轴心受压构件的稳定系数
附录B 轴心受压构件的稳定系数
表B-1 弱硬化合金构件的轴心受压稳定系数φ
表B-2 强硬化合金构件的轴心受压稳定系数φ
附录C 受弯构件的整体稳定系数
附录C 受弯构件的整体稳定系数
受弯构件的整体稳定系数应按下式计算：
I
x——绕主轴 x 轴的毛截面惯性矩；
y
0——剪心至形心的竖向距离，当剪心到形心的指向与挠曲方向一致时取负，相反时取正；
β
1——临界弯矩修正系数，取决于受弯构件上的荷载作用形式，应按表C-2取值；
β
2——荷载作用点位置影响系数，应按表C-2取值；
β
3——荷载形式不同时对单轴对称截面的修正系数，应按表C-2取值。
表
C-1
构件的扭转屈曲计算长度系数
μω
| 序号 | 支撑条件 | μω |
| 1 | 两端支承 | 1．0 |
| 2 | 一端支承，另一端自由 | 2．0 |
图C-1 单轴对称截面
表C-2 计算系数β1、β2、β3的确定
本规范用词说明
本规范用词说明
1 为便于在执行本规范条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下：
1) 表示很严格，非这样做不可的用词：
正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”。
2) 表示严格，在正常情况下均应这样做的用词：
正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”。
3) 表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的用词：
正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”；
表示有选择，在一定条件下可以这样做的用词，采用“可”。
2 本规范中指明应按其他有关标准、规范执行的写法为“应符合……的规定”或“应按……执行”。
