英国标准BS 8118-2.docx
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英国标准
BS8118-2:
1991
铝的结构应用
第二部分：
材料、工艺和防护规范
目录
前言 3
第一节通则 4
1.1范围 4
第二节材料 5
2.1轧制材料 5
2.2浇铸 5
2.3螺栓、螺母、垫圈和铆钉 5
2.4铆接消耗品 6
第三节工艺 7
3.1总贝U 7
3.2存放和运输 7
3.3制作、施工及组装公差 7
3.4划线 7
3.5切割 8
3.6钻孔、冲孔和扩孔 8
3.7折弯和成形 8
3.8螺栓铆接和铆接 8
3.9铆接 11
3.10结构性铆接 16
3.11检验和安全 16
第四节防护 17
4.1总则 17
4.2喷漆 17
4.3金属与金铆接触表面和螺栓、铆钉铆接节点的防护 18
4.4高强度摩擦锁紧螺栓铆接节点 19
4.5插销铆接节点 20
4.6铆接节点 20
4.7铆接节点 20
4.8铝和非金属材料之间铆接触 20
附件 21
附件A公差 21
A.1制作公差 21
A.2施工公差 27
附件B铆接节点的方法、范围和铆接受水平 29
刖s
BS8118的本部分在土木工程与建筑结构标准政策委员会指导下准备。
BS8118由涵盖铝结构的设计和试验的技术规程（第一部分）和材料、制作和防护规范（第二部分）组成。
第二部分规定了对铝及铝合金构造和结构（第一部分）的材料、工艺、和防护的要求。
虽然BS8118是CP118的修订版本，但其写作遵循了不同的设计体系。
正因如此，CP118将不会立即退出使用，因此可以容许设计过程有一个重叠期。
封面内页给出了参加技术委员会的工作的组织的完全列表。
符合英国标准本身并不免除法律责任。
第一节通则
1.1范围
BS8118的本部分规定了对铝及铝合金构造和结构的材料、工艺、和防护的要求。
本部分的要求适用于铝及铝合金构造的制作、防护、组装和施工，但是承担设计的工程师需要知道影响设计的项目。
制作公差、施工公差和组装公差的指引在附录A中给出，有关铆接检验验收水平则在附录B中给出。
任何对图纸的参照应视为盖图纸由设计师准备或核准。
注：
本标准参照的出版物在附录B之后列出。
第二节材料
2.1轧制材料
2.1.1除非由设计师另作规定，轧制材料应符合BS1470至BS1475和BS4300：
第一部分，12、14、15款。
2.1.2当铝合金用于符合2.1.1的场合，或设计师规定射中替代合金时，表2.1列出的性能应进行试验，以使设计师满意，必要时采用专家的建议。
表2.1结构铝性能要求
性能要求
规定
0.2%弹性极限应力
0.2%弹性极限应力
最小拉伸强度
最小拉伸强度
延展性
在规定度量长度上的延伸率
耐用性
耐用性等级
铆接性
铆接性
焊缝强度
热影响区的折减因子
密度
密度
膨胀
线膨胀系数
2.1.3标准结构剖面应符合BS1161o
2.1.4其他结构剖面应符合2.1.1给出的相关的英国标准，并且符合设计师规定的尺寸要求。
2.2浇铸
浇铸应符合BS1400o尺寸要求、检验和质量控制应按设计师的规定。
2.3螺栓、螺母、垫圈和铆钉
2.3.1材料
螺栓、螺母、垫圈和铆钉的材料应按设计师的规定。
铆钉应按设计师规定的工艺制作。
2.3.2制作
除非设计师另作规定，螺栓、螺母、垫圈和铆钉的制作应符合相关的英国标准。
2.3.3高强度摩擦锁紧螺栓、螺母和垫圈
除非设计师另作规定，高强度摩擦锁紧（HSFG）螺栓、螺母和垫圈应符合BS4395：
第一部分或BS6105o
2.4铆接消耗品
2.4.1铆接用焊丝
铆接用填料金属应符合BS2901：
第四部分。
2.4.2气体保护
氩保护气体，氦和氩/氦混合应至少为99.5%（体积）纯度。
第三节工艺
3.1总则
铝的制作与组装操作应和钢的类似，但是受到结构和组件的较小的质量的影响，受到构件的更大的柔性的影响，受到因温度变化而引起的较大尺寸变化的影响，以及受到铝易于加工的影响。
在施工期间，结构应牢固螺栓铆接或紧固。
必要时应使用临时支架，以保证在所有施工荷载及施工条件下的稳定性，包括施工设备及其操作。
注可以从BS5531寻求指引。
3.2存放和运输
铝应存放在干燥的地方，离开地面。
应避铆接触其他金属和诸如水泥和废弃木材之类的材料。
注这是要避免可能由于肉眼不可见的污染或印记所引起的表面腐蚀。
卷材和板材尤其容易受到影响。
应关注建筑用材料，尤其是阳极氧化的材料；当存在损坏的危险时，应使用可剥离胶带、石蜡或涂漆对表面进行防护。
卷材和板材应堆垛，可能的话使用货架，以避免变形。
陆路运输和空运的铝应进行包装以避免机械损坏、磨损铆接触能引起表面腐蚀和污染的化学品。
海运的铝应进行防潮包装外加适当的板条箱以防止防潮纸的损坏。
3.3制作、施工及组装公差
制作、现场安装和结构及部件的组装的公差（见附录A的指引）应按设计师的规定。
3.4划线
划线技术，包括使用精细划线，类似于钢结构。
精细划线不应用于薄材料的严重应力区，在其后要进行铆接的区域，不应使用油漆、粉笔、石墨或其他可能会污染的标记材料。
当温度变化很大时，在测量、划线、和组装时要注意铝的相当高的膨胀系数的影响。
3.5切割
应采用机械、剪切或弧切进行切割。
带锯和圆锯的锯齿形状和节距咬适合于被切割材料的厚度。
切割边缘应光滑，没有毛边、变形或其他不规则形状。
应小心避免使用被其他金属污染的工具，尤其是铜或黄铜。
剪切一般应限于厚度为6.4mm或以下的材料。
弧切应按试验表明的工艺进行，使设计师满意，对材料应没有有害的影响。
不应使用火焰切割。
如果准备用作强度构件的铆接边缘，则剪切或弧切边缘应随后进行机械加工或挫光滑。
对于7***系列合金，剪切边缘应进行回头机械加工，以消除残余应力区。
3.6钻孔、冲孔和扩孔
孔应通过钻孔或钻孔和扩孔或冲孔（2***和7***系列合金除外）来制成。
应允许对所有合金进行尺寸不足的冲孔，前提是所有毛边、边缘缺陷、局部变形、以及2***和7***系列合金的残余应力区通过随后的扩孔加以消除。
螺栓和铆钉孔应为表3.1规定的尺寸，除非设计师另作规定。
在设计师要求某些构件上的螺栓和铆钉孔要和零件组装并紧密夹持在一起后配钻的场合，随后应把零件分开清除毛边。
沉孔深度不应超过沉孔部分厚度减去4mm,除非设计师另作规定。
沉孔深度无论如何都不应超过沉孔部分厚度减去Immo
3.7折弯和成形
在要求折弯或成形的场合，制作者应考虑生产厂商推荐的折弯半径、适合于操作的合金及回火以及任何随后要求的热处理。
当对构件的可成形性存在疑问时，应在开始制作之前进行试验求得设计师的核准O
热处理和热成形只应在称职的冶金专家指导和监督下进行。
7***系列合金在完全热处理条件下不应折弯或冷成形，也不应进行铆接变形的校正，因为存在应力腐蚀开裂的危险。
任何因成形而开列或断裂的部件都应被拒绝。
3.8螺栓铆接和铆接
3.8.1螺栓铆接
无论螺栓无螺纹部分的全部区域还是无螺纹部分的全部承载区域的确定，螺栓的螺纹部分不应延伸到铆接零件的厚度以内。
再则，螺栓的长度应使得在拧紧后螺母以上至少有一圈螺纹，而在螺母和螺栓无螺纹部分之间至少有一圈以上的螺纹。
表3.1用于螺栓、铆钉和特殊紧固件的孔的间隙
类型
材料
直径
直径上间隙
紧配合螺栓
-
mm
任意
mm
≤0.131）
非紧配合螺栓
-
<13
≥13
≤041）
≤0.81）
实心铆铆钉
铝
<13
≥13
≤0.4
≤0.8
钢或防腐钢
<13
≥13
≤0.8
≤1.6
HSFG螺栓（全部最多三片，或多于三片的外部两片）
钢或防腐钢
<24
≥24
≥2
≥3
HSFG螺栓（三片以上，内片）
钢或防腐钢
任意
≤3
特殊铆钉和紧固件
按生产厂商的推荐
1）从实际的螺栓和孔的直径测量；间隙不应随螺栓上的不规则或多余镀锌层而增加。
对于金属喷涂零件，喷涂前的间隙可以按任凭设计师处理，增加0.13mm,深孔和不均匀喷涂除外。
在所有螺帽和螺母下面都要提供垫圈。
配合钢螺栓应使用镀锌钢垫圈。
配合防腐钢螺栓应使用纯铝垫圈，或和螺栓或构件相同材质的垫圈。
螺母应完全但不过度地拧紧。
必要时要使用锁紧装置。
铝螺栓的螺纹应在组装前润滑，特别是当节点要随后拆除时。
注对于阳极氧化螺栓，推荐使用羊毛脂密封。
当为活动铆接提供槽型孔时，节点应可以自由移动。
3.8.2摩擦锁紧螺栓铆接
3.8.2.铆接触表面
对于铝构件之间的节点，在组装的时候铆接触表面应清洁、没有毛刺和阻碍零件可靠就位的缺陷、并且没有可能干扰零件之间生成磨擦的物质。
当铝表面要进行喷砂处理时，使用符合BS2451的G39氧化铝粗砂,因此可以不经试验就假定滑动摩擦系数为"=0.3,喷砂处理应足以给出肉眼可见均匀地覆盖整个表面。
注1当要求保证符合试验结果的一致的摩擦性能时，要求通过使用试验带的方式，对过程进行仔细的质量控制。
粗砂质量应得到控制，特别是当粗砂重复使用时。
注2对于铝.钢节点，应优先通过磨粗钢的表面增加界面的摩擦值。
3.8.2.2构件上的孔
构件上的孔应符合BS4604：
第一部分：
1970的3.3款和表6。
3.8.23最小片厚度
最小片厚度应依照BS4604：
第一部分：
1970的3.4款。
3.8.2.4组装
当使用符合BS4395：
第一部分的螺栓时，组装应符合BS4604：
第一部分：
1970的4.1、4.2和4.3款。
当使用其它螺栓时，获得要求的螺栓体张力的过程要征得设计师的同意。
如果节点被拆除，则不能再次组装，除非对界面重新进行表面处理。
3.8.2.5检验
摩擦锁紧螺栓节点的检验应依照BS4604：
第一部分：
1970的5.1款。
3.83铆接
在铆接之前和铆接过程中，铆接节点应紧贴在一起。
铆钉应完全充满孔，包括任何沉孔。
铆钉头应与铆钉体对中，并与被铆铆接表面紧铆接触。
铆钉头应依照BS1473o
当成组的钢铆钉进行热铆接时，应通过交错铆接或临时停止铆接，避免铝零件的过热。
在使用热铆接的场合，防护漆或化合物应从实际铆铆接孔清除，以避免因铆钉发热而炭化。
管状或其他特殊铆铆钉应冷成形，使用工具和铆钉供应商推荐的程序。
松动或有缺陷的铆钉应拆除，倾向于拔掉铆钉头，并冲出铆钉体。
然后应铆铆接新的铆钉。
3.9铆接
3.9.1通则
焊弧不应透过工件除准备好熔焊的表面以外的其它部分。
适当的话应使用流入和溢出板。
应尽可能避免现场工作。
只有在模拟车间条件进行完全防护的场合才能进行现场工作。
没有设计师的书面同意，不允许进行图纸规定以外的铆接。
不应包括临时铆接附件，除非得到设计师的同意。
尺寸应容纳铆接收缩效应。
铆接次序及热输入应加以平衡，以避免翘曲和变形。
在使用永久性背衬的场合，背衬杆材料应和铆接构件相容。
3.9.2材料
填焊丝的选择应符合BS3019：
第一部分或BS3571：
第一部分，适当考虑节点的特殊要求，或应由设计师另作规定。
填焊条和丝应存放在干燥、清洁的地方，以保持光滑、明亮和无表面腐蚀。
3.9.3工艺
强度构件应采用惰性气体保护钙极焊（TIG）或惰性气体保护金属焊（MIG）工艺，包括脉冲弧焊（MIG）,分别依照BS3019：
第一部分和BS3571：
第一部分，考虑特殊程序要求（见395）。
非强度构件应采用MIG铆接工艺铆接，或者，在适合的场合，采用阻抗焊，熔焊或电焊。
气焊只能用于1***和3***系列合金。
3.9.4铆接对中与配合以及定位焊的节点表面准备
要铆接的轻度氧化表面应光滑并在铆接
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