一級(jí)注冊(cè)建筑師結(jié)構(gòu)-木結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)筆記

第十四章木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一． 木結(jié)構(gòu)用木材（一） 木結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)、適用范圍1．木結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（1）易于取材、加工方便、質(zhì)輕、相對(duì)強(qiáng)度高（2）各向異性、天然缺陷（木節(jié)、裂縫、斜紋）、天然尺寸受限制、易腐、易蛀、易裂、易變形2.不應(yīng)采用木結(jié)構(gòu)的房屋和構(gòu)筑物（1）極易引起火災(zāi)的；（2）受生產(chǎn)性高溫影響，木材表面溫度高于50°C的；（3）經(jīng)常受潮且不易通風(fēng)的。（二）木結(jié)構(gòu)用材種類(lèi)1.木結(jié)構(gòu)用材種類(lèi)針葉材（落葉松、紅松、云杉、冷杉等）——主要承重構(gòu)件硬質(zhì)闊葉材（榆樹(shù)、槐樹(shù)、樺樹(shù)材等）——重要連接件2.木結(jié)構(gòu)用材按截面分類(lèi)原木（圓木）、方材、板材（三）木材的受力性能1．木材的受拉性能（1）順紋抗拉強(qiáng)度高，橫紋抗拉強(qiáng)度很低（2）受拉破壞前沒(méi)有明顯塑性變形，屬脆性破壞2.木材的受彎性能3.木材的受壓性能——兩個(gè)構(gòu)件利用表面互相接觸傳遞壓力叫做承壓，常見(jiàn)于構(gòu)件的接頭和連接；木材承壓工作分為順紋承壓、橫紋承壓和斜紋承壓。（1）木材受壓時(shí)、具有較好的塑性變形（2）木節(jié)等缺陷對(duì)受壓影響比受拉要?。?）木材受壓工作比受拉可靠4.木材的受剪性能（截紋受剪、順紋受剪和橫紋受剪）木結(jié)構(gòu)通常采用順紋受剪，其剪切破壞屬于脆性破壞（四）影響木材力學(xué)性能的因素1、木材的缺陷（1）木材等級(jí)：將材質(zhì)按缺陷的多少和大小及承重結(jié)構(gòu)的受力要求分三級(jí)：I．II、III三個(gè)等級(jí)（I級(jí)最好，III級(jí)最差）木材強(qiáng)度按抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值劃分等級(jí)。（2）木材選用（對(duì)木材材質(zhì)要求排序：受拉>受彎>受壓）膠合木按用途分Ib、IIb、IIIb；輕型木結(jié)構(gòu)分：Ic、IIc、IIIc等七級(jí)。2．含水率（只對(duì)受拉強(qiáng)度影響較小，對(duì)其它強(qiáng)度影響較大，熟悉含水率的規(guī)定）（1）強(qiáng)度隨含水率增加而降低，對(duì)受拉影響較小。（2）干材（含水率≤18%）、半干材（含水率=18~25%）、濕材（含水率≥25%）（3）規(guī)范對(duì)含水率的規(guī)定（現(xiàn)場(chǎng)制作的原木和方木≯25%；板材和規(guī)格材≯20%……）3．木紋斜度（與強(qiáng)度成反比）順紋強(qiáng)度最高，橫紋強(qiáng)度最低。4．受荷時(shí)間、溫度、濕度受荷時(shí)間增長(zhǎng)，溫度升高、濕度增大，強(qiáng)度、剛度降低。（五）結(jié)構(gòu)用膠承重結(jié)構(gòu)用膠，應(yīng)保證其膠合強(qiáng)度不低于木材順紋抗剪和橫紋抗拉的強(qiáng)度。膠連接的耐水性和耐久性，應(yīng)與結(jié)構(gòu)的用途和使用年限相適應(yīng)，并應(yīng)符合環(huán)境保護(hù)的要求。二．木結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)計(jì)算（一）木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法1、承載能力極限狀態(tài)（強(qiáng)度、穩(wěn)定）2、正常使用極限狀態(tài)（長(zhǎng)細(xì)比）規(guī)范規(guī)定：（1）驗(yàn)算撓度和穩(wěn)定時(shí)，取構(gòu)件的中央截面；（2）驗(yàn)算抗彎強(qiáng)度時(shí)，取截面最大彎矩處截面。（3）標(biāo)注原木直徑時(shí)，以小頭為準(zhǔn)。（二）木結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計(jì)算1.軸心受拉構(gòu)件（強(qiáng)度）2.軸心受壓構(gòu)件（強(qiáng)度、穩(wěn)定、剛度）3.受彎構(gòu)件（強(qiáng)度（彎、剪）、撓度）4.拉彎（強(qiáng)度）5.壓彎（強(qiáng)度、穩(wěn)定）三．木結(jié)構(gòu)的連接（一）齒連接（單齒、雙齒）1.通過(guò)構(gòu)件與構(gòu)件之間直接抵承傳力，只應(yīng)用在受壓構(gòu)件與其他構(gòu)件連接的節(jié)點(diǎn)上。2.驗(yàn)算：都需要進(jìn)行承壓驗(yàn)算、剪切面的受剪驗(yàn)算、保險(xiǎn)螺栓的驗(yàn)算和桁架下弦因齒連接的局部削弱而必須進(jìn)行的凈截面抗拉強(qiáng)度驗(yàn)算。3.構(gòu)造要求4.保險(xiǎn)螺栓（桁架支座節(jié)點(diǎn)的齒連接必須設(shè)置保險(xiǎn)螺栓，以防止和延緩剪切破壞而使整個(gè)屋架坍塌的危險(xiǎn)）正常使用時(shí)不考慮保險(xiǎn)螺栓參與受力。（二）螺栓連接和釘連接（單剪、雙剪）四.木結(jié)構(gòu)防火和防護(hù)（一）木結(jié)構(gòu)防火一般規(guī)定1.建筑構(gòu)件的燃燒性能和耐火極限2.建筑的層數(shù)、長(zhǎng)度和面積木結(jié)構(gòu)建筑不應(yīng)超過(guò)三層。不同層數(shù)建筑最大允許長(zhǎng)度和防火分區(qū)面積不應(yīng)超過(guò)規(guī)定：3.防火間距（木結(jié)構(gòu)建筑之間、木結(jié)構(gòu)建筑與其他耐火極限的建筑之間要有一定的防火間距）4.材料的燃燒性能5.特殊部位防火等（二）木結(jié)構(gòu)的防護(hù)一般規(guī)定1.采取防潮和通風(fēng)措施的部位2.防腐和防蛀進(jìn)行藥劑處理的情況五.其他（材質(zhì)等級(jí)、撓度限值、長(zhǎng)細(xì)比、桁架最小高跨比要求）木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)木結(jié)構(gòu)用材 構(gòu)件設(shè)計(jì) 構(gòu)件鏈接 防火防護(hù) 其他材料性能耐火極限 承載力計(jì)算 正常使用要求 構(gòu)件鏈接 防護(hù)要求 跨度擱置長(zhǎng)度建造層數(shù) 木材強(qiáng)度 撓度限值跨高比 【習(xí)題14-3】木材的缺陷、疵病對(duì)下列哪種強(qiáng)度影響最大？A.抗彎強(qiáng)度B.抗剪強(qiáng)度C.抗壓強(qiáng)度D.抗拉強(qiáng)度參考答案：D【習(xí)題14-4】木材的強(qiáng)度等級(jí)是指不同樹(shù)種的木材按其下列何種強(qiáng)度設(shè)計(jì)值劃分的等級(jí)？()A.抗剪B.抗彎C.抗壓D.抗拉參考答案：B【習(xí)題14-5】普通木結(jié)構(gòu)，受彎或壓彎構(gòu)件對(duì)材質(zhì)的最低等級(jí)要求為()。A.Ia級(jí)B.Ⅱa級(jí)C.Ⅲa級(jí)D.無(wú)要求參考答案：B【真題】膠合木構(gòu)件的木板接長(zhǎng)連接應(yīng)采用下列哪一種方式？（10-89）A．螺栓連接B．指接連接C．釘連接D．齒板連接答案：B【真題】下列關(guān)于木材豎紋各種強(qiáng)度比較的論述，正確的是：（12-51）A.抗壓強(qiáng)度大于抗拉強(qiáng)度B.抗剪強(qiáng)度大于抗拉強(qiáng)度C.抗剪強(qiáng)度大于抗壓強(qiáng)度D.因種類(lèi)不同而強(qiáng)度各異，無(wú)法判斷答案：A解析：木材順紋強(qiáng)度：抗壓大于抗拉大于抗剪?！菊骖}】關(guān)于我國(guó)傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)房屋梁柱榫接節(jié)點(diǎn)連接方式的說(shuō)法，正確的是（）：（14-69）A、鉸接連接B、滑動(dòng)連接C、剛性連接D、半剛性連接答案：A【真題】普通木結(jié)構(gòu)采用方木梁時(shí)，其截面高寬比一般不宜大于（）：（14-70）A、2 B、3C、4 D、5答案：C【真題】地震區(qū)輕型木結(jié)構(gòu)房屋梁與柱的連接做法，正確的（）：（14-71）A、螺栓連接B、鋼釘連接C、齒板連接 D、榫式連接答案：A【小結(jié)】 各種結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)計(jì)算公式的內(nèi)在聯(lián)系：γ。S≤R（一般表達(dá)式）N≤φf(shuō)A（砌體受壓）Nl≤γfAl（砌體局部受壓）M=α1fcbx（h0-x/2）（鋼筋混凝土受彎）N≤0.9φ（fcA+f′yA′s）（鋼筋混凝土軸壓）V≤Vu=Vc+Vsv+Vsb