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《木結(jié)構(gòu)設(shè)計:木結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計算》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、第四章木結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計算第一節(jié)計算公式木結(jié)構(gòu)構(gòu)件在各種受力情況下,按表4.1.1所列的公式進(jìn)行計算。表4.1.1木構(gòu)件的計算公式序號構(gòu)件類別計算公式N1軸心受拉≤ftAnNN2軸心受壓按強(qiáng)度≤fc按穩(wěn)定≤fcA?An0MVS按彎曲強(qiáng)度≤f按剪切強(qiáng)度≤fmv3單向受彎WnIb按撓度w≤[w]MxMy按強(qiáng)度+≤1fWfWmnxmny4雙向受彎22按撓度w=w+w≤[w]xyNM5受拉及受彎+≤1fAfWtnmn受壓及受彎NM6+≤1(無柱效應(yīng))fcAnfmWnN彎矩作用平面≤fc??Am0()2()?=1?K1?kKmNe+
2、M00K=受壓及受彎?N?Wf?1+?7m?Af?(有柱效應(yīng))?c?Ne0k=Ne+M002N?M?垂直于彎矩作用平面+??≤1?fA??fW?yc0?lm?注:1.表中所列公式符號的意義及取值詳見本章以下各節(jié)。2.木結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件不允許削弱過多。當(dāng)有對稱削弱時,其凈截面面積應(yīng)不小于毛截面面積的50%;當(dāng)有不對稱削弱時,其凈截面面積應(yīng)不小于毛截面面積的60%。3.單向受彎構(gòu)件當(dāng)需驗算垂直于彎矩作用平面的側(cè)向穩(wěn)定時,應(yīng)按本章第三節(jié)進(jìn)行計算。63第二節(jié)軸心受拉和軸心受壓構(gòu)件一、軸心受拉構(gòu)件軸心受拉構(gòu)件的承載能力應(yīng)按下式驗算:
3、N≤f(4.2.1)tAn式中N——軸心拉力設(shè)計值(N);2fBtB——木材順紋抗拉強(qiáng)度設(shè)計值(N/mmPP);2ABnB——受拉構(gòu)件的凈截面面積(mmPP)。計算ABnB時應(yīng)將分布在150mm長度上的缺孔投影在同一截面上扣除,如圖4.2.1所示。圖4.2.1受拉構(gòu)件凈截面面積二、軸心受壓構(gòu)件軸心受壓構(gòu)件的承載能力應(yīng)按下列規(guī)定進(jìn)行計算:1.軸心受壓構(gòu)件的承載能力應(yīng)分別按強(qiáng)度和穩(wěn)定性進(jìn)行驗算。按強(qiáng)度驗算:N≤f(4.2.2)cAn按穩(wěn)定驗算:N≤f(4.2.3)c?A0式中N——軸心壓力的設(shè)計值(N);2fc——木材順紋
4、抗壓強(qiáng)度設(shè)計值(N/mmPP);?——軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù);2An——受壓構(gòu)件的凈截面面積(mmPP);642A0——驗算穩(wěn)定時截面的計算面積(mmPP),按下列規(guī)定采用:(1)無缺口時,取A=A02A——受壓構(gòu)件的全截面面積(mmPP)。(2)缺口不在邊緣時(圖4.2.2a),取A=0.9A;0(3)缺口在邊緣且為對稱時(圖4.2.2b),取A=A;0n(4)缺口在邊緣但不對稱時(圖4.2.2c),取A=A,且應(yīng)按偏心受壓構(gòu)件計算。0n注:驗算穩(wěn)定時,螺栓孔不作缺口考慮。圖4.2.2受壓構(gòu)件缺口示意圖2.軸心受壓構(gòu)
5、件的穩(wěn)定系數(shù)應(yīng)根據(jù)不同樹種的強(qiáng)度等級按下列公式計算。(1)樹種強(qiáng)度等級為TC17、TC15及TB20的方木或均勻密布的規(guī)格材墻骨柱時:當(dāng)λ≤75時1?=(4.2.4)21+(λ/80)當(dāng)λ>75時3000?=(4.2.5)2λ(2)樹種強(qiáng)度等級為TC13、TC11、TB17、TB15、TB13及TB11的方木或單根規(guī)格材立柱時:當(dāng)λ≤91時1?=(4.2.6)21+(λ/65)當(dāng)λ>91時2800?=(4.2.7)2λ式中?——軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù):λ——構(gòu)件的長細(xì)比。軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)亦可根據(jù)不同樹種的強(qiáng)度等級
6、與木構(gòu)件的長細(xì)比λ從附錄七的附表中查得。軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)亦可采用下列簡單的連續(xù)公式計算,計算所得的?值與上述公式非常接近,個別值誤差最大不超過5%。1?=(4.2.8)n?λ?1+????λ?0?65式中:當(dāng)n=2.5,λB0B=72.2時,用于樹種強(qiáng)度等級為TC17、TC15及TB20的方木或均勻密布的規(guī)格材墻骨柱;當(dāng)n=2.35,λB0B=66時,用于樹種強(qiáng)度等級為TC13、TC11、TB17、TB15、TB13及TB11的方木或單根規(guī)格材立柱。3、構(gòu)件的長細(xì)比λ,不論構(gòu)件截面上有無缺口,均按下式計算:λ=l
7、/i(4.2.9)0式中i——構(gòu)件截面的回轉(zhuǎn)半徑(mm),按下式計算:i=I/A(4.2.10)對于矩形截面i=0.289b(b——截面的短邊);對于圓形截面i=0.25d(d——計算直徑)。24A和I——構(gòu)件的全截面面積(mmPP)和慣性矩(mmPP)。l——受壓構(gòu)件的計算長度(mm),應(yīng)按實際長度乘以下列系數(shù):0兩端鉸接1.0;一端固定,一端自由2.0;一端固定,一端鉸接0.8。4、受壓構(gòu)件的長細(xì)比應(yīng)不超過表3.5.2規(guī)定的長細(xì)比限值。λ≤[λ](4.2.11)第三節(jié)受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件有單向受彎和雙向受彎兩類。受彎構(gòu)
8、件的計算包括彎曲強(qiáng)度驗算、剪切強(qiáng)度驗算和撓度驗算。一、單向受彎構(gòu)件1、彎矩作用平面內(nèi)抗彎承載能力按下式驗算:M≤f(4.3.1)mWn式中M——彎矩設(shè)計值(N·mm);3Wn——構(gòu)件的凈截面抵抗矩(mmPP);2fm——木材抗彎強(qiáng)度設(shè)計值(N/mmPP)。受彎構(gòu)件的抗彎承載能力一般可按彎矩最大處的截面進(jìn)行驗算,但在構(gòu)件截面有較大削