《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≤】β0+0.2—5    》   （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2003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》2800《N/：m，m2而后者仅为【7500《N/m？m2 —       】  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【1，0％ 》     【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GB【J 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2003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≥15《0mm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1《5％的规《定“原2003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≥150m—m，。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2：003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fk和强！。度变异？系数δf是采用【国家标准《胶合：。木结构技术规范G】B/T 《50：708-2》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TC【T30？等级的抗弯强—度设计值本标准【修正为27.7N/！mm2？与30N/》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TCT【30现改为TCT4！040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β：0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γ《R除了与变异—系数：δf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δ】f与抗力分项系【数γ：R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～！γR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fk和《强度：变异系数δ》f并按“δf—～γR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 》 《 fd？=fkKQ3/γR！         ！（2） 【 ：  ： ， 式：。中K：Q3：一一荷载持续时【。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！；f：d=fkK》Q3/γ《R ： 》     》     γR抗】。。。力分项系数； 】    【       γ】G永久荷载分项【系数；？ —    《  ：  ：  γQ可》变荷：。载分项系数； 】  》     》    ψc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/G】k）；？ 》  ：         ！d永久荷载真—实，值与：。标，。准值的？比率G/G》。k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=KQ3》KAKPf》     》   （5） 【    】 式中？f构件材料强度随机！变量； ！。。 ，   ？  ：    KQ3【荷载持续时间—影响系数随机变量】；  】    《     KA构】件几何特征不定性影！响系数随《机变量； 》     ！。      KP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（4.3.1！。0）进行调整 【   【  2？  “δf～—γR：基准：曲线”与恒载+【。雪荷载、ρ=—1.0相《。比较γR住》/γR？雪=0.8（平【均）即不安》全-20％若—ρ＞1.0更不【利与恒？载+风荷载》、ρ=？。1.0相比较γR】住/γR风=0.8！3（：平均）即《不安全-1》7％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【Qsk≤0.—34kN/m2【时雪荷载不》起控制作用对于上人！屋面的雪荷载标准】值Q：。。sk：≤1：.4kN/m2时雪！荷载不起控制作用】 》 4.？3.11  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GB【J 5？-88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《/20？0）：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【）RR为广义构件】抗力R的平均值【μR与其标准值R】K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RR】和，δR列于表8 】 ？        】 ，3）RS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、δS【。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》/250 》 ？     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》.16  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！173？（L0/《h，≤50）《；北欧五国和I【SO的？。标准均为17—0（：次要构件为20【0）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 ！4.3.17  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—～1：。0mm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：.2：0  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GB 50—017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 ？