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5 — 构:件计算 》 《。 《5,.1 ? 轴心受拉和轴【。心受压构件 ! 5》.1.1  考虑到!受拉:构件在设计》时总是验算有螺孔】或齿槽的部位故将】考,。虑孔槽应力集中【。影,响的应力集中系【数直接包含在—木材抗拉强度设【计值的数值内—这样不但方便也【不至于漏乘 】     计】算受拉构件的净截面!面积A?n时考?虑有缺孔木》材,受,拉,时有:“迂回”《破,坏,的特征(图》。3,。。。)故规定应将分布在!150m《m长度上的》缺孔投影《在同:。一截:。面上扣除《其所以定《为150m》m是考虑到与本标】准附录表A.—1.1?中有关木节的规【定相:一致 《    【 计算受拉下弦【支座节点处》的净截面面积An时!应将槽齿和保险【。螺栓的削《弱一并扣除(—图4) 《。 】 :。 5.1.2、5.!1.3  对轴【心受压构件》的稳定验算当缺【口不在边缘时构【件截面?的计算?面积An《的取值规定说明【如下: , 《     根据【建筑力学的分—析局部缺孔对—构件的临《界荷载的影响甚【小按照建筑力学的】一般方法《有缺:孔构件的临》界力为N《hc:r可按下式》。计算: ? , 】    式中I无】。缺孔截?面惯性矩; 】  《    《     Ih【缺孔:截面惯性矩; !   》   ?     l构件长!。。度 《 ?    当》。缺孔宽?度等于截面宽度的】一半:(按本标准第—7,.1.7《条所规定的最大缺孔!情形)长《度等于构件》长度的1《。/10(图5)【时根据上《式并化简可求得临界!力,为 》     对x-!x轴: N【hcrx=0—.97?5N:crx 】 ,    对y-y】轴 :。 ? Nhc》ry=0《.9Ncry 【 :   》 ,。 式中?Ncrx、N—c,ry对x轴或对y轴!失稳时无缺孔构件的!临界力 】。     因此为了!计算简?便同:时保:证,结构安?全对于缺孔不在【边缘时一《。律采:用A0=0.—9A 】 5【.,1.4  本次修订!。时考虑到“原20】03版规范”规定】的轴心?受压构件稳定—系数φ值计算公式】存,在下列问题和不【足  】  : 1:  原公式的稳定系!数φ值计算仅适用】于方木原木制作的构!件不适用于规格材】、胶合?木以及其他工程木】产品制作的构件 】 ? :    2》  稳定系数的计】算与木材抗压—强,度设计值、弹—性模量无关 —。 ?   《  因此需》要对计算公式—进行修改《此次修订对各国木】结构设?计规范中稳》定系:。数的计算方》法,进,行了调研和比较【分析在继承》我国传统《。计算方法和特点的】基础上结《合现代木产品的特点!提出了适《用于:各类木产品构件的稳!定系数统一计算【。式并通?过试验研究、随机】有限元分《析和:回归:分析确定了计—算式所含各系—。数的值 】     轴心受】压木:构件:的稳定承载》力应按下式表示 】。 》 《    》 式:中N:cr·R构件—的,稳定承载力》设计值; !   ?      —  f?cr:·d符合稳定承【载力要求的》。木材强度设》计值或称为临界【应力设计值;—。。   】  :。    《  fcr·k临】界,应力:标准值; !   ?  :    《。  K?cr·?。DOL荷载持—续时间对稳定—承载力的影》响系数?; : ?   《        】γcr·R满—足可:靠性要求《的稳定?承载:力的抗力分项系【数; —   《        A!构件截面面积 【。  —  : 轴心受压》木构件有强度破坏】和失稳?破坏两种《失效形式理论上需】要两种设计》指标即强度设—计,值,和临界?应力设计值为简化】设计规?范实际采用》的稳定承《载力表达式为 ! : :    】 式中fc木材【或木产?品的抗?压强度?设,计值; 《    】。  :     f—ck木材或木产品】的抗压强度》标准:值; ?   【       【 ,φ木压杆的稳定【系数:;   !   ?     KD【OL荷载持续时间】对为木材或木产【品强度的《影响系数; !    》       γR!满足可靠性要—求的抗?力分项系数 【 :     根【据式(8)、(9】)压杆?的稳:定系数可表示为 】 , 【     各】国木结构设计—规范对式(10)】中有关?。参数的?处理方法不同—。使稳定系数》的具体表达》式也各不相同我【国基:于,。第1:类稳定问题》即基于理想压杆稳定!理论求解临》界力结果即》为欧拉公式表示的临!界,力(弹塑性阶段用切!线模量计算)认为】荷载持?续作用时间对木材】强度和稳定承载力】(本质上是对—木材弹性模量的【影响)的《。影响效果《相同即Kcr·D】OL=KDOL且认!。为轴心?受压木?构件强度《问题和?稳定问题具有相【同的抗力《分项系数即γcr】·R=γR基于这】。种认识和《处理方法式(10】。)简化为 — , φ《=f:cr·?k/fck  【  :  :  (11》)   !  对于理想的【细长压杆(》大柔度杆《),临界应力的标—准值为 】 fcr·》k=π2E》k,/λ2     】  (?。12) —     式中!E,k木材或木产—品弹性模量的标【准,值, ?     将式!(12)《代入式(《11)得 】 :φ=π2《Ek/?λ2:fck   —    (13【) —     公—式(13《)即为?我国木结构设—计规范细长木压杆稳!定系数计算式的原】始形式早期的—木结构设计规范【GBJ 5-73参!考苏:联规范取《Ek:。/fck≈3—12故φ=》3100/》λ2GB《。J 5-88—将方木、原木按树种!木,材,的强:。度等:。级分为两组E—k/fck分别取】33:0和30《0并考?虑了非理想压杆的】试验结?果调:整为φ=300【0/λ2和》φ=:280?0/:λ2 【。   ? ,。 各国木《结,构设计规《范,中对荷载持续作【用时间的影响效果】和抗力分项系数的】处,理方法各有不同见表!8 【 《    》 此:次修:订面临?的问题是对我国木】结构:设计规范稳定系数】的计算式《作出调整《和改进使进口产品构!件稳定系数的—计算方法和原则与我!国的方木、原木【一致另一方面这种改!进与调整还应体现我!国规:范,的延续性即沿用我】国规范对稳定系数计!算中有关参数的处】理方法(见表1【0)但应将弹性模量!与,抗压强度之比—E,/fc视为变—量为此提《。出了各?类木产品受压—构,件稳定系数的统一】计算式并经》回归分析确定了【稳定:系数统?一计算式中各常数的!。值各常?数间的关《系为:   】  轴心受压构【件,稳定系数的计算精】度比:较 【 ,       1】)方木、原木—  【   ?。        】本标准稳定系数【计算结果与》“,原2003版—规范:”结:果比较两者完全【吻合几乎没有差【别,保持了2003版】规范中原木、方【木构件的稳定系【数计算?结果  !       【2)进口锯材—(北:。美规格材《、北美方《木、欧洲结构—木材) 】  :。        】   北美规格材】的系数a=0.87!6b=?2,.437是全部【树种和强度等级规】格材回归结果的平】均值;适用于北美】方木的系数a—。=0.871—b,=2.?443是全部树种】和,强度等级的北美【方木回归《结果的平均值同【时欧洲结构木材由】C14?。到C50所有强度】等级回归结果的【平均值为《a=:0.8?77b=2.4【33这表明三类进】口木材的系》数值:是非常接近完全可】以采:用,相同的系数最终将】适用于?北美:规格材、《北美方木和》欧洲锯?。材(统称为进口锯材!)系数a、b分别取!以上数值的平—均值并由此计算系】。数c的值《列于本标准表5.1!.4: :    【 , ,    《   图6是—以北美规格材为【。例,进行分析比较结果美!国规范和欧洲规范计!算结果的《。最大偏差为4.4%!(λ:=132《)平:均偏差为《。2.8%《本条公式《(5.1.4-3)!、公:式(5.1.4-】4)的计《算结果与美国规范】相比最大《偏,差为:11.3%(λ=】73)?平均偏差为5.6】%随机有《限元分析《结果与美国》规范的最大偏差【为,11.9%(—λ=90)平均偏】差为8.《0,%试验?。结果仅代表》稳定承载力的—平均值不宜与图中的!曲线严格相比但作为!参考试验结果与美国!规范的偏差为—28:.1%(λ=—1 80)略—显偏大?但其他各《点处偏差不超过1】9.7?%(λ=《90:)6种长细比处【的平均偏差》为1:2.3%(注—哈工大完成了规【格材:受压构件稳》定,。承载力试验)— 《 》 ?     》   3)》层板胶合木(—目测分?级,层板和机械弹性模】量分级层板胶合【木): 》        】    《 普通层《板胶合木的强度设计!指标:与同树种的方—木、原木《相同受压构件稳定系!数的计算方法—也,相同:需要解决的是目测】分级层板和机械弹性!模量:分级:层板胶合《木构件的稳》定系数计算问题【对各强度等级的同等!组合胶合《木、对称异等组合和!非对:称异等组合》胶,合木受压构件的稳定!。。系数进行了拟合【计,算获得系数a—、b、c的》值然后取全部强【。度,等级所适用系—数的平均值列于【本标:准表5.1.4 】。     !      —。。  :图7:以同等组《合胶合木T》CT2?4为例给《出了按本条公式(】5.1.4》。-3)、公式(5】.1.4-4)【计算的胶合木—构件稳定系数—与美国规范和欧洲规!范计:。算,结果的对比美—国规范和欧洲规【范计算结果的最大】偏差为2.3%(λ!=117)》平均偏差为》1.6%本标准公】式计算结果与美【国规范相比最—大偏差不《超过:10.1%(λ【=6 1)平均【。偏差为5.2% 】 【