5.2 受弯构件
5.2.1 受弯构件的抗弯承载力应按下式验算:
M≤Mr=αmƒmW (5.2.1-1)
式中:M——构件弯矩设计值;
Mr——构件抗弯承载力;
ƒm——构件所用木材的抗弯强度设计值;
W——构件验算截面处的截面弹性抵抗矩;
αm——受弯构件抗力调整系数,按本规范表5.1.1的规定取值。
5.2.2 受弯构件应满足稳定承载力的要求,并应符合下列规定:
1 计及侧向稳定时,受弯构件的抗弯承载力应按下列公式验算:
式中:φl——受弯构件的侧向稳定系数;
αm——受弯构件抗力调整系数,可按表5.1.1的规定取值;
λB——受弯构件的长细比;
leq——受弯构件的计算长度,可取表5.2.2-1规定的长度系数乘以构件侧向支撑的间距(无支撑段的长度);
b——矩形截面受弯构件的截面宽度(mm);
h——矩形截面受弯构件的截面高度(mm);
ƒm——木材抗弯强度设计值(N/mm2);
ƒm*——木材抗弯强度计算值(N/mm2);
E——木材的弹性模量(N/mm2);
E*——木材的弹性模量计算值(N/mm2);
μ——木材表观弹性模量换算为纯弯弹性模量的系数,按表5.2.2-2的规定取值;
γm——受弯构件抗力分项系数,按表5.2.2-2的规定取值;
υ——弹性模量变异系数,按表5.2.2-2的规定取值;
am、bm、cm——受弯构件侧向稳定系数计算调整系数,按表5.2.2-2的规定取值。
表5.2.2-1 受弯计算长度系数
表5.2.2-2 受弯构件侧向稳定系数计算调整系数
2 当受弯构件截面的高宽比h/b和侧向支撑满足下列条件时,可不必验算稳定承载力:
1)h/b≤4,且跨中部可不设侧向支撑;
2)4<h/b≤5,跨中部有檩条等侧向支撑;
3)5<h/b≤6.5,在受压翼缘有直接固定其上的密铺板或间距不大于600mm的搁栅支撑;
4)6.5<h/b≤7.5,在受压翼缘有直接固定其上的密铺板或间距不大于600mm的搁栅支撑,且受弯构件间设有间距不大于8倍截面高度的横撑;
5)7.5<h/b≤9,在构件的上、下翼缘均设有沿长度方向通长的限制侧向位移的装置;
6)层板胶合木受弯构件,当截面高度比不超过2.5:1时;
7)原木受弯构件。
5.2.3 受弯构件的抗剪承载力应按下列公式验算:
式中:V——构件的剪力设计值(N);
Vr——构件的抗剪承载力(N);
ƒv——木材的顺纹抗剪强度设计值(N/mm2),方木、原木、规格材和胶合木皆应根据所用树种,按现行国家标准《木结构设计规范》GB 50005规定的方木、原木的抗剪强度设计指标取值;
I——截面的惯性矩(mm4);
S——最大剪应力所在点以上部分截面对形心轴的面积矩(mm3);
b——最大剪应力所在位置的截面宽度;
A——构件截面面积(mm2)。
5.2.4 受弯构件支座处横纹承压承载力应按下式验算:
R≤Rr=blbƒc,90 (5.2.4)
式中:R——受弯构件的支座反力设计值(N);
Rr——受弯构件支座处局部承压承载力(N);
b——受弯构件支座处的截面宽度(mm);
lb——受弯构件支座的支承长度(mm);
ƒc,90——木材的横纹承压强度设计值(N/mm2),按现行国家标准《木结构设计规范》GB 50005规定的方木、原木的横纹承压强度设计指标取值;当支承长度lb≤150mm,且支承面外缘距构件端部不小于75mm时,ƒc,90取局部表面横纹承压强度,其他情况应取全面积横纹承压强度;当支座反力主要由距支座为构件截面高度范围内的荷载所引起时,局部承压承载力应取式(5.2.4)计算结果的2/3。
5.2.5 规格材受弯构件的支座横纹承压承载力除应按本规范第5.2.4条计算外,尚应乘以局部承压长度(顺木纹测量)调整系数KB和局部承压尺寸调整系数KZcp。局部承压长度调整系数KB应按表5.2.5-1的规定取值,局部承压尺寸调整系数KZcp应按表5.2.5-2的规定取值,并应符合下式要求:
R≤Rr=blbKBKZcpƒc,90 (5.2.5)
表5.2.5-1 承压长度调整系数KB
注:支承面外缘距构件端部不小于75mm。
表5.2.5-2 承压尺寸调整系数KZcp
注:b/h介于1.0和2.0之间,按线性内插法计算。
5.2.6 受弯构件的挠度应按下式验算:
ω≤[ω] (5.2.6)
式中:ω——构件在荷载效应标准组合作用下的变形计算值(mm);
[ω]——受弯构件的挠度限值,按表5.2.6取用。
表5.2.6 受弯构件挠度限值
5.2.7 双向受弯构件的承载力和挠度验算应符合下列规定:
1 双向受弯构件的承载力应按下列公式验算:
式中:Mx、My——作用在构件两个主平面内的弯矩设计值;
Mxr——构件截面绕x轴的抗弯承载力;
Wx、Wy——构件两个主轴方向的截面弹性抵抗矩;
αm——受弯构件抗力调整系数,按本规范表5.1.1的规定取值。
2 挠度应按下式验算:
式中:ωx、ωy——为荷载在x轴和y轴方向产生的挠度。