9.2.1 鋁合金結(jié)構(gòu)焊縫連接設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)驗(yàn)算焊縫的強(qiáng)度、臨近焊縫的鋁合金構(gòu)件焊接熱影響區(qū)的強(qiáng)度。焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值宜大于鋁合金構(gòu)件焊接熱影響區(qū)的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。
9.2.2 對(duì)接焊縫的強(qiáng)度計(jì)算應(yīng)符合以下規(guī)定：
1 在對(duì)接接頭和T形接頭中，垂直于軸心拉力或軸心壓力
的對(duì)接焊縫，其強(qiáng)度按下式計(jì)算：
式中 N ——軸心拉力或軸心壓力；
lw——焊縫計(jì)算長(zhǎng)度；采用引弧板時(shí)，計(jì)算長(zhǎng)度為焊縫全長(zhǎng)；未采用引弧板時(shí)，計(jì)算長(zhǎng)度為焊縫全長(zhǎng)減去2倍焊縫計(jì)算厚度；
t ——對(duì)接焊縫計(jì)算厚度；在對(duì)接接頭中為連接件的較小厚度；在T形接頭中為腹板的厚度；
——對(duì)接焊縫的抗拉、抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。
2 在對(duì)接接頭和T形接頭中，平行于軸心拉力或軸心壓力的對(duì)接焊縫，其強(qiáng)度應(yīng)按下式計(jì)算：
式中 
——對(duì)接焊縫的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。
3 在對(duì)接接頭和T形接頭中，承受彎矩和剪力共同作用的對(duì)接焊縫，其正應(yīng)力和剪應(yīng)力應(yīng)分別驗(yàn)算；對(duì)同時(shí)受有較大正應(yīng)力和剪應(yīng)力的位置，還應(yīng)驗(yàn)算折算應(yīng)力，并按下列公式驗(yàn)算：
9.2.3 直角角焊縫的強(qiáng)度計(jì)算應(yīng)符合以下規(guī)定：
1 直角角焊縫的設(shè)計(jì)承載力應(yīng)滿足下列公式：
式中 σN——垂直于焊縫有效截面的正應(yīng)力；
τN——有效截面上垂直焊縫長(zhǎng)度方向的剪應(yīng)力；
τS——有效截面上平行于焊縫長(zhǎng)度方向的剪應(yīng)力；
——角焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。
2 在通過焊縫形心的拉力、壓力或剪力作用下，可采用下列公式驗(yàn)算角焊縫的強(qiáng)度：
正面角焊縫（作用力垂直于焊縫長(zhǎng)度方向）：
側(cè)面角焊縫（作用力平行于焊縫長(zhǎng)度方向）：
式中 σf——按焊縫有效截面計(jì)算，垂直于焊縫長(zhǎng)度方向的應(yīng)力；
τf——按焊縫有效截面計(jì)算，沿焊縫長(zhǎng)度方向的剪應(yīng)力；
he——角焊縫計(jì)算厚度，直角角焊縫等于0.7hf,hf為焊腳尺寸；
lw——角焊縫計(jì)算長(zhǎng)度，對(duì)每條焊縫取其實(shí)際長(zhǎng)度減去2hf；
βf——正面角焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值增大系數(shù)：對(duì)承受靜力荷載的結(jié)構(gòu)，βf＝1.22。
3 在通過焊縫形心的拉力、壓力和剪力的綜合作用下，可采用下式驗(yàn)算角焊縫的強(qiáng)度：
9.2.4 焊接熱影響區(qū)的強(qiáng)度計(jì)算應(yīng)符合以下規(guī)定：
1 對(duì)接焊縫焊接熱影響區(qū)的臨界失效面應(yīng)為焊縫焊趾處平行于焊縫軸線方向沿構(gòu)件厚度的剖切面，角焊縫焊接熱影響區(qū)的臨界失效面應(yīng)為焊縫焊趾處平行于焊縫方向沿構(gòu)件厚度的剖切面及角焊縫的焊腳熔合面（圖9.2.4）。
圖9.2.4 臨界失效面FS
2 焊接熱影響區(qū)的設(shè)計(jì)強(qiáng)度應(yīng)符合下述規(guī)定：
軸心拉力（壓力）垂直于焊接熱影響區(qū)的臨界失效面：
式中 σhaz——作用在臨界失效面，垂直于焊縫長(zhǎng)度方向的正應(yīng)力；
fu,haz——構(gòu)件焊接熱影響區(qū)的抗拉、抗壓和抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；
剪力平行于焊接熱影響區(qū)的臨界失效面：
式中 τhaz——作用在臨界失效面，平行于焊縫長(zhǎng)度方向的剪應(yīng)力；
fv,haz——構(gòu)件焊接熱影響區(qū)的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。
軸心拉力（壓力）和剪力共同作用在焊接熱影響區(qū)的臨界失效面：
條文說明
9.2 焊縫連接
9.2.1 本條規(guī)定了焊縫連接計(jì)算的一般原則。
1 同鋼結(jié)構(gòu)相比，焊接鋁合金結(jié)構(gòu)在熱影響區(qū)內(nèi)材料強(qiáng)度的降低在設(shè)計(jì)中是不容忽視的。鋁合金焊縫連接的破壞，很可能發(fā)生在熱影響區(qū)。因此，在焊縫連接計(jì)算中，必須驗(yàn)算熱影響區(qū)的強(qiáng)度。
2 根據(jù)同濟(jì)大學(xué)完成的鋁合金對(duì)接焊縫連接的試驗(yàn)結(jié)果，當(dāng)焊縫連接的破壞發(fā)生在熱影響區(qū)處，試件破壞前有較大的變形，屬于延性破壞；當(dāng)焊縫連接的破壞發(fā)生在焊縫區(qū)域，試件破壞前的變形較小，屬于脆性破壞。因此，錨合金構(gòu)件與焊縫金屬之間合理的組合宜滿足焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值大于鋁合金構(gòu)件熱影響區(qū)的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。這樣可明顯改善焊接節(jié)點(diǎn)在荷載作用下的變形性能。
9.2.2 本條規(guī)定了對(duì)接焊縫的強(qiáng)度計(jì)算。
1 不采用引弧板時(shí)，焊縫有效長(zhǎng)度為焊縫全長(zhǎng)減去2倍焊縫有效厚度，是考慮到焊縫起、落弧處的缺陷對(duì)強(qiáng)度的影響。
2 折算應(yīng)力強(qiáng)度驗(yàn)算公式(9.2.2-5)參考?xì)W規(guī)和英規(guī)的相關(guān)規(guī)定。
9.2.3 本條規(guī)定了直角角焊縫的強(qiáng)度計(jì)算。
1 角焊縫兩焊腳邊夾角為直角的稱為直角角焊縫，兩焊腳邊夾角為銳角或鈍角的稱為斜角角焊縫。鑒于鋁合金焊接斜角角焊縫試驗(yàn)數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)資料的缺乏，且歐規(guī)、美規(guī)中均未規(guī)定斜角角焊縫。因此，本規(guī)范也暫不列入斜角角焊縫的強(qiáng)度計(jì)算公式。
2 關(guān)于直角角焊縫的計(jì)算，歐規(guī)、英規(guī)的計(jì)算公式實(shí)質(zhì)上同鋼規(guī)一致。以上規(guī)范均認(rèn)為角焊縫的強(qiáng)度非常接近45°焊喉截面（焊縫有效截面）的強(qiáng)度，即在進(jìn)行角焊縫設(shè)計(jì)時(shí)把45°焊喉截面作為設(shè)計(jì)控制截面。在大量試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織推薦的角焊縫抗拉強(qiáng)度公式為 
，式中kw是與金屬材料有關(guān)的值，一般在1.8～3之間變化，fw為焊縫金屬的特征強(qiáng)度。歐規(guī)和英規(guī)均采用kw＝3，這樣略偏于安全并且可同母材金屬的強(qiáng)度理論相一致。在引入抗力分項(xiàng)系數(shù)后，并注意到 
，因此可得規(guī)范式(9.2.3-1)，式中有效截面上的應(yīng)力 
，如圖19所示。
圖19 角焊縫有效截面應(yīng)力分布
3 由式(9.2.3-1)可推導(dǎo)出在特定荷載作片下的角焊縫設(shè)計(jì)公式(9.2.3-2)～式(9.2.3-4)。如圖19所示，令σf為垂直于焊縫長(zhǎng)度方向按焊縫有效截面計(jì)算的應(yīng)力： 
。σf既不是正應(yīng)力也不是剪應(yīng)力，但可分解為： 
。又令τf為沿焊縫長(zhǎng)度方向按焊縫有效截面計(jì)算的剪應(yīng)力，顯然： 
。將上述 
代入公式(9.2.3-1)，可得： 
，即公式(9.2.3-4)。式中βf＝1.22，稱為正面角焊縫強(qiáng)度的增大系數(shù)。
對(duì)正面角焊縫，Ny＝0，只有垂直于焊縫長(zhǎng)度方向的軸心力Nx作用，可得： 
，即公式(9.2.3-2)。
對(duì)側(cè)面角焊縫，Nx＝0，只有平行于焊縫長(zhǎng)度方向的軸心力Ny作用，可得： 
，即公式(9.2.3-3)。
4 關(guān)于直角角焊縫的計(jì)算厚度he，歐規(guī)和英規(guī)中均規(guī)定若整條焊縫能保證具有統(tǒng)一、確定的熔深時(shí)，深熔角焊縫的計(jì)算厚度可以加上熔深。在焊接質(zhì)量較高的自動(dòng)焊中，熔深較大，考慮熔深將計(jì)算厚度增大，無疑會(huì)帶來較大的經(jīng)濟(jì)效益。鋼規(guī)中對(duì)直角角焊縫不考慮熔深的作用，計(jì)算偏于保守。但由于國(guó)內(nèi)鋁合金結(jié)構(gòu)的焊接經(jīng)驗(yàn)尚少，故本次規(guī)范制定暫不考慮熔深對(duì)焊縫計(jì)算的有利影響。
5 鋼規(guī)中允許采用部分焊透的對(duì)接焊縫和T形對(duì)接與角接組合焊縫，并按直角角焊縫的公式計(jì)算。而歐規(guī)中明確規(guī)定，鋁合金受力構(gòu)件的連接應(yīng)采用完全焊透的對(duì)接焊縫，部分焊透的對(duì)接焊縫僅能用于次要的受力構(gòu)件或非受力構(gòu)件中。由于對(duì)部分焊透的對(duì)接焊縫和T形對(duì)接與角接組合焊縫在鋁合金結(jié)構(gòu)中尚缺乏足夠的試驗(yàn)研究。因此，本規(guī)范暫不考慮這兩類焊縫形式。
9.2.4 構(gòu)件在臨近焊縫的焊接熱影響區(qū)發(fā)生強(qiáng)度弱化現(xiàn)象，因此需對(duì)該處的強(qiáng)度進(jìn)行驗(yàn)算。計(jì)算公式參考?xì)W規(guī)相關(guān)條款。
鋼結(jié)構(gòu)防火涂料 GB149
