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Codeofchina.com is in charge of this English translation. In case of any doubt about the English translation, the Chinese original shall be considered authoritative. According to the requirements of Notice on printing and distributing the development and revision plan on engineering construction standards and codes in 2009 (JIANBIAO [2009] No.88) issued by the Ministry of Housing and Urban-Rural Development of the People's Republic of China, the drafting group has revised this standard through extensive investigation and study, careful drawing of experience from engineering practices, and reference to relevant international and foreign advanced standards and on the basis of widely soliciting for opinions. It covers the following main technical content: 1. General provisions; 2. Terms and symbols; 3. Materials; 4. Basic requirements; 5. Calculation for members; 6. Design for connections; 7. Square timber and log structures; 8. Glued laminated timber structures; 9. Light wood frame construction; 10. Fire protection design; 11. Timber structure protection. The main revisions are as follows: 1. The provisions on timber grading and strength grade are improved, and the utilization range of domestic and imported wood species is enlarged; 2. The reliability of the strength design value of imported wood and wood products is analyzed and studied, and the strength design index in this standard is determined; 3. The relevant design provisions on square timber and log structures and composite timber structures are supplemented; 4. The design provisions on glued laminated timber structures and light wood frame construction are improved; 5. The provisions on stability calculation and connection design of timber structural members are improved; 6. The provisions on seismic design, fire protection design and durability design are supplemented and improved. The provisions printed in bold type in this standard are compulsory and must be enforced strictly. The Ministry of Housing and Urban-Rural Development is in charge of the administration of this standard and the explanation of the compulsory provisions, and China Southwest Architectural Design and Research Institute Corp., Ltd. is responsible for the explanation of specific technical content. During the implementation of this standard, the opinions or suggestions, if any, can be posted to China Southwest Architectural Design and Research Institute Corp., Ltd. (Address: No.866, North Section, Tianfu Avenue, Chengdu, 610042, Sichuan). Standard for design of timber structures 1 General provisions 1.0.1 This standard is enacted, in the design of timber structures, to carry out the national policies on technology and economy, to ensure advanced technology, safety and applicability, economic rationality and quality, and to protect environment. 1.0.2 This standard is applicable to the design of square timber and log structures, glued laminated timber structures and light wood frame construction in architectural engineering. 1.0.3 In addition to this standard, the design of timber structures shall also comply with those stipulated in the current relevant standards of the nation. 2 Terms and symbols 2.1 Terms 2.1.1 timber structure load-bearing structure which is made mainly of timber 2.1.2 log trunk of a tree that has been cut down without barks, branches and tree-tips 2.1.3 sawn timber finished or semi-finished wood of any dimensions that has been sawn from logs, divided into plank and square timber 2.1.4 square timber sawn timber that has been sawn at right angles, with an aspect ratio less than 3 Square timber is also known as square-edged timber 2.1.5 plank rectangular sawn timber with an aspect ratio greater than or equal to 3 2.1.6 dimension lumber standardized lumber manufactured according to a set of specified dimensions (i.e. width and height of lumber section) 2.1.7 structural composite lumber composite materials specially used for load-bearing structures, manufactured by veneer lumber, wood flakes and wood chips arranged along the length direction of members and laminated and glued by structural adhesive It includes laminated veneer lumber, parallel strand lumber, laminated strand lumber and oriented strand lumber, and other composite wood products with similar characteristics 2.1.8 glued lamina plank used for manufacturing glued laminated timber, which is lengthened by glued finger joint 2.1.9 moisture content of wood percentage of water mass in wood to the absolute dry weight of wood 2.1.10 parallel to grain direction of grain of a timber member is same as length of a member 2.1.11 perpendicular to grain direction of grain of a timber member is perpendicular to length of a member 2.1.12 an angle to grain direction of grain of a timber member is at an angle to length of a member 2.1.13 glued laminated timber wood product that is made by bonding glued lamina whose thickness is not exceeding 45mm parallel to grain, also known as glulam or structural glulam 2.1.14 cross laminated timber wood products made of 15mm ~ 45mm thick laminates stacked orthogonal to each other and glued together, also known as orthogonal glulam 2.1.15 laminated log wood products made by gluing sawn timber with a thickness greater than 30mm and no more than 4 layers parallel to grain It is commonly used in log cabins or beam-column timber structures 2.1.16 wood I-joist bending member with I-shaped section composed of dimension lumber or structural composite lumber as the flange, wood-based structural panels as the web, and glued together with structural adhesives 2.1.17 stud vertical bearing frame members arranged at a certain intervals within walling of light wood frame construction 2.1.18 visually stress-graded lumber Timber graded by eyes 2.1.19 machine stress-rated lumber timber whose strength grade is determined based on bending strength and modulus of elasticity measured by non-destructive test with a mechanical stress testing device 2.1.20 truss plate steel plate with galvanize surface that is punched into connectors with teeth protruding to be connected with joints of light trusses or for elongation of tensile members 2.1.21 wood-based structural panels load-bearing panels, including structural plywood and oriented strand board, which are manufactured by hot pressing raw materials such as veneer lumber or wood chips with structural adhesives 2.1.22 shear wall of wood-based structural panels wall on which the wood-based structural panels are used and whose studs are made of dimension lumber, square timber or glued laminated timber, bearing the horizontal and vertical forces 2.1.23 finger joint serrated butt joint connected by adhesive at the connection point. Finger joint is divided into finger joint of glued lamina and finger joint of glued laminated timber member 2.1.24 fast-growing wood wood with fast growth, early maturity and short rotation 2.1.25 square timber and log structures building structures that are mainly made of square timber or log as the load-bearing members 2.1.26 light wood frame construction building structures of wall, floor slab and roof of wood members that consists of dimension lumber and wood-based structural panels or gypsum board 2.1.27 glued laminated timber structures building structures that are mainly made of glued laminated timber as the load-bearing members 2.1.28 log cabins; log house logs, square timbers and laminated logs with properly processed sections are used as basic members, which are stacked horizontally upward layer by layer, and staggered layer by layer in snap-in mode at the intersecting ends of the members. Log cabins are the timber structures with the cross-shaped wooden wall thus made as the main load-bearing system 2.1.29 CHUANDOU-style timber structure timber frame that a row of wooden columns are erected along the depth of the house according to the spacing of roof purlins, which are directly supported by the wooden columns that are transversely tied together with square-column through the wooden columns rather than beams Every two timber frames are connected by a Dou-style square-column and Xianzi (like longitudinal keel) to form a load-bearing spatial timber frame 2.1.30 TAILIANG-style timber structure timber frame that beams are stacked layer by layer along the depth of the house, by supporting a beam on a wooden column, and placing a shortened beam on the former beam where the shortened beam is supported by short column Roof purlins are placed at the beam ends of each layer 2.1.31 wood-frame shear wall structure timber structure system in the square timber and log structures that bears horizontal forces by the wood frame that is mainly composed of ground beams, beams, transverse beams and columns, and whose studs are laid with wood-based structural panels 2.1.32 cross laminated timber structure building structures with load-bearing members such as wall, floor board and roof board made of cross laminated timber Its structural form is mainly box structure or plate structure 2.1.33 dowel connection connection mode in which members are connected with dowel-type fasteners. Dowel connection is also known as dowel-type connection. Dowel-type fasteners include bolts, dowels, hexagonal head wood screws, round nails and threaded nails 2.2 Symbols 2.2.1 Actions and effects C——corresponding design limits for deformation, crack, etc.; Cr——design value of shear-tension composite bearing capacity of truss plate; M——design value of bending moment; Mx, My——design value of bending moment at axis x and axis y of a member's section; M0——design value of maximum initial moment in mid-span acted by transverse load; Mr——design value of bending capacity of truss plate; N——design value of axial force; Nb——design value of tension which a safety bolt bears; Nr——design value of bearing capacity of plate tooth; N s——design value of anti-sliding bearing capacity of plate tooth; Rd——resistance design value of structure or structural member; Rf——design value of bearing capacity of residual timber member burned according to fire resistance rating; Sd——design value of the action combination effect; Sk——design value of effect of accidental combination of loads of damaged timber members checked after fire; Tr——design value of tensile bearing capacity of truss plate; V——shearing design value; Vd——design value of shear bearing capacity of shear walls, floors and roofs; Vr——design value of shear bearing capacity of truss plate; Wd——design value of pullout bearing capacity of hexagonal head wood screw; Zd——design value of shear bearing capacity of each shear surface of dowel-type fasteners; Z——reference design value of shear bearing capacity; ω——deflection calculated based on standard combination of load effect; ωx, ωy——deflection calculated based on standard combination of load effect at axis x and axis y along member' s section; 2.2.2 Material property or structural design index Cr1, Cr2——design value of shear-tension composite strength of truss plate along l1 and l2 directions; E——average value of modulus of elasticity of wood material; Ek——standard value of modulus of elasticity of wood material; fck, fc——standard value and design value of compressive and bearing strength of wood material parallel to grain; fcα——design value of bearing strength of wood material at an angle to grain; fc, 90——design value of bearing strength of wood material perpendicular to grain; fmk, fm——standard value and design value of bending strength of wood material; ftk, ft——standard value and design value of tensile strength of wood material parallel to grain; fvk, fv——standard value and design value of shear strength of wood material parallel to grain; fvd——design value of shear strength of shear wall, floor and roof with wood-based structural panels; fem——standard value of bearing strength of dowel slot of main member; fes——standard value of bearing strength of dowel slot of secondary member; fyb——standard value of bending strength of dowel-type fasteners; ft, j, k, fm, j, k——standard value of tensile strength and standard value of bending strength in width direction of finger joint; G——absolute-dry relative density of timber member materials; Kw——shear stiffness of shear wall; nr——design value of strength of plate tooth; ns——design value of anti-sliding strength of plate tooth; tr——design value of tensile strength of truss plate; υr——design value of shear strength of truss plate; βn——nominal linear charring rate of timber burning for 1.00h; [ω]——deflection limit of a bending member; [λ]——slenderness ratio limit of a compression member. 2.2.3 Geometric parameters A——gross sectional area of the member, or the net area of the truss plate surface; An——net sectional area of the member; A0——calculated area of section of compression member; Ac——area of bearing surface; Be——effective width of floor and roof parallel to load direction; b——width of member section; bn——effective side length of section of variable-section compression member; bt——calculated width of truss plate section perpendicular to the tensile force direction; bv——width of shear surface, or width of shear section of truss plate parallel to shear direction; d——diameter of log or dowel-type fastener; def——effective carbonized layer thickness; e0——initial eccentricity of member; h——section height of member; hd——effective length of the threaded part of the hexagonal head wood screw driven into the main member; hn——net section height at notch of bending member; hw——height of shear wall; I——inertial moment of gross section of member; i——radius of gyration of member section; l——member length; l0——calculated length of compression member; le——calculated length of bending member; lv——calculated length of shear surface S——area moment of sectional area to neutral axis over the shear surface; tm——thickness of thick member or middle member in case of single shear connection or double shear connection; ts——thickness of thin member or edge member in case of single shear connection or double shear connection; W——resistance moment of gross section of member; Wn——resistance moment of net section of member; Wnx, Wny——resistance moment of net section of member section along axis x and axis y; α——included angle between top chord and bottom chord or included angle between the direction of force and direction of grain; λ——slenderness ratio of compression member; λB——slenderness ratio of bending member. 2.2.4 Calculating coefficients and others a——calculating coefficient of support condition; Cm——moisture content adjustment factor; Ct——temperature environment adjustment factor; KB——local compression length adjustment factor; KZcp——local compression dimension adjustment factor; kd——adjustment factor of design value of strength of wood material under the control of permanent load effect; kn——bending moment influence coefficient of truss end joints; kg——combined action coefficient of group bolts for shear bearing capacity of dowel-type fasteners; kl——length calculation coefficient; kmin——coefficient of minimum effective load-bearing length of dowel slot; t—— fire resistance rating; β——correlation coefficient of material shear deformation; ρ——ratio of standard value of variable load to standard value of permanent load; φ——stability factor of axial compression member; φl——lateral stability factor of bending member; φm——reduction factor of composite action of axial force and initial moment; φy——stability factor determined based upon slenderness ratio λy when axial strut is perpendicular to y-y direction of the bending moment action plane; ψv——strength reduction factor obtained due to non-uniform distribution of shear stress along length of shear surface; γ0——structural importance factor; γRE——seismic adjustment factor of bearing capacity of member. 3 Materials 3.1 Timber 3.1.1 Timber for load-bearing structure includes log, square timber, plank, dimension lumber, glued laminated timber, structural composite lumber and wood-based structural panels. 3.1.2 Square timber, log and plank may be visually stress-graded, and the material selection standard shall meet the requirements of A.1 in Annex A of this standard. The timber grade of square timber members visually graded and processed in factories shall meet those specified in Table 3.1.2, and the material selection standard shall meet the requirements of A.1.4 in Annex A of this standard. The grade standard of commercial timbers shall not be used to replace the timber grade specified in this standard. Table 3.1.2 Timber grades of square timber members processed in factories No. Member purpose Timber grade 1 Members for beams Ie IIe IIIe 2 Members for columns If IIf IIIf 3.1.3 When designing the members of the square timber and log structures, the corresponding timber grades shall be selected according to the main purposes of the members. The requirements for visually stress-graded lumber, if adopted, shall not be lower than those specified in Table 3.1.3-1; the requirements for square timber processed in factories, if used as beam-column members, shall not be lower than those specified in Table 3.1.3-2. Table 3.1.3-1 Timber grade requirements of square timber and log members No. Main purpose Minimum grade 1 Tensile or tension-bending member Ia 2 Bending or compression-bending member IIa 3 Compression member and secondary bending member IIIa Table 3.1.3-2 Timber grade requirements of square timber members processed in factories No. Main purpose Minimum grade 1 For beams IIIe 2 For columns IIIf 3.1.4 Square timber and logs shall be chosen from the tree species listed in Table 4.3.1-1 and Table 4.3.1-2 of this standard. Coniferous species shall be used for main load-bearing members; hard broadleaf wood, which is of fine and straight grain, no knots, no other defects and decay resistance, shall be adopted for important connectors. 3.1.5 The use of imported timber in timber structure engineering shall meet the following requirements: 1 Wood species with little natural defects and defects resulting from dryness and good decay-resistance shall be chosen; 2 Imported timbers shall have approved certification mark and be accompanied by relevant technical documents; 3 Imported timbers shall meet the relevant requirements of the state on animal and plant quarantine of imported timber; 4 Imported timbers shall be labeled in Chinese, and stored in order according to nations, grades and sizes. In no case shall the timbers be mixed together. During the period of storage, precautions shall be taken against fungi, decay and insects; 5 The tree species used for the first time in China shall be used according to the requirements of this standard after the physical and mechanical properties are determined by tests. Foreword i 1 General provisions 2 Terms and symbols 2.1 Terms 2.2 Symbols 3 Materials 3.1 Timber 3.2 Steel and metal connectors 4 Basic requirements 4.1 Design principles 4.2 Seismic design requirements 4.3 Strength design indexes and deformation values 5 Calculation for members 5.1 Axial tension members and axial compression members 5.2 Bending members 5.3 Tension-bending and compression-bending members 6 Design for connections 6.1 Step joints 6.2 Dowel connections 6.3 Truss plates 7 Square timber and log structures 7.1 General requirements 7.2 Beams and columns 7.3 Walls 7.4 Floors and roofs 7.5 Trusses 7.6 Skylights 7.7 Bracings 8 Glued laminated timber structures 9 Light wood frame construction 9.1 General 9.2 Floor and roof 9.3 Walls 9.4 Light timber trusses 9.5 Light wood frame construction in composite buildings 9.6 Detailing requirements 10 Fire protection design 10.1 General 10.2 Construction details of fire protection 11 Timber structure protection 11.1 General 11.2 Waterproof and moistureproof 11.3 Biological hazard prevention 11.4 Corrosion prevention Annex A Timber standard for load-bearing structures Annex B Requirements for light wood frame construction Annex C Inspection and maintenance requirements for timber structure Annex D Design value of strength and modulus of elasticity for imported structural timber Annex E Standard values of strength and modulus of elasticity for structural timber Annex F Determination of characteristic values for manufactured structural timber Annex G Strength design values and calculation requirements for cross laminated timber Annex H Names of timber and main characteristics of common species in this standard Annex J Key identification points, basic characteristics and main processing properties of main imported woods Annex K Determination of the number of fasteners in members and the combination coefficient of common fasteners group bolts Annex L Relative density of absolute-dry common species wood Annex M Determination of design value of strength for truss plate Annex N Design value of shear strength for wood-based structural panel shear wall Annex P Design value of shear strength for wood-based structural panel floors and roofs Annex Q Calculation method for vibration control of floor joists Annex R Combustibility & fire-resistance ratings of timber structural members Explanation of wording in this standard List of quoted standards 1 总则 1.0.1 为使木结构设计中贯彻执行国家的技术经济政策,做到技术先进、安全适用、经济合理、确保质量和保护环境,制定本标准。 1.0.2 本标准适用于建筑工程中方木原木结构、胶合木结构和轻型木结构的设计。 1.0.3 木结构的设计除应符合本标准外,尚应符合国家现行有关标准的规定。 2 术语和符号 2.1 术语 2.1.1 木结构 timber structure 采用以木材为主制作的构件承重的结构。 2.1.2 原木 log 伐倒的树干经打枝和造材加工而成的木段。 2.1.3锯材 sawn timber 原木经制材加工而成的成品材或半成品材,分为板材与方材。 2.1.4方木 square timber 直角锯切且宽厚比小于3的锯材。又称方材。 2.1.5 板材 plank 直角锯切且宽厚比大于或等于3的锯材。 2.1.6 规格材 dimension lumber 木材截面的宽度和高度按规定尺寸加工的规格化木材。 2.1.7 结构复合木材 structural composite lumber 采用木质的单板、单板条或木片等,沿构件长度方向排列组坯,并采用结构用胶粘剂叠层胶合而成,专门用于承重结构的复合材料。包括旋切板胶合木、平行木片胶合木、层叠木片胶合木和定向木片胶合木,以及其他具有类似特征的复合木产品。 2.1.8 胶合木层板 glued lamina 用于制作层板胶合木的板材,接长时采用胶合指形接头。 2.1.9 木材含水率 moisture content of wood 木材内所含水分的质量占木材绝干质量的百分比。 2.1.10 顺纹 parallel to grain 木构件木纹方向与构件长度方向一致。 2.1.11 横纹 perpendicular to grain 木构件木纹方向与构件长度方向垂直。 2.1.12 斜纹 an angle to grain 木构件木纹方向与构件长度方向形成某一角度。 2.1.13 层板胶合木 glued laminated tinber 以厚度不大于45mm的胶合木层板沿顺纹方向叠层胶合而成的木制品。也称胶合木或结构用集成材。 2.1.14 正交层板胶合木 cross laminated timber 以厚度为15mm~45mm的层板相互叠层正交组坯后胶合而成的木制品。也称正交胶合木。 2.1.1 5胶合原木laminated log 以厚度大于30mm、层数不大于4层的锯材沿顺纹方向胶合而成的木制品。常用于井干式木结构或梁柱式木结构。 2.1.16 工字形木搁栅wood I-joist 采用规格材或结构用复合材作翼缘,木基结构板材作腹板,并采用结构胶粘剂胶结而组成的工字形截面的受弯构件。 2.1.17 墙骨柱 stud 轻型木结构的墙体中按一定间隔布置的竖向承重骨架构件。 2.1.18 目测分级木材 visually stress-graded lumber 采用肉眼观测方式来确定木材材质等级的木材。 2.1.19 机械应力分级木材 machine stress-rated lumber 采用机械应力测定设备对木材进行非破坏性试验,按测定的木材弯曲强度和弹性模量确定强度等级的木材。 2.1.20 齿板 truss plate 经表面镀锌处理的钢板冲压成多齿的连接件,用于轻型木桁架节点的连接或受拉杆件的接长。 2.1.21 木基结构板 wood-based structural panels 以木质单板或木片为原料,采用结构胶粘剂热压制成的承重板材,包括结构胶合板和定向木片板。 2.1.22 木基结构板剪力墙 shear wall of wood-based structural panels 面层采用木基结构板,墙骨柱或间柱采用规格材、方木或胶合木而构成的,用于承受竖向和水平作用的墙体。 2.1.23 指接节点 finger joint 在连接点处,采用胶粘剂连接的锯齿状的对接节点,简称指接。指接分为胶合木层板的指接和胶合木构件的指接。 2.1.24 速生材 fast-growing wood 生长快、成材早、轮伐期短的木材。 2.1.25 方木原木结构 sawn and log timber structures 承重构件主要采用方木或原木制作的建筑结构。 2.1.26 轻型木结构 light wood frame construction 用规格材、木基结构板或石膏板制作的木构架墙体、楼板和屋盖系统构成的建筑结构。 2.1.27 胶合木结构 glued laminated timber structures 承重构件主要采用胶合木制作的建筑结构。也称层板胶合木结构。 2.1.28 井干式木结构 log cabins;log house 采用截面经适当加工后的原木、方木和胶合原木作为基本构件,将构件水平向上层层叠加,并在构件相交的端部采用层层交叉咬合连接,以此组成的井字形木墙体作为主要承重体系的木结构。 2.1.29 穿斗式木结构 CHUANDOU-style timber structure 按屋面檩条间距,沿房屋进深方向竖立一排木柱,檩条直接由木柱支承,柱子之间不用梁,仅用穿透柱身的穿枋横向拉结起来,形成一榀木构架。每两榀木构架之间使用斗枋和纤子连接组成承重的空间木构架。 2.1.30 抬梁式木结构 TAILIANG-style timber structure 沿房屋进深方向,在木柱上支承木梁,木梁上再通过短柱支承上层减短的木梁,按此方法叠放数层逐层减短的梁组成一榀木构架。屋面檩条放置于各层梁端。 2.1.3l 木框架剪力墙结构 post and beam with shear wall construction 在方木原木结构中,主要由地梁、梁、横架梁与柱构成木框架,并在间柱上铺设木基结构板,以承受水平作用的木结构体系。 2.1.32 正交胶合木结构 cross laminated timber structure 墙体、楼面板和屋面板等承重构件采用正交胶合木制作的建筑结构。其结构形式主要为箱形结构或板式结构。 2.1.33 销连接dowel-type fasteners 是采用销轴类紧固件将被连接的构件连成一体的连接方式。销连接也称为销轴类连接。销轴类紧固件包括螺栓、销、六角头木螺钉、圆钉和螺纹钉。 2.2 符号 2.2.1 作用和作用效应 C——设计对变形、裂缝等规定的相应限值; Cr——齿板剪一拉复合承载力设计值; M——弯矩设计值; Mx、My——构件截面x轴和y轴的弯矩设计值; M0——横向荷载作用下跨中最大初始弯矩设计值; Mr——齿板受弯承载力设计值; N——轴向力设计值; Nb——保险螺栓所承受的拉力设计值; Nr——板齿承载力设计值; Ns——板齿抗滑移承载力设计值; Rd——结构或结构构件的抗力设计值; Rf——按耐火极限燃烧后残余木构件的承载力设计值; Sd——作用组合的效应设计值; Sk——火灾发生后验算受损木构件的荷载偶然组合的效应设计值; Tr——齿板受拉承载力设计值; V——剪力设计值; Vd——剪力墙、楼盖和屋盖受剪承载力设计值; Vr——齿板受剪承载力设计值; Wd——六角头木螺钉的抗拔承载力设计值; Zd——销轴类紧固件每个剪面的受剪承载力设计值; Z——受剪承载力参考设计值; ω——构件按荷载效应的标准组合计算的挠度; ωx、ωy——荷载效应的标准组合计算的沿构件截面x轴和y轴方向的挠度。 2.2.2 材料性能或结构的设计指标 Cr1、Cr2——沿l1、l2方向齿板剪一拉复合强度设计值; E——木质材料弹性模量平均值; Ek——木质材料弹性模量标准值; fck、fc——木质材料顺纹抗压及承压强度标准值、设计值; fcα——木质材料斜纹承压强度设计值; fc,90——木材的横纹承压强度设计值; fmk、fm——木质材料抗弯强度标准值、设计值; ftk、ft——木质材料顺纹抗拉强度标准值、设计值; fvk、fv——木质材料顺纹抗剪强度标准值、设计值; fvd——采用木基结构板材作面板的剪力墙、楼盖和屋盖的抗剪强度设计值; fem——主构件销槽承压强度标准值; fes——次构件销槽承压强度标准值; fyb——销轴类紧固件抗弯强度标准值; ft,j,k、fm,j,k——指接节点的抗拉强度标准值、宽度方向的抗弯强度标准值; G——木构件材料的全干相对密度; Kw——剪力墙的抗剪刚度; nr——板齿强度设计值; ns——板齿抗滑移强度设计值; tr——齿板抗拉强度设计值; υr——齿板抗剪强度设计值; βn——木材燃烧1.00h的名义线性炭化速率; [ω]——受弯构件的挠度限值; [λ]——受压构件的长细比限值。 2.2.3 几何参数 A——构件全截面面积,或齿板表面净面积; An——构件净截面面积; A0——受压构件截面的计算面积; Ac——承压面面积; Be——楼盖、屋盖平行于荷载方向的有效宽度; b——构件的截面宽度; bn——变截面受压构件截面的有效边长; bt——垂直于拉力方向的齿板截面计算宽度; bv——剪面宽度,或平行于剪力方向的齿板受剪截面宽度; d——原木或销轴类紧固件的直径; def——有效炭化层厚度; e0——构件的初始偏心距; h——构件的截面高度; hd——六角头木螺钉有螺纹部分打入主构件的有效长度; hn——受弯构件在切口处净截面高度; hw——剪力墙的高度; I——构件的全截面惯性矩; i——构件截面的回转半径; l——构件长度; l0——受压构件的计算长度; le——受弯构件计算长度; lv——剪面计算长度 S——剪切面以上的截面面积对中性轴的面积矩; tm——单剪连接或双剪连接时,较厚构件或中部构件的厚度; ts——单剪连接或双剪连接时,较薄构件或边部构件的厚度; W——构件的全截面抵抗矩; Wn——构件的净截面抵抗矩; Wnx、Wny——构件截面沿x轴和y轴的净截面抵抗矩; α——上弦与下弦的夹角,或作用力方向与构件木纹方向的夹角; λ——受压构件的长细比; λB——受弯构件的长细比。 2.2.4 计算系数及其他 a——支座条件计算系数; Cm——一含水率调整系数; Ct——温度环境调整系数; KB——局部受压长度调整系数; KZcp——局部受压尺寸调整系数; kd——永久荷载效应控制时,木质材料强度设计值调整系数; kn——桁架端节点弯矩影响系数; kg——销轴类紧固件受剪承载力的群栓组合作用系数; kl——长度计算系数; kmin——销槽承压最小有效长度系数; t——耐火极限; β——材料剪切变形相关系数; ρ——可变荷载标准值与永久荷载标准值的比率; φ轴心受压构件的稳定系数; φl——受弯构件的侧向稳定系数; φm——考虑轴向力和初始弯矩共同作用的折减系数; φy——轴心压杆在垂直于弯矩作用平面y-y方向按长细比λy确定的稳定系数; ψv——考虑沿剪面长度剪应力分布不均匀的强度折减系数; γ0——结构重要性系数; γRE——构件承载力抗震调整系数。 3 材料 3.1 木材 3.1.1 承重结构用材可采用原木、方木、板材、规格材、层板胶合木、结构复合木材和木基结构板。 3.1.2 方木、原木和板材可采用目测分级,选材标准应符合本标准附录A第A.1节的规定。在工厂目测分级并加工的方木构件的材质等级应符合表3.1.2的规定,选材标准应符合本标准附录A第A.1.4条的规定。不应采用商品材的等级标准替代本标准规定的材质等级。 表3.1.2 工厂加工方木构件的材质等级 项次 构件用途 材料等级 1 用于梁的构件 Ⅰe Ⅱe Ⅲe 2 用于柱的构件 Ⅰf Ⅱf Ⅲf 3.1.3 方木原木结构的构件设计时,应根据构件的主要用途选用相应的材质等级。当采用目测分级木材时,不应低于表3.1.3-1的要求;当采用工厂加工的方木用于梁柱构件时,不应低于表3.1.3-2的要求。 表3.1.3-1 方木原木构件的材质等级要求 项次 主要用途 最低材质等级 1 受拉或拉弯构件 Ⅰa 2 受弯或压弯构件 Ⅱa 3 受压构件及次要受弯构件 Ⅲa 表3.1.3-2 工厂加工方木构件的材质等级要求 项次 主要用途 最低材质等级 1 用于梁 Ⅲe 2 用于柱 Ⅲf 3.1.4 方木和原木应从本标准表4.3.1-1和表4.3.1-2所列的树种中选用。主要的承重构件应采用针叶材;重要的木制连接件应采用细密、直纹、无节和无其他缺陷的耐腐硬质阔叶材。 3.1.5 在木结构工程中使用进口木材应符合下列规定: 1 应选择天然缺陷和干燥缺陷少、耐腐性较好的树种; 2 应有经过认可的认证标识,并应附有相关技术文件; 3 应符合国家对木材进口的动物植物检疫的相关规定; 4 应有中文标识,并应按国别、等级、规格分批堆放,不应混淆;储存期间应防止霉变、腐朽和虫蛀; 5 首次在我国使用的树种应经试验确定物理力学性能后按本标准要求使用。 3.1.6 轻型木结构用规格材可分为目测分级规格材和机械应力分级规格材。目测分级规格材的材质等级分为七级;机械分级规格材按强度等级分为八级,其等级应符合表3.1.6 的规定。 表3.1.6 机械应力分纽规格材强度等级表 等级 M10 M14 M18 M22 M26 M30 M35 M40 弹性模量E(N/mm2) 8000 8800 9600 10000 11000 12000 13000 14000 3.1.7 轻型木结构用规格材截面尺寸应符合本标准附录B第B.1.1条的规定。对于速生树种的结构用规格材截面尺寸应符合本标准附录B第B.1.2条的规定。 3.1.8 当规格材采用目测分级时,分级的选材标准应符合本标准附录A第A.3节的规定。当采用目测分级规格材设计轻型木结构构件时,应根据构件的用途按表3.1.8的规定选用相应的材质等级。 表3.1.8 目测分级规格材的材质等级 类别 主要用途 材质等级 截面最大尺寸(mm) A 结构用搁栅、结构用平放厚板和轻型木框架构件 Ⅰc 285 Ⅱc Ⅲc Ⅳc B 仅用于墙骨柱 Ⅳc1 C 仅用于轻型木框架构件 Ⅱc1 90 Ⅲc1 3.1.9 在木结构中使用木基结构板、结构复合木材和工字形木搁栅,应符合下列规定: 1 用作屋面板、楼面板和墙面板的木基结构板应符合国家现行标准《木结构覆板用胶合板》GB/T22349、《定向刨花板》LY/T1580的相关规定。进口木基结构板应有认证标识、板材厚度以及板材的使用条件等说明。 2 用作梁或柱的结构复合木材的强度应满足设计要求。进口结构复合木材应有认证标识以及其他相关的说明文件。 3 对于用作楼盖和屋盖的工字形木搁栅应符合现行国家标准《建筑结构用木工字梁》GB/T28985的相关规定。进口工字形木搁栅应有认证标识以及其他相关的说明文件。 3.1.10 胶合木层板应采用目测分级或机械分级,并宜采用针叶材树种制作。除普通胶合木层板的材质等级标准应符合本标准附录A第A.2节的规定外,其他胶合木层板分级的选材标准应符合现行国家标准《胶合木结构技术规范》GB/T50708及《结构用集成材》GB/T 26899的相关规定。 3.1.11 正交胶合木采用的层板应符合下列规定: 1 层板应采用针叶材树种制作,并应采用目测分级或机械分级的板材; 2层板材质的等级标准应符合本标准第3.1.10条的规定,当层板直接采用规格材制作时,材质的等级标准应符合本标准附录A第A.3节的相关规定; 3 横向层板可采用由针叶材树种制作的结构复合材; 4 同一层层板应采用相同的强度等级和相同的树种木材(图3.1.11)。 图3.1.11 正交胶合木截面的层板组合示意图 1——层板长度方向与构件长度方向相同的顺向层板; 2——层板长度方向与构件宽度方向相同的横向层板 3.1.12 制作构件时,木材含水率应符合下列规定: 1 板材、规格材和工厂加工的方木不应大于19%。 2 方木、原木受拉构件的连接板不应大于18%。 3 作为连接件,不应大于15%。 4 胶合木层板和正交胶合木层板应为8%~15%,且同一构件各层木板间的含水率差别不应大于5%。 5 井干式木结构构件采用原木制作时不应大于25%;采用方木制作时不应大于20%;采用胶合原木木材制作时不应大于18%。 3.1.13 现场制作的方木或原木构件的木材含水率不应大于25%。当受条件限制,使用含水率大于25%的木材制作原木或方木结构时,应符合下列规定: 1 计算和构造应符合本标准有关湿材的规定; 2 桁架受拉腹杆宜采用可进行长短调整的圆钢; 3 桁架下弦宜选用型钢或圆钢;当采用木下弦时,宜采用原木或破心下料(图3.1.13)的方木; 4 不应使用湿材制作板材结构及受拉构件的连接板; 5 在房屋或构筑物建成后,应加强结构的检查和维护,结构的检查和维护可按本标准附录C的规定进行。 (a) (b) 图3.1.13 破心下料的方木 3.2 钢材与金属连接件 3.2.1 承重木结构中使用的钢材宜采用Q235钢、Q345钢、Q390钢和Q420钢,并应分别符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T700和《低合金高强度结构钢》GB/T1591的有关规定。 3.2.2 对于承重木结构中的钢材,当采用国外进口金属连接件时,应提供产品质量合格证书,并应符合设计要求且应对其材料进行复验。 3.2.3 下列情况的承重构件或连接材料宜采用D级碳素结构钢或D级、E级低合金高强度结构钢: 1 直接承受动力荷载或振动荷载的焊接构件或连接件; 2 工作温度等于或低于-30℃的构件或连接件。 3.2.4 用于承重木结构中的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷含量的合格保证,对焊接构件或连接件尚应有含碳量的合格保证。钢木桁架的圆钢下弦直径d大于20mm的拉杆,以及焊接承重结构或是重要的非焊接承重结构采用的钢材,还应具有冷弯试验的合格保证。 3.2.5 选用的普通螺栓应符合现行国家标准《六角头螺栓》GB/T5782和《六角头螺栓C级》GB/T5780的规定。 3.2.6 高强度螺栓应符合现行国家标准《钢结构用高强度大六角头螺栓》GB/T1228、《钢结构用高强度大六角螺母》GB/T1229、《钢结构用高强度垫圈》GB/T1230、《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件》GB/T1231、《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副》GB/T3632的有关规定。 3.2.7 锚栓可采用现行国家标准《碳素结构钢》GB/T700中规定的Q235钢或《低合金高强度结构钢》GB/T1591中规定的Q345钢制成。 3.2.8 钉应符合现行国家标准《钢钉》GB 27704的规定。 3.2.9 钢构件焊接用的焊条,应符合现行国家标准《非合金钢及细晶粒钢焊条》GB/T5117及《热强钢焊条》GB/T5118的规定。焊条的型号应与主体金属的力学性能相适应。 3.2.10 金属连接件及螺钉等应进行防腐蚀处理或采用不锈钢产品。与防腐木材直接接触的金属连接件及螺钉等应避免防腐剂引起的腐蚀。 3.2.11 对处于外露环境,且对耐腐蚀有特殊要求的或在腐蚀性气态和固态介质作用下的承重钢构件,宜采用耐候钢,并应符合现行国家标准《耐候结构钢》GB/T4171的规定。 3.2.12 对于完全外露的金属连接件可采取涂刷防火涂料等防火措施,防火涂料的涂刷工艺应满足设计要求,以及国家现行相关标准的规定。 3.2.13 钢木混合结构中使用的钢材,应符合现行国家标准《钢结构设计标准》GB50017和《建筑抗震设计规范》GB 50011中对钢材的有关规定。 4 基本规定 4.1 设计原则 4.1.1 本标准应采用以概率理论为基础的极限状态设计法。 4.1.2 本标准所采用的设计基准期应为50年。 4.1.3 木结构设计使用年限应符合表4.1.3的规定。 表4.1.3 设计使用年限 类别 设计使用年限 示例 1 5年 临时性建筑结构 2 25年 易于替换的结构构件 3 50年 普通房屋和构筑物 4 100年及以上 标志性建筑和特别重要的建筑结构 4.1.4 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,按表4.1.4规定选用相应的安全等级。 表4.1.4 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、文物建筑和优秀历史建筑,其安全等级可根据具体情况另行确定。 4.1.5 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,但不应低于三级。 4.1.6 当确定承重结构用材的强度设计值时,应计入荷载持续作用时间对木材强度的影响。 4.1.7 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: γ0Sd≤Rd (4.1.7) 式中:γ0——结构重要性系数,应按现行国家标准《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068的相关规定选用; Sd——承载能力极限状态下作用组合的效应设计值,应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009进行计算; Rd——结构或结构构件的抗力设计值。 4.1.8 结构构件的截面抗震验算应采用下列设计表达式: S≤R/γRE (4.1.8) 式中:γRE——承载力抗震调整系数; S——地震作用效应与其他作用效应的基本组合;按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011进行计算; R——结构构件的承载力设计值。 4.1.9 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: Sd≤C (4.1.9) 式中:Sd——正常使用极限状态下作用组合的效应设计值; C——设计对变形、裂缝等规定的相应限值。 4.1.10 风荷载和多遇地震作用时,木结构建筑的水平层间位移不宜超过结构层高的1/250。 4.1.11 木结构建筑的楼层水平作用力宜按抗侧力构件的从属面积或从属面积上重力荷载代表值的比例进行分配。此时水平作用力的分配可不考虑扭转影响,但是对较长的墙体宜乘以1.05~1.10的放大系数。 4.1.12 风荷载作用下,轻型木结构的边缘墙体所分配到的水平剪力宜乘以1.2的调整系数。 4.1.13 木结构应采取可靠措施,防止木构件腐朽或被虫蛀,应确保达到设计使用年限。 4.1.14 承重结构用胶必须满足结合部位的强度和耐久性的要求,应保证其胶合强度不低于木材顺纹抗剪和横纹抗拉的强度,并应符合环境保护的要求。 4.1.15 木结构中的钢构件设计,应符合现行国家标准《钢结构设计标准》GB50017的规定。 4.2 抗震设计规定 4.2.1 木结构建筑抗震设计应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的相关规定。 4.2.2 木结构建筑应按现行国家标准《建筑抗震设防分类标准》GB 50223的规定确定其抗震设防类别和相应的抗震设防标准。 4.2.3 木结构建筑的结构体系应符合下列规定: 1 平面布置宜简单、规则,减少偏心。楼层平面宜连续,不宜有较大凹凸或开洞。 2 竖向布置宜规则、均匀,不宜有过大的外挑和内收。结构的侧向刚度沿竖向自下而上宜均匀变化,竖向抗侧力构件宜上下对齐,并应可靠连接。 3 结构薄弱部位应采取措施提高抗震能力。当建筑物平面形状复杂、各部分高度差异大或楼层荷载相差较大时,可设置防震缝;防震缝两侧的上部结构应完全分离,防震缝的最小宽度不应小于100mm。 4 当有挑檐时,挑檐与主体结构应具有良好的连接。 4.2.4 除木结构混合建筑外,木结构建筑中不宜出现表4.2.4中规定的一种或多种不规则类型。 表4.2.4 木结构不规则结构类型表 序号 结构不规则类型 不规则定义 1 扭转不规则 楼层最大弹性水平位移或层间位移大于该楼层两端弹性水平位移或层间位移平均值的1.2倍 2 上下楼层抗侧力构件不连续 上下层抗侧力单元之间平面错位大于楼盖搁栅高度的4倍或大于1.2m 3 楼层抗侧力突变 抗侧力结构的层间抗剪承载力小于相邻上一楼层的65% 4.2.5 当木结构建筑的结构不规则时,应进行地震作用计算和内力调整,并应对薄弱部位采取有效的抗震构造措施。 4.2.6 当轻型木结构建筑进行抗震验算时,水平地震作用可采用底部剪力法计算。相应于结构基本自振周期的水平地震影响系数α1可取水平地震影响系数最大值。 4.2.7 以剪切变形为主,且质量和刚度沿高度分布比较均匀的胶合木结构或其他方木原木结构的抗震验算可采用底部剪力法。其结构基本自振周期特性应按空间结构模型计算。 4.2.8 对于扭转不规则或楼层抗侧力突变的轻型木结构,以及质量和刚度沿高度分布不均匀的胶合木结构或方木原木结构的抗震验算,应采用振型分解反应谱法。 4.2.9 木结构建筑的地震影响系数应根据烈度、场地类别、设计地震分组和结构自振周期以及阻尼比按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的相关规定确定。木结构建筑地震作用计算阻尼比可取0.05。 4.2.10 木结构建筑进行构件抗震验算时,承载力抗震调整系数γRE应符合表4.2.10的规定。当仅计算竖向地震作用时,各类构件的承载力抗震调整系数γRE均应取为1.0。 表4.2.10 承载力抗震调整系数 构件名称 系数γRE 构件名称 系数γRE 柱,梁 0.80 木基结构板剪力墙 0.85 各类构件(偏拉、受剪) 0.85 连接件 0.90 4.2.11 当木结构建筑为本标准表4.2.4中规定的结构不规则建筑时,楼层水平力应按抗侧力构件层间等效抗侧刚度的比例分配,并应同时计入扭转效应对各抗侧力构件的附加作用。 4.2.12 对于抗震设防烈度为8度、9度时的大跨度及长悬臂胶合木结构,应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的规定进行竖向地震作用下的验算。 4.2.13 木结构建筑进行构件抗震验算时,应符合下列规定: 1 对于支撑上下楼层不连续抗侧力单元的梁、柱或楼盖,其地震组合作用效应应乘以不小于1.15的增大系数; 2 对于具有薄弱层的木结构,薄弱层剪力应乘以不小于1.15的增大系数; 3 轻型木结构在验算屋盖与下部结构连接部位的连接强度及局部承压时,应对地震作用引起的侧向力乘以1.2倍的放大系数。 4.2.14 对于楼、屋面结构上设置的围护墙、隔墙、幕墙、装饰贴面和附属机电设备系统等非结构构件,及其与结构主体的连接,应进行抗震设计。非结构构件抗震验算时,连接件的承载力抗震调整系数γRE可取1.0。 4.2.15 抗震设防烈度为8度和9度地区设计木结构建筑,可采用隔震、消能设计。 4.3 强度设计指标和变形值 4.3.1 方木、原木、普通层板胶合木和胶合原木等木材的设计指标应按下列规定确定: 1 木材的强度等级应根据选用的树种按表4.3.1-1和表4.3.1-2的规定采用; 表4.3.1-1 针叶树种木材适用的强度等级 强度等级 组别 适用树种 TC17 A 柏木 长叶 松湿地 松粗皮落叶松 B 东北落叶 松欧洲赤松 欧洲落叶松 TC15 A 铁杉 油杉 太平洋海岸黄柏 花旗松—落叶松 西部铁杉南方松 B 鱼鳞云杉 西南云杉 南亚松 TC13 A 油松 西伯利亚落叶松 云南松 马尾松 扭叶松 北美落 叶松 海岸松 日本扁柏 日本落叶松 B 红皮云杉 丽江云杉 樟子松 红松 西加云杉 欧洲云杉 北美山地云杉 北美短叶松 TC11 A 西北云杉 西伯利亚云杉 西黄松 云杉—松—冷杉 铁—冷杉 加拿大铁杉 杉木 B 冷杉 速生杉木 速生马尾松 新西兰辐射松 日本柳杉 表4.3.1-2 阔叶树种木材适用的强度等级 强度等级 适用树种 TB20 青冈 桐木 甘巴豆 冰片香 重黄娑罗双 重坡垒 龙脑香 绿心樟 紫心木 孪叶苏木 双龙瓣豆 TB17 栎木 腺瘤豆 简状非洲楝 蟹木楝 深红默罗藤黄木 TB15 锥栗 桦木 黄娑罗双 异翅香 水曲柳 红尼克樟 TB13 深红娑罗双 浅红娑罗双 白娑罗双海棠木 TB11 大叶椴 心形椴 2 木材的强度设计值及弹性模量应按表4.3.1-3的规定采用。 表4.3.1-3 方木、原木等木材的强度设计值和弹性模量(N/mm2) 强度等级 组别 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 局部表面和齿面 拉力螺栓垫板下 注:计算木构件端部的拉力螺栓垫板时,木材横纹承压强度设计值应按“局部表面和齿面”一栏的数值采用。 4.3.2 对于下列情况,本标准表4.3.1-3中的设计指标,尚应按下列规定进行调整: 1 当采用原木,验算部位未经切削时,其顺纹抗压、抗弯强度设计值和弹性模量可提高15%; 2 当构件矩形截面的短边尺寸不小于150mm时,其强度设计值可提高10%; 3 当采用含水率大于25%的湿材时,各种木材的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%。 4.3.3 木材斜纹承压的强度设计值,可按下列公式确定: 当α<10°时 fcα=fc (4.3.3-1) 当10°<α<90°时 (4.3.3-2) 式中:fcα——木材斜纹承压的强度设计值(N/mm2); α——作用力方向与木纹方向的夹角(°); fc——木材的顺纹抗压强度设计值(N/mm2); fc,90——木材的横纹承压强度设计值(N/mm2)。 4.3.4 已经确定的国产树种目测分级规格材的强度设计值和弹性模量应按表4.3.4的规定取值。 表4.3.4 国产树种目测分级规格材强度设计值和弹性模量 树种名称 材质等级 截面最大尺寸(mm) 强度设计值(N/mm2) 弹性模量E(N/mm2) fm fc ft fv fc,90 杉木 Ⅰc 285 9.5 11.0 6.5 1.2 4.0 10000 Ⅱc 8.0 10.5 6.0 1.2 4.0 9500 Ⅲc 8.0 10.5 5.0 1.2 4.0 9500 兴安落叶松 Ⅰc 285 11.0 15.5 5.1 1.6 5.3 13000 Ⅱc 6.0 13.3 3.9 1.6 5.3 12000 Ⅲc 6.0 11.4 2.1 1.6 5.3 12000 Ⅳc 5.0 9.0 2.0 1.6 5.3 11000 4.3.5 制作胶合木采用的木材树种级别、适用树种及树种组合应符合表4.3.5的规定。 表4.3.5 胶合木适用树种分级表 树种级别 适用树种及树种组合名称 SZ1 南方松、花旗松—落叶松、欧洲落叶松以及其他符合本强度等级的树种 SZ2 欧洲云杉、东北落叶松以及其他符合本强度等级的树种 SZ3 阿拉斯加黄扁柏、铁一冷杉、西部铁杉、欧洲赤松、樟子松以及其他符合本强度等级的树种 SZ4 鱼鳞云杉、云杉一松一冷杉以及其他符合本强度等级的树种 注:表中花旗松—落叶松、铁—冷杉产地为北美地区。南方松产地为美国。 4.3.6 采用目测分级和机械弹性模量分级层板制作的胶合木的强度设计指标值应按下列规定采用: 1 胶合木应分为异等组合与同等组合二类。异等组合应分为对称异等组合与非对称异等组合。 2 胶合木强度设计值及弹性模量应按表4.3.6-1、表4.3.6-2和表4.3.6-3的规定取值。 表4.3.6-1 对称异等组合胶合木的强度设计值和弹性模量(N/mm2) 强度等级 抗弯fm 顺纹抗压fc 顺纹抗拉ft 弹性模量E 注:当荷载的作用方向与层板窄边垂直时,抗弯强度设计值fm应乘以0.7的系数,弹性模量E应乘以0.9的系数。 表4.3.6-2 非对称异等组合胶合木的强度设计值和弹性模量(N/mm2) 强度等级 抗弯fm 顺纹抗压fc 顺纹抗拉ft 弹性模量E 正弯曲 负弯曲 注:当荷载的作用方向与层板窄边垂直时,抗弯强度设计值fm应采用正向弯曲强度设计值,并乘以0.7的系数。弹性模量E应乘以0.9的系数。 表4.3.6-3 同等组合胶合木的强度设计值和弹性模量(N/mm2) 强度等级 抗弯fm 顺纹抗压fc 顺纹抗拉ft 弹性模量E 3 胶合木构件顺纹抗剪强度设计值应按表4.3.6-4的规定取值。 表4.3.6-4 胶合木构件顺纹抗剪强度设计值(N/mm2) 树种级别 顺纹抗剪强度设计值fv SZ1 2.2 SZ2、SZ3 2.0 SZ4 1.8 4 胶合木构件横纹承压强度设计值应按表4.3.6-5的规定取值。 表4.3.6-5 胶合木构件横纹承压强度设计值(N/mm2) 树种级别 局部横纹承压强度设计值fc,90 全表面横纹承压强度设计值fc,90 构件中间承压 构件端部承压 SZ1 7.5 6.0 3.0 SZ2、SZ3 6.2 5.0 2.5 SZ4 5.0 4.0 2.0 承压位置示意图 构件中间承压 构件端部承压 1 当h≥100mm时,a≤100mm 2 当h<100mm时,a≤h 构件全表面承压 4.3.7 进口北美地区目测分级方木、规格材和结构材的强度设计值及弹性模量,应按本标准附录D的规定采用。 4.3.8 承重结构用材强度标准值及弹性模量标准值,均应按本标准附录E的规定采用。 4.3.9 进行承重结构用材的强度设计值和弹性模量调整应符合下列规定: 1 在不同的使用条件下,强度设计值和弹性模量应乘以表4.3.9-1规定的调整系数。 表4.3.9-1 不同使用条件下木材强度设计值和弹性模量的调整系数 使用条件 调整系数 强度设计值 弹性模量 露天环境 0.9 0.85 长期生产性高温环境,木材表面温度达40℃~50℃ 0.8 0.8 按恒荷载验算时 0.8 0.8 用于木构筑物时 0.9 1.0 施工和维修时的短暂情况 1.2 1.0 注:1 当仅有恒荷载或恒荷载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时,表列各系数应连乘。 2 对于不同的设计使用年限,强度设计值和弹性模量应乘以表4.3.9-2规定的调整系数。 表4.3.9-2 不同设计使用年限时木材强度设计值和弹性模量的调整系数 设计使用年限 调整系数 强度设计值 弹性模量 5年 1.10 1.10 25年 1.05 1.05 50年 1.00 1.00 100年及以上 0.90 0.90 3 对于目测分级规格材,强度设计值和弹性模量应乘以表4.3.9-3规定的尺寸调整系数。 表4.3.9-3 目测分级规格材尺寸调整系数 等级 截面高度 抗弯强度 顺纹抗压强度 顺纹抗拉强度 其他强度 截面宽度(mm) 40和65 90 4 当荷载作用方向与规格材宽度方向垂直时,规格材的抗弯强度设计值fm应乘以表4.3.9-4规定的平放调整系数。 表4.3.9-4 平放调整系数 截面高度h(mm) 截面宽度b(mm) 40和65 90 115 140 185 ≥235 h≤65 1.00 1.10 1.10 1.15 1.15 1.20 65<h≤90 — 1.00 1.05 1.05 1.05 1.10 注:当截面宽度与表中尺寸不同时,可按插值法确定平放调整系数。 5 当规格材作为搁栅,且数量大于3根,并与楼面板、屋面板或其他构件有可靠连接时,其抗弯强度设计值fm应乘以1.15的共同作用系数。 4.3.10 对于规格材、胶合木和进口结构材的强度设计值和弹性模量,除应符合本标准第4.3.9条的规定外,尚应按下列规定进行调整: 1 当楼屋面可变荷载标准值与永久荷载标准值的比率(Qk/Gk)ρ<1.0时,强度设计值应乘以调整系数kd,调整系数kd应按下式进行计算,且kd不应大于1.0: kd=0.83+0.17ρ (4.3.10) 2 当有雪荷载、风荷载作用时,应乘以表4.3.10中规定的调整系数。 表4.3.10 雪荷载、风荷载作用下强度设计值和弹性模量的调整系数 使用条件 调整系数 强度设计值 弹性模量 当雪荷载作用时 0.83 1.0 当风荷载作用时 0.91 1.0 4.3.11 对本标准尚未列入,并由工厂生产的结构复合木材、国产树种规格材、工字形搁栅的强度标准值和设计指标,应按本标准附录F的规定进行确定。 4.3.12 正交胶合木的强度设计值和弹性模量应按本标准附录G的相关规定采用。 4.3.13 对于承重结构用材的横纹抗拉强度设计值可取其顺纹抗剪强度设计值的1/3。 4.3.14 当使用本标准尚未列入的进口木材时,应由出口国提供该木材的物理力学指标及主要材性,按木结构专门的可靠度分析方法确定其强度设计指标和弹性模量。 |
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