2009一級建筑師輔導(dǎo):木結(jié)構(gòu)(2)

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二、木結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計算
    (一)木結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法
    木結(jié)構(gòu)采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計方法,計算時考慮以下兩種極限狀態(tài):
    1. 承載能力極限狀態(tài)
    與鋼結(jié)構(gòu)一樣,按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時,木結(jié)構(gòu)的設(shè)計表達式采用應(yīng)力表示的計算式,木材強度的設(shè)計值按《木結(jié)構(gòu)規(guī)范》表4.2.1—3采用。計算內(nèi)容包括強度和穩(wěn)定。
    2.正常使用極限狀態(tài)
    按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計時,對結(jié)構(gòu)和構(gòu)件采用荷載的標(biāo)準(zhǔn)值(按荷載的短期效應(yīng)組合)驗算其變形;對受壓構(gòu)件驗算其長細(xì)比。
    (二)木結(jié)構(gòu)構(gòu)什的計算
    1.軸心受拉構(gòu)件
    軸心受拉構(gòu)件的承載力按下式計算:
    2.軸心受壓構(gòu)件
    (1)強度計算
    (2)穩(wěn)定計算
    對于比較細(xì)長的壓桿,一般在強度破壞前,就因失去穩(wěn)定而破壞。因此軸心受壓構(gòu)件還需進行穩(wěn)定計算,即:
    (3)剛度驗算
    受壓構(gòu)件的剛度以長細(xì)比λ表示,為避免受壓構(gòu)件因長細(xì)比過大,在自重作用下下垂過大,以及避免過分顫動,受壓構(gòu)件的長細(xì)比應(yīng)滿足:
    3.受彎構(gòu)件
    受彎構(gòu)件有單向受彎構(gòu)件和雙向受彎構(gòu)件兩種。當(dāng)荷載的作用平面與截面主軸平面重合時為單向受彎構(gòu)件(圖11—134a),如房屋中木梁;當(dāng)荷載的作用平面與截面主軸平面不重合時為雙向受彎構(gòu)件(圖11-134b),如檁條、掛瓦條。
    (1)單向受彎構(gòu)件的計算
    1)強度計算
    按承載能力極限狀態(tài)要求,受彎構(gòu)件應(yīng)滿足強度要求,包括彎曲正應(yīng)力和剪應(yīng)力計算。
    a.抗彎強度(正應(yīng)力)計算
    fm—木材抗彎強度設(shè)計值。
    b.抗剪強度(剪應(yīng)力)計算
    2)撓度驗算
    為滿足正常使用極限狀態(tài)要求,對于受彎構(gòu)件還需驗算其撓度:
    (2)雙向受彎構(gòu)件計算
    1)強度計算
    2)撓度驗算
    4.拉彎、壓彎構(gòu)件計算
    (1)拉彎構(gòu)件
    受拉同時受彎的構(gòu)件稱為拉彎構(gòu)件。拉彎構(gòu)件所產(chǎn)生的彎矩可能是由于橫向荷載引起的、拉力的偏心作用引起的、或者是由于不對稱的截面削弱引起的。
    拉彎構(gòu)件的承載力按下式計算:
    式中符號意義同前。
    (2)壓彎構(gòu)件
    構(gòu)件受軸向壓力的同時還承受彎矩作用的構(gòu)件稱為壓彎構(gòu)件。壓彎構(gòu)件所產(chǎn)生彎矩的原因與拉彎構(gòu)件相同。木結(jié)構(gòu)中,壓彎構(gòu)件較為常見,當(dāng)屋架上弦節(jié)點間放置檁條時,即為壓彎構(gòu)件。
    壓彎構(gòu)件的受力特點是:當(dāng)構(gòu)件彎曲時,除初始彎矩和撓曲外,還出現(xiàn)了由軸向壓力引起的附加彎矩(圖11-135),在計算中必須考慮這一因素。
    1)強度計算