起重機(jī) 金屬結(jié)構(gòu)能力驗(yàn)證（征求意見(jiàn)稿）

ICSFORMTEXT53.020.20FORMTEXTJ80中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T30024—FORMTEXTXXXX/ISO20332:2016FORMTEXT代替GB/T30024-2013FORMTEXT起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)能力驗(yàn)證FORMTEXTCranes-ProofofcompetenceofsteelstructuresFORMTEXT（ISO20332：2016，IDT）FORMDROPDOWNFORMTEXTFORMTEXTXXXX-FORMTEXTXX-FORMTEXTXX發(fā)布FORMTEXTXXXX-FORMTEXTXX-FORMTEXTXX實(shí)施GB/T30024—XXXX/ISO20332:2016前言 IV1范圍 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語(yǔ)、定義、符號(hào)和縮略語(yǔ) 24概述 64.1一般原則 64.2文件編制 64.3可選方法 74.4結(jié)構(gòu)件的材料 74.5螺栓連接 84.5.1螺栓材料 84.5.2概述 84.5.3剪切和承壓連接 94.5.4夾緊摩擦型（抗滑移）連接 94.5.5受拉連接 94.6銷軸連接 94.7焊縫連接 94.8結(jié)構(gòu)件和連接的能力驗(yàn)證 105靜力強(qiáng)度驗(yàn)證 105.1概述 105.2極限設(shè)計(jì)應(yīng)力和力 105.2.1概述 105.2.2結(jié)構(gòu)件中的極限設(shè)計(jì)應(yīng)力 105.2.3螺栓連接的極限設(shè)計(jì)力 115.2.4銷軸連接的極限設(shè)計(jì)力 175.2.5焊縫連接的極限設(shè)計(jì)應(yīng)力 205.3驗(yàn)證的實(shí)施 215.3.1結(jié)構(gòu)件的驗(yàn)證 215.3.2螺栓連接的驗(yàn)證 215.3.3銷軸連接的驗(yàn)證 225.3.4焊縫連接的驗(yàn)證 226疲勞強(qiáng)度驗(yàn)證 226.1概述 226.2極限設(shè)計(jì)應(yīng)力 236.2.1特征疲勞強(qiáng)度 236.2.2焊縫質(zhì)量 246.2.3對(duì)疲勞試驗(yàn)的要求 256.3應(yīng)力歷程 256.3.1應(yīng)力歷程的確定 256.3.2應(yīng)力循環(huán)發(fā)生的頻率 256.3.3應(yīng)力歷程參數(shù) 266.3.4應(yīng)力歷程級(jí)別S的確定 286.4驗(yàn)證的實(shí)施 296.5極限設(shè)計(jì)應(yīng)力范圍的確定 296.5.1適用的方法 296.5.2應(yīng)力歷程參數(shù)的直接使用 296.5.3S級(jí)別的使用 296.5.4正應(yīng)力和/或剪應(yīng)力聯(lián)合作用 317彈性穩(wěn)定性驗(yàn)證 317.1概述 317.2受壓構(gòu)件的側(cè)向屈曲 317.2.1臨界屈曲載荷 317.2.2極限壓縮設(shè)計(jì)力 327.3壓應(yīng)力和剪切應(yīng)力作用下的的薄板屈曲 337.3.1概述 337.3.2縱向壓應(yīng)力的極限設(shè)計(jì)應(yīng)力 347.3.3橫向應(yīng)力的極限設(shè)計(jì)應(yīng)力 367.3.4剪應(yīng)力的極限設(shè)計(jì)應(yīng)力 377.4驗(yàn)證的實(shí)施 387.4.1受壓構(gòu)件 387.4.2薄板 38附錄A（資料性附錄）多個(gè)剪切面連接中每個(gè)螺栓和每個(gè)剪切面的極限設(shè)計(jì)剪力 40附錄B（資料性附錄）預(yù)緊螺栓 41附錄C（規(guī)范性附錄）設(shè)計(jì)焊縫應(yīng)力和 43附錄D（規(guī)范性附錄）斜率常數(shù)m值和特征疲勞強(qiáng)度、 47附錄E（規(guī)范性附錄）極限設(shè)計(jì)應(yīng)力范圍的計(jì)算值 64附錄F（資料性附錄）應(yīng)力循環(huán)的估算——示例 66附錄G（資料性附錄）拉伸載荷作用下連接剛度計(jì)算 68參考文獻(xiàn) 71起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)能力驗(yàn)證范圍本標(biāo)準(zhǔn)基于極限狀態(tài)法規(guī)定了對(duì)起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行能力驗(yàn)證所確定的一般條件、要求、方法和參數(shù)值，以與ISO8686中載荷與載荷組合的適用部分協(xié)同使用。本標(biāo)準(zhǔn)具有通用性，適用于所有類型的起重機(jī)。對(duì)于專用特殊的起重機(jī)，可由其他標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定其能力驗(yàn)證的特定要求。通過(guò)理論驗(yàn)證計(jì)算和/或測(cè)試進(jìn)行能力驗(yàn)證，旨在以所建立的強(qiáng)度極限（如屈服極限、疲勞、脆性斷裂）來(lái)避免與結(jié)構(gòu)性能相關(guān)的危險(xiǎn)。根據(jù)ISO8686-1，能力驗(yàn)證計(jì)算可以采用兩種方法：分項(xiàng)安全系數(shù)的極限狀態(tài)法、整體安全系數(shù)的許用應(yīng)力法。而ISO20332僅涉及極限狀態(tài)法。本標(biāo)準(zhǔn)不包括附屬部件（如欄桿、樓梯、走道、司機(jī)室）的能力驗(yàn)證計(jì)算。但需考慮這些附屬部件對(duì)主要結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響。規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T3098.17-2000緊固件機(jī)械性能檢查氫脆用預(yù)載荷試驗(yàn)平行支承面法（ISO15330:1999，IDT）GB/T5267.1-2002緊固件電鍍層（ISO4042:1999，IDT）GB/T6974.1-2008起重機(jī)術(shù)語(yǔ)第1部分：通用術(shù)語(yǔ)（ISO4306-1：2007，IDT）GB/T17505-1998鋼及鋼產(chǎn)品交貨一般技術(shù)要求(ISO404:1992,IDT)GB/T19349-2012金屬和其它無(wú)機(jī)覆蓋層為減少氫脆危險(xiǎn)的鋼鐵預(yù)處理（ISO9587:2007，IDT）ISO148-1:2009金屬材料夏比擺錘沖擊試驗(yàn)第1部分：試驗(yàn)方法（Metallicmaterials—Charpypendulumimpacttest—Part1:Testmethod）ISO273:1979緊固件螺栓和螺釘用通孔（Fasteners—Clearanceholesforboltsandscrews）ISO286-2:2010產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS）ISO線性尺寸公差代碼第2部分：標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)和孔、軸的極限偏差表，及修改件I(2013)（Geometricalproductspecifications(GPS)—ISOcodesystemfortolerancesonlinearsizes—Part2:Tablesofstandardtoleranceclassesandlimitdeviationsforholesandshafts,correctedbyISO286-2:2010/Cor1:2013ISO898-1:2013碳鋼和合金鋼制緊固件機(jī)械性能第1部分：具有規(guī)定性能等級(jí)的螺栓、螺釘和螺柱粗啞螺紋和細(xì)齒節(jié)螺紋（Mechanicalpropertiesoffastenersmadeofcarbonsteelandalloysteel—Part1:Bolts,screwsandstudswithspecifiedpropertyclasses—Coarsethreadandfinepitchthread）ISO4301-1:2016起重機(jī)分級(jí)第1部分：總則（Cranesandliftingappliances—Classification—Part1:General）ISO5817-2014焊接鋼、鎳、鈦及其合金的熔化焊接頭(束焊除外)缺陷質(zhì)量等級(jí)（Welding—Fusion-weldedjointsinsteel,nickel,titaniumandtheiralloys(beamweldingexcluded)—Qualitylevelsforimperfections）ISO7452:2013熱軋結(jié)構(gòu)鋼板尺寸和形狀公差（Hot-rolledstructuralsteelplates—Tolerancesondimensionsandshape）ISO7788:1985鋼熱軋鋼板和寬扁鋼板的表面光潔度交貨要求（Steel—Surfacefinishofhot-rolledplatesandwideflats—Deliveryrequirements）ISO8686.1-2012起重機(jī)載荷與載荷組合的設(shè)計(jì)原則第1部分：總則（Cranes—Designprinciplesforloadsandloadcombinations—Part1:General）ISO8686-2起重機(jī)載荷與載荷組合的設(shè)計(jì)原則第2部分：流動(dòng)式起重機(jī)（Cranes—Designprinciplesforloadsandloadcombinations—Part2:Mobliecranes）ISO8686-3起重機(jī)載荷與載荷組合的設(shè)計(jì)原則第3部分：塔式起重機(jī)（Cranes—Designprinciplesforloadsandloadcombinations—Part2:Mobliecranes）ISO8686-4起重機(jī)載荷與載荷組合的設(shè)計(jì)原則第4部分：臂架起重機(jī)（Cranes—Designprinciplesforloadsandloadcombinations—Part4:Jibcranes）ISO8686-5起重機(jī)載荷與載荷組合的設(shè)計(jì)原則第5部分：橋式和門式起重機(jī)（Cranes—Designprinciplesforloadsandloadcombinations—Part5:Overheadtravellingandportalbridgecranes）ISO9013：2002熱切割熱切割分類產(chǎn)品幾何量技術(shù)規(guī)范和質(zhì)量公差（Thermalcutting--Classificationofthermalcuts—Geometricalproductspecificationandqualitytolerances）ISO12100機(jī)械安全設(shè)計(jì)通則風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與風(fēng)險(xiǎn)減?。⊿afetyofmachinery—Basicconcepts,generalprinciplesfordesign—Riskassessmentandriskreduction）ISO17659：2002焊接圖示焊接接頭的多語(yǔ)種術(shù)語(yǔ)（Welding—Multilingualtermsforweldedjointswithillustrations）術(shù)語(yǔ)、定義、符號(hào)和縮略語(yǔ)GB/T6974.1-2008中第8章、ISO12100和ISO17659中界定的以及下列術(shù)語(yǔ)、定義、符號(hào)和縮略語(yǔ)（見(jiàn)表1）適用于本文件。鋼材等級(jí)gradeofsteel通過(guò)鋼材強(qiáng)度（通常用屈服應(yīng)力，有時(shí)也用極限強(qiáng)度）評(píng)價(jià)。鋼材質(zhì)量qualityofsteel通過(guò)鋼材相應(yīng)試驗(yàn)溫度下的沖擊韌性評(píng)價(jià)。本標(biāo)準(zhǔn)所用的主要符號(hào)和縮略語(yǔ)符號(hào)含義橫截面面積計(jì)算的等效面積螺栓或銷軸孔處的凈截面面積螺栓根部面積螺紋公稱應(yīng)力截面積幾何尺寸焊縫熔融的幾何尺寸有效焊縫厚度b幾何尺寸c幾何尺寸DA圓柱體有效承載直徑Di銷軸內(nèi)徑Do銷軸外徑d（螺栓/銷軸）直徑dh孔的直徑dw螺栓頭部接觸區(qū)的直徑do孔的直徑E彈性模量，2邊界距離F力Fb螺栓上的拉力極限設(shè)計(jì)承壓力，設(shè)計(jì)承壓力?Fb附加力Fcr由于外部拉力引起連接中壓力的減少量Fcs，Rd極限設(shè)計(jì)拉力Fd極限力Fe，t（螺栓連接上的）外力Fk特征值（力）Fp螺栓預(yù)緊力Fp，d設(shè)計(jì)預(yù)緊力FRd極限設(shè)計(jì)力FSd構(gòu)件的設(shè)計(jì)力Fs，Rd每個(gè)螺栓和每個(gè)摩擦面的極限設(shè)計(jì)滑移力Ft1，d，F(xiàn)t2，d每個(gè)螺栓的極限設(shè)計(jì)拉力Ft，Sd每個(gè)螺栓的外部拉力Fv，Rd每個(gè)螺栓/銷軸和每個(gè)剪切面的極限設(shè)計(jì)剪力Fv，Sd每個(gè)螺栓/銷軸和每個(gè)剪切面的設(shè)計(jì)剪力Fτ法向力/剪力f板的面外缺陷Fb,Rd,x極限設(shè)計(jì)壓縮縱向應(yīng)力Fb,Rd,y極限設(shè)計(jì)壓縮橫向應(yīng)力極限設(shè)計(jì)屈曲剪應(yīng)力fd極限應(yīng)力fk特征值（應(yīng)力）fRd極限設(shè)計(jì)應(yīng)力fu被連接件的極限強(qiáng)度f(wàn)螺栓的極限強(qiáng)度f(wàn)焊縫的極限強(qiáng)度極限設(shè)計(jì)焊縫應(yīng)力被連接件的屈服應(yīng)力或0.2%殘余變形的屈服強(qiáng)度表1（續(xù)）符號(hào)含義螺栓的屈服應(yīng)力結(jié)構(gòu)件的屈服應(yīng)力（最小值）銷軸的屈服應(yīng)力h工件的厚度hd焊縫與載荷作用接觸區(qū)域之間的距離I慣性矩Kb螺栓的剛度（斜率）Kc被連接件的剛度（斜率）基于所考慮結(jié)構(gòu)細(xì)部的具體的應(yīng)力譜比例系數(shù)板的屈曲系數(shù)L壓縮構(gòu)件的長(zhǎng)度lk有效夾緊長(zhǎng)度lm板缺陷的測(cè)量長(zhǎng)度lr有效焊縫長(zhǎng)度lw焊縫長(zhǎng)度l1無(wú)螺紋處的有效長(zhǎng)度l2有螺紋處的有效長(zhǎng)度極限設(shè)計(jì)彎矩設(shè)計(jì)彎矩m曲線的斜率常數(shù)NNNNNN參考點(diǎn)的循環(huán)次數(shù)Nt事件的總次數(shù)NC缺口效應(yīng)級(jí)別NDT無(wú)損檢測(cè)ni在應(yīng)力范圍i內(nèi)的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)n承受相同載荷的螺栓數(shù)量Ps可靠性概率p1，p2螺栓中心距Q剪力qi沖擊韌性參數(shù)Rd設(shè)計(jì)抗力r車輪半徑S應(yīng)力歷程參數(shù)級(jí)別，sSd設(shè)計(jì)應(yīng)力或力表1（續(xù)）符號(hào)含義應(yīng)力歷程參數(shù)T溫度IG鎢極惰性氣體保護(hù)焊t厚度U工作循環(huán)等級(jí)u形狀系數(shù)v直徑比彈性截面模量承壓連接特征系數(shù)極限焊縫應(yīng)力系數(shù)疲勞強(qiáng)度具體抗力系數(shù)一般抗力系數(shù)分項(xiàng)安全系數(shù)總的抗力系數(shù)螺栓的總抗力系數(shù)受拉狀態(tài)下有孔截面處的總抗力系數(shù)結(jié)構(gòu)件的總抗力系數(shù)銷軸的總抗力系數(shù)防滑連接的總抗力系數(shù)具體抗力系數(shù)螺栓連接的具體抗力系數(shù)結(jié)構(gòu)件的具體抗力系數(shù)銷軸連接的具體抗力系數(shù)夾緊摩擦型連接的具體抗力系數(shù)受拉狀態(tài)下有孔截面處的具體抗力系數(shù)附加伸長(zhǎng)預(yù)緊伸長(zhǎng)斜拉構(gòu)件的傾斜離散角焊縫方向接觸區(qū)的寬度滑動(dòng)摩擦系數(shù)應(yīng)力范圍發(fā)生的相對(duì)總次數(shù)直徑比各應(yīng)力的表達(dá)應(yīng)力范圍應(yīng)力范圍i最大應(yīng)力范圍應(yīng)力范圍的下極限值表1（續(xù)）符號(hào)含義特征疲勞強(qiáng)度（正應(yīng)力）板屈曲的參考應(yīng)力為單一參數(shù)應(yīng)力循環(huán)分級(jí)而選擇的恒定平均應(yīng)力極限設(shè)計(jì)應(yīng)力范圍（正應(yīng)力）對(duì)于的極限設(shè)計(jì)應(yīng)力范圍設(shè)計(jì)應(yīng)力（正應(yīng)力）設(shè)計(jì)應(yīng)力范圍（正應(yīng)力）設(shè)計(jì)壓縮縱向應(yīng)力設(shè)計(jì)壓縮橫向應(yīng)力應(yīng)力范圍的上極限值設(shè)計(jì)焊縫應(yīng)力（正應(yīng)力）正應(yīng)力在x，y方向的分量最大應(yīng)力幅度應(yīng)力極限值剪應(yīng)力特征疲勞強(qiáng)度（剪應(yīng)力）設(shè)計(jì)應(yīng)力（剪應(yīng)力）設(shè)計(jì)應(yīng)力范圍（剪應(yīng)力）極限設(shè)計(jì)應(yīng)力范圍（剪應(yīng)力）設(shè)計(jì)焊縫應(yīng)力（剪應(yīng)力）動(dòng)載系數(shù)板的應(yīng)力比概述一般原則應(yīng)對(duì)在載荷或重復(fù)載荷循環(huán)作用下可能失效、斷裂或變形而影響起重機(jī)功能的構(gòu)件、桿件以及細(xì)部進(jìn)行能力驗(yàn)證計(jì)算。注：為獲取適用于各種類型起重機(jī)驗(yàn)證計(jì)算的更多信息，請(qǐng)參考ISO8686。并非所有的計(jì)算都適用于每類起重機(jī)。文件編制能力驗(yàn)證文件應(yīng)包括：——設(shè)計(jì)假定，包括計(jì)算模型；——適用的載荷與載荷組合；——材料性能；——根據(jù)ISO5817確定焊縫質(zhì)量等級(jí)；——連接件的性能；——相關(guān)極限狀態(tài)；——能力驗(yàn)證計(jì)算結(jié)果及適用性測(cè)試。可選方法除采用計(jì)算的方法進(jìn)行能力驗(yàn)證外，也可通過(guò)試驗(yàn)的方法進(jìn)行驗(yàn)證，或由二者協(xié)同驗(yàn)證。試驗(yàn)過(guò)程中的載荷大小和分布應(yīng)符合相關(guān)極限狀態(tài)下的設(shè)計(jì)載荷與載荷組合。此外，對(duì)于先進(jìn)的和公認(rèn)的理論或試驗(yàn)方法，只要符合本標(biāo)準(zhǔn)的原則，通?？梢允褂谩＝Y(jié)構(gòu)件的材料推薦采用符合如下國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的鋼材：——ISO630[1]；——ISO6930-1[6]；——ISO4950[2]；——ISO4951-1，ISO4951-2和ISO4951-3，[3],[4],[5]。在使用其他鋼材的場(chǎng)合，應(yīng)已知其極限強(qiáng)度和屈服應(yīng)力的具體值。而鋼材的力學(xué)性能和化學(xué)成分應(yīng)根據(jù)GB/T17505確定。此外應(yīng)滿足下列條件：——當(dāng)時(shí)，設(shè)計(jì)值；——斷面面積的伸長(zhǎng)量的計(jì)算長(zhǎng)度（為初始截面面積）——應(yīng)詳細(xì)給出材料的焊接性或非焊接性，并且，對(duì)于焊接材料，需進(jìn)行焊接性證明。——用于冷成型的材料，應(yīng)給出相關(guān)參數(shù)。板厚的負(fù)公差等于或大于ISO7452:2013級(jí)別A的規(guī)定值時(shí)，能力驗(yàn)證采用板厚的標(biāo)準(zhǔn)值。否則應(yīng)采用板厚的實(shí)際最小值。當(dāng)驗(yàn)證用于受拉構(gòu)件的鋼材質(zhì)量和等級(jí)（參考相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)）時(shí)，應(yīng)考慮沖擊韌性參數(shù)的綜合影響。表2給出不同影響因素下的值。表3給出了依據(jù)∑確定的所需沖擊能量和試驗(yàn)溫度，而這些應(yīng)當(dāng)由鋼材制造商根據(jù)ISO148-1確定。沖擊韌性參數(shù)序號(hào)影響因素1工作環(huán)境溫度T（°C）0≤T0-10≤T＜01-20≤T＜-102-30≤T＜-203-40≤T＜-304-50≤T＜?4062屈服應(yīng)力（N/mm2）≤3000300＜≤4601460＜≤7002700＜≤100031000＜≤130043材料厚度t（mm）實(shí)心棒材的等效厚度t:t≤10010＜t≤20120＜t≤40240＜t≤60360＜t≤80480＜t≤1005100＜t≤1256125＜t≤15074應(yīng)力集中和缺口效應(yīng)級(jí)別（N/mm2）（見(jiàn)附錄D）＞125080＜≤125156＜≤80240＜≤56330＜≤4045靜強(qiáng)度的使用（見(jiàn)5.3.1）0且-1且-2-3對(duì)應(yīng)∑沖擊韌性的要求項(xiàng)目∑≤56≤∑≤89≤∑≤1112≤∑≤14沖擊能量/試驗(yàn)溫度的要求27J/+20C°27J/0C°27J/-20C°27J/-40C°螺栓連接螺栓材料對(duì)于螺栓連接，應(yīng)使用ISO898-1:2013中表4給出的螺栓性能等級(jí)（螺栓等級(jí)）。表4給出了不同螺栓性能等級(jí)的機(jī)械性能。螺栓的機(jī)械性能項(xiàng)目性能等級(jí)4.65.68.810.912.9（N/mm2）2403006409001080（N/mm2）40050080010001200如有必要，設(shè)計(jì)者應(yīng)要求螺栓供應(yīng)商提供性能等級(jí)（螺栓等級(jí)）為10.9和12.9的螺栓保證不發(fā)生氫脆的證明。技術(shù)要求可以參考GB/T3098.17、GB/T5267.1和GB/T19349。概述本標(biāo)準(zhǔn)中的螺栓連接，是指采用螺栓在桿件和/或構(gòu)件之間進(jìn)行的，且符合下列要求的連接：——當(dāng)受到振動(dòng)、反向或波動(dòng)載荷時(shí)，或在可能導(dǎo)致有害幾何形狀變化的滑移處，螺栓應(yīng)充分?jǐn)Q緊以使連接面壓緊為一體；——可擰緊的其他螺栓連接；——應(yīng)確保連接面不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)（例如：使用多個(gè)螺栓）。剪切和承壓連接本標(biāo)準(zhǔn)中的剪切和承壓連接，是指載荷垂直作用于螺栓軸線方向并引起螺栓的剪切和承壓，以及被連接件的承壓的，且符合下列要求的連接：——當(dāng)螺栓承受反向載荷時(shí)，或在可能導(dǎo)致有害的幾何形狀變化的滑移處，螺栓與螺孔之間的間隙應(yīng)符合ISO286-2:2010的配合公差h13/H11或更緊；——對(duì)于其他情況，可采用ISO273中更松的間隙；——在承壓計(jì)算中，應(yīng)只考慮無(wú)螺紋的螺桿部分；——接觸面不需要特別的表面處理。夾緊摩擦型（抗滑移）連接本標(biāo)準(zhǔn)中的夾緊摩擦型連接，是指通過(guò)接合面之間的摩擦來(lái)傳遞載荷的，且符合下列要求的連接：——應(yīng)使用ISO898-1:2013中性能等級(jí)（螺栓等級(jí)）為8.8、10.9或12.9的高強(qiáng)度螺栓；——應(yīng)采用一種可控方法擰緊螺栓以達(dá)到規(guī)定的預(yù)緊狀態(tài)；——應(yīng)規(guī)定和考慮接合面的表面條件；——除標(biāo)準(zhǔn)孔外，超大孔和槽形孔都可使用。受拉連接本標(biāo)準(zhǔn)中的受拉連接，是指載荷作用在螺栓軸線方向并引起螺栓軸向拉伸應(yīng)力的，且符合下列要求的連接：——預(yù)緊連接應(yīng)采用ISO898-1:2013中性能等級(jí)（螺栓等級(jí)）為8.8、10.9或12.9的高強(qiáng)度螺栓，采用可控的方法擰緊以達(dá)到規(guī)定的預(yù)緊狀態(tài)；——應(yīng)考慮由接頭幾何形狀的杠桿作用（撬動(dòng)）所引起的額外螺栓拉力；——螺栓的疲勞評(píng)估應(yīng)考慮受接頭結(jié)構(gòu)特征影響螺栓拉力的變化，例如被連接件的剛度和撬動(dòng)作用。注：未預(yù)緊的受拉螺栓視為結(jié)構(gòu)件。銷軸連接本標(biāo)準(zhǔn)中的銷軸連接，是指對(duì)被連接件之間轉(zhuǎn)動(dòng)無(wú)約束的圓柱銷軸連接。這里的要求適用于承受載荷的銷軸連接，而不適用于只作為附屬便利工具的銷軸連接。銷軸與銷孔間的間隙應(yīng)符合ISO286-2:2010的配合公差h13/H13或更緊。在承受變向載荷時(shí)，應(yīng)采用更緊的配合公差。所有銷軸均應(yīng)配備防止其脫出銷孔的防脫裝置。當(dāng)允許銷軸連接在承載狀態(tài)下轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，防脫裝置應(yīng)限制銷軸的軸向位移。為限制局部平面外的變形（表面凹陷），應(yīng)考慮被連接件的剛度。焊縫連接本標(biāo)準(zhǔn)中的焊縫連接，是指采用熔合焊接加工工藝進(jìn)行厚度不小于3mm的桿件和/或構(gòu)件之間的連接。ISO17659給出了焊縫連接的術(shù)語(yǔ)。ISO5817的質(zhì)量等級(jí)評(píng)價(jià)適用于本標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)采用適當(dāng)?shù)臒o(wú)損檢測(cè)方法驗(yàn)證是否符合質(zhì)量等級(jí)要求。通常對(duì)于要求靜態(tài)能力驗(yàn)證的焊縫連接，ISO5817:2014的質(zhì)量等級(jí)C級(jí)是可以接受的。ISO5817:2014的質(zhì)量等級(jí)D級(jí)僅可用于即使焊縫局部失效也不會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失效或載荷墜落的焊縫連接。雖然沿焊縫長(zhǎng)度的應(yīng)力分布可能是非均勻的，但在大多數(shù)情況下，當(dāng)有效焊接長(zhǎng)度不超過(guò)焊接厚度a的150倍時(shí)，可認(rèn)為其分布是均勻的。然而，也可假定其他的應(yīng)力分布情況，只要其滿足平衡性和連續(xù)性的基本要求，并與接頭的實(shí)際變形特征充分相符即可。對(duì)于承受靜力作用的焊縫設(shè)計(jì)，不需考慮殘余應(yīng)力和不參與傳遞力的應(yīng)力。這特別適用于正應(yīng)力平行于焊縫軸線的情形。當(dāng)進(jìn)行對(duì)接接頭拉伸靜強(qiáng)度測(cè)試時(shí)，采用固定焊接加強(qiáng)實(shí)現(xiàn)測(cè)試。結(jié)構(gòu)件和連接的能力驗(yàn)證能力驗(yàn)證的目標(biāo)是證明設(shè)計(jì)應(yīng)力或力不超過(guò)設(shè)計(jì)抗力，見(jiàn)式（1）：≤………（1）設(shè)計(jì)應(yīng)力或力應(yīng)根據(jù)ISO8686適用部分的相關(guān)載荷、載荷組合和分項(xiàng)安全系數(shù)所確定。在以下章節(jié)中，設(shè)計(jì)抗力用極限應(yīng)力或極限力來(lái)表示。應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)件和連接進(jìn)行下列驗(yàn)證：——第5章的靜力強(qiáng)度驗(yàn)證；——第6章的疲勞強(qiáng)度驗(yàn)證；——第7章的彈性穩(wěn)定性驗(yàn)證。靜力強(qiáng)度驗(yàn)證概述通過(guò)計(jì)算進(jìn)行靜力強(qiáng)度驗(yàn)證，目的是防止由于材料屈服、夾緊摩擦連接的滑移、彈性失穩(wěn)（見(jiàn)第7章）和結(jié)構(gòu)件或連接的斷裂而產(chǎn)生過(guò)度變形?？刹捎糜蒊SO8686相關(guān)部分或按ISO8686-1執(zhí)行的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中給出的動(dòng)載系數(shù)計(jì)算等效靜態(tài)載荷來(lái)模擬動(dòng)態(tài)效應(yīng)。本標(biāo)準(zhǔn)不接受采用塑性理論計(jì)算極限承載能力。結(jié)構(gòu)件和連接的驗(yàn)證應(yīng)同時(shí)考慮在ISO8686適用部分載荷組合A、B或C中的最不利載荷效應(yīng)，并與5.2給出的極限設(shè)計(jì)抗力相比較。本標(biāo)準(zhǔn)僅考慮名義應(yīng)力，即采用傳統(tǒng)材料彈性強(qiáng)度理論計(jì)算的應(yīng)力，不包括局部應(yīng)力集中效應(yīng)。由于給定的極限狀態(tài)將與名義應(yīng)力一起使用，如果將采用其他應(yīng)力計(jì)算方法（如有限元分析）得到的應(yīng)力直接用于本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的驗(yàn)證，可能會(huì)產(chǎn)生過(guò)度保守的結(jié)果。極限設(shè)計(jì)應(yīng)力和力概述極限設(shè)計(jì)應(yīng)力按式（2）計(jì)算：………………（2）極限設(shè)計(jì)力按式（3）計(jì)算：………………（3）式中：，——特征（或名義）值；——總的抗力系數(shù)，；——一般抗力系數(shù)：=1.1ISO8686應(yīng)用部分的所有抗力系數(shù)用恒定值1.1代替。——適用于具體結(jié)構(gòu)件的具體抗力系數(shù)，將在以下的章節(jié)中給出。和相當(dāng)于在ISO8686.1-2012中圖A.2的。結(jié)構(gòu)件中的極限設(shè)計(jì)應(yīng)力用于結(jié)構(gòu)件驗(yàn)證的極限設(shè)計(jì)應(yīng)力按式（4）和式（5）計(jì)算：正應(yīng)力………………（4）剪應(yīng)力………………（5）其中：式中：——結(jié)構(gòu)件的屈服應(yīng)力的最小值；——結(jié)構(gòu)件的具體抗力系數(shù)：——對(duì)于非軋制材料=0.95；——對(duì)于軋制材料（例如板材和型材）：對(duì)于軋制方向的應(yīng)力=0.95；對(duì)于壓應(yīng)力和剪應(yīng)力=0.95?！獙?duì)于垂直于軋制方向的拉應(yīng)力（見(jiàn)圖1）：對(duì)于板的厚度小于15mm或材料斷面收縮率大于20%=1.0；對(duì)于材料斷面收縮率在10%～20%之間=1.16；對(duì)于材料斷面收縮率小于10%=1.50。材料應(yīng)適于承受垂直載荷，且應(yīng)無(wú)層狀缺陷。注：斷面收縮率用拉伸試件原始橫截面面積與完全斷裂后的最小橫截面面積之差占原始橫截面面積的百分比表示。說(shuō)明：1軋制方向；2應(yīng)力或載荷方向。垂直于軋制方向的拉伸載荷螺栓連接的極限設(shè)計(jì)力5.2.3.1剪切和承壓連接概述連接的抗力應(yīng)取單個(gè)連接件極限力的最小值。除被連接件的承壓能力外，最大應(yīng)力截面的其他極限條件，應(yīng)利用母材的抗力系數(shù)進(jìn)行驗(yàn)證。承載能力計(jì)算中，只考慮螺栓桿無(wú)螺紋部分。螺栓剪切每個(gè)螺栓和每個(gè)剪切面的極限設(shè)計(jì)剪力按式（6）、（7）、（8）計(jì)算：當(dāng)螺紋不在剪切面內(nèi)時(shí)：………………（6）當(dāng)螺紋在剪切面內(nèi)時(shí)：………………（7）或簡(jiǎn)化為：…………（8）其中：式中：——螺栓的屈服應(yīng)力（名義值）（見(jiàn)表4）；——剪切面處螺栓桿的橫截面面積；——螺紋公稱應(yīng)力截面積（見(jiàn)GB/T3098.1）；——螺栓連接的具體抗力系數(shù)：對(duì)于多個(gè)剪切面的連接=1.0；對(duì)于單個(gè)剪切面的連接=1.3。所選螺栓的極限設(shè)計(jì)剪力見(jiàn)附錄A。螺栓和被連接件的承壓每個(gè)螺栓和每個(gè)被連接件的極限設(shè)計(jì)承壓力按式（9）計(jì)算：………………（9）其中：式中：——被連接件的屈服應(yīng)力（最小值）；——螺栓直徑；——被連接件與螺栓無(wú)螺紋部位接觸處的厚度；——螺栓連接的具體抗力系數(shù)：對(duì)于多個(gè)剪切面的連接=0.7；對(duì)于單個(gè)剪切面連接=0.9。對(duì)板的要求如下：……………………（10）式中：、、、——螺栓孔間距（見(jiàn)圖2）；——孔的直徑。注：式（11）也可參見(jiàn)此圖。式（10）的圖解被連接件的拉力在凈截面上涉及屈服的極限設(shè)計(jì)拉力按式（11）計(jì)算：……………………（11）其中：式中：——螺栓或銷軸孔處的凈截面面積（見(jiàn)圖2）；——受拉狀態(tài)下有孔截面處的具體抗力系數(shù)，=1.2。5.2.3.2夾緊摩擦型連接連接的抗力應(yīng)根據(jù)單個(gè)連接件極限力之和來(lái)確定。對(duì)于夾緊摩擦型連接，每個(gè)螺栓和每個(gè)摩擦面的極限設(shè)計(jì)滑移力按式（12）計(jì)算：……………（12）其中：式中：——滑動(dòng)摩擦系數(shù)：對(duì)于經(jīng)噴丸噴砂處理而呈現(xiàn)均勻金屬光澤的表面，取=0.50；對(duì)于經(jīng)噴丸噴砂處理并鍍鋁的表面，取=0.50；對(duì)于經(jīng)噴丸噴砂處理并鍍鋅的表面，取=0.50；對(duì)于經(jīng)噴丸噴砂處理并涂有50μm~80μm厚度的堿硅酸鋅底漆（無(wú)機(jī)富鋅漆）的表面，取=0.40；對(duì)于經(jīng)熱浸鍍鋅和輕度噴丸噴砂處理的表面，取=0.40；對(duì)于經(jīng)鋼絲刷或火焰清理而呈現(xiàn)金屬光澤的表面，取=0.30；對(duì)于經(jīng)磷化底漆清理和處理的表面，取=0.25；對(duì)于清理了浮銹、油脂和污垢（最低要求）的表面，取=0.20?！O(shè)計(jì)預(yù)緊力；——由于外部拉力引起連接中壓力的減少量（對(duì)于不計(jì)算剛度比的保守假設(shè)，可采用）；——夾緊摩擦型連接的具體抗力系數(shù)（見(jiàn)表5）。外加預(yù)緊力應(yīng)大于或等于設(shè)計(jì)預(yù)緊力。夾緊摩擦型連接的具體抗力系數(shù)連接滑移影響孔的類型標(biāo)準(zhǔn)孔a超大孔b和短槽孔c長(zhǎng)槽孔c長(zhǎng)槽孔d易造成危險(xiǎn)1.141.341.632.00不造成危險(xiǎn)1.001.141.411.63a孔的公差取自ISO273的中（半精制）系列。b孔的公差取自ISO273的粗（制）系列。c槽型孔的槽垂直于力的方向。d槽型孔的槽平行于力的方向。短槽孔：孔的長(zhǎng)度小于或等于1.25倍螺栓直徑。長(zhǎng)槽孔：孔的長(zhǎng)度大于1.25倍粗制螺栓的直徑。為減少螺栓或螺母的壓力，應(yīng)采用合適的墊圈。當(dāng)夾緊摩擦型的具體抗力系數(shù)=1.14、設(shè)計(jì)預(yù)緊力時(shí)，所用的極限設(shè)計(jì)滑移力見(jiàn)附錄B。式中：——螺栓的屈服應(yīng)力（名義值）（見(jiàn)表4）；——螺紋公稱應(yīng)力截面積。5.2.3.3受拉連接本條款規(guī)定了連接中的螺栓的極限狀態(tài)。被連接件及其焊縫的計(jì)算應(yīng)遵循結(jié)構(gòu)件的一般原則，螺栓的預(yù)緊視為一個(gè)加載的部件?？紤]到多個(gè)螺栓連接中力的分布和撬動(dòng)效應(yīng)（即杠桿作用），應(yīng)對(duì)連接中最大外力作用下的螺栓進(jìn)行驗(yàn)證計(jì)算。預(yù)緊連接的能力驗(yàn)證計(jì)算應(yīng)考慮螺栓和被連接件的剛度，見(jiàn)圖3。說(shuō)明：螺栓預(yù)緊力螺栓上的拉力由于預(yù)緊引起的螺栓伸長(zhǎng)由于外部拉力在螺栓上引起的附加力外部拉力由于外部壓力在螺栓上引起的附加力外部壓力螺栓的剛度（斜率）由于外部拉力引起的附加伸長(zhǎng)被連接件的剛度（斜率）力-變形圖另外，應(yīng)根據(jù)連接接頭的構(gòu)造考慮外部壓力的加載途徑，見(jiàn)圖4。a）外部壓力不干涉螺栓下的受壓區(qū)域b）外部壓力通過(guò)螺栓下的受壓區(qū)域而傳遞注：為簡(jiǎn)化，假設(shè)對(duì)中間的螺栓進(jìn)行對(duì)稱加載。不同外部壓力的加載途徑對(duì)于外部拉伸螺栓的力，應(yīng)考慮兩個(gè)獨(dú)立的設(shè)計(jì)極限：a）在外力作用下和在最大設(shè)計(jì)預(yù)緊力下所產(chǎn)生的螺栓力不應(yīng)超過(guò)螺栓屈服載荷，見(jiàn)式（13）；b）在外力作用下和在最小設(shè)計(jì)預(yù)緊力下的連接不應(yīng)產(chǎn)生間隙（縫隙），見(jiàn)式（14）。對(duì)于受拉連接，應(yīng)證明螺栓的外部設(shè)計(jì)拉力不超過(guò)兩個(gè)極限設(shè)計(jì)力或中的任何一個(gè)，另見(jiàn)5.3.2。根據(jù)螺栓屈服準(zhǔn)則，單個(gè)螺栓的極限設(shè)計(jì)拉力按式（13）計(jì)算：………………（13）其中：，和式中：——螺栓的屈服力；——設(shè)計(jì)預(yù)緊力的最大值，見(jiàn)式（15）；——螺栓的屈服應(yīng)力；——螺紋公稱應(yīng)力截面積；——連接的剛度比例系數(shù)，另見(jiàn)附錄G；——受拉連接的具體抗力系數(shù)，=0.91。計(jì)算連接的剛度比例系數(shù)時(shí)，可以考慮載荷引入系數(shù)，見(jiàn)附錄G。根據(jù)連接的間隙準(zhǔn)則，單個(gè)螺栓的極限設(shè)計(jì)拉力按式（14）計(jì)算：……………………（14）式中：——設(shè)計(jì)預(yù)緊力的最小值?？紤]預(yù)緊力的分散系數(shù)，設(shè)計(jì)預(yù)緊力最大和最小值可按式（15）和式（16）計(jì)算：………………（15）………………（16）式中：——施加預(yù)緊力的名義目標(biāo)值；——設(shè)計(jì)預(yù)緊力的最大值；——設(shè)計(jì)預(yù)緊力的最小值；——預(yù)緊力的分散系數(shù)：對(duì)于旋轉(zhuǎn)角度或擰緊扭矩要計(jì)量的可控?cái)Q緊處，?。?.23；對(duì)于螺栓力或伸長(zhǎng)量要計(jì)量的可控?cái)Q緊處，?。?.09。當(dāng)采用幾個(gè)相同受力螺栓進(jìn)行連接時(shí)，用于計(jì)算（式16）的分散系數(shù)應(yīng)考慮：對(duì)于旋轉(zhuǎn)角度或擰緊扭矩要計(jì)量的可控?cái)Q緊處，，；對(duì)于螺栓力或伸長(zhǎng)量要計(jì)量的可控?cái)Q緊處，，；其中，n為相同受力螺栓的數(shù)量。表6給出了名義預(yù)緊力的限值，否則對(duì)一個(gè)特定連接可能會(huì)選擇任意的預(yù)緊力值。由預(yù)緊力施加方法確定的最大名義預(yù)緊力等級(jí)預(yù)緊方法類型最大名義預(yù)緊力等級(jí)扭矩施加于螺栓的方法0.7僅拉力直接施加于螺栓的方法0.9關(guān)于擰緊力矩的信息見(jiàn)附錄B。對(duì)于螺栓上的附加力計(jì)算，應(yīng)考慮外部壓力的加載途徑，見(jiàn)圖4。一般形式下螺栓上的附加力可按式（17）計(jì)算：……………………（17）式中：——螺栓上的附加力；——連接的剛度比例系數(shù)；——外部拉力；——外部壓力。在外部壓力不干涉螺栓的受壓區(qū)域情況下，應(yīng)忽略外部壓力[即在式（17）中將設(shè)為0]，如圖4a）所示。根據(jù)第6章，螺栓上的附加力應(yīng)用于螺栓的疲勞強(qiáng)度驗(yàn)證。5.2.3.4剪切、拉伸組合的承壓型連接當(dāng)承壓型連接的螺栓同時(shí)受到拉伸和剪切的作用時(shí)，所施加的力應(yīng)滿足式（18）：≤1…………（18）式中：——每個(gè)螺栓的外部拉力；——每個(gè)螺栓的極限拉力（見(jiàn)5.2.3.3）；——每個(gè)螺栓和每個(gè)剪切面的設(shè)計(jì)剪力；——每個(gè)螺栓和每個(gè)剪切面的極限剪力（見(jiàn)5.2.3.1.2）。銷軸連接的極限設(shè)計(jì)力5.2.4.1銷軸的極限設(shè)計(jì)彎矩極限設(shè)計(jì)彎矩按式（19）計(jì)算：………………（19）其中：式中：——銷軸的彈性截面模量；——銷軸的屈服應(yīng)力（最小值）；——銷軸連接中彎矩的具體抗力系數(shù)，=1.0。5.2.4.2銷軸的極限設(shè)計(jì)剪力銷軸每個(gè)剪切面的極限設(shè)計(jì)剪力按式（20）計(jì)算：…………………（20）其中：式中：——形狀系數(shù)：對(duì)于實(shí)心銷軸；對(duì)于空心銷軸。式中：——銷軸內(nèi)徑；——銷軸外徑；——銷軸橫截面面積；——銷軸連接中剪力的具體抗力系數(shù)：對(duì)于多個(gè)剪切面連接=1.0；對(duì)于單個(gè)剪切面連接=1.3。5.2.4.3銷軸和被連接件的極限設(shè)計(jì)承壓力極限設(shè)計(jì)承壓力按式（21）計(jì)算：………………（21）其中：式中：——被連接件的屈服應(yīng)力（最小值）；——銷軸的屈服應(yīng)力（最小值）；——銷軸直徑；——被連接件厚度的較小值，即圖5中的2或；——銷軸連接中承壓力的具體抗力系數(shù)。對(duì)于多個(gè)剪切面連接中的被連接件，通過(guò)防脫裝置（如銷軸端部的擰緊螺母）而緊固為一體時(shí)，=0.6；對(duì)于單個(gè)剪切面連接或多個(gè)剪切面連接中的被連接件，沒(méi)有緊固為一體時(shí)，=0.9。在銷軸和承壓面之間有顯著相對(duì)運(yùn)動(dòng)的情況下，應(yīng)考慮降低極限承壓力以減少磨損。在反向載荷的情況下，應(yīng)考慮避免間隙過(guò)大。銷軸連接5.2.4.4被連接件的極限設(shè)計(jì)剪力對(duì)于材料撕裂型失效模式下的極限設(shè)計(jì)力應(yīng)根據(jù)臨界截面的剪應(yīng)力。通常，假定截面上的剪應(yīng)力均勻分布。極限設(shè)計(jì)剪力按式（22）計(jì)算：……（22）對(duì)于對(duì)稱結(jié)構(gòu)，如圖6a）和c），；對(duì)于結(jié)構(gòu)，如圖6b）（和應(yīng)大于c）,式中：——被連接件的屈服應(yīng)力（最小值）；——撕裂截面的受剪面積；，——撕裂截面的受剪長(zhǎng)度，圖6結(jié)構(gòu)中，A-A為撕裂截面，且受剪長(zhǎng)度可通過(guò)圖示中的40°準(zhǔn)則進(jìn)行確定。t——構(gòu)件的厚度。a)類型Ⅰb)類型Ⅱc)類型Ⅲ被連接件5.2.4.5被連接件的極限設(shè)計(jì)拉力根據(jù)銷軸孔內(nèi)表面的最大拉應(yīng)力進(jìn)行設(shè)計(jì)。應(yīng)考慮銷軸孔幾何形狀引起的應(yīng)力集中。符合圖6a)所示結(jié)構(gòu)的極限設(shè)計(jì)力可按式（23）計(jì)算：…………（23）其中：式中：——被連接件材料的屈服應(yīng)力（最小值）；——被連接件材料的屈服強(qiáng)度；——受拉狀態(tài)下有孔截面處的具體抗力系數(shù)：——應(yīng)力集中系數(shù)，例如，截面最大應(yīng)力與平均應(yīng)力的比值，當(dāng)結(jié)構(gòu)的幾何尺寸比且（見(jiàn)圖6a）），可根據(jù)圖7確定應(yīng)力集中系數(shù)，銷軸和孔之間的間隙假定符合ISO286-2:2010中公差為H11/h11或者更小值。對(duì)于較大間隙的情形，應(yīng)選擇較大的值。特定類型銷軸連接的應(yīng)力集中系數(shù)注：本小節(jié)只需考慮拉伸載荷和反向載荷的拉伸部分。然而，對(duì)于可能導(dǎo)致連接間隙過(guò)大或功能損壞的反向載荷情況需額外考慮（見(jiàn)5.2.4.3）。焊縫連接的極限設(shè)計(jì)應(yīng)力用于焊縫連接的極限設(shè)計(jì)焊縫應(yīng)力取決于以下方面：——焊接母材和所用的焊縫材料；——焊縫類型；——按附錄C對(duì)應(yīng)力類型的評(píng)價(jià)；——焊縫質(zhì)量。根據(jù)表7中公式編號(hào)，極限設(shè)計(jì)焊縫應(yīng)力按式（24）或式（25）計(jì)算：……………………（24）……………………（25）式中：——根據(jù)焊縫類型、應(yīng)力類型和焊縫材料確定的極限焊縫應(yīng)力系數(shù)，如表7所示；——被連接件的屈服強(qiáng)度的最小值；——焊縫材料（所有焊縫金屬）的極限強(qiáng)度。由焊縫連接構(gòu)件組合而成的結(jié)構(gòu)件，例如翼緣板和腹板的連接，在設(shè)計(jì)時(shí)可不考慮構(gòu)件中平行于焊縫軸線的拉應(yīng)力或壓應(yīng)力，而假設(shè)焊縫按比例承受那些構(gòu)件之間產(chǎn)生的剪力。極限焊縫應(yīng)力系數(shù)焊接材料類型應(yīng)力方向焊縫類型應(yīng)力類型公式編號(hào)相匹配的焊縫材料應(yīng)力垂直于焊縫方向全熔透焊縫拉伸或壓縮241.000.93部分熔透焊縫a拉伸或壓縮240.900.85應(yīng)力平行于焊縫方向所有焊縫剪切240.600.55欠匹配的焊縫材料應(yīng)力垂直于焊縫方向全熔透焊縫拉伸或壓縮250.800.850.90部分熔透焊縫a拉伸或壓縮250.700.750.80應(yīng)力平行于焊縫方向所有焊縫剪切250.450.500.50注1：對(duì)于ISO5817:2014中質(zhì)量等級(jí)為C的焊縫，αw值為有效。注2：如果被連接件的值不同，則應(yīng)對(duì)各構(gòu)件分別進(jìn)行驗(yàn)證。注3：除了根據(jù)5.3.4節(jié)驗(yàn)證焊接材料外，還應(yīng)根據(jù)5.3.1節(jié)對(duì)連接件進(jìn)行驗(yàn)證。若被連接件采用不同材料，應(yīng)分別對(duì)每個(gè)構(gòu)件進(jìn)行驗(yàn)證。注4：對(duì)于全部熔透和部分熔透焊縫的定義參考ISO17659。注5：相匹配的焊縫材料:焊縫材料極限強(qiáng)度等于或高于被焊接件強(qiáng)度。注6：欠匹配的焊縫材料：焊縫材料極限強(qiáng)度低于被焊接件強(qiáng)度。a——不建議采用非對(duì)稱焊接，除為了避免載荷離心率對(duì)焊縫的影響而采用非對(duì)稱焊縫支撐被連接件。驗(yàn)證的實(shí)施結(jié)構(gòu)件的驗(yàn)證對(duì)所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)件應(yīng)按式（26）進(jìn)行驗(yàn)證：≤和≤………………（26）式中：，——設(shè)計(jì)應(yīng)力，可用馮米斯（VonMises）等效應(yīng)力代替；，——根據(jù)5.2.2得到的相應(yīng)的極限設(shè)計(jì)應(yīng)力：對(duì)于采用馮米斯等效應(yīng)力的情況，即為極限設(shè)計(jì)應(yīng)力。對(duì)于未采用馮米斯等效應(yīng)力的平面狀態(tài)應(yīng)力，應(yīng)按式（27）進(jìn)行附加驗(yàn)證：≤1…………（27）式中：x，y——正交方向的應(yīng)力分量。空間狀態(tài)應(yīng)力可簡(jiǎn)化為最不利的平面狀態(tài)應(yīng)力。螺栓連接的驗(yàn)證對(duì)于每種失效模式和對(duì)于連接中的最不利承載件，應(yīng)按式（28）進(jìn)行驗(yàn)證：≤………………（28）式中：——構(gòu)件的設(shè)計(jì)力，取決于連接類型，例如受拉連接的設(shè)計(jì)力為（見(jiàn)5.2.3.3）；——根據(jù)5.2.3得到的極限設(shè)計(jì)力，取決于連接的類型，即：——極限設(shè)計(jì)剪力；——極限設(shè)計(jì)承壓力；——極限設(shè)計(jì)滑移力；——每個(gè)被連接件的極限設(shè)計(jì)拉力；,——極限設(shè)計(jì)拉力。宜注意將總載荷分配到連接中的每個(gè)構(gòu)件上。銷軸連接的驗(yàn)證對(duì)于銷軸連接，應(yīng)按式（29）進(jìn)行驗(yàn)證：≤，≤，≤，≤，≤……（29）式中：——銷軸的設(shè)計(jì)彎矩；——根據(jù)5.2.4.1得到的銷軸極限設(shè)計(jì)彎矩；——銷軸的設(shè)計(jì)剪力；——根據(jù)5.2.4.2得到的銷軸極限設(shè)計(jì)剪力；——銷軸連接中連接板i上承壓力的最不利設(shè)計(jì)值；——根據(jù)5.2.4.3得到的極限設(shè)計(jì)承壓力；——被連接件的設(shè)計(jì)力；——根據(jù)5.2.4.4得到的被連接件的極限設(shè)計(jì)剪力；——根據(jù)5.2.4.5得到的被連接件的極限設(shè)計(jì)拉力。在多銷軸連接的情況下，注意應(yīng)將總載荷分配到連接中的各個(gè)構(gòu)件上。在缺乏更詳細(xì)分析的情況下，作為保守的假定，可按式（30）計(jì)算：…………（30）式中：，，，見(jiàn)圖5。焊縫連接的驗(yàn)證對(duì)于焊接設(shè)計(jì)，應(yīng)按式（31）進(jìn)行驗(yàn)證：≤和≤…………（31）式中：，——設(shè)計(jì)焊縫應(yīng)力（見(jiàn)附錄C）；——根據(jù)5.2.5中得到的極限設(shè)計(jì)焊縫應(yīng)力。對(duì)于平面狀態(tài)應(yīng)力的焊縫連接（正交應(yīng)力構(gòu)件，，），應(yīng)按式（32）進(jìn)行附加驗(yàn)證：≤1.1……（32）式中：x，y——應(yīng)力分量的正交方向。疲勞強(qiáng)度驗(yàn)證概述疲勞強(qiáng)度驗(yàn)證的目的是為防止在循環(huán)載荷下的結(jié)構(gòu)件或連接中形成臨界裂紋而失效的風(fēng)險(xiǎn)。疲勞應(yīng)力依據(jù)名義應(yīng)力的概念計(jì)算。本標(biāo)準(zhǔn)只涉及名義應(yīng)力法（其他方法見(jiàn)參考文獻(xiàn)）。名義應(yīng)力是指母材中臨近潛在裂紋位置的、按材料純彈性強(qiáng)度理論計(jì)算的應(yīng)力，不考慮局部應(yīng)力集中效應(yīng)。附錄D給出了含有圖示說(shuō)明影響的結(jié)構(gòu)細(xì)部構(gòu)造，并包括了影響特征疲勞強(qiáng)度值的下列效應(yīng)：——由連接和焊縫幾何形狀引起的局部應(yīng)力集中；——可接受的間斷點(diǎn)的尺寸和形狀；——應(yīng)力方向；——?dú)堄鄳?yīng)力；——冶煉條件；——在某些情況下，焊接工藝和焊后改善程序。除上述列出的幾何應(yīng)力集中影響（整體應(yīng)力集中）外，其他的幾何應(yīng)力集中影響應(yīng)借助于相關(guān)的應(yīng)力集中系數(shù)包含在名義應(yīng)力中。本標(biāo)準(zhǔn)不使用其他方法，例如熱點(diǎn)應(yīng)力法（見(jiàn)參考文獻(xiàn)[8]）。對(duì)于疲勞強(qiáng)度驗(yàn)證的實(shí)施，應(yīng)計(jì)算由可變的應(yīng)力循環(huán)引起的累積損傷。本標(biāo)準(zhǔn)采用應(yīng)力歷程參數(shù)（見(jiàn)6.3.3）表達(dá)帕爾姆格倫-邁納（Palmgren-Miner's）的累積損傷準(zhǔn)則。應(yīng)力歷程參數(shù)值可通過(guò)模擬、試驗(yàn)或利用S級(jí)別來(lái)確定。由此來(lái)考慮工作狀態(tài)及其對(duì)結(jié)構(gòu)應(yīng)力的影響?？煽紤]焊接狀態(tài)（未經(jīng)消除應(yīng)力）下結(jié)構(gòu)中平均應(yīng)力的影響（見(jiàn)6.3），但這可以忽略不計(jì)。因此應(yīng)力歷程參數(shù)獨(dú)立于平均應(yīng)力，且疲勞強(qiáng)度只取決于應(yīng)力范圍。在非焊接的細(xì)部或消除應(yīng)力焊接的細(xì)部，疲勞評(píng)估所用的有效應(yīng)力范圍，可由應(yīng)力范圍的拉應(yīng)力加上60%的應(yīng)力范圍的壓應(yīng)力來(lái)確定，或者由專門的調(diào)查來(lái)確定（見(jiàn)6.2.2.2）。表8給出了疲勞強(qiáng)度的具體抗力系數(shù)，用來(lái)表征疲勞強(qiáng)度值不確定性和疲勞損傷的可能后果。疲勞強(qiáng)度具體抗力系數(shù)可接近性失效-安全構(gòu)件失效-非安全構(gòu)件對(duì)人造成危險(xiǎn)不對(duì)人造成危險(xiǎn)易接近的接頭細(xì)部1.001.101.20難接近的接頭細(xì)部1.051.151.25注1：失效-安全構(gòu)件：是指那些失效后果較小的結(jié)構(gòu)件，例如某一構(gòu)件的局部失效不會(huì)導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)的失效或載荷墜落。注2：失效-非安全構(gòu)件：是指結(jié)構(gòu)件中某一構(gòu)件失效將會(huì)迅速導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)失效或載荷墜落。極限設(shè)計(jì)應(yīng)力特征疲勞強(qiáng)度結(jié)構(gòu)細(xì)部的極限設(shè)計(jì)應(yīng)力通過(guò)特征疲勞強(qiáng)度來(lái)描述，它表述為在恒定應(yīng)力范圍下應(yīng)力循環(huán)次數(shù)為次，可靠性概率為=97.7%（平均值減去由正態(tài)分布和單邊檢驗(yàn)得到的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差）時(shí)的疲勞強(qiáng)度。見(jiàn)圖8、附錄D和附錄E。a）原理b）簡(jiǎn)化圖說(shuō)明：L——恒定應(yīng)力范圍的疲勞極限；m——疲勞強(qiáng)度曲線的斜率常數(shù)；在log/log表示法中，該曲線的斜率為-1/m。曲線和示圖附錄E表中第一列的值是根據(jù)缺口效應(yīng)級(jí)別（NC）的順序和相鄰級(jí)別間定比1.125而排列的。對(duì)于剪應(yīng)力，用替代。附錄D表中給出了結(jié)構(gòu)件母材、非焊接連接和焊接件的特征疲勞強(qiáng)度或值，以及曲線的斜率常數(shù)m。銷軸連接件作為結(jié)構(gòu)件應(yīng)對(duì)其進(jìn)行疲勞強(qiáng)度驗(yàn)證。應(yīng)考慮孔周圍的任何附加缺口效應(yīng)（例如，焊點(diǎn)和孔）。該給定值適用于所規(guī)定的基本條件。對(duì)于偏離條件，應(yīng)根據(jù)附錄D選擇一個(gè)或多個(gè)合適的高于基本缺口效應(yīng)級(jí)別的缺口等級(jí)（+1NC，+2NC，...）以增加抗力，或者低于基本缺口效應(yīng)級(jí)別的缺口等級(jí)（-1NC，-2NC，...）以減少抗力。多種偏離條件的影響應(yīng)疊加。焊縫質(zhì)量6.2.2.1概述附錄D中提出的值取決于焊縫的質(zhì)量等級(jí)。質(zhì)量等級(jí)應(yīng)符合ISO5817：2014中的B、C、D級(jí)。不允許使用低于D級(jí)的質(zhì)量等級(jí)。本標(biāo)準(zhǔn)可使用增設(shè)的質(zhì)量等級(jí)B*。使用條件是其滿足6.2.2.2和對(duì)等級(jí)B的要求。6.2.2.2對(duì)質(zhì)量等級(jí)B*的附加要求本標(biāo)準(zhǔn)采用100％NDT（無(wú)損檢測(cè)）中的合適方法對(duì)焊縫全長(zhǎng)進(jìn)行檢查，以確保焊縫滿足下列規(guī)定的質(zhì)量要求：對(duì)于對(duì)接焊縫：——充分熔透無(wú)初始（起始和終止）點(diǎn)；——雙面機(jī)械加工或單面平齊磨削；并沿應(yīng)力方向磨削；——焊后磨削焊趾，鎢極惰性氣體保護(hù)焊（TIG）、等離子焊重熔或針狀體噴丸處理以去除咬邊和夾渣；——連接板偏心距小于兩連接板中較大板厚的5%；——焊縫凹陷的總長(zhǎng)度小于焊縫總長(zhǎng)度的5%；——100%無(wú)損檢測(cè)。對(duì)于平行搭接接頭焊縫：——焊縫對(duì)于板平面的過(guò)渡角不應(yīng)超過(guò)25°；——焊后磨削焊趾，鎢極惰性氣體保護(hù)焊（TIG）、等離子焊重熔或針形噴丸處理；——100%無(wú)損檢測(cè)。對(duì)于其他類型焊縫：——充分熔透；——焊縫對(duì)于板平面的過(guò)渡角不應(yīng)超過(guò)25°；——焊后磨削焊趾，鎢極惰性氣體保護(hù)焊（TIG）、等離子焊重熔或針狀體噴丸處理；——100%無(wú)損檢測(cè)；——連接板偏心距小于兩連接板中較大板厚的5%；為提高焊縫的疲勞強(qiáng)度，若用鎢極惰性氣體保護(hù)焊熔修作為焊接接頭初始區(qū)域潛在裂紋的焊后處理，則可將所設(shè)計(jì)接頭構(gòu)造的焊縫質(zhì)量從等級(jí)C提高到等級(jí)B。對(duì)疲勞試驗(yàn)的要求附錄D中未給出的結(jié)構(gòu)件細(xì)部或考慮平均應(yīng)力的影響，需要對(duì)和m進(jìn)行具體的研究。其要求如下：——表現(xiàn)結(jié)構(gòu)細(xì)部的試驗(yàn)樣本應(yīng)按實(shí)際尺寸（1：1），如材料的厚度，幾何形狀，焊縫，加載；——試驗(yàn)樣本應(yīng)在工廠條件下制造；——應(yīng)力循環(huán)應(yīng)完全在拉伸范圍內(nèi)；——對(duì)每一應(yīng)力范圍等級(jí)應(yīng)至少進(jìn)行7次試驗(yàn)。確定m和的要求如下：——應(yīng)由基于平均值減去在log-log（坐標(biāo)）表示法中兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)離差的循環(huán)次數(shù)來(lái)確定；——應(yīng)至少使用一個(gè)導(dǎo)致失效應(yīng)力循環(huán)次數(shù)均值在1×104次和5×104次之間的應(yīng)力范圍等級(jí)；——應(yīng)至少使用一個(gè)導(dǎo)致失效應(yīng)力循環(huán)次數(shù)均值在1×106次和2.5×106次之間的應(yīng)力范圍等級(jí)。一種用于確定m和的簡(jiǎn)化方法：——應(yīng)設(shè)m=3；——應(yīng)至少使用一個(gè)導(dǎo)致失效應(yīng)力循環(huán)次數(shù)均值小于次的應(yīng)力范圍等級(jí)。應(yīng)力歷程應(yīng)力歷程的確定應(yīng)力歷程是所有對(duì)疲勞而言意義重大的應(yīng)力變化的數(shù)字表達(dá)。采用已建立的金屬疲勞準(zhǔn)則，將海量的大小變化的應(yīng)力循環(huán)凝煉為一個(gè)或兩個(gè)參數(shù)。對(duì)于所選起重機(jī)的機(jī)械零部件或結(jié)構(gòu)件進(jìn)行疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算時(shí)，應(yīng)確定具體工作條件所產(chǎn)生的應(yīng)力歷程。應(yīng)力歷程可通過(guò)試驗(yàn)確定，也可通過(guò)彈性動(dòng)力學(xué)或剛體動(dòng)力學(xué)模擬進(jìn)行估算。通常，疲勞強(qiáng)度驗(yàn)證應(yīng)采用ISO8686適用部分乘以動(dòng)載系數(shù)、所有分項(xiàng)安全系數(shù)p設(shè)為1的載荷組合A（常規(guī)載荷）和6.2章的抗力（即極限設(shè)計(jì)應(yīng)力）進(jìn)行計(jì)算。在某些應(yīng)用中，載荷組合B（偶然載荷）中經(jīng)常出現(xiàn)的某一載荷，需包含在疲勞評(píng)估的載荷組合中。那些偶然載荷的應(yīng)力歷程，可按與常規(guī)載荷相同的方法進(jìn)行估算。不成比例的應(yīng)力歷程（如源于梁理論的梁上弦桿的應(yīng)力和源于車輪載荷的局部效應(yīng)、或源于齒輪軸中的彎曲和扭剪應(yīng)力）可單獨(dú)確定。正如“應(yīng)力歷程－交互作用”組合效應(yīng)的疲勞評(píng)估是基于獨(dú)立應(yīng)力歷程的作用的。應(yīng)力歷程應(yīng)用最大應(yīng)力幅和應(yīng)力發(fā)生的頻率來(lái)表示。以下章節(jié)描述的方法和計(jì)算公式均表示正應(yīng)力，但也可應(yīng)用到切應(yīng)力中。注：附錄F中給出了由模擬方法確定應(yīng)力歷程的示例。應(yīng)力循環(huán)發(fā)生的頻率對(duì)于疲勞強(qiáng)度驗(yàn)證，應(yīng)力歷程用應(yīng)力范圍的發(fā)生頻率這一單參數(shù)表示法來(lái)表示，這是通過(guò)采用可忽略平均應(yīng)力影響的方法，如遲滯回線計(jì)數(shù)法（雨流計(jì)數(shù)或水庫(kù)匯集法）來(lái)實(shí)現(xiàn)的。每一應(yīng)力范圍都由其上極限值、下極限值來(lái)充分描述，見(jiàn)式（33）：………………（33）式中：——應(yīng)力范圍的上極限值；——應(yīng)力范圍的下極限值；——應(yīng)力范圍。圖9為單參數(shù)表示法的圖示。說(shuō)明：——應(yīng)力范圍i；——最大應(yīng)力范圍；——在應(yīng)力范圍i內(nèi)的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。應(yīng)力歷程的單參數(shù)表示法（應(yīng)力范圍的發(fā)生頻率）應(yīng)力歷程參數(shù)在起重機(jī)使用壽命周期內(nèi)，基于單參數(shù)表示法的應(yīng)力歷程參數(shù)按式（34）計(jì)算：………………（34）式中：………………（35）……………………（36）——應(yīng)力范圍發(fā)生的相對(duì)總次數(shù)；——基于m的應(yīng)力譜系數(shù)；——應(yīng)力范圍（見(jiàn)圖9）；——最大應(yīng)力范圍（見(jiàn)圖9）；——在應(yīng)力范圍i內(nèi)的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)（見(jiàn)圖9）；——在起重機(jī)使用壽命周期內(nèi)應(yīng)力范圍發(fā)生的總次數(shù)，；——參考點(diǎn)的循環(huán)次數(shù)，；——曲線的斜率常數(shù)。對(duì)于消除熱應(yīng)力或非焊接結(jié)構(gòu)件，應(yīng)力范圍的壓縮部分應(yīng)減小到60%。給定的應(yīng)力歷程分成具體的S級(jí)別，獨(dú)立于相關(guān)log/logN曲線的斜率常數(shù)m。在為常數(shù)的log/logN坐標(biāo)圖中，級(jí)別界限的斜線表示了與的關(guān)系。以相同的值表征的應(yīng)力歷程，可假設(shè)其對(duì)相似的材料、零件或部件的損傷是相同的。若起重機(jī)部件的值低于0.001則不需要進(jìn)行疲勞強(qiáng)度的驗(yàn)證。單軸應(yīng)力狀態(tài)下的設(shè)計(jì)應(yīng)力為純壓縮，因此，不可能發(fā)生裂紋擴(kuò)展，并且在壓縮應(yīng)力下，不需要進(jìn)行疲勞強(qiáng)度驗(yàn)證，但應(yīng)考慮剪切平面的應(yīng)力。表9給出了基于m=3時(shí)用應(yīng)力歷程參數(shù)的S級(jí)別表示的應(yīng)力歷程分級(jí)，圖10為圖示說(shuō)明。應(yīng)力歷程參數(shù)（）的S級(jí)別S級(jí)別應(yīng)力歷程參數(shù)值S020.001≤0.002S010.002≤0.004S00.004≤0.008S10.008≤0.016S20.016≤0.032S30.032≤0.063S40.063≤0.125S50.125≤0.250S60.250≤0.500S70.500≤1.000S81.000≤2.000S92.000≤4.000a表示不需進(jìn)行疲勞評(píng)估驗(yàn)算。當(dāng)m=3時(shí)應(yīng)力歷程參數(shù)的分級(jí)圖示說(shuō)明應(yīng)力歷程級(jí)別S的確定6.3.4.1概述對(duì)于起重機(jī)結(jié)構(gòu)件，當(dāng)由計(jì)算或測(cè)量獲知應(yīng)力歷程參數(shù)時(shí)，應(yīng)力歷程參數(shù)的S級(jí)別可從表9中查取。應(yīng)力歷程級(jí)別也可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)理由直接選擇。表11給出了相應(yīng)的應(yīng)力歷程參數(shù)值。應(yīng)力歷程參數(shù)的S級(jí)別不僅與起重機(jī)的工作級(jí)別有關(guān)，而且取決于：——工作循環(huán)次數(shù)和U級(jí)別（見(jiàn)ISO4301-1:2016）；——名義載荷譜和Q級(jí)別（見(jiàn)ISO4301-1:2016）；——起重機(jī)配置和起重機(jī)運(yùn)動(dòng)的效應(yīng)（起升、運(yùn)行、回轉(zhuǎn)、變幅等）。若采用單一應(yīng)力歷程級(jí)別來(lái)表征整個(gè)結(jié)構(gòu)，則應(yīng)在結(jié)構(gòu)中使用最繁重而適當(dāng)?shù)募?jí)別。6.3.4.2特殊情況在結(jié)構(gòu)件中的應(yīng)力變化僅取決于起升載荷的變化，而與載荷效應(yīng)變化無(wú)關(guān)——例如由于起重機(jī)運(yùn)動(dòng)部件的自重載荷（即相關(guān)應(yīng)力循環(huán)的次數(shù)等于載荷循環(huán)的次數(shù)，且應(yīng)力范圍直接與起升載荷的變化成比例）——這種特殊情況下的結(jié)構(gòu)件的S級(jí)別可按表10確定。由工作級(jí)別確定的S級(jí)別ISO4301-1中的工作級(jí)別S級(jí)別A1S01A2S0A3S1A4S2A5S3A6S4A7S5A8S6ISO4301-1:2016未覆蓋的更高的應(yīng)力歷程級(jí)別（S7到S9），可適用于A8級(jí)別。驗(yàn)證的實(shí)施對(duì)于所考慮的結(jié)構(gòu)細(xì)部應(yīng)按式（37）、式（38）驗(yàn)證：≤……………………（37）………………（38）式中：——計(jì)算的設(shè)計(jì)應(yīng)力最大范圍；maxσ、minσ——按ISO8686適用部分=1的載荷組合A得出的設(shè)計(jì)應(yīng)力極限值（壓應(yīng)力取為負(fù)號(hào)）；——極限設(shè)計(jì)應(yīng)力范圍?？p見(jiàn)附錄C。對(duì)于加熱消除應(yīng)力或非焊接結(jié)構(gòu)件，其應(yīng)力范圍的受壓部分可降低到60%。當(dāng)應(yīng)力譜系數(shù)出并maxσ和minσ值的載荷假設(shè)（包括動(dòng)載系數(shù)、加速度和組合）應(yīng)與用于確定最大應(yīng)力范圍的載荷假設(shè)相同。上述同樣適用于剪應(yīng)力的處理。對(duì)每一應(yīng)力分量σx、σy與τ，應(yīng)單獨(dú)實(shí)施驗(yàn)證，其中x，y表示應(yīng)力分量的正交方向。在非焊接的結(jié)構(gòu)細(xì)部情況下，若由相同的加載引起的正應(yīng)力和剪應(yīng)力同時(shí)變化，或者，若最大主應(yīng)力平面在加載過(guò)程中沒(méi)有明顯變化，則只有最大主應(yīng)力范圍可使用。極限設(shè)計(jì)應(yīng)力范圍的確定適用的方法對(duì)于所考慮結(jié)構(gòu)細(xì)部的極限設(shè)計(jì)應(yīng)力范圍，應(yīng)直接使用應(yīng)力歷程參數(shù)或使用S級(jí)別來(lái)簡(jiǎn)化確定。應(yīng)力歷程參數(shù)的直接使用極限設(shè)計(jì)應(yīng)力范圍應(yīng)按式（39）計(jì)算：…………（39）式中：————特征疲勞強(qiáng)度（見(jiàn)附錄D）；m——log/logN曲線的斜率常數(shù)（見(jiàn)附錄D）；——疲勞強(qiáng)度具體抗力系數(shù)（見(jiàn)表8）；——應(yīng)力歷程參數(shù)。當(dāng)是基于m=3而獲得時(shí)，極限應(yīng)力設(shè)計(jì)范圍可用6.5.3.2中給出的方法計(jì)算。S級(jí)別的使用6.5.3.1斜率常數(shù)m當(dāng)所考慮的結(jié)構(gòu)細(xì)部與6.3章的S級(jí)別有關(guān)時(shí)，極限設(shè)計(jì)應(yīng)力范圍的簡(jiǎn)化確定取決于log/logN曲線的斜率常數(shù)m。6.5.3.2斜率常數(shù)m=3表11給出了與應(yīng)力歷程S級(jí)別相對(duì)應(yīng)的應(yīng)力歷程參數(shù)值。S級(jí)別S02S01S0S1S2S3S4S5S6S7S8S90.0020.0040.0080.0160.0320.0630.1250.250.51.02.04.0注：本表的應(yīng)力歷程參數(shù)值是表9中給定范圍的上限值。范圍應(yīng)按式（40）計(jì)算：……………………（40）式中：——m=3時(shí)的特征疲勞強(qiáng)度（見(jiàn)附錄D）；——應(yīng)力歷程參數(shù)（見(jiàn)表11）；——疲勞強(qiáng)度具體抗力系數(shù)（見(jiàn)表8）。對(duì)于最嚴(yán)重程度=1.25，附錄E給出了依據(jù)S級(jí)別和確定的值。6.5.3.3斜率常數(shù)m≠3log/logN曲線的斜率常數(shù)m不等于3時(shí)，則極限設(shè)計(jì)應(yīng)力范圍取決于S級(jí)別和應(yīng)力譜系數(shù)（見(jiàn)6.3.3）。極限設(shè)計(jì)應(yīng)力范圍應(yīng)按式（41）～式（43）………………（41）…………（42）≥1………………（43）式中：————對(duì)應(yīng)的極限設(shè)計(jì)應(yīng)力范圍；——具體的應(yīng)力譜比例系數(shù)；——特征疲勞強(qiáng)度和log/logN曲線的斜率常數(shù)（見(jiàn)附錄D）；——m=3的應(yīng)力歷程參數(shù)（見(jiàn)表11）；——疲勞強(qiáng)度的具體抗力系數(shù)（見(jiàn)表8）；——m=3的應(yīng)力譜系數(shù)；基于所考慮細(xì)部的和應(yīng)基于由計(jì)算或模擬得出的同一應(yīng)力譜。對(duì)于最嚴(yán)重程度=1.25，m=5，附錄E給出了依據(jù)S級(jí)別和確定的值。6.5.3.4斜率常數(shù)m≠3的簡(jiǎn)化方法當(dāng)覆蓋了m>3和sm<1情形下最不利的應(yīng)力譜時(shí)，由式（42）算出的可用作極限設(shè)計(jì)應(yīng)力范圍。該值可由來(lái)自于經(jīng)驗(yàn)估算應(yīng)力譜的和計(jì)算得出。正應(yīng)力和/或剪應(yīng)力聯(lián)合作用≤1.0……（44）式中：，，疲勞強(qiáng)度；——疲勞強(qiáng)度具體抗力系數(shù)（見(jiàn)表8）；——應(yīng)力歷程參數(shù)；m——log/logN曲線的斜率常數(shù)；x，y——表示正應(yīng)力的正交方向；——剪應(yīng)力。彈性穩(wěn)定性驗(yàn)證概述彈性穩(wěn)定性驗(yàn)證是為了保證理想的線性結(jié)構(gòu)件或部件不因僅受壓力或壓應(yīng)力作用產(chǎn)生橫向變形而喪失其穩(wěn)定性。由壓縮力或壓應(yīng)力和平面外彎曲或結(jié)構(gòu)初始幾何缺陷引起彎矩聯(lián)合作用引起的變形，應(yīng)采用二階理論評(píng)估作為靜力強(qiáng)度的驗(yàn)證部分。本章涵蓋了受壓狀態(tài)下的構(gòu)件整體屈曲以及壓應(yīng)力下的薄板局部屈曲。注：詳細(xì)信息見(jiàn)參考文獻(xiàn)。受壓構(gòu)件的側(cè)向屈曲臨界屈曲載荷根據(jù)彈性理論，屈曲載荷Nk是最小分支載荷。對(duì)于等截面構(gòu)件，根據(jù)歐拉屈曲狀態(tài)邊界條件表12，確定Nk。歐拉屈曲狀態(tài)下的臨界屈曲載荷Nk歐拉屈曲狀態(tài)序號(hào)12345邊界條件NkE——彈性模量；——圖示平面構(gòu)件的慣性矩；L——構(gòu)件的長(zhǎng)度。對(duì)于其它邊界條件或由i部分組成不同截面的構(gòu)件，Nk可根據(jù)其變形狀態(tài)下彈性撓度曲線微分方程或微分方程組按式（45）計(jì)算確定：…………（45）其中，。式中：——縱坐標(biāo)；——構(gòu)件最弱方向的橫坐標(biāo)；E——彈性模量；——構(gòu)件i部分最弱方向的慣性矩；——壓縮力；,,,——通過(guò)施加適當(dāng)?shù)倪吔鐥l件所確定的常數(shù)。當(dāng)施加適當(dāng)?shù)倪吔鐥l件時(shí)，臨界屈曲載荷Nk是滿足式（45）或其系統(tǒng)的最小正值N。極限壓縮設(shè)計(jì)力構(gòu)件或其組成部分的極限壓縮設(shè)計(jì)力可由臨界屈曲載荷通過(guò)式（46）計(jì)算得到：……………………（46）式中：——折減系數(shù)；——屈服應(yīng)力；——構(gòu)件的橫截面積。用于計(jì)算折減系數(shù)的長(zhǎng)細(xì)比可由式（47）計(jì)算得到：……………………（47）式中：——根據(jù)7.2.1確定的臨界屈曲載荷。根據(jù)長(zhǎng)細(xì)比和橫截面參數(shù)，折減系數(shù)可由式（48）計(jì)算得到：…………（48）參數(shù)取決于橫截面的類型，由表13中選取。不同截面下的參數(shù)及可接受的彎曲缺陷MPaMPa空心且；；槽鋼、角鋼、T型鋼及其它實(shí)芯——基于構(gòu)件總長(zhǎng)測(cè)量的初始彎曲缺陷的最大許用范圍；L——構(gòu)件的長(zhǎng)度。對(duì)于變截面構(gòu)件情況，7.2.2中的公式可用于構(gòu)件的所有部分。應(yīng)采用的最小值，并符合式（49）?！?9）壓應(yīng)力和剪切應(yīng)力的板屈曲概述薄板是僅沿其邊緣或加強(qiáng)筋之間支撐（四邊簡(jiǎn)支或兩邊簡(jiǎn)支）的平板。本節(jié)提供的極限設(shè)計(jì)應(yīng)力確保不發(fā)生平面屈曲，但不適用于后屈曲性態(tài)。參考文獻(xiàn)給出了關(guān)于后屈曲性態(tài)應(yīng)用方法。當(dāng)使用這些方法時(shí)，應(yīng)考慮后屈曲對(duì)疲勞的影響。假定：——板的幾何缺陷應(yīng)小于表14規(guī)定的最大值；——加強(qiáng)筋的設(shè)計(jì)應(yīng)具有足夠的剛度與強(qiáng)度，以滿足板所需的屈曲抗力（例如，加強(qiáng)筋的屈服強(qiáng)度應(yīng)高于板的屈服強(qiáng)度）；——板沿其邊緣支撐情況，如圖15所示。薄板或加強(qiáng)筋的最大許用缺陷簡(jiǎn)支當(dāng)時(shí)，當(dāng)時(shí)，當(dāng)時(shí)，當(dāng)時(shí)，縱向加強(qiáng)的板縱向筋縱向和橫向加強(qiáng)的板橫向筋——應(yīng)在板的垂直面內(nèi)測(cè)量；——測(cè)量長(zhǎng)度。圖11所示長(zhǎng)為a，寬為b的薄板（長(zhǎng)寬比=a/b），承受沿板邊從（最大壓應(yīng)力）到的縱向變應(yīng)力，切應(yīng)力以及僅作用一側(cè)的橫向應(yīng)力（由輪載荷產(chǎn)生的，見(jiàn)C.4）。作用于板的應(yīng)力縱向壓應(yīng)力的極限設(shè)計(jì)應(yīng)力極限設(shè)計(jì)壓應(yīng)力按式（50）進(jìn)行計(jì)算：……………（50）式中：——根據(jù)式（51）確定的折減系數(shù)；——板材料的屈服應(yīng)力。折減系數(shù)按式（51）計(jì)算：……（51）式中：——根據(jù)式（52）確定的無(wú)量綱板的長(zhǎng)細(xì)比。無(wú)量綱板的長(zhǎng)細(xì)比可按式（52）進(jìn)行計(jì)算:……………（52）式中：——根據(jù)式（53）確定的參考應(yīng)力；——屈曲系數(shù)，見(jiàn)表15。參考應(yīng)力可按式（53）進(jìn)行計(jì)算：………（53）式中：

E——板的彈性模量;——板的泊松比;——板的厚度；——板的寬度。根據(jù)板邊應(yīng)力比，長(zhǎng)款比，板邊支撐條件確定屈曲系數(shù)，表15給出了沿縱向和橫向支撐（實(shí)例1）的以及沿橫向和單邊縱向支撐的板（實(shí)例2）的屈曲系數(shù)。實(shí)例1實(shí)例2注：對(duì)于實(shí)例1，時(shí)，表15的第3到第6行，以及時(shí)，表15的第7行的沿四邊支撐板的屈曲系數(shù)值及其計(jì)算公式得到的結(jié)果過(guò)于保守。而示例2中，當(dāng)a<2時(shí)，計(jì)算結(jié)果偏保守。關(guān)于短板屈曲系數(shù)值更詳細(xì)的信息可參考目錄中附加的參考文獻(xiàn)。橫向應(yīng)力的極限設(shè)計(jì)應(yīng)力對(duì)于由移動(dòng)載荷引起的橫向應(yīng)力，例如橋式起重機(jī)移動(dòng)車輪載荷，不能采用7.3.1中提到的后屈曲計(jì)算方法。極限設(shè)計(jì)橫向正應(yīng)力可按式（54）進(jìn)行計(jì)算：………（53）式中：——根據(jù)式（55）確定的折減系數(shù)；——板材料的最小屈服應(yīng)力。折減系數(shù)可按式（55）進(jìn)行計(jì)算：……（55）無(wú)量綱板的長(zhǎng)細(xì)比可按式（56）進(jìn)行計(jì)算:……………（56）式中：——根據(jù)式（53）確定的參考應(yīng)力；——由圖12確定的屈曲系數(shù)；——板長(zhǎng)度；——橫向載荷分布的寬度（圖12中，c=0對(duì)應(yīng)理論集中載荷，見(jiàn)C.4）。剪應(yīng)力的極限設(shè)計(jì)應(yīng)力極限設(shè)計(jì)屈曲剪應(yīng)力可按式（57）進(jìn)行計(jì)算：………（57）換算系數(shù)可按式（58）進(jìn)行計(jì)算：………………（55）其中：式中：

——板材料最小屈曲強(qiáng)度；——根據(jù)式（53）確定的參考屈曲應(yīng)力；——由表16中的計(jì)算公式計(jì)算得到的屈曲系數(shù)（板沿四邊支撐）。驗(yàn)證的實(shí)施受壓構(gòu)件對(duì)于所考慮的受壓構(gòu)件，應(yīng)按式（60）實(shí)施驗(yàn)證：………（60）式中：——壓力的設(shè)計(jì)值；——根據(jù)7.2.2確定的極限設(shè)計(jì)壓力。板7.4.2.1承受縱向和橫向壓應(yīng)力的板對(duì)于承受縱向和橫向壓應(yīng)力的板，應(yīng)按式（61）進(jìn)行驗(yàn)證：且……………（61）式中：，——壓應(yīng)力，的設(shè)計(jì)值；，——根據(jù)7.3.2和7.3.3確定的極限設(shè)計(jì)壓應(yīng)力。7.4.2.2承受剪應(yīng)力的板對(duì)于承受剪應(yīng)力的板，應(yīng)按式（62）進(jìn)行驗(yàn)證：……………（62）式中：——剪應(yīng)力的設(shè)計(jì)值；——根據(jù)7.3.4確定的極限設(shè)計(jì)剪應(yīng)力。7.4.2.3承受正應(yīng)力和剪應(yīng)力共存的板承受正應(yīng)力（橫向和縱向）和剪應(yīng)力共存的板，除了根據(jù)7.4.2.1和7.4.2.2確定各個(gè)應(yīng)力分量獨(dú)立驗(yàn)證外，還應(yīng)按式（63）進(jìn)行驗(yàn)證：…………（63）…………（64）…………（65）…………（66）根據(jù)7.3.2計(jì)算,7.3.3計(jì)算,7.3.4計(jì)算。………………（67）

（資料性附錄）

多個(gè)剪切面連接中每個(gè)螺栓和每個(gè)剪切面的極限設(shè)計(jì)剪力表A.1和表A.2給出了與螺栓桿徑和螺栓材料相關(guān)的極限設(shè)計(jì)剪力，且對(duì)于螺栓細(xì)部的設(shè)計(jì)是獨(dú)立的。表A.1多個(gè)剪切面連接中每個(gè)配合螺栓和每個(gè)剪切面的極限設(shè)計(jì)剪力螺栓規(guī)格螺栓直徑mmkN=1.1時(shí)的配合螺栓材料4.65.68.810.912.9M121316.720.944.662.875.4M161728.635.776.2107.2128.6M202143.554.4116.2163.2196.1M222352.265.3139.4196.0235.2M242561.877.3164.9231.9278.3M272877.697.0206.9291.0349.2M303195.1111.8253.6356.6428.0表A.2多個(gè)剪切面連接中的每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)螺栓等級(jí)和每個(gè)剪切面的極限設(shè)計(jì)剪力螺栓規(guī)格螺栓直徑mmkN=1.1時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)螺栓性能等級(jí)4.65.68.810.912.9M121214.217.837.953.464.1M161625.331.667.594.9113.9M202039.549.4105.5148.4178.0M222247.859.8127.6179.5215.4M242456.971.2151.9213.6256.4M272772.190.1192.3270.4324.5M303089.0111.3237.4333.9400.6

（資料性附錄）

預(yù)緊螺栓表B.1和表B.2中的螺栓尺寸參考ISO公制螺紋和螺距的系列標(biāo)準(zhǔn)ISO262《一般用途公制螺紋螺釘、螺栓和螺母的選用尺寸》。表B.1對(duì)應(yīng)于達(dá)到最大允許預(yù)緊力等級(jí)的預(yù)緊力矩（N.m），0.7×螺栓規(guī)格性能等級(jí)8.810.912.9M12861221451621030030020410590710M22560790950M2471010001200M27104014601750M30141020002400M33191027003250M36246035004200注：μ=0.14是假定預(yù)緊力矩計(jì)算的摩擦系數(shù)，對(duì)于摩擦系數(shù)的其他值，預(yù)緊力矩應(yīng)做相應(yīng)調(diào)整。表B.2每個(gè)螺栓和每個(gè)摩擦面的設(shè)計(jì)預(yù)緊力以及極限設(shè)計(jì)滑移力螺栓規(guī)格應(yīng)力截面積mm2設(shè)計(jì)預(yù)緊力kN極限設(shè)計(jì)滑移力kN性能等級(jí)性能等級(jí)8.810.912.9滑動(dòng)摩擦系數(shù)滑動(dòng)摩擦系數(shù)滑動(dòng)摩擦系數(shù)8.810.912.90.500.400.300.200.500.400.300.200.500.400.300.20M1284.337.853.163.715.112.09.06.021.216.912.78.525.420.315.210.2M14115.051.572.586.920.516.412.38.228.923.117.311.634.727.720.813.9M16157.070.398.9119.028.022.416.811.239.431.623.715.847.337.928.418.9M18192.086.0121.0145.034.327.420.613.748.238.628.919.357.946.334.723.2M20245.0110.0154.0185.043.835.026.317.561.549.236.924.673.959.144.429.5M22303.0136.0191.0229.054.143.332.521.676.160.945.730.491.373.154.836.5M24353.0158.0222.0267.063.150.437.825.288.770.953.235.5106.085.163.842.6M27459.0206.0289.0347.082.065.649.232.8115.092.269.246.1138.0111.083.055.3M30561.0251.0353.0424.0100.080.260.140.1141.0113.084.656.4169.0135.0101.067.6M33694.0311.0437.0525.0124.099.274.449.6174.0139.0105.069.7209.0167.0126.083.7M36817.0366.0515.0618.0146.0117.087.658.4205.0164.0123.082.1246.0197.0148.098.5

（規(guī)范性附錄）

設(shè)計(jì)焊縫應(yīng)力和C.1對(duì)接接頭設(shè)計(jì)焊縫正應(yīng)力與設(shè)計(jì)焊縫剪應(yīng)力按式（C.1）計(jì)算：……（C.1）式中：——作用的法向力（見(jiàn)圖C.1）；——作用的剪力（見(jiàn)圖C.1）；有效焊縫厚度；有效焊縫長(zhǎng)度。圖C.1對(duì)接焊縫有效焊縫厚度的計(jì)算如下：對(duì)于充分熔透焊：=t1或t2中的較小值；熔透注：本標(biāo)準(zhǔn)中不涵蓋單面部分熔透對(duì)接焊。式中：焊縫長(zhǎng)度）；有效焊縫厚度；、板厚。C.2角焊縫設(shè)計(jì)焊縫正應(yīng)力與設(shè)計(jì)焊縫剪應(yīng)力按式（C.2）計(jì)算：…………（C.2）式中：——作用的法向力（見(jiàn)圖C.2）；——作用的剪力（見(jiàn)圖C.2）；有效焊縫厚度（見(jiàn)圖C.2）：；——有效焊縫長(zhǎng)度。圖C.2接頭尺寸有效焊縫厚度限制在≤（或）中的較小值。有效焊縫長(zhǎng)度見(jiàn)C.1。單邊焊縫可以用如圖C.2所示的力進(jìn)行加載。對(duì)于單邊焊縫的和，使用相應(yīng)焊接參數(shù)進(jìn)行類似方法計(jì)算。注：能力驗(yàn)證中，隱含了由和聯(lián)合作用對(duì)平面內(nèi)剪切分量的影響。C.3具有充分或部分熔透的T形接頭設(shè)計(jì)焊縫正應(yīng)力與設(shè)計(jì)焊縫剪應(yīng)力按式（C.3）計(jì)算：……（C.3）式中：——作用的法