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5。構(gòu)件計(jì)算5、1，軸心受拉和軸心受壓構(gòu)件5、1、1。考慮到受拉構(gòu)件在設(shè)計(jì)時(shí)總是驗(yàn)算有螺孔或齒槽的部位.故將考慮孔槽應(yīng)力集中影響的應(yīng)力集中系數(shù)。直接包含在木材抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的數(shù)值內(nèi).這樣不但方便。也不至于漏乘 計(jì)算受拉構(gòu)件的凈截面面積An時(shí)?？紤]有缺孔木材受拉時(shí)有。迂回，破壞的特征.圖3.故規(guī)定應(yīng)將分布在150mm長(zhǎng)度上的缺孔投影在同一截面上扣除,其所以定為150mm,是考慮到與本標(biāo)準(zhǔn)附錄表A 1.1中有關(guān)木節(jié)的規(guī)定相一致。計(jì)算受拉下弦支座節(jié)點(diǎn)處的凈截面面積An時(shí) 應(yīng)將槽齒和保險(xiǎn)螺栓的削弱一并扣除.圖4，5 1,2.5,1。3。對(duì)軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定驗(yàn)算 當(dāng)缺口不在邊緣時(shí)。構(gòu)件截面的計(jì)算面積An的取值規(guī)定說(shuō)明如下 根據(jù)建筑力學(xué)的分析，局部缺孔對(duì)構(gòu)件的臨界荷載的影響甚小，按照建筑力學(xué)的一般方法。有缺孔構(gòu)件的臨界力為Nhcr,可按下式計(jì)算，式中.I、無(wú)缺孔截面慣性矩,Ih。缺孔截面慣性矩。l、構(gòu)件長(zhǎng)度.當(dāng)缺孔寬度等于截面寬度的一半、按本標(biāo)準(zhǔn)第7.1,7條所規(guī)定的最大缺孔情形,長(zhǎng)度等于構(gòu)件長(zhǎng)度的1 10 圖5。時(shí)、根據(jù)上式并化簡(jiǎn)可求得臨界力為,對(duì)x，x軸Nhcrx。0,975Ncrx 對(duì)y、y軸Nhcry、0、9Ncry，式中,Ncrx。Ncry，對(duì)x軸或?qū)軸失穩(wěn)時(shí)無(wú)缺孔構(gòu)件的臨界力、因此。為了計(jì)算簡(jiǎn)便、同時(shí)保證結(jié)構(gòu)安全 對(duì)于缺孔不在邊緣時(shí)，一律采用A0，0、9A，5,1.4,本次修訂時(shí).考慮到 原2003版規(guī)范 規(guī)定的軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)φ值計(jì)算公式存在下列問(wèn)題和不足,1，原公式的穩(wěn)定系數(shù)φ值計(jì)算僅適用于方木原木制作的構(gòu)件，不適用于規(guī)格材,膠合木以及其他工程木產(chǎn)品制作的構(gòu)件。2，穩(wěn)定系數(shù)的計(jì)算與木材抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值、彈性模量無(wú)關(guān)，因此、需要對(duì)計(jì)算公式進(jìn)行修改,此次修訂,對(duì)各國(guó)木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中穩(wěn)定系數(shù)的計(jì)算方法進(jìn)行了調(diào)研和比較分析,在繼承我國(guó)傳統(tǒng)計(jì)算方法和特點(diǎn)的基礎(chǔ)上。結(jié)合現(xiàn)代木產(chǎn)品的特點(diǎn)提出了適用于各類木產(chǎn)品構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)統(tǒng)一計(jì)算式.并通過(guò)試驗(yàn)研究、隨機(jī)有限元分析和回歸分析確定了計(jì)算式所含各系數(shù)的值,軸心受壓木構(gòu)件的穩(wěn)定承載力應(yīng)按下式表示.式中。Ncr,R，構(gòu)件的穩(wěn)定承載力設(shè)計(jì)值 fcr.d 符合穩(wěn)定承載力要求的木材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值?；蚍Q為臨界應(yīng)力設(shè)計(jì)值.fcr.k。臨界應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值、Kcr、DOL.荷載持續(xù)時(shí)間對(duì)穩(wěn)定承載力的影響系數(shù)，γcr、R,滿足可靠性要求的穩(wěn)定承載力的抗力分項(xiàng)系數(shù),A、構(gòu)件截面面積，軸心受壓木構(gòu)件有強(qiáng)度破壞和失穩(wěn)破壞兩種失效形式。理論上需要兩種設(shè)計(jì)指標(biāo)，即強(qiáng)度設(shè)計(jì)值和臨界應(yīng)力設(shè)計(jì)值、為簡(jiǎn)化 設(shè)計(jì)規(guī)范實(shí)際采用的穩(wěn)定承載力表達(dá)式為.式中。fc，木材或木產(chǎn)品的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值、fck、木材或木產(chǎn)品的抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。φ,木壓桿的穩(wěn)定系數(shù),KDOL.荷載持續(xù)時(shí)間對(duì)為木材或木產(chǎn)品強(qiáng)度的影響系數(shù) γR 滿足可靠性要求的抗力分項(xiàng)系數(shù) 根據(jù)式.8.9,壓桿的穩(wěn)定系數(shù)可表示為.各國(guó)木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)式.10。中有關(guān)參數(shù)的處理方法不同，使穩(wěn)定系數(shù)的具體表達(dá)式也各不相同、我國(guó)基于第1類穩(wěn)定問(wèn)題,即基于理想壓桿穩(wěn)定理論求解臨界力 結(jié)果即為歐拉公式表示的臨界力、彈塑性階段用切線模量計(jì)算。認(rèn)為荷載持續(xù)作用時(shí)間對(duì)木材強(qiáng)度和穩(wěn)定承載力、本質(zhì)上是對(duì)木材彈性模量的影響，的影響效果相同,即Kcr。DOL KDOL，且認(rèn)為軸心受壓木構(gòu)件強(qiáng)度問(wèn)題和穩(wěn)定問(wèn)題具有相同的抗力分項(xiàng)系數(shù)、即γcr。R，γR,基于這種認(rèn)識(shí)和處理方法、式.10,簡(jiǎn)化為,φ，fcr，k，fck。11,對(duì)于理想的細(xì)長(zhǎng)壓桿、大柔度桿、臨界應(yīng)力的標(biāo)準(zhǔn)值為.fcr,k，π2Ek λ2。12、式中,Ek 木材或木產(chǎn)品彈性模量的標(biāo)準(zhǔn)值,將式、12、代入式.11。得,φ。π2Ek,λ2fck 13,公式,13。即為我國(guó)木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范細(xì)長(zhǎng)木壓桿穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算式的原始形式.早期的，木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，GBJ 5，73參考蘇聯(lián)規(guī)范，取Ek，fck、312,故φ，3100 λ2 GBJ 5.88將方木,原木按樹種木材的強(qiáng)度等級(jí)分為兩組。Ek.fck分別取330和300。并考慮了非理想壓桿的試驗(yàn)結(jié)果、調(diào)整為φ、3000、λ2和φ，2800，λ2，各國(guó)木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中,對(duì)荷載持續(xù)作用時(shí)間的影響效果和抗力分項(xiàng)系數(shù)的處理方法各有不同,見表8 此次修訂面臨的問(wèn)題是對(duì)我國(guó)木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范穩(wěn)定系數(shù)的計(jì)算式作出調(diào)整和改進(jìn),使進(jìn)口產(chǎn)品構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)的計(jì)算方法和原則與我國(guó)的方木,原木一致。另一方面，這種改進(jìn)與調(diào)整,還應(yīng)體現(xiàn)我國(guó)規(guī)范的延續(xù)性 即沿用我國(guó)規(guī)范對(duì)穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算中有關(guān)參數(shù)的處理方法.見表10,但應(yīng)將彈性模量與抗壓強(qiáng)度之比E,fc視為變量、為此.提出了各類木產(chǎn)品受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)的統(tǒng)一計(jì)算式.并經(jīng)回歸分析、確定了穩(wěn)定系數(shù)統(tǒng)一計(jì)算式中各常數(shù)的值。各常數(shù)間的關(guān)系為。軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)的計(jì)算精度比較 1.方木 原木、本標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算結(jié)果與.原2003版規(guī)范.結(jié)果比較 兩者完全吻合,幾乎沒(méi)有差別.保持了2003版規(guī)范中原木、方木構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算結(jié)果，2，進(jìn)口鋸材，北美規(guī)格材。北美方木,歐洲結(jié)構(gòu)木材,北美規(guī)格材的系數(shù)a 0。876.b，2、437、是全部樹種和強(qiáng)度等級(jí)規(guī)格材回歸結(jié)果的平均值 適用于北美方木的系數(shù)a、0 871，b，2,443.是全部樹種和強(qiáng)度等級(jí)的北美方木回歸結(jié)果的平均值,同時(shí).歐洲結(jié)構(gòu)木材由C14到C50所有強(qiáng)度等級(jí)回歸結(jié)果的平均值為a 0，877，b.2、433，這表明三類進(jìn)口木材的系數(shù)值是非常接近。完全可以采用相同的系數(shù).最終。將適用于北美規(guī)格材,北美方木和歐洲鋸材,統(tǒng)稱為進(jìn)口鋸材、系數(shù)a、b分別取以上數(shù)值的平均值、并由此計(jì)算系數(shù)c的值.列于本標(biāo)準(zhǔn)表5,1 4,圖6是以北美規(guī)格材為例進(jìn)行分析比較結(jié)果、美國(guó)規(guī)范和歐洲規(guī)范計(jì)算結(jié)果的最大偏差為4、4。λ,132 平均偏差為2.8,本條公式、5。1 4,3。公式 5.1.4,4，的計(jì)算結(jié)果與美國(guó)規(guī)范相比,最大偏差為11,3、λ。73.平均偏差為5、6、隨機(jī)有限元分析結(jié)果與美國(guó)規(guī)范的最大偏差為11，9，λ.90,平均偏差為8。0,試驗(yàn)結(jié)果僅代表穩(wěn)定承載力的平均值，不宜與圖中的曲線嚴(yán)格相比，但作為參考.試驗(yàn)結(jié)果與美國(guó)規(guī)范的偏差為28 1、λ，1，80 略顯偏大.但其他各點(diǎn)處偏差不超過(guò)19、7，λ,90。6種長(zhǎng)細(xì)比處的平均偏差為12，3，注,哈工大完成了規(guī)格材受壓構(gòu)件穩(wěn)定承載力試驗(yàn)。3.層板膠合木。目測(cè)分級(jí)層板和機(jī)械彈性模量分級(jí)層板膠合木、普通層板膠合木的強(qiáng)度設(shè)計(jì)指標(biāo)與同樹種的方木。原木相同，受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)的計(jì)算方法也相同 需要解決的是目測(cè)分級(jí)層板和機(jī)械彈性模量分級(jí)層板膠合木構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算問(wèn)題。對(duì)各強(qiáng)度等級(jí)的同等組合膠合木 對(duì)稱異等組合和非對(duì)稱異等組合膠合木受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)進(jìn)行了擬合計(jì)算,獲得系數(shù)a b，c的值.然后取全部強(qiáng)度等級(jí)所適用系數(shù)的平均值.列于本標(biāo)準(zhǔn)表5 1,4，圖7以同等組合膠合木TCT24為例,給出了按本條公式，5、1.4 3、公式。5.1.4.4。計(jì)算的膠合木構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)與美國(guó)規(guī)范和歐洲規(guī)范計(jì)算結(jié)果的對(duì)比。美國(guó)規(guī)范和歐洲規(guī)范計(jì)算結(jié)果的最大偏差為2,3，λ，117，平均偏差為1，6,本標(biāo)準(zhǔn)公式計(jì)算結(jié)果與美國(guó)規(guī)范相比,最大偏差不超過(guò)10 1.λ、6 1，平均偏差為5。2,