安全验证
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:An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150mm长度上!的缺孔投影》在同:一,截面上扣除其所以定!为150《mm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A!n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】hcr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 】 ? Nhcrx【=0.975Ncr!x,。 —  :  :对y-y轴 — Nhcr!。y=0?.9Ncr》y —     式中N】crx、Ncry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2003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Nc》r·R构《件的稳?定承载力设》计值; 【       】    fcr·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; ! ?   ?      — Kcr·》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; !  : ,        】。。fck木材或木【产,品的抗?压强度标准值; ! ?     》   ?   φ木压杆的】稳定系数; 】 :    《    《   KDOL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(1《0)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Kc】r·DOL》=,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(1!0,。)简化为 ! φ=?f,c,r·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— fc】r·k=π2E【k/λ2   【   ? (12)》。 》   ?  式中Ek—。木材或木产品弹【性模量的标准值 ! ,。   》  :将式(12)代入式!(11)得》 》 φ=π2Ek/】λ2f?c,k  ?     (—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》/fc?k,。≈312《。故φ=3100/λ!2GBJ 》5-8?8将方木《、原木按树》种木材的强度—等级:分为两组Ek—/fc?k,分别取?330和《。30:0,。并考虑了非理想压杆!的试验?。结,果调整为φ=300!0/:。λ,。2和φ=2》。800/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10)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【2,003版规范”【结果比较两者完全吻!合几:乎,没有差别保持了20!03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:=,0.876b=【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.【871b《=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C【50所有强度—等级回?归结果的《平均值为《a=0.877b】=2.43》3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=1【32)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》19.7%(λ=】90)6种长细【比处的?平均偏差《为12.3》%(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TCT2】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% 】 ?