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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》50:mm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A《n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Nh—c,。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 ! Nh—cr:x=0.《975Ncrx 】   【  对y-y轴 ! Nhc【ry=0.》9Ncry 】     式中!N,crx、Nc—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【。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Ncr·R构件的!稳定承载《力设:计,值;  !         !fc:r·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:·,DO:L,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?(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=K】DOL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】=π2Ek/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/λ2fc!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G》BJ 5-》7,3,参考苏联规》范取Ek/f—ck≈312—故φ=31》00/?λ2GBJ 5-8!8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300并考虑】了非理想压杆的试】验结果调整为φ=3!。000/λ2—和,φ=2800—/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=2.4!37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.!4,43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=0.877b=!2.433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:=13?2)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】1,1.3%(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TCT24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%【 , ?。 《