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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1!。50mm长度上的】缺孔投影在同一【截面上扣除其所【以定为150mm】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!.975Ncrx】 ?。    — 对y-《y轴 《 N》hcry=0—.9Ncry 【     !式中Nc《rx、Ncr—y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A?0=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—N,cr·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·D】。OL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; —      【   ?  fc《k木材或木产—品的抗压强度标准值!;  】    《     φ木压】杆,的稳定系《数;:  【   ?      K【DOL?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K】cr·DOL=KD!OL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γ【cr·?R,。=γR?基于这种认识和【处理方法式(1【0)简化《为 ? φ=—fc: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 !。 f:cr·k《=π2Ek/λ【2     —  (?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=π2E!k/λ2fck【       (】1,3)  !   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≈!。。312故φ=310!0/λ?2GBJ 》5-88将方—木、原木按树种木】材的强度等级分【为两组Ek》/,fck分别》取3:30和300并【考虑了非理想压杆的!试验结果调》整为:φ=:3000/λ2和】φ=:2800/λ—2   !  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20《03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=0.8—71b=2》.44?3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=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T】CT24《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% —。。 》