2024预应力铝合金结构技术规程.docx

预应力铝合金结构技术规程1总则42术语和符号52.1 术语52.2 符号73材料83.1 结构铝83.2 不锈钢83.3 连接材料83.4 索体材料93.5 锚具104设计基本规定114.1 设计原则114.2 荷教与作用124.3 结构变形124.4 结构分析135结构体系与基本构造145.1 一般规定145.2 索支承铝合金结构145.3 斜拉和吊挂铝合金结构155.4 张拉铝合金塔架和桅杆156结构设计与计算166.1 一般规定166.2 结构设计166.3 结构初始状态的计算分析176.4 结构工作状态的计算分析176.5 结构施工过程的计算分析187.节点设计与构造197.1 一般规定197.2 铝合金构件与其他构件的连接197.3 节点计算与设计218施工与验收228.1 一般规定228.2 包装、运愉与存放228.3 索的安装238.4 索的张拉238.5 安装和张拉质量要求248.6 验收259防护与检测监测289.1 防腐289.2 防火299.3 维护299.4 检测309.5 监测301总则.o.为在预应力铝合金结构设计、施工及验收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，特制定本规程。1.0.2本标准适用于预应力铝合金结构建筑物和构筑物的设计、施工及验收。1.0.3本标准依据现行国家标准工程结构可靠性设计统一标准GB50153及建筑结构可靠度设计统一标准GB50068的原则制订。按本标准进行施工质量验收时，应与现行国家标准建筑工程施工质量验收统一标准GB5O3OO、钢结构工程施工质量验收标准GB50205及铝合金结构工程施工质量验收标准GB50576配套使用。1.0.4预应力铝合金结构的设计、施工和验收，除应符合本标准外，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2.1.1 索flexiblemember索是在工程结构中施加预张力并只受拉的柔性构件，本规程中的索包含拉索和拉杆。拉索由索体（护层）和锚具等组成，索体是由冷拉钢丝通过不同方式绞合组成的钢绞线（不锈钢绞线）和半平行钢丝束；拉杆由杆身和锚具等组成，拉杆杆身按材质可分为钢拉杆和不锈钢拉杆。2.1.2 钢绞线索体steelspiralstrand采用若干根钢丝相邻层反向螺旋捻制在一根中心钢丝上制成的拉索。全部采用圆形钢丝可制成圆丝钢绞线拉索，外部一层或多层采用Z形钢丝可制成密封钢绞线拉索。2.1.3 半平行钢丝束索体semi-parallelsteelstrand采用若干根同直径的高强钢丝平行集束、扭绞及外挤高密度聚乙烯护套制成的拉索2.1.4 不锈钢绞线索体stainlesssteelspiralstrand采用若干根不锈钢钢丝相邻层反向螺旋捻制在一根中心不锈钢钢丝上制成的拉索。2.1.5 钢拉杆steelrod由钢质杆体和连接件等组件组装的受拉构件。2.1.6 不锈钢拉杆stainlesssteelrod由不锈钢质杆体和连接件等组件组装的受拉构件。2.1.7 调节端adjustingside调节端是采用调节螺杆、螺母等方式对索体长度进行调节的装置。2.1.8 锚具anchor索体或杆身端头与外部边界节点连接的部件集合，索体或杆身的拉力通过其传递给外界，一般包括索体或杆身的固接件、调节装置和外连件等。2.1.10 护层anti-corrosivesheath为防止钢丝生锈，在集束和索体外包覆的保护层。在索体外包覆的保护层应具备一定的机械强度和耐老化性能。2.1.11 高钿索Galfancable由镀锌-5%铝混合稀土合金镀层钢丝紧密地螺旋绞合而成的钢绞线拉索。2.1.12 热铸锚alloy-filledcastsocket采用锚杯内填充低熔点合金填充的锚头。2.1.13 公称破断力荷载nominalbreakingforceload半平行钢丝束公称破断力（荷载）为富强钢丝的标准抗拉强度乘以钢丝束的公称截面面积。钢绞线公称破断力（荷载）为钢绞线最小破断力。2.1.14 索支承铝合金结构cablesupportedalluminiumstructure直接连接于结构支座以平衡支座侧向推力的铝合金结构体系，以及索在结构下部通过刚性撑杆支承上部结构的铝合金结构体系。2.1.15 斜拉铝合金结构cablestayedalluminiumstructure通过竖向支承结构和斜向拉索在上方悬拉的铝合金结构体系。2.1.16 吊挂铝合金结构cablesuspensionalluminiumstructure通过水平支承结构和竖向拉索在上方悬拉的铝合金结构体系。2.1.17 张拉铝合金塔架由自立式塔架和提供附加侧向支承的斜向拉索组成的铝合金结构体系。2.1.18 桅杆结构由竖向柱杆和提供侧向支承的斜向拉索组成的铝合金结构体系。2.1.19 初始状态initialstate结构在设计预张力施加完毕后与结构自重及张拉时存在的其他恒载的自平衡状态。2.1.20 工作状态loadingstale结构在外部荷载作用下的平衡状态。2.1.21 零状态zerostate结构在无应力条件下加工放样和安装的基准状态。2.1.22 主动索activecable利用张拉设备直接进行张拉的索。2.1.23 被动索passivecable两端连接于结构中、不直接进行张拉、随主动索的张拉而生成内力的索。2.1.24 构件稳定memberstability在外荷载作用下，构件截面部分受压或全部受压，构件能保持稳定的能力。2.1.25 整体稳定overallstability在外荷载作用下，结构部分区域或全部区域受压，结构整体能保持稳定的能力。2.1.26 环槽钾钉ringgrooverivets杆部具有一系列同轴环槽的钾钉，套环通过塑性变形与钾钉杆固定。2.1.27 钢转接构件steelchange-overmember在预应力铝合金结构中受力较大的构件常采用钢构件与铝合金结构进行转接，如直接承受索拉力、撑杆拉压力的构件以及结构边缘和支座构件等，这类钢构件为预应力铝合金结构中的钢转接构件。2.1.28 钢耳板组件steelearplateassembly预应力铝合金结构中铝合金构件与索和撑杆采用耳板连接节点，钢耳板组件中的端板通过螺栓或环槽钾钉连接于铝合金构件、垂直于端板的竖向板与索和撑杆的耳板采用销轴连接。2.1.29 垫片gasket设置在铝合金材料和其他金属材料之间的、防止两种材料产生电化学反应导致腐蚀的绝缘片状材料。2.1.30 索的安装installationofcables将索按照规定技术要求与结构体系进行连接拼装的过程。2.1.31 索的张拉pre-tensioningofcable按照施工张拉方案对主动索端部施加预拉力、对结构体系导入预应力的过程。2.2 符号Nmax，Mnin最大、最小索力设计值；A索的截面面积；索的强度设计值；就成品拉索的破断应力（破断荷载尸除以等效截面积A）,或拉杆屈服强度的标准值；行一索的抗力分项系数；P成品拉索的破断荷载；索跨中最大竖向垂度；1.索的长度；%,节点计算点处的折算应力；A节点计算点处折算应力的强度设计值增大系数；f铝合金的名义屈服强度设计值；,2,3节点计算点处第一、第二、第三主应力。3材料3.1 结构铝3.1.1 用于承重结构的铝合金宜采用板、带、挤压棒、拉制管、挤压管、挤压型材等铝合金。3.1.2 铝合金牌号、规格及其相应热处理状态的选用应考虑结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方式、材料厚度等因素，并应符合国家现行相关标准的规定。3.1.3 铝合金结构的型材宜采用5x系列和6xxx系列铝合金；板、带材宜采用3x系列和5xxx系列铝合金。铝合金螺栓球宜采用7xxx系列高强铝合金或2xxx系列铝合金；毅节点的毅体宜采用6系列铝合金。在需要轻质高强的铝合金材料时，可采用7系列等高强铝合金。铝合金材料的力学性能应符合国家现行相关标准的规定。3.1.4 预应力铝合金结构设计文件中，应注明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。3.1.5 铝合金结构材料的弹性模量可取0.7xl(Nmm2,强度标准和设计值应按现行国家标准铝合金结构设计规范GB50249取用。3.2 不锈钢3.2.1 结构用不锈钢材料可采用奥氏体型不锈钢和双相型不锈钢，其质量应分别符合现行国家标准不锈钢和耐热钢牌号及化学成分GB/T20878、不锈钢热轧钢板和钢带GB/T4237、不锈钢冷轧钢板和钢带GB/T3280和铭-钵-银-氮系奥氏体不锈钢冷轧钢板和钢带T/CISA046的规定。当有可靠依据时，可采用其他牌号的不锈钢。3.2.2 结构用不锈钢，应根据结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、钢材厚度、成型方法、工作环境和表面要求等因素合理选取不锈钢牌号及性能指标，并在设计文件中明确。3.2.3 结构用不锈钢管可采用无缝钢管和直缝焊接钢管，其质量应分别符合现行国家标准结构用不锈钢无缝钢管GBZT14975、机械结构用不锈钢焊接钢管GB/T12770和建筑用不锈钢焊接管材JGZT539的规定。结构用不锈钢拉索质量应符合现行国家标准不锈钢钢绞线GB/T25821和建筑用不锈钢绞线JG/T200的规定。结构用不锈钢钢棒质量应符合现行国家标准不锈钢棒GB/T1220的规定。3.2.4 结构用不锈钢的强度指标可按照不锈钢结构技术规程CECS410:2015取用。3.3 连接材料3.3.1 铝合金结构的紧固件连接材料应符合下列要求:3.3.2 的材料宜采用铝合金、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。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"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/T3098.10.六角头螺栓C级GBZT5780和六角头螺栓GBZT5782的规定；2环槽钏钉材料宜采用铝合金、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，钢环槽钾钉的质量应符合现行国家标准环槽钾钉连接副技术条件GB/T36993的规定。3高强度环槽钾钉宜采用拉断型和短尾型，直接承受动力荷载重复作用的构件应采用高强度环槽伽钉摩擦型连接。在同一连接接头中，高强度环槽钾钉连接不应与普通螺栓连接混用。3.3.3 除特殊规定外，用于铝合金结构的连接件的最小尺寸应符合以下规定：1钢制螺栓或栓钉的公称直径不宜小于5mm；2铝制螺栓或栓钉的公称直径不宜小于6mm；3环槽斜钉直径不宜小于4.75mm；4高强度环槽钾钉直径不宜小于12mm。3.4 索体材料3.4.1 预应力铝合金结构中拉索索体宜采用钢绞线和不锈钢绞线索体，也可采用半平行钢丝束。3.4.2 钢绞线宜采用高锐（锌-5%铝-混合稀土合金）镀层防腐，组成钢绞线的钢丝截面可为圆形（图3.4.2a）或封闭型（图3.4.2b）。高机索索体的质量和性能应符合现行行业标准建筑工程用锌-5%铝-混合稀