木结构规范 .pdf

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1、木结构规范要求1 总则1.0.1为在木结构设计中贯彻执行国家的技术经济政策，保证安全和人体健康，保护环境及维护公共利益制订本规范。1.0.2本规范适用于建筑工程中承重木结构的设计。1.0.3本规范的设计原则系根据国家标准建筑结构可靠度设计统一标准GB50068制定。1.0.4承重木结构宜在正常温度和湿度环境下的房屋结构中使用。未经防火处理的木结构不应用于极易引起火灾的建筑中；未经防潮、防腐处理的木结构不应用于经常受潮且不易通风的场所。1.0.5在确保工程质量前提下，可逐步扩大树种（例如速生树种）的利用。1.0.6木结构的设计，除应遵守本规范外，尚应符合国家现行有关强制性标准的规定。2 术语与符

2、号2.1 术语2.1.1木结构timberstructure 以木材为主制作的结构。2.1.2原木log 伐倒并除去树皮、树枝和树梢的树干。2.1.3锯材sawnlumber 由原木锯制而成的任何尺寸的成品材或半成品材。2.1.4方木squaretimber 直角锯切且宽厚比小于3 的、截面为矩形（包括方形）的锯材。2.1.5板材plank 宽度为厚度三倍或三倍以上矩形锯材。2.1.6规格材dimensionlumber 按轻型木结构设计的需要，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胶合材gluedlumber 以木材为原料通过胶合压制成的柱形材和各种板材的总称。2.1.8

3、木材含水率moisturecontentofwood 通常指木材内所含水分的质量占其烘干质量的百分比。2.1.9顺纹paralleltograin 木构件木纹方向与构件长度方向一致。2.1.10横纹 perpendiculartograin 木构件木纹方向与构件长度方向相垂直。2.1.11斜纹 atanagnletograin 木构件木纹方向与构件长度方向形成某一角度。2.1.12层板胶合木gluedlaminatedtimber(Glulam)以厚度不大于45mm 的木板叠层胶合而成的木制品。2.1.13普通木结构Sawnandroundtimberstructures 承重构件采用方木或圆

4、木制作的单层或多层木结构。2.1.14轻型木结构lightwoodframeconstruction 用规格材及木基结构板材或石膏板制作的木构架墙体、楼板和屋盖系统构成的单层或多层建筑结构。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 45 页 -2.1.15墙骨柱stud 轻型木结构房屋墙体中按一定间隔布臵的竖向承重骨架构件。2.1.16木材目测分级visuallystress-gradedlumber 用肉眼观测方式对木材材质划分等级。2.1.17木材机械分级machinestress-ratedlumber 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

5、和弹性模量确定木材的材质等级。2.1.18齿板 turssplate 经表面处理的钢板冲压成带齿板，用于轻型桁架节点连接或受拉杆件的接长。2.1.19木基结构板材wood-basedstructural-usepanels 以木材为原料（旋切材，木片，木屑等）通过胶合压制成的承重板材，包括结构胶合板和定向木片板。2.1.20轻型木结构的剪力墙shearwalloflightwoodframeconstruction 面层用木基结构板材或石膏板、墙骨柱用规格材构成的用以承受竖向和水平作用的墙体。2.2 符号2.2.1作用和作用效应N轴向力设计值；Nb保险螺栓所承受的拉力设计值；M 弯矩设计值；M

6、x、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；V剪力设计值；mx、my对构件截面x 轴和 y 轴的弯曲应力设计值；构件按荷载效应的标准组合计算的挠度；x、y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E木材顺纹弹性模量；fc木材顺纹抗压及承压强度设计值；fca木材斜纹承压强度设计值；fm木材抗弯强度设计值；ft木材顺纹抗拉强度设计值；fv木材顺纹抗剪强度设计值；受弯构件的挠度限值；Nv螺栓或钉连接每一剪面的承载力设计值。2.2.3几何参数A构件全截面面积；An构件净截面面积；A0受压构件截面的计算面积

7、；Ac承压面面积；b构件的截面宽度；bv剪面宽度；d螺栓或钉的直径；e0构件的初始偏心距；h构件的截面高度；名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 45 页 -hn受弯构件在切口处净截面高度；I 构件的全截面惯性矩；i 构件截面的回转半径；l0受压构件的计算长度；S剪切面以上的截面面积对中性轴的面积矩；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；上弦与下弦的夹角，或作用力方向与构件木纹方向的夹角；构件的长细比。2.2.4计算系数及其他轴心受压构件的稳定系数；1受弯构件的侧向稳定系数；m考虑轴向力和初始弯矩共同作用

8、的折减系数；y轴心压杆在垂直于弯矩作用平面y-y 方向按长细比y，确定的稳定系数；v考虑沿剪面长度剪应力分布不均匀的强度折减系数；kv螺栓或钉连接设计承载力的计算系数。3 材料3.1 木材3.1.1承重结构用木材，首次增加了“规格材”。3.1.2我国对普通承重结构所用木材的分级，历来按其材质分为三级。这次修订规范未对该材质标准进行修改。3.1.3为了便于使用，现就板、方材的材质标准中，如何考虑木材缺陷的限值问题作如下简介：l木节由图 l 可见，外观相同的木节对板材和方材的削弱是不同的。同一大小的木节，在板材中为贯通节，在方木中则为锥形节。显然，木节对方木的削弱要比板材小，方木所保留的未割断的木

9、纹也比板材多，因此，若将板、方材的材质标准分开，则方木木节的限值，便可在不降低构件设计承载力的前提下予以适当放宽。为了确定具体放宽尺度，规范组曾以云南松、杉木、冷杉和马尾松为试件，进行了158 根构件试验，并根据其结构制订了材质标准中方木木节限值的规定。2 斜纹我国材质标准中斜纹的限值，早期一直沿用前苏联的规定。过去修订规范时曾对其使用效果进行了调查。结果表明：l）有不少树种木材，其内外纹理的斜度不一致，往往当表层纹理接近限值时，其内层纹理的斜度已略嫌大；名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 45 页 -2）如木材纹理较斜、木构件含水率偏高，在干燥过程中就会产生扭翘变形

10、和斜裂缝，而对构件受力不利。因此，有必要适当加严木材表面斜纹的限值。为了估计标准中斜纹限值加严后对成批木材合格率的影响，规范修订组曾对斜纹材较多的落叶松和云南松进行抽样调查。其结果表明，按现行标准的斜纹限值选材并不显著影响合格率（见表l）。3 髓心现行材质标准对方木有髓心应避开受剪面的规定。这是根据以前北京市建筑设计院和原西南建筑科学研究所对木材裂缝所作的调查，以及该所对近百根木材所作的观测的结果制定的。因为在有髓心的方木上最大裂缝（以下简称主裂缝）一般生在较宽的面上，并位于离髓心最近的位臵，逐渐向着髓心发展（见表2）。一般从髓心所在位臵，即可判定最大裂缝将发生在哪个面的哪个部位。若避开髓心即

11、意味着在剪面上避开了危险的主裂缝。因此，这也是防止裂缝危害的一项很有效的措施。另外，在板材截面上，若有髓心，不仅将显著降低木板的承载能力，而且可能产生危险的裂缝和过大的截面变形，对构件及其连接的受力均甚不利。因此，在板材的材质标准中，作了不允许有髓心规定。多年来的实践证明，这对板材的选料不会造成很大的损耗。4 裂缝裂缝是影响结构安全的一个重要因素，材质标准中应当规定其限值。试验结果表明，裂缝对木结构承载能力的影响程度，随着裂缝所在部位的不同以及木材纹理方向的变化，相差十分悬殊。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 45 页 -一般说来，在连接的受剪面上，裂缝将直接降低其

12、承载能力，而位于受剪面附近的裂缝，是否对连接的受力有影响，以及影响的大小，则在很大程度上取决于木材纹理是否正常。至于裂缝对受拉、受弯以及受压构件的影响，在木纹顺直的情况下，是不明显的。但若木纹的斜度很大，则其影响将显得十分突出，几乎随着斜纹的斜度增大，而使构件的承载力呈直线下降；这以受拉构件最为严重，受弯构件次之，受压构件较轻。综上所述，规范以加严对木材斜纹的限制为前提，作出了对裂缝的规定：一是不容许连接的受剪面上有裂缝；二是对连接受剪面附近的裂缝深度加以限制。至于“受剪面附近”的含义，一般可理解为：在受剪面上下各30mm 的范围内。3.1.4近几年来，我国每年从国外进口相当数量的木材，其中部

13、分用于工程建设。考虑到今后一段时期，木材进口量还可能增加，故在本条中增加了进口木材树种。考虑到这方面的用途，对材料的质量与耐久性的要求较高，而目前木材的进口渠道多，质量相差悬殊，若不加强技术管理，容易使工程遭受不应有的经济损失，甚至发生质量、安全事故。因此，有必要对进口木材的选材及设计指标的确定，作出统一的规定，以确保工程的安全、质量与经济效益。3.1.5由于我国常用树种的木材资源已不能满足需要，过去一些不常用的树种木材，特别是阔叶材中的速生树种，在今后木材供应中将占一定的比例。过去修订规范时，曾组织了对这方面问题的调查研究和专题科研工作，其主要情况如下：1 从 16 个省（市、自治区）的调查

14、结果来看，以往阔叶材主要用于传统的民居建筑，并且主要是用作柱子、搁栅、檩条和中国式梁架结构的构件。后来才逐渐在地方工业小厂房和民用建筑中用作构件，但跨度一般都比较小。2 由于木材主要用于受压和受弯，一般所选用的截面尺寸也较大，所以受木材干缩裂缝等缺陷的影响不甚显著。但有些软质阔叶材，例如杨木之类在长期荷载作用下，其挠度远比针叶材大，故使用单位多建议规范应适当降低这类木材的弹性模量。3 各地对使用阔叶材都有一条共同的经验，即保证工程质量的关键在于能否做好防腐和防虫处理。过去在维修民居建筑中遇到的也几乎都是因腐朽和虫蛀而发生的问题。因此，多年来中国林业科学研究院木材工业研究所、热带林业研究所、铁道

15、部铁道科学研究院、广东省建筑科学研究所、福建省建筑科学研究所和广东、福建等省的有关单位在这方面都做了大量研究工作，对防腐防虫药剂有一定的创新。根据调查和有关试验研究的成果，经讨论认为：l对于扩大树种利用的问题，应持积极、慎重的态度，坚持一切经过试验的原则。使用前，必须经过荷载试验和试点工程的考验。只有在取得成熟经验后，才能逐步扩大其应用范围。2 由于过去主要是民间使用，因而在当前工程建设中应作为新利用树种木材对待。在规范中应与常用木材分开，另作专门规定，列入附录中。3 迄今为止只有在受压和受弯构件中应用的经验较多，作为受拉构件尚嫌依据不足，为确保工程质量，现阶段仅推荐在木柱、搁栅、檩条和较小跨

16、度的钢木桁架中使用。4 考虑到设计经验不足和过去民间建筑用料较大等情况，在确定新利用树种木材的设计指标时，不宜单纯依据试验值，而应按工程实践经验作适当降低的调整。5 规范应强调防腐和防虫的重要性，并从通风防潮和药剂处理两方面采取措施，以保证使用的安全。根据以上讨论，制订了列入本规范附录B的内容。3.1.6前一时期，工程建设所需的进口木材，在其订货、商检、保存和使用等方面，均因缺乏专门的技术标准，无法正常管理，而存在不少问题。例如：有的进口木材，由于订货时随意选择木材的树种与等级，致使应用时增加了处理工作量与损耗；有的进口木材，不附质量证书或商检报告，使接收工作增加很多麻烦；有的进口木材，由于管

17、理混乱，木材的名称与产地不详，给使用名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 45 页 -造成困难。此外，有些单位对不熟悉的树种木材，不经试验便盲目使用，以至造成了一些不应有的工程事故，鉴于以上情况，提出了这些基本规定，要求工程结构的设计、施工与管理人员执行。3.1.8、3.1.9关于胶合用材等级及其材质标准胶合用材材质标准的可靠性，曾经委托原哈尔滨建筑工程学院按随机取样的原则，做了 30 根受弯构件破坏试验，其结果表明，按现行材质标准选材所制成的胶合构件，能够满足承重结构可靠度的要求。同时较为符合我国木材的材质状况，可以提高低等级木材在承重结构中的利用率。3.1.10本条

18、对轻型木结构中使用的木基结构板材、工字形木搁栅和结构复合材的材料作了规定。1 木基结构板材应满足集中荷载、冲击荷载以及均布荷载试验要求。同时，考虑到在施工过程中，会因天气、工期耽误等因素，板材可能受潮，这就要求木基结构板材应有相应的耐潮湿能力、搁栅的中心间距以及板厚等要求，均应清楚地表明在板材上。2、3 当国内尚无国家标准，经研究，可采用有关的国际标准。例如，对于工字形木搁栅，可采用 ASTMDSO55；对于结构复合材，可采用ASTMD5456。3.1.11、3.1.12轻型木结构用规格材主要根据用途分类。分类越细越经济，但过细又给生产和施工带来不便。我国规格材定为七等，规定了每等的材质标准与

19、我国传统方法一样采用目测法分等，与之相关的设计值，应通过对不同树种，不同等级规格材的足尺试验确定。3.1.13规定木材含水率的理由和依据如下：1 木结构若采用较干的木材制作，在相当程度上减小了因木材干缩造成的松弛变形和裂缝的危害，对保证工程质量作用很大。因此，原则上应要求木材经过干燥。考虑到结构用材的截面尺寸较大，只有气干法较为切实可行，故只能要求尽量提前备料，使木材在合理堆放和不受曝晒的条件下逐渐风干。根据调查，这一工序即使时间很短，也能收到一定的效果。2 原木和方木的含水率沿截面内外分布很不均匀。原西南建筑科学研究所对30 余根云南松木材的实测表明，在料棚气干的条件下，当木材表层20mm

20、深处的含水率降到16.2%19.6 时，其截面平均含水率均为24.7 27.3。基于现场对含水率的检验只需一个大致的估计，引用了这一关系作为检验的依据。但应说明的是，上述试验是以120mm 160mm 中等规格的方木进行测定的。若木材截面很大，按上述关系估计其平均含水率就会偏低很多；这是因为大截面的木材内部水分很难蒸发之故。例如，中国林业科学研究院曾经测得：当大截面原木的表层含水率已降低到12以下，其内部含水率仍高达40%以上，但这个问题并不影响使用这条补充规定，因为对大截面木材来说，内部干燥总归很慢，关键是只要表层干到一定程度，便能收到控制含水率的效果。3.1.14本规范根据各地历年来使用湿

21、材总结的经验教训，以及有关科研成果，作了湿材只能用于原木和方木构件的规定（其接头的连接板不允许用湿材）。因为这两类构件受木材干裂的危害不如板材构件严重。湿材对结构的危害主要是：在结构的关键部位，可能引起危险性的裂缝，促使木材腐朽易遭虫蛀，使节点松动，结构变形增大等。针对这几方面问题，规范采取了下列措施：l防止裂缝的危害方面：除首先推荐采用钢木结构外，在选材上加严了斜纹的限值，以减少斜裂缝的危害；要求受剪面避开髓心，以免裂缝与受剪面重合；在制材上，要求尽可能采用“破心下料”的方法，以保证方木的重要受力部位不受干缩裂缝的危害；在构造上，对齿连接的受剪面长度和螺栓连接的端距均予以适当加大，以减小木材

22、开裂的影响等。2 减小构件变形和节点松动方面，将木材的弹性模量和横纹承压的计算指标予以适当降低，以减小湿材干缩变形的影响，并要求桁架受拉腹杆采用圆钢，以便于调整。此外，还根据湿材在使用过程中容易出现的问题，在检查和维护方面作了具体的规定。3 防腐防虫方面，给出防潮、通风构造示意图。“破心下料”的制作方法作如下说明：因为含髓心的方木，其截面上的年层大部分完整，内外含水率梯度又很大，以致干缩时，弦向名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页，共 45 页 -变形受到径向约束，边材的变形受到心材约束，从而使内应力过大，造成木材严重开裂。为了解除这种约束，可沿髓心剖开原木，然后再锯成方材

23、，就能使木材干缩时变形较为自由，显然减小了开裂程度。原西南建筑科学研究院进行的近百根木材的试验和三个试点工程，完全证明了其防裂效果。但“破心下料”也有其局限性，既要求原木的径级至少在32Omm 以上，才能锯出屋架料规格的方木，同时制材要在髓心位臵下锯，对制材速度稍有影响。因此规范建议仅用于受裂缝危害最大的桁架受拉下弦，尽量减小采用“破心下料”构件的数量，以便于推广。3.2 钢材3.2.1、12.2本规范在钢结构设计规范有关规定的基础上，进一步明确承重木结构用钢宜以Q235钢材为主。这种钢材有长期生产和使用经验，具有材质稳定、性能可靠、经济指标较好、供应也较有保证等优点。3.2.3有的工地乱用焊

24、条的情况时有发生，容易导致工程安全事故的发生，因而有必要加以明确。3.2.4主要明确在钢材质量合格保证的问题上，不能因用于木结构而放松了要求。另外，考虑到钢木桁架的圆钢下弦、直径d20mm 的钢拉杆（包括连接件）为结构中的重要构件，若其材质有问题，易造成重大工程安全事故，因此，有必要对这些钢构件作出“尚应具有冷弯试验合格保证”的补充规定。3.3 结构用胶3.3.1、3.3,2胶合结构的承载能力首先取决于胶的强度及其耐久性。因此，对胶的质量要有严格的要求：l应保证胶缝的强度不低于木材顺纹抗剪和横纹抗拉的强度。因为不论在荷载作用下或由于木材胀缩引起的内力，胶缝主要是受剪应力和垂直于胶缝方向的正应力

25、作用。一般说来，胶缝对压应力的作用总是能够胜任的。因此，关键在于保证胶缝的抗剪和抗拉强度。当胶缝的强度不低于木材顺纹抗剪和横纹抗拉强度时，就意味着胶连接的破坏基本上沿着木材部分发生，这也就保证了胶连接的可靠性；2 应保证胶缝工作的耐久性胶缝的耐久性取决于它的抗老化能力和抗生物侵蚀能力。因此，主要要求胶的抗老化能力应与结构的用途和使用年限相适应。但为了防止使用变质的胶，故提出对每批胶均应经过胶结能力的检验，合格后方可使用。所有胶种必须符合有关环境保护的规定。对于新的胶种，在使用前必须提出经过主管机关鉴定合格的试验研究报告为依据，通过试点工程验证后，方可逐步推广应用。4 基本设计规定4.1 设计原

26、则4.1.1根据统一标准GB50068规定，本规范仍采用以概率理论为基础的极限状态设计方法。在本次修订过程中，重新对目标可靠指标0 进行了核准。校准所需要的荷载统计参数（表3）及影响木结构抗力的主要因素的统计参数（表4)，分别由建筑结构荷载规范管理组和木结构设计规范管理组提供。这些参数的数据是通过调查，实测和试验取得的（木结构部分参见木结构抗力统计参数的研究一文）。在统计分析中，还参考了国内外有关文献所推荐的、经过实践检验名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 7 页，共 45 页 -的方法。因而，不论从数据来源或处理上均较可靠，可以用于木结构可靠度的计算。假定主要的随机变量服从下列

27、分布：恒荷载：正态分布；楼面活荷载、风荷载、雪荷载：极值I 型分布；抗力：对数正态分布。根据上述计算条件，反演得到按原规范设计的各类构件，其可靠指标如下：受弯 3.8顺纹受压 3.8顺纹受拉 4.3顺纹受剪 3.9按照统一标准的规定，一般工业与民用建筑的木结构，其安全等级应取二级，其可靠指标不应小于下列规定值。对于延性破坏的构件3.2对于脆性破坏的构件3.7由此可见，均符合统一标准要求。4.1.2、4.1.5根据统一标准作出的规定。4.1.6、4.1.8承载能力极限状态可理解为结构或结构构件发挥允许的最大承载功能的状态。结构构件由于塑性变形而使其几何形状发生显著改变，虽未达到最大承载能力，但已

28、彻底不能使用，也属于达到或超过这种极限状态。因此，当结构或结构构件出现下列状态之一时，即认为达到或名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 8 页，共 45 页 -超过承载能力极限状态：1 整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡（如倾覆等）；2 结构构件或连接因材料强度被超过而破坏（包括疲劳破坏），或因过度的塑性变形而不适于继续承载；3 结构转变为机动体系；4 结构或结构构件丧失稳定（如压屈等）。正常使用极限状态可理解为结构或结构构件达到或超过使用功能上允许的某个限值的状态。例如：某些构件必须控制变形、裂缝才能满足使用要求，因过大的变形会造成房屋内粉刷层剥落，填充墙和隔墙开裂及屋面漏水

29、等后果。过大的裂缝会影响结构的耐久性，过大的变形、裂缝也会造成用户心理上的不安全感。因此，当结构或结构构件出现下列状态之一时，即认为达到或超过了正常使用极限状态：1 影响正常使用或外观的变形；2 影响正常使用或耐久性能的局部损坏（包括裂缝）；3 影响正常使用的振动；4 影响正常使用的其他特定状态。根据协调，有关结构荷载的规定，一律由建筑结构荷载规范GB50009（以下简称荷载规范）制订。本条文仅为规范间衔接的需要作些原则规定，其中需要说明的是：1 荷载按国家现行荷载规范施行，应理解为：除荷载标准值外，还包括荷载分项系数和荷载组合系数在内，均应按该规范所确定的数值采用，不得擅自改变。2 对于正常

30、使用极限状态的计算，由于资料不足，研究不够充分，仍沿用多年以来使用的方法，按荷载的标准值进行计算，并只考虑荷载的短期效应组合，而不考虑长期效应的组合。4.1.7建筑结构的安全等级主要按建筑结构破坏后果的严重性划分。根据统一标准的规定分类三级。大量的一般工业与民用建筑定为二级。从过去修订规范所作的调查分析可知，这一规定是符合木结构实际情况的，因此，本规范作了相应的规定。但应注意的是，对于人员密集的影剧院和体育馆等建筑应按重要建筑物考虑。对于临时性的建筑则可按次要建筑物考虑。至于纪念性建筑和其他有特殊要求的建筑物，其安全等级可按具体情况另行确定，不受统一标准约束。结构重要性系数综合统一标准第1.0

31、.5条和第 1.0.8条因素来确定。4.2 设计指标和允许值4.2.1、4.2.3本规范和原规范一样只保留荷载分项系数，而将抗力分项系数隐含在强度设计值内。因此，本章所给出的木材强度设计值，应等于木材的强度标准值除以抗力分项系数。但因对不同树种的木材，尚需按规范所划分的强度等级，并参照长期工程实践经验，进行合理的归类，故实际给出的木材强度设计值是经过调整后的，与直接按上述方法算得的数值略有不同。现将新规范在木材分级及其设计指标的确定上所作的考虑扼要介绍如下：1 木材的强度设计值主要考虑以下几点：1）原规范的考虑是：应使归入每一强度等级的树种木材，其各项受力性质的可靠指标等于或接近于本规范采用的

32、目标可靠性指标0。所谓“接近”含义，是指该树种木材的可靠性指标应满足下列界限值的要求：00.25 00.25统一标准取消了不超过0.25 的规定，取0。2）对自然缺陷较多的树种木材，如落叶松、云南松和马尾松等，不能单纯按其可靠性指标进行分级，需根据主要使用地区的意见进行调整，以使其设计指标的取值，与工程实践经验相符。3）对同一树种有多个产地试验数据的情况，其设计指标的确定，系采用加权平均值作为该树种的代表值。其“权”数按每个产地的木材蓄积量确定。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 9 页，共 45 页 -根据上述原则确定的强度设计值，可在材料总用量基本不变的前提下，使木构件可靠指

33、标的一致性得到显著的改善。另外，有关本条的规定还需说明以下几点：l）由于本规范已考虑了干燥缺陷对木材强度的影响，因而表 4.2.1-3所给出的设计指标，除横纹承压强度设计值和弹性模量须按木构件制作时的含水率予以区别对待外，其他各项指标对气干材和湿材同样适用，而不必另乘其他折减系数。但应指出的是，本规范做出这一规定还有一个基本假设，即湿材做的构件能在结构未受到全部设计荷载作用之前就已达到气干状态。对于这一假设，只要设计能满足结构的通风要求，是不难实现的。2）对于截面短边尺寸b150mm 方木的受弯，以及直接使用原木的受弯和顺纹受压，曾根据有关地区的实践经验和当时设计指标取值的基准，作出了其容许应

34、力可提高15的规定。前次修订规范，对强度设计值的取值，改以目标可靠指标为依据，其基准也作了相应的变动。根据重新核算结果，b150mm 的方木以提高10%较恰当。2 木材的弹性模量原规范通过调查研究，曾总结了下列情况：1)178 种国产木材的试验数据表明，木材的E值不仅与树种有关，而且差异之大不容忽视，以东北落叶松与杨木为例，前者高达12800N/mm2，而后者仅为7500N/mm22）英、美、澳、北欧等国的设计规范，对于木材的E值一向按不同树种分别给出。3）我国南方地区从长期使用原木檩条的观察中发现，其实际挠度比方木和半圆木为小。原建筑工程部筑科学研究院的试验数据和湖南省建筑设计院的实测结果证

35、实了这一观察结果。初步分析认为是由于原木的纤维基本完整，在相同的受力条件下，其变形较小的缘故。4）原建筑工程部建筑科学研究院对10 根木梁在荷载作用下，其木材含水率由饱和变至气干状态所作的挠度实测表明，湿材构件因其初始含水率高、弹性模量低而增大的变形部分，在木材干燥后不能得到恢复。因此，在确定使用湿材作构件的弹性模量时，应考虑含水率的影响，才能保证木构件在使用中的正常工作，这一结论已为四川、云南、新疆等地的调查数据所证实。根据以上情况，对弹性模量的取值仍按原规范作了如下规定：1）区别树种确定其设计值；2）原木的弹性模量允许比方木提高15%；3）考虑到湿材的变形较大，其弹性模量宜比正常取值降低1

36、0。这次修订规范，结合木结构可靠度课题的调研工作，重新考核了上述规定，认为是符合实际的，因此，予以保留。但对木材弹性模量的基本取值，则根据受弯木构件在正常使用极限状态设计条件下可靠度的校准结果作了一些调整。表 4.2.1-1中的弹性模量设计值就是根据调整结果给出的。3 木材横纹承压设计指标fc，90根据各地反映，按我国早期规范设计的垫木和垫板的尺寸偏小，往往在使用中出现变形过大的迹象。为此，原规范修订组曾在四川、福建、湖南、广东、新疆、云南等地进行过调查实测。其结果基本上可以归纳为两种情况。一是因设计不合理所造成的；另一是因使用湿材变形增大所导致的。为了验证后一种情况，原西南建筑科学研究院曾以

37、云南松和冷杉做了6 组试验。其结果表明，湿材的横纹承压变形不仅较大，而且不能随着木材的干燥和强度的提高而得到恢复。基于以上结论，对前一种情况，采取了给出合理的计算公式予以解决；对后一种情况，根据试验结果和四川、内蒙、云南等地的设计经验，取用一个降低系数（0.9）以考虑湿材对构件变形的影响。4 增加了进口材的树种和设计指标：主要来源于“进口木材在工程上应用的规定”，并由规范组根据新的资料，按我国分级原则，进行了局部调整。4.2.4、4.2.5进口规格材的指标，本规范仅对确定方法作了原则规定。仅对北美规格材设计指标进行了换算，其他国家进口规格材的指标将根据需要按下列要求逐步换算规定。对标有目测分级

38、和机械分级的进口木材规格材，其设计值的取值不应直接采用规格材上的标注值，而应遵循下列名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 10 页，共 45 页 -规定确定取值：1 应由本规范管理机构对规格材所在国的负责分级的机构进行调查认可，经过认可的机构所做的分级才能进入本规范使用；2 应对该进口木材的分级规格、设计值确定方法及相关标准的关系进行审查，确定该进口材设计值与本规范木材设计值之间的换算关系，并加以换算。4.2.7在木屋盖结构中，木檩条挠度偏大一直是使用单位经常反映的问题之一。早期的研究多认为是我国规范对木材弹性模量设计取值不合理所致，为此，在实测和试验基础上，对木材弹性模量设计值作

39、了较全面的修订。同时借助于概率法，对GBJ5-88 按正常使用极限状态设计的可靠指标进行校准，校准是在下列工作基础上进行的：1 用广义的结构构件抗力R和综合荷载效应S这两个相互独立的综合随机变量，对影响正常使用极限状态的各变量进行归纳。2 假定 R、S均服从对数正态分布。校准采用了下列简化公式其中：l)K 为正常使用极限状态下构件的安全系数。原规范规定的允许挠度值（如檩条为L/200)，实际上是设计时的容许值，并非正常使用极限状态的极限值，调查表明，当L3.3m 的檩条、搁栅和吊顶梁其挠度达L/150 时（对 L3.3m 的檩条的可靠指标显著偏低，究其原因，主要是相应的挠度容许值定得偏大。显而

40、易见，对于檩条挠度偏大的问题，以采取局部修订受弯构件控制值的办法解决最为合理、有效。因此，将檩条挠度限值的规定分为两档：一档（L3.3m）为 L/200；另一档（L3.3m）为L/250。根据挠度限值计算得到跨度L3.3m 的檩条的可靠指标=1.55，较好地满足了统一标准的要求。4.2.8当确定屋架上弦平面外的计算长度时，虽可根据稳定验算的需要自行确定应锚固的檩条根数和位臵，但下列檩条，在任何情况下均须与上弦锚固：1 桁架上弦节点处的檩条；2 用作支撑系统杆件的檩条。另外，应注意的是锚固方法，必须符合本规范7.6.2条的要求，否则不能算作锚固。4.2.9受压构件长细比限值的规定，主要是为了从构

41、造上采取措施，以避免单纯依靠计算，取值过大而造成刚度不足。对于这个限值，在这几年发布的国外标准中，除前苏联外，一般规定都比较宽。例如，美国标准为173(L0h50)；北欧五国和ISO 的标准均为170（次要构件为200）。由于我国尚缺乏这方面的实践经验，因此，有待今后做工作后再考虑。4.2.10我国 20世纪 50 年代的规范曾参照前苏联的规定，将原木直径变化率取为每米10mm，但由于没有明确标注原木直径时以大头还是小头为准，以致在执行中出现过一些争议。以前修订规范，通过调查实测了解到：我国常用树种的原木，其直径变化率大致在每米910mm之间，且习惯上多以小头为准来标注原木的直径。因此，在明确

42、以小头为准的同时，规定了原木直径变化率可按每米 9mm 采用。这样确定的设计截面的直径，一般偏于安全。4.2.11、4.2.12有关木结构中的钢材部分，应按国家标准钢结构设计规范的规定采用。只有遇到特殊问题时，才由本规范作出补充规定。两根圆钢共同受拉是钢木桁架常见的构造。为了考虑其受力不均的影响，本规范根据有关单位的实测数据和长期的设计经验，作出了钢材的强度设计值应乘以0.85 的调整系数的补充规定。5 木结构构件计算5.1 轴心受拉和轴心受压构件5.1.1考虑到受拉构件在设计时总是验算有螺孔或齿槽的部位，故将考虑孔槽应力集中影响的应力集中系数，直接包含在木材抗拉强度设计值的数值内，这样不但方

43、便，也不至于漏乘。计算受拉构件的净截面面积An 时，考虑有缺孔木材受拉时有“迁回”破坏的特征（图2)，故规定应将分布在150mm 长度上的缺孔投影在同一截面上扣除，其所以定为150mm，是考虑到与附录表 A.1.1 中有关木节的规定相一致。计算受拉下弦支座节点处的净截面面积An时，应将槽齿和保险螺栓的削弱一并扣除（图3）。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 12 页，共 45 页 -5.1.2、5.1.3对轴心受压构件的稳定验算，当缺口不在边缘时，构件截面的计算面积An 的取值规定说明如下：根据建筑力学的分析，局部缺孔对构件的临界荷载的影响甚小。按照建筑力学的一般方法，有缺孔构件

44、的临界力为，可按下式计算：式中I 无缺孔截面惯性矩；Ih缺孔截面惯性矩；L构件长度。当缺孔宽度等于截面宽度的一半（按本规范第7.1.5条所规定的最大缺孔情形），长度等于构件长度的 1/10（图 4）时，根据上式并化简可求得临界力为：对 x-x 轴对 y-y 轴式中Ncrx、Ncry对 x 轴或对 y 轴失稳时无缺孔构件的临界力。因此，为了计算简便，同时也不影响结构安全，对于缺孔不在边缘时一律采用A0=0.9A。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 13 页，共 45 页 -5.1.41973 年修订规范，因考虑到新的材质标准及设计参数，基本上均按我国自己的试验实测数据确定，在这种情

45、况下，轴心受压构件的稳定系数值仍然沿用前苏联的公式计算是否妥当，有必要加以验证。为此，曾先后进行了三个树种共84 根有木节与无木节的构件试验。其结果表明，前苏联规范中的值，由于是按无木节的材料确定的，因而在100 时，要比实测值显著偏高，应予调低。但在讨论中有两种不同意见：一种意见认为，在过去实际工程中，未见受压构件发生过这类质量事故，若要调低应作慎重考虑；另一种意见认为，过去设计的受压构件一般多属构造要求控制其截面尺寸的情况，以致反映不出值偏高的影响。但这与过去所采用的结构型式较为单一，今后若采用其他型式的结构，则受压构件的设计就有可能遇到不是由构造控制的情况，因此，还是应当酌情调低为好。经

46、反复磋商，最后一致同意，一方面继续做工作，另一方面可结合偏心受压构件计算公式简化工作对值调低的要求，在小范围内作些调整。因此，实际上没有解决这个问题（只调低了3%-6%）。1988 年修订规范前，由于开展木结构可靠度课题的研究，需对原规范轴心受压构件的可靠度进行反演分析，因而又从另一角度发现了中等长细比构件的可靠指标值的偏低间题。为了解决这个问题，规范管理组除委托原重庆建筑工程学院和四川省建筑科学研究院再进行一批冷杉木材的构件试验外，还同时组织广东、新疆两省区的建筑科学研究所和华南工学院等单位作了阔叶材树种木材的构件试验。这次试验的试件数共计249 根，连同 1973 年修订规范所做的试验，试

47、件总数达 333 根。根据这些试验结果整理分析得到的稳定系数值，除证实存在着上述的偏低问题外，还发现值与树种有一定关系。这与国外若干结论在本质上是一致的。例如，丹麦 AnkerEngelund在 1947 年就提出临界应力与l/i的关系曲线，应按不同树种和含水率分别给出。又如国际标准化组织 ISO 制订的木结构规范，在稳定验算中，也按不同强度等级的木材给出不同的弹性模量E0与抗压强度设计值fc 的比值。因此，1988 年修订规范决定按不同强度等级的树种木材给出不同的的值曲线。最初拟给出A、B、C三条曲线，后经反复核算结果，认为以给出两条曲线较为合理。一条是保留原规范（GBJ5-73）的曲线（图

48、5-A），它适用于TC17、TC15及 TB20 三个强度等级；另一条是 1988 年修订规范安全度课题建议调低的曲线（图 5-B)，它适用于 TC13、TCll、TB17、TB15、TB13及 TBll 强度等级。经可靠度验算，1988 年规范及 1973 年规范受压构件按稳定设计的可靠指标及其标准差的数值列于表6。从表列数值可知，1988 年规范不仅解决了原规范按稳定设计的可靠指标偏低问题，而且也显著地改善了可靠指标的一致性程度。这里值得指出的是，在 1988 年规范中采用B曲线树种木材的平均可靠指标之所以比采用A曲线的高，是因为其中有些树种的缺陷比较多，其设计指标曾根据使用地区的要求作了

49、较大的降低调整，因此，使平均可靠指标有所提高。另外，需要说明的是A 曲线的值公式，虽然仍沿用原规范的公式，但为了统一起见，改写为B 曲线公式的形式。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 14 页，共 45 页 -5.1.5本条具体明确“不论构件截面上有无缺口”，其长细比均按同一公式计算。因此，当有缺口时，构件的回转半径i 也应按全面积和全惯性矩计算。5.2 受弯构件5.2.1受弯构件的弯曲强度验算，一般应满足下述条件：式中kins考虑侧向稳定的强度降低系数（kins1）。若支座处有可靠锚固，且受弯构件的长细比则可忽略上述强度降低的影响，即取kins=1。在上式中，mc是按古典稳定理

50、论算得的临界弯曲应力。在本规范中，由于规定了截面高宽比的限值和锚固要求（参见本规范第7.2.3、7.2.5及 8.3.9条的规定），已从构造上满足了受弯构件侧向稳定的要求。当需验算受弯构件的侧向稳定时，参照美国规范提供了本规范附录L。5.2.2在一般情况下，受弯木构件的剪切工作对构件强度不起控制作用，设计上往往略去了这方面的验算。由于实际工程情况复杂，且曾发生过因忽略验算木材抗剪强度而导致的事故，因此，还是应当注意对某些受弯构件的抗剪验算，例如：1 当构件的跨度与截面高度之比很小时；2 在构件支座附近有大的集中荷载时；3 当采用胶合工字梁或T 形梁时。5.2.3、5.2.4、5.2.5鉴于此次