4.3【  强？度设：计，。指标和变形》值 — 4.3—.1  本条为【。强制性条文本标【。准和原规范一样只】保留荷？载分项系数而—将抗力分《项系数？隐含在强度设计【值内因此《本章所给出的—木，。材强度设计值—应等于木《材的强度标准—。值除以？。抗力：分项系数但对—不同树种的木—材尚需按本标准所划！分，的，强度等级《。并参照？长期工程《实践经验进行合理的！归类故实际》给出的木材强度【设计值是经》过调整后的与直接】按上述方法》算，得的数值略有不同】现将：本标准在木材分级及！其设计指标的确定】上，所作的考虑扼要介】绍，如下 】    《1  木材的—强度设计值 —   【  主要考虑下列】几点 《      ！  ： 1）原规范—的考虑是《应，使归入？每一强度等级的树】种木材其各项受力】性质的可靠指标【β等于或接近于本标！准采用的目》。标可靠性指标β0所！谓“接近”含义是】指该树种木材的可】靠性指标β应满足】下列界限值的—要，。求 ？ β0-0】.25≤β≤β【0+0.《25：。       【（1） 》。    【    《 统一标准取消了】不超过？±0.25》的规定取β≥β0 ！     ！   ？ ，2，）对自然缺陷较【多的：树种：木材如落叶松、云南！松和马尾松》等不能单纯按其可靠！性指：标，进行分级需根据主要！使用地？区的意见进行调整以！使其设计指》。标的取值《与工程实践经—验相符 《  — ，      3【）对同？一树种？有多个产《地试验数据的情况】其设计指标的确【。定系：采，用加：权平均值《。作为该树种的代表】值其“权”》数按每个产地—的木材蓄积》量确定 《    】。 根据上述原则确】定的：强度设计《值可在材料总用量基！本不变的前提下使木！构件可靠指标的一】致性：得，到显：著改善 《 ？     2【 ， 木材？的弹性模量 【  》   “原200】3版规范”通过【调查：研究曾？总结了下《列情况 】  ：       1】。）178种国—产木材的试验数据表！明木材的《E值不？仅与树种有关而且】差异之大不》容忽视以东北落叶松！与杨木为例前者【高达1？2800N/m【m2而后者仅为75！00：N/mm《2 《    —     2—）英、美、澳—、北欧等国的设计】规范对于木材的【E值均按不同树【种分别给《出 ？   — ，。     3）我】国南方地区从长期】使，用原木檩条》的观察中发现—。其实际挠度比方木和！半圆木为小原—建筑工程部建筑科】学研究？院的试验数据和湖】南省建筑设计院【的实测结果证实【了这一？观察结果初步分析认！为是由于《原木的纤维基本完整！在相同的受力条【件下其变形较—小的缘故 】  ？    《   ？4）原建筑工—程部建筑科学—研究院对10根木】。梁在荷载《作，用下其木材》含水：率由：饱和变？至气干？状态所作的挠度实测！表明湿材构件—因其初始含水率【高、：弹性模量低而增【大的变形部分在【木材干燥后不能得到！恢复因此在确—定使用湿材》。作构件的弹性模【量时应考虑含水率的！影响才能保证木构】件在使用中》的正常工作这一结】论已：为四川、云》南、新疆等地—。的调：查数据所证实 【 《    《 根据以上》情况对弹性模量的取！值仍按原规范作了】。如下规定《 《  ？ ，      —1）区别《树种确定《其设计值《； ：  —       【。2）原木的弹性模】量允许比方木提高】15％； 【       ！  ：3）考虑到湿材的】变形较大其弹性【模量宜比正常取值降！低10％《 —    本次修订】。时结合木结》构可：。靠度课题的调—研工作重《新考：核了：上述：规定认为是符合实际！的因此予以保留【但对木材《弹，性，模量的基本取值则根！据，受弯木构件》在正常？。使用极限状态—设计条件下》可靠度的校准结【果作了一些调—整，表4.3《.1-1中的弹性模！量设计值就》是根：据调整结果给—出的：   】  3  》木材横纹承压设计】指标fc90— ：  》   木《结构设？计规范GBJ 5】-73版规范修订组！。根据各地《反映按我《国，早，期规范？设计的垫木》和垫板的尺寸偏【小往：往在使用中出现【变形：过大的迹象》为此原规《。范修：订组曾？在四川、福建、湖南！。、广东、新疆—、云南等地进—行过调查实测其结果！基本上可以归纳为两！种情况一是》。。因设：计不合理所造—成的；二是》因使用湿材变形增大！所导致的《为了验证后一种【情，况原西南建》筑，科学研究院》曾，以云：南松和冷杉》做了6组试验其结果！。表明湿材《的横纹承压变形不】仅较大而且不能随着！木材的干燥和强度的！。提高：。而得到恢复 【 ？     基于以上！结论对前一》种情况？采取了给出合理【的计：算公式予以解决见本！。标准式(7.1.】8)；对《。后一种情况根据试验！结果和四川、内【。蒙古、云南等地【的设计经验取用一】。。。个降：低系数(《0，。.9)以《考，虑湿材对构件—变形：。。的影响 —。     【4，  增加了进口材】的树：。种和设计指标 】 《    《目前我？国结：构用木材《主要依？靠进口按照进口木】材在工程《上应用的相关规定并！由原2？003？版，。规范修订组根据新】的资料按我国分级原！则进：行了局部调整本次】修订时？增加：了日本木材树种和】设，计指：。。标以及进口北美地】。区，目测分？级方木？的强度指标 】 4.3.2】  有关本条的规】定说明以下几—。点 》     —1  由于本—。标准已考虑了干燥缺！陷对木材强度的【影，响因而本标准表4.！3，.1-？3所给出的设计指】标除横纹承压强度设！计值和弹性模量需按！木构件制作时的【。含水率予《以区：别对待外其》。他，各项指标对气—干材：和湿材？同样适？用而不？必另乘其《他，折减系数《但，应，指出的是《本标准作出》这一规定《。还有一？个基本？假设即湿材做—的构件能在结构未】受到全？部设计荷《载作用之前就—已达：。到气干状态对于【这，一假设只要设计能满！足，结构的？通风要？求是不难实现的 】 》  ：  2  对于截】面短边尺《寸b≥？150？mm：方木的？受弯以及直接使【用原木的受》弯和顺纹受》压曾根据有关地【区的实践经验和【当时设计指标取值的！基准作出了其容许】应力：可提高15》％的规定“原20】03版规《范”修订时对强【度设计值的取值改】以目标可《靠指：标为依据其》基准也作了》相应的变《动，根据重新核》算，结果b？≥15？0mm的方木以提】高，10％？较恰当 》 ： 4.3.3【  考虑到目前的计！算技术和计算—机（计算器）设备的！。应用：取，消了原条文中的【木材斜纹承压强度】设计值手工查值图 ！ 《 ，4.3.4  本条！为强制性条文本次修！订时根？据中：国林业科学研究木】材工业研究》。所，提供的数据文件“国！产杉：木与落叶松规格材强！度性质”为依据首次！确定：了国产规格材强【度，设计值？国产：目测分级规格材【强度设计值》是采用按《可靠度分《析结果进行确—定本次主要》对国产杉木、—兴安：岭落叶松规》格材的强度设计【指标进行了》确定：按可靠度《分析的具体方法【可见本标准》第4.3.7条说明！。 —  ：  对于国产树种的！机，械分级规格材强度设！计指标本次》修订时？缺少相？关实：测数据因《此仍然保留2003！版规范的相关—规定 【 4.？。3.6  本条为】强制性条文》本，规定仅适《用于层板组合不低于！4层的胶合木— ？ ？    这次修【订时对胶合木构件的！强度设？计值也按可靠度分】析结果进《行了确定胶合木的强！度标准值f》k和强度《变异系数《。δ，。f是采用国家标准胶！合木结？。构技术规范GB【/T 50708-！2，。012？。（以下简称胶—规）的相关规—定由于本标准按可】靠度分？析结果确《定的胶合《木各等级强度设计】值与胶规有所—。不同因此强度等级用！弯曲强？度设：计值表示就产生了】不，协，调如胶规中同—等组合TCT3【0等级的抗弯强度】设计值本《标准修正为27【。.7N/《mm2与30—N/mm2》不符：合，虑到今后《胶合木的《发展需？要本标准《将胶合木各强度【等级符号修改—为按抗弯强度标准值！表示如？胶，规中同？等组合TC》T30现《改为TCT4040！为该等级《的抗弯强度标—准值40N/mm】2 ？。 4.3.】7  根据现行【。统，一标准的规定对进口！。木材：的强度？设计值按可靠—度分析结果重—。新进：行了修订 ！  ： ，  1？  可靠度分析原则！及方法？ ：   — ， 根据统一标准【规定的？一般工业与》。民用建筑的木结构】安，全等：级为二级其结构构件！承载力极限状态的可！。靠，。度指标β0》值不应低于3—.2（延《。性破坏？受弯和受压》）或3？.7：（脆性破《。坏受：拉）：在规定的目标可靠度！β0条？件下：抗力分？项系数γR除—了与变异系》数δ：f有关外还》与荷载组合的种【类及其荷载比率ρ】（，活载/恒《载）有关因》。此，在可靠度分析时对】。荷载组合《及荷载比率采—用平均或加权—平均的方法是不能】满，足可靠度《要求的因为这—样总有部分荷—载组：合或荷载比率—的情况下构件的实】际可靠度将低于目标！可靠度？β0编制组结—合本次可靠度—。分析：结，果多次研《究确定了进口木材强！度设计值可靠度分】析方：法和设计《值计算方法并按下】列原则进行 — ？     —    1》。）根据可《靠度：分析结果《确定材料《强度：。的变异？系数δf与抗—力分项系《数γR之间的基【准关系曲线“δf～！γR基准曲线—”适用于所有—结构木？材强度设计值的确】定 《    —   ？ ， 2）“《δf～γ《R基：准曲线”根据可靠度！计算分析得到—（图2）该曲线是以！“，恒，载+：住宅类楼面荷载【”组：合中荷载比率（活】/恒）ρ=1.【。5的曲线为基—准线并用于确定木】材的强度《设计值指《标对于按此》基，准曲线计算时—不满足？可靠度？要求的其他工况和】荷载比？率采用强度》调整系？数，进行调整以保证满足！可靠度的要求— 《。        ！ 3）根《。据木材出口》国，提供其？出口的木材强度【标准值f《。k和强度变异系数δ！。f并按“δf～γ】R，基准曲线”确定该种！进，口木材的抗》。力分项系数》γR ？。。 ，  》。。    《   4）》进，口木材的强》。度，设计值fd按—下式计？算确：定并由本标准主编】单位对？计算结果作最终核定！。 —f，d=fkKQ—。3，/γR   —  ：    《（2） 【   《  式？中KQ3一一荷载】持，续时间对《木材：强度的影《响系数取0.72 ！ 【     2！  功能函数和基本！参数 》     【可靠度分析中采【用一阶二次》矩的方法编程计算功！。能函数和计算统【计参数的《确定如下 》    】。     1）功】能函数  》       ！ ！  ：  式？。。中R构件抗力随机变！量； 】      —    fk强【度，标准值5％分位【值；fd=fk【KQ3/γR 】    【    《   γR抗力分项！系数；？ ， ？        ！   γG》永久荷载分项系数】； ？。 ，。      】     γQ可】变荷载分项系数； ！    】   ？    ψ》c荷：载，组合系数《；   ！。        】载持续时间影—响系数均值取0.7！2，；   ！。      —  ρ可变荷载标】准，值，。。与永久荷载》标准值的比》率（Qk/Gk）；！ 《    》    《。   d永久荷载真！实值：与标准值的比率G/！Gk随机变量； ！。      ！     q—可变荷载真实值与标！准值的比率Q/【Qk：随机变量《  【  ： 构件抗《力R按下式计算 】 《 R=K《Q3KA《KPf     】   （5》）  】   式中f—构件：材料强度随机变量；！    ！       K】Q3荷载持续时【间影响？系数：随机变量《；，  【      —   K《。A构件几何特征【不定性影响系数随机！变量； 【        ！ ，  ：K，P计算模式误差影响！系数随机变》量 —    《     2）【可靠度分析》计算参数 【 ，   《。      ①【 荷载统计参数按】表5：确定：。 ！。 ， ，   ？      —② 构？件，抗力统计参数假【。设构件的抗力和材】料强度均《服，从对数正态》分布构件抗力影【响参数按《表6确定 — ？ 【       【 ③ 可变荷—载与：恒荷载的比》。值ρ：考虑到我国现—代，木结构建筑的应用范！。。围较广因此本次【可靠：度分析时P=Qk】/Gk的取值为【0、0.2、0.3！、0.5、1—.0、1.5、【。2.0、3.0、】4.0 《 》    《    ④ 荷载组！合根据？木结构建筑的适用范！围，考虑按单一恒—载、恒载+办—公楼面荷载组合【、恒载+住宅—楼，面荷载组合》、恒载+《雪荷载组《合、恒？载+风荷载组合【等进行可《。靠度分析 ！     3 【 本标准进》口木材？。力学性能的确定【 ？   》  对于进口—木材的？强度标准值》。fk和强度变—异系数δf的—具体数据《是由：木，材出：口国或？地区：提，交，。给本标准编》制组：同时提交《了相关的背景资料提！交的：数据是木材出口【国或地？区根据？各自：的实：验数据考虑到实【。验，方法和实验条件等不！同对：强度标？准值：。和变异？系数的影《响经：。过适当微调后—确定的 ！    4》 ， ，国产：。木材力？学性：能的确定 ！     在本次】修订中根据中国【。林，业科学研究院—木材工业研究所提】。供的规格材足尺试】验的：。测试数？据按可靠度分析结】果确定了国产杉木、！兴安岭落叶》松规格？材的强？度设计指标首次增加！了国产规格材的设计！。指标：能够积极推进国【产规格材或锯—材在木结构工程【建设中的《应用 》 4《.3.？1，0  在对进—。口木：材强度设计值按可】靠度分析时最终采用！的“δf～γR【基准：曲线”是《恒载+住宅楼面荷载！组，合下ρ=1.5【为基本条《件在这种情况下存在！以下情况 》 ， ，     【1  对于恒载+】。住宅楼面荷载、恒载！+办公楼面荷载ρ】＜1.0时均偏【于不安？全，需要对？。强，度，设计值按公式（4.！3.10）》进行调整 》 ， 《    2  “δ！f，～γ：R基准曲线”与【恒载+雪《荷载、ρ=1.0相！比，较γ：R住/γR雪=0】.8（平《均）即不安全-2】0，％若ρ＞1.—0更不？利与：恒载+风荷》载、ρ=1.—0相比较γR—住/γR风=0【.83（《平均）即《不安全？-17％而ρ＞1】.0时更不利因【此，为了简化恒》载与风或雪荷载组】合（当有多种—可，变荷载与《恒荷载？组合情况风》荷载或雪荷载—。作SQ1k）时强度！设计值？降低17％即风荷载！或雪荷载《起控制？作用时强度设计值应！乘以0.83的调整！系数由于风荷载【为短期荷载作用这时！强度设？计值可以《适当提高10％；因！此最终风荷载—起控制作用时强【度设计值调整系数为！0.83×1—.10？ =0.91 】     】屋面活荷载（—或其他活荷载）与雪！荷载的作用效—应比值？应按下列《方法判断 —      ！。   1）》荷，载比率？ρ，＜1.？0时当（Q》k为活荷载标—准值；？Qsk为雪荷载标】准值；Gk》为，恒荷载？标准值）则雪荷【载不起控制》作用否则应按雪【荷载作用《情况进行计》算 ？ ，      】 ，  2）荷载—比率ρ≥1》.，0时当则《雪荷载不起控—制作用否则按雪荷载！。作用：。情况进行计》算 【    《一般情况下对于不】上人屋？面的雪荷载》标准值Qs》k≤：0，.34k《。N/m？2，。时，雪荷载不起》。控，制作：用对：于上人屋面的雪荷】载，标准值Qs》。k≤1.4kN/m！2时雪荷载不起控】制作用 — ： 4.3.1—1  由于在—实际使用中不—断有新型的木—。质结构材或结构构】。件被研制《或生产为了推广应用！这些新材料、新构件！特，对，其强度值确定方法】作出了？规，定本条规定主要【是针对专业加工企】业经过标准化、【规模化生产》的新材料《。或新构件在保证安全！可靠的情况》下使其定型合格【一批就可在工程【。中，应用一批《并可：随着试？验数据不断累积使新！材料、新构》件的各种力学性能不！断完：善 》 4.《3.15  在【木屋盖结《构中木？檩条：。挠度偏大一直—是使用单位》经，。常，反映的？问题之一早》期的研究多认为是我！国规范对木材弹性】模量：设计：取值不？合，理，所致为此在实—。测和试验基础上对】木材弹性模量设计】。值作了较全面—的修订以前修—订时：借助于概率》法对GBJ 5-8！8按正常使》用，极限状态设计—的可靠指标进行【校准校准是在—下列工作基础上进行！的 《 ？  ：  1？  用？广义的结《构构件抗《力R和综合荷载【效应S这两个—相互独立的综—合随机变量对—影响正常《使用极限《状，态的各变量进—行归：纳 【 ，   2  假定R！、S均服《从对数正态分布 】 》  ：  校准采用—了下列简《化公式 《 ！ ，    《     1）K为！正常使用极限状【态下构件的安全系】数“：原1988版规范】”规定的允许挠【度值（如檩条为L】。/200）实际【上是设计时的容许】值并：非正常使用极—限，状态：的极限？。值，调查表明当L＞【3.3m《的檩：条、搁？栅和吊？顶梁其挠《度达L/150时】（对：。L＜3.3m的檩】条，为L/120—时）便不能正常使用！故可将L/150】视为挠度《极限：值而L？/150和L—/200之差即为正！常使用极限状态的】安，全裕度或可》认为挠？度极限值与挠度限】值，之比为正常使用极限！状态下？的安全系数各种【受弯构件的β值见】表7 【 ：     ！    2》）R：R为广义构件抗【力R的平均》值μR与其标准值】。RK之比即》RR：=μR/RK,δR！。为R的变异系数【    ！ 弹性模量的标【准值虽是《用小试件弹性模量】值为代表但实际上构！件弹性模量与小【试件弹性《模量有下列不同小】试件弹性模量—以短期荷《载作：用下、高跨比较大的！、无：。疵清材小《试件：进行试？验，得，来的而构《件则：承受长期荷》载、：。高跨比较小且—含，有木材天然缺陷以及！由于施？工制：。作的误差其截—面惯矩也有较大的】变，异这些因素均使【构件广义《抗，力不同于用小—试，件弹性？模量确定的标准抗力！通过试验《研究和大量调查计算！所确定的各种—受弯构件《的R：R和δ？R列于表8》 《   《      3）】R，。S为综合荷载效应】S的平均值》μS与其《标准值？SK之比即》RS=？μS：/SK,δS为【S的变异系数根【。据表4.3》.15的数》据和不同的恒、【活荷载比《值算得的RS、δ】S见表8《 》   ？  从表8》的校：准结果可知 【 ，。 ？        】1）跨度L≤3【.3m的檩条和【搁栅的？可靠指标符合—统一标准《的要求 】    《     2）吊】顶梁的可靠》指标较高这也是合适！的因为吊顶》梁是：。以恒荷载为主—的构件？应有较高的可靠指】标 — ，   ？   ？ ， 3）跨度L＞【3.3m的檩条的】可靠指标《。显著偏低究其原因】主，要是：相应的挠度容许值定！得偏大？  【   显而》易，见对于檩《条挠度偏大的问【题以采取局》部修订受弯构 】。 ？ ，件，控制值的办法—解，决最为合理》、有：效，因此将檩《条挠度限值的—规定：分为两？档，一档（L≤3.3m！）为L/200【；另一档（L＞3.！3m）为L/2【50  ！   根据挠度限值！计算得到跨度L＞】3.3m的》檩条的可靠》指标β=1.5【5，较好地满足了统一标！准的：要求：。 ，  —   墙骨柱的挠】度限值规定是防【止墙骨柱按两端铰接！的受压构件》、压弯构件计算时】弯，曲变：形过大对《覆面材料产》生不利？的影：响 4.！3.1？6  受《。压构件长细》比，限值的规定主要【是为了从构造上采】取措：施以避免单纯依【靠计算取值过大而】造成刚度不足—。对于这个《限值在这几年发【布的国外《。标准中一般规定【都比较宽例如美国标！准为1？7，。3（L0/h≤5】0）；北欧五国和】ISO的《标准均？为170（》次，要构件为2》00）由于我—国尚：缺乏这方《面的实践经验—有待今后做》工作后再考》虑， ：。 ？。 4.3《.1：7  我国20世】纪50年代的规范】。曾，参照苏联的规定将原！。。木直径变化率—取为：每米10mm但【由于没有明》确标注原木直径时以！。大头还是小头为准以！致在执行《中出现过一些—争议以前修》订，规范通过调》查实测了解》到我：国常用树种的—原木其直《径变化？率大致在每米9mm！～10m《m之间且习惯上多】以小头为准》来标：注原木的直径因此在！明确以？小头为准的同时规】定了原木直径变化】率可按每米9mm采！用，。这样确定的设计截】面的直？径一般偏《于安全 》。 4.3.】19  《当锯材和规》格材采用加压防腐】处理时其强度—设计值一般》不会改变如果—采用刻痕的方—法进行加压防—腐处理由《于，构件截面受》到损伤因此构件的】强度有一定的降低本！条的：强度降？低系数值参照—美国：相关标准《确，定 》   《  ：当采用？加压防腐处理的【锯，材，和规格材设计木【结构建筑《时木构件强度验算】和连：接设计应符合本【。标准第5《章和第？6，章的相关规定 ！ 4《.3：.20  有关木结！构中：的钢材部分应按现】行国家标准》钢结构设《计，标准G？B 50017的规！定采用只有遇到特殊！问题时才由本标准作！出补充规定 — ，