[奖]本周热点讨论: 木结构计算

发表于2008-11-03     4275人浏览     23人跟帖     总热度:10  

本帖讨论时间为:08.11.3-08.11.10讨论规则见:
https://bbs2.zhulong.com/forum/detail6020169_1.html
木结构
  是单纯由木材或主要由木材承受荷载的结构,通过各种金属连接件或榫卯手段进行连接和固定。这种结构因为是由天然材料所组成,受着材料本身条件的限制,因而木结构多用在民用和中小型工业厂房的屋盖中。木屋盖结构包括木屋架、支撑系统、吊顶、挂瓦条及屋面板等。木材易于取材,加工方便,质轻且强。缺点是各向异性,有木节、裂纹等天然缺陷,易腐易蛀、易燃、易裂和翘曲。木屋架适用于跨度不超过15米,钢木屋架适用跨度不超过18米,室内空气相对湿度不超过70%,室内温度不超过50℃,吊车起重量不超过5↑t,悬挂吊车不超过1↑t的工业与民用建筑。钢木屋架采用钢下弦和钢拉杆,受力合理,安全可靠。木屋盖还可采用胶合梁作为承重构件,它是用胶将木板胶合而成,外形美观,受力合理,是一种有前途的结构。前苏联还研究使用过板肖梁、多种型式的空间结构如网状筒拱等。由于木材资源的限制及木材本身的缺点,近年来在大量房屋建筑中,木屋盖的应用较少,一般被钢筋混凝土结构及钢结构所代替。
木结构设计基本规定是什么?
木材的计算指标?
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  • 奖励于 2008-11-04 23:48:29

 发表于2008-11-03   |  只看该作者      

2

木结构设计原则
1.木结构的设计使用年限应按以下表采用。
设计使用年限
类别
设计使用年限
示例

1
5年
临时性结构

2
25年
易于替换的结构构件

3
50年
普通房屋和一般构筑物

4
100年以上
纪念性建筑物和特别重要建筑结构

2.根据建筑结构破坏后果的严重程度,建筑结构划分为三个安全等级。设计时应根据具体情况,按以下表规定选用相应的安全等级。
建筑结构的安全等级
安全等级
破坏后果
建筑物类型

一级
很严重
重要的建筑物

二级
严重
一般的建筑物

三级
不严重
次要的建筑物

注:对有特殊要求的建筑物,其安全等级应根据具体情况另行确定。
3.建筑物中各类结构构件的安全等级,宜与整个结构的安全等级相同,对其中部分结构构件的安全等级,可根据其重要程度适当调整,但不得低于三级。
4.对于承载能力极限状态,结构构件应按荷载效应的基本组合,采用下列极限状态设计表达式:
γ0S≤R
γ0――结构重要性系数;
S――承载能力极限状态的荷载效应的设计值。按国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009进行计算;
R――结构构件的承载力设计值。
5.结构重要性系数γ0可按下列规定采用:
§安全等级为一级或设计使用年限为100年及以上的结构构件,不应小于1.1;对安全等级为一级且设计使用年限又超过100年的结构构件,不应小于1.2;
§安全等级为二级或设计使用年限为50年的结构构件,不应小于1.0;
§安全等级为三级或设计使用年限为5年的结构构件,不应小于0.9,对设计使用年限为25年的结构构件,不应小于0.95。
6.对正常使用极限状态,结构构件应按荷载效应的标准组合,采用下列极限状态设计表达式:
S≤C
S――正常使用极限状态的荷载效应的设计值;
C――根据结构构件正常使用要求规定的变形限值;
7.木结构中的钢构件设计,应遵守国家标准《钢结构设计规范》GB 50017的规定。

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  • 奖励于 2008-11-04 00:19:34

 发表于2008-11-03   |  只看该作者      

3

楼上的
7.木结构中的钢构件设计,应遵守国家标准《钢结构设计规范》GB 50017的规定。
应该是
7.木结构中的钢构件设计,应遵守国家标准《木结构设计规范》规定。吧

奖励      

  • 奖励于 2008-11-04 17:03:24

 发表于2008-11-03   |  只看该作者      

4

刚才发错了,望谅

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  • 奖励于 2008-11-04 17:01:09

 发表于2008-11-03   |  只看该作者      

5

2-6-1 木结构计算用表
1.承重结构构件材质等级(表2-97)
承重结构构件材质等级 表2-97
项次 构件类型 材质等级
1 受拉或拉弯构件 I
2 受弯或压弯构件 II
3 受压构件及次要受弯构件(如吊顶小龙骨等) III
注:1.屋面板、挂瓦条等次要构件可根据各地习惯选材,不统一规定其材质等级。
2.本表中的材质等级系按承重结构的受力要求分级,其选材应符合《木结构设计规范》GBJ 5-88材质标准的规定,不得用一般商品材等级标准代替。
2.常用树种木材的强度设计值和弹性模量(表2-98)
常用树种木材的强度设计值和弹性模量(N/mm2) 表2-98
强度
等级 组
别 适用树种 抗弯
fm 顺纹抗压及承压
fc 顺纹抗拉
ft 顺纹抗剪
fv 横纹承压fc,90 弹性模量
E
全表面 局部表面及齿面 拉力螺栓垫板下面
TC17 A 柏木 17 16 10 1.7 2.3 3.5 4.6 10000
B 东北落叶松 15 9.5 1.6
TC15 A 铁衫、油杉 15 13 9 1.6 2.1 3.1 4.2 10000
B 鱼鳞云杉、西南云杉 12 9 1.5
TC13 A 油松、新疆落叶松、云南松、马尾松 13 12 8.5 1.5 1.9 2.9 3.8 10000
B 红皮云松、丽江云杉、红松、樟子松 10 8.0 1.4 9000
TC11 A 西北云杉、新疆云杉 11 10 7.5 1.4 1.8 2.7 3.6 9000
B 杉木、冷杉 10 7.0 1.3
TB20 - 栎木、青冈、稠木 20 18 12 2.8 4.2 6.3 8.4 12000
TB17 - 水曲柳 17 16 11 2.4 3.8 5.7 7.6 11000
TB15 - 锥栗(拷木)、桦木 15 14 10 2.0 3.1 4.7 6.2 10000
注:1.对位于木构件端部(如接头处)的拉力螺栓垫板,其计算中所取用的木材横纹承压强度设计值,应按“局部表面及齿面”一栏的数值采用。木材树种归类说明见《木结构设计规范》附录五。
2.当采用原木时,若验算部位未经切削,其顺纹抗压和抗弯强度设计值和弹性模量可提高15%。
3.当构件矩形截面短边尺寸不小于150mm时,其抗弯强度设计值可提高10%。
4.当采用湿材时,各种木材横纹承压强度设计值和弹性模量,以及落叶松木材的抗弯强度设计值宜降低10%。
5.在表2-99所列的使用条件下,木材的强度设计值及弹性模量应乘以该表中给出的调整系数。
木材强度设计值和弹性模量的调整系数 表2-99
项次 使用条件 调整系数
强度设计值 弹性模量
1 露天结构 0.90 0.85
2 在生产性高温影响下,木材表面温度达40~50℃ 0.80 0.80
3 恒荷载验算(注1) 0.80 0.80
4 木构筑物 0.90 1.00
5 施工荷载 1.30 1.00
注:1.仅有恒荷载或恒荷载所产生的内力超过全部荷载所产生的内力的80%时,应单独以恒荷载进行验算。
2.当若干条件同时出现,表列各系数应连乘。
木材强度检验标准见表2-100。
木材强度检验标准 表2-100
木材种类 针叶材 阔叶材
强度等级 TC11 TC13 TC15 TC17 TB11 TB13 TB15 TB17 TB20
检验结果的最低强度值(N/mm2)不得低于 44 51 58 72 58 68 78 88 98
注:1.检验时,应从每批木材的总根数中随机抽取3根为试材,在每根试材髓心以外部分切取3个试件为一组,根据各组平均值中最低的一个值确定该批木材的强度等级。
2.试验应按现行国家标准《木材物理力学性能试验方法》进行。并应将试验结果换算到含水率为12%的数值。
3.按检验结果确定的木材强度等级,不得高于表2-98中同树种木材的强度等级。对于树名不详的木材,应按检验结果确定的等级,采用表2-98中该等级B的设计指标。

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  • 奖励于 2008-11-04 17:10:17

 发表于2008-11-03   |  只看该作者      

6

4.受弯构件容许挠度值(表2-102)
受弯构件容许挠度值 表2-102
项次 构件类别 容许挠度值[w]
1 檩条 l≤3.3m l/200
l>3.3m 1/250
2 椽条 1/150
3 抹灰吊顶中的受弯构件 1/250
4 楼板梁和搁栅 1/250
注:l――受弯构件的计算跨度。
5.受压构件容许长细比(表2-103)
受压构件容许长细比 表2-103
项次 构件类别 容许长细比[λ]
1 结构的主要构件(包括桁架的弦杆、支座处的竖杆或斜杆以及承重柱等) 120
2 一般构件 150
3 支撑 200
6.轴心受压构件稳定系数
轴压构件稳定系数φ值:
(1)强度等级为TC17、TC15及TB20的木材
当λ≤75时 (2-11a)
λ>75时 (2-11b)
(2)强度等级TC13、TC11、TB17、TB15的木材
当λ≤91时 (2-12a)
λ>91时 (2-12b)
式中 λ――构件的长细比。
构件的长细比,不论构件截面上有无缺口,均按下式计算:
λ=l0/i (2-13)
(2-14)
式中 l0――受压构件的计算长度(mm);
i――构件截面的回转半径(mm);
I――构件的毛截面惯性矩(mm4);
A――构件的毛截面面积(mm2)。
受压构件的计算长度,应按实际长度乘以下列系数:
两端铰接 1.0
一端固定,一端自由 2.0
一端固定,一端铰接 0.8

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  • 奖励于 2008-11-04 17:10:09

 发表于2008-11-03   |  只看该作者      

7

原木、方木截面的几何及力学特性表(表2-104、表2-105)
(1)原木和半原木截面的几何及力学特性公式表 表2-104


(2)矩形截面的几何及力学特性表 表2-105

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  • 奖励于 2008-11-04 17:10:02

 发表于2008-11-03   |  只看该作者      

8

为了方便大家,看看附件

奖励  荣誉分+20    

  • 奖励于 2008-11-04 17:01:45

 发表于2008-11-04   |  只看该作者      

9

多谢指教,学了不少知识呢。
群主的专业太强悍了。

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  • 奖励于 2008-11-04 23:48:45

 发表于2008-11-05   |  只看该作者      

10

(2)矩形截面的几何及力学特性表 表2-105


8.桁架最小高跨比(表2-106)
桁架最小高跨比 表2-106
序号 桁架类型 h/l
1 三角形木桁架 1/5
2 三角形钢木桁架;平行弦木桁架;弧形、多边形和梯形木桁架 1/6
3 弧形、多边形和梯形钢木桁架 1/7
注:h――桁架中央高度;
l――桁架跨度。
9.螺栓连接和钉连接中木构件的最小厚度(表2-107)
木构件连接的最小厚度 表2-107
连接形式 螺栓连接 钉连接
d<18mm d≥18mm
双剪连接 c≥5d a≥2.5d c≥5d a≥4d c≥8d a≥4d
单剪连接 c≥7d a≥1.5d c≥7d a≥4d c≥10d a≥4d
注:c――中部构件的厚度或单剪连接中较厚构件的厚度;
a――边部构件的厚度或单剪连接中较薄构件的厚度;
d――螺栓或钉的直径。

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  • 奖励于 2008-11-06 01:07:06

fogray

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