4-5木结构构件的计算

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1、第四章木结构构件的计算第一节计算公式木结构构件在各种受力情况下，按表4.1.1所列的公式进行计算。表4.1.1木构件的计算公式序号构件类别计算公式N1轴心受拉≤ftAnNN2轴心受压按强度≤fc按稳定≤fcAϕAn0MVS按弯曲强度≤f按剪切强度≤fmv3单向受弯WnIb按挠度w≤[w]MxMy按强度+≤1fWfWmnxmny4双向受弯22按挠度w=w+w≤[w]xyNM5受拉及受弯+≤1fAfWtnmn受压及受弯NM6+≤1（无柱效应）fcAnfmWnN弯矩作用平面≤fcϕϕAm0()2()ϕ=1−K1−kKmNe+M00K=受压及受弯⎛N⎞Wf⎜1+⎟7m⎜Af⎟（有柱效应）⎝c⎠

2、Ne0k=Ne+M002N⎛M⎞垂直于弯矩作用平面+⎜⎟≤1ϕfA⎜ϕfW⎟yc0⎝lm⎠注：1.表中所列公式符号的意义及取值详见本章以下各节。2.木结构主要构件不允许削弱过多。当有对称削弱时，其净截面面积应不小于毛截面面积的50%；当有不对称削弱时，其净截面面积应不小于毛截面面积的60%。3.单向受弯构件当需验算垂直于弯矩作用平面的侧向稳定时,应按本章第三节进行计算。63第二节轴心受拉和轴心受压构件一、轴心受拉构件轴心受拉构件的承载能力应按下式验算：N≤f（4.2.1）tAn式中N——轴心拉力设计值（N）；2fBtB——木材顺纹抗拉强度设计值（N/mmPP）；2ABnB——受拉构件的

3、净截面面积（mmPP）。计算ABnB时应将分布在150mm长度上的缺孔投影在同一截面上扣除，如图4.2.1所示。图4.2.1受拉构件净截面面积二、轴心受压构件轴心受压构件的承载能力应按下列规定进行计算：1．轴心受压构件的承载能力应分别按强度和稳定性进行验算。按强度验算：N≤f（4.2.2）cAn按稳定验算：N≤f（4.2.3）cϕA0式中N——轴心压力的设计值（N）；2fc——木材顺纹抗压强度设计值（N/mmPP）；ϕ——轴心受压构件的稳定系数；2An——受压构件的净截面面积（mmPP）；642A0——验算稳定时截面的计算面积（mmPP），按下列规定采用：（1）无缺口时，取A=A02A

4、——受压构件的全截面面积（mmPP）。（2）缺口不在边缘时（图4.2.2a），取A=0.9A；0（3）缺口在边缘且为对称时（图4.2.2b），取A=A；0n（4）缺口在边缘但不对称时（图4.2.2c），取A=A，且应按偏心受压构件计算。0n注：验算稳定时，螺栓孔不作缺口考虑。图4.2.2受压构件缺口示意图2．轴心受压构件的稳定系数应根据不同树种的强度等级按下列公式计算。（1）树种强度等级为TC17、TC15及TB20的方木或均匀密布的规格材墙骨柱时：当λ≤75时1ϕ=（4.2.4）21+(λ/80)当λ>75时3000ϕ=（4.2.5）2λ（2）树种强度等级为TC13、TC11、TB1

5、7、TB15、TB13及TB11的方木或单根规格材立柱时：当λ≤91时1ϕ=（4.2.6）21+(λ/65)当λ>91时2800ϕ=（4.2.7）2λ式中ϕ——轴心受压构件的稳定系数：λ——构件的长细比。轴心受压构件的稳定系数亦可根据不同树种的强度等级与木构件的长细比λ从附录七的附表中查得。轴心受压构件的稳定系数亦可采用下列简单的连续公式计算，计算所得的ϕ值与上述公式非常接近，个别值误差最大不超过5%。1ϕ=（4.2.8）n⎛λ⎞1+⎜⎟⎜⎟λ⎝0⎠65式中：当n=2.5，λB0B=72.2时，用于树种强度等级为TC17、TC15及TB20的方木或均匀密布的规格材墙骨柱；当n=2.35

6、，λB0B=66时，用于树种强度等级为TC13、TC11、TB17、TB15、TB13及TB11的方木或单根规格材立柱。3、构件的长细比λ，不论构件截面上有无缺口，均按下式计算：λ=l/i（4.2.9）0式中i——构件截面的回转半径（mm），按下式计算：i=I/A（4.2.10）对于矩形截面i=0.289b（b——截面的短边）；对于圆形截面i=0.25d（d——计算直径）。24A和I——构件的全截面面积（mmPP）和惯性矩（mmPP）。l——受压构件的计算长度（mm），应按实际长度乘以下列系数：0两端铰接1.0；一端固定，一端自由2.0；一端固定，一端铰接0.8。4、受压构件的长细比应

7、不超过表3.5.2规定的长细比限值。λ≤[λ]（4.2.11）第三节受弯构件受弯构件有单向受弯和双向受弯两类。受弯构件的计算包括弯曲强度验算、剪切强度验算和挠度验算。一、单向受弯构件1、弯矩作用平面内抗弯承载能力按下式验算：M≤f（4.3.1）mWn式中M——弯矩设计值（N·mm）；3Wn——构件的净截面抵抗矩（mmPP）；2fm——木材抗弯强度设计值（N/mmPP）。受弯构件的抗弯承载能力一般可按弯矩最大处的截面进行验算，但在构件截面有较大削