BS EN 1999-1-4:2007+A1:2011. 欧洲规范9:铝结构设计— 第1-4 部分:冷成型结构板材
Eurocode 9. Design of aluminium structures. Cold-formed structural sheeting
目录
前言................................................................................................................................................................5
欧洲标准计划背景................................................................................................................................5
欧洲标准的地位和应用领域................................................................................................................6
欧洲标准的国家化................................................................................................................................6
欧洲标准与产品统一的技术规范(EN 和ETA )之间的联系............................................................7
EN1999‐1‐4 的特别附加信息................................................................................................................7
1 概述............................................................................................................................................................8
1.1 应用领域.........................................................................................................................................8
1.1.1欧洲标准EN 1999 的应用领域..........................................................................................8
1.1.2欧洲标准EN 1999‐1‐4 的应用领域....................................................................................8
1.2 标准参照.........................................................................................................................................9
1.2.1总参照..................................................................................................................................9
1.2.2结构设计的相关参照..........................................................................................................9
1.2.3材料及其试验......................................................................................................................9
1.2.4固定构件的相关参照..........................................................................................................9
1.2.5其他参照..............................................................................................................................9
1.3术语和定义...................................................................................................................................10
1.4符号...............................................................................................................................................10
1.5 几何尺寸规定...............................................................................................................................11
1.5.1截面形态............................................................................................................................11
1.5.2紧固件形状........................................................................................................................11
1.5.3横截面尺寸大小................................................................................................................11
1.5.4 关于构件轴的规定............................................................................................................12
2 设计基础..................................................................................................................................................13
3 材料..........................................................................................................................................................14
3.1概述...............................................................................................................................................14
3.2 结构的铝合金...............................................................................................................................14
3.2.1材料特性............................................................................................................................14
3.2.2厚度及几何容差................................................................................................................15
3.3 机械紧固件...................................................................................................................................15
4 耐久性......................................................................................................................................................16
5 结构分析..................................................................................................................................................17
5.1圆角的影响...................................................................................................................................17
5.2几何比例.......................................................................................................................................18
5.3结构建模分析...............................................................................................................................19
5.4翼缘弯曲.......................................................................................................................................19
5.5 局部变形和扭曲...........................................................................................................................20
5.5.1概述....................................................................................................................................20
5.5.2无紧固件的平面横截面部件............................................................................................20
5.5.3中间紧固件的横截面平面部件........................................................................................22
5.5.4带中间紧固件的梯形板材................................................................................................25
6 承载能力极限状态..................................................................................................................................32
6.1 截面强度.......................................................................................................................................32
6..1.1概述....................................................................................................................................32
6.1.2轴向受拉............................................................................................................................32
6.1.3轴向受压............................................................................................................................32
6.1.4弯矩....................................................................................................................................33
6.1.5剪力....................................................................................................................................35
6.1.6扭转....................................................................................................................................36
6.1.7局部横向力........................................................................................................................36
6.1.8拉弯组合............................................................................................................................40
6.1.9弯压组合............................................................................................................................40
6.1.10剪力、轴力和弯矩组合..................................................................................................41
6.1.11组合弯矩和局部荷载或支点反力..................................................................................41
6.2 压曲抗力........................................................................................................................................42
6.2.1概述....................................................................................................................................42
6.2.2轴向受压............................................................................................................................42
6.2.3弯曲和轴向受压................................................................................................................43
6.3 应力蒙皮设计...............................................................................................................................44
6.3.1概述....................................................................................................................................44
6.3.2隔板效应............................................................................................................................44
6.3.3必要条件............................................................................................................................45
6.3.4铝制型材隔板....................................................................................................................45
6.4 等边三角形穿孔板材...................................................................................................................46
7 正常使用极限状态..................................................................................................................................48
7.1概述..............................................................................................................................................48
7.2塑性变形.......................................................................................................................................48
7.3 挠度..............................................................................................................................................48
8 机械紧固件连接......................................................................................................................................49
8.1概述..............................................................................................................................................49
8.2 盲孔铆钉.......................................................................................................................................50
8.2.1概述....................................................................................................................................50
8.2.2承受剪力的铆接设计强度................................................................................................50
8.2.3承受拉力的铆接设计强度................................................................................................51
8.3 自攻螺钉和自钻螺钉...................................................................................................................51
8.3.1概述....................................................................................................................................51
8.3.2承受剪力的螺钉连接设计强度........................................................................................52
8.3.3 承受拉力的螺钉连接设计强度........................................................................................53
9 试验辅助设计..........................................................................................................................................55
附件A( 标准性) 试验程序.........................................................................................................................56
A.1 概述..............................................................................................................................................56
A.2 型材试验......................................................................................................................................56
A.2.1 概述...................................................................................................................................56
A.2.2 单跨试验........................................................................................................................... 57
A.2.3 双跨试验........................................................................................................................... 57
A.2.4 内支点试验.......................................................................................................................57
A.2.5 端部支点试验...................................................................................................................59
A.3 试验结果评估..............................................................................................................................60
A.3.1 概述...................................................................................................................................60
A.3.2 试验结果的调整...............................................................................................................60
A.3.3 特征值...............................................................................................................................61
A.3.4 设计值...............................................................................................................................62
A.3.5 使用性能...........................................................................................................................62
附件B(标准性)紧固件的耐久性...........................................................................................................63
参考文献......................................................................................................................................................65
1 概述
1.1 应用领域
1.1.1 欧洲标准EN 1999 的应用领域
(1) P 欧洲标准1999 适用于铝结构、土木工程和建筑物设计规划。它满足结构安全和使用性能,以及欧洲标准1990--结构设计基本原则中给出的设计与核查基本原则的主要要求。
(2) 欧洲标准1999 只涉及铝结构抗力要求、使用性能、耐久度及抗火强度。其他的要求,比如热绝缘或隔音就没有考虑在其中。
(3) 欧洲标准和如下标准一起运用:y 欧洲标准EN 1990 « 结构设计的基本原则» y 欧洲标准EN 1991 « 结构性能» y 关于铝结构的建设产物的欧洲标准y 欧洲标准EN 1090-1« 铝和钢结构-第1 部分:类似结构构件的技术要求5) y 欧洲标准EN 1090-3 « 铝和钢结构-第3 部分:铝结构实施的技术要求5)
(4) 欧洲标准EN 1999 包括如下五部分:y 欧洲标准EN 1999-1-1 铝结构设计-总规则y 欧洲标准EN 1999-1-2 铝结构设计-抗火性能设计y 欧洲标准EN 1999-1-3 铝结构设计-疲劳敏感结构y 欧洲标准EN 1999-1-4 铝结构设计-冷轧结构板材y 欧洲标准EN 1999-1-5 铝结构设计-薄壳结构
1.1.2 欧洲标准EN 1999-1-4 的应用领域
(1) P欧洲标准EN 1999-1-4 定义了关于冷轧结构板材的设计要求,它适用于冷轧形成的铝制品,这些铝制品通过由冷轧或通过压力折叠形成的冷或热薄金属板或带压轧。铝结构的实施包括欧洲标准EN 1090-3 涉及的冷轧板材。
注释该部分的规则补全了欧洲标准EN 1999-1 中其他部分的该内容。
(2) 关于覆盖层的设计方式是相同的,通过使用铝制板材作为结构隔膜来实现。
(3) 该部分不适用于C-,Z-等型材的冷轧铝,也不适用于通过冷轧或焊接形成的凹形、圆形、矩形截面。
(4) 欧洲标准EN 1999-1-4 给出了通过设计或试验的大小测量方式,通过设计的大小测量方式在材料性能和几何性能的范围中才适用,我们通过经验或试验来获得证据。这些极限不适用于通过试验的设计。
(5) 欧洲标准1999-1-4 不包括实施和维修期间的负荷试验结构。