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爱体育APP:组合木梁、柱构件研究进展

发布时间:2021-08-23    次浏览

本文摘要:人组木梁、柱构件研究进展人组木构件(Built-uptimbermember)是一种由多片规格材用吊或螺栓相同两边平行排序组合而成的木构件,该人组木构件分成人组梁和人组柱。

人组木梁、柱构件研究进展人组木构件(Built-uptimbermember)是一种由多片规格材用吊或螺栓相同两边平行排序组合而成的木构件,该人组木构件分成人组梁和人组柱。  概要:本文讲解了国内外学者在近几年对人组木构件的研究情况,讲解了加拿大我国与加拿大木结构规范设计人组木构件的结构和设计拒绝,最后明确提出了人组木结构设计的发展前景。

  关键词:机械传动杂志,人组木柱,人组木梁,设计,发展前景  1.人组木的结构规定  《木结构设计手册》[1]中,讲解了应用于很广的现场人组梁和人组柱,其中矩形木柱横截面尺寸不不应大于140140mm,且不大于所受力构件的宽度。由整根规格材构成的人组柱,其每一层应用于长76mm、吊间距为300mm的钉子相同,或者用直径10mm、中心距为450mm的螺栓相同,每层的厚度不大于40mm。  当人组横截面梁使用40mm长的规格材构成时,规格材之间不应沿梁高使用等产于改置的双排吊相连,钉长不得大于90mm,吊之间的中心距不得小于450mm,钉子到每根规格材端部的距离有误100~150mm。

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人组梁也可以通过直径不大于12mm、中心距为1.2m的螺栓相连,螺栓到规格材端部的距离不多达600mm。  我国《木结构设计规范》[2]第9.4条梁、柱和基础的设计中所得出人组梁的结构设计的涉及规定和《木结构设计手册》完全相同;对于人组梁和柱明确的计算方法没具体得出,在序言J中做到了如下解释:当规格材拢栅数量小于3根,且与楼面板、屋面板或其他构件有可信相连时,设计拢栅的抗弯承载力时,可将表中的抗弯强度设计值fm除以1.15的联合起到系数。

  加拿大《木结构设计标准》[3]规定人组柱沿构件长度的钉间距不不应多达最厚构件厚度的6倍,且横向构件长度方向的间距不多达吊直径的20倍;所有吊不应最少穿出最后一根分开构件厚度的3/4,且钉子不应沿人组构件长度从两面交错打进;若人组构件中分开构件的宽度小于其厚度的3倍以上,则构件宽度上最少有2排钉。  2.国内外研究现状  1988年Allotey,I.A[4]等人找到在许多发展中国家,由于关键材料和核心技术的缺少,桥梁建筑非常花费金钱和精力。然而许多国家享有非常丰富的可用作桥梁的木材资源。

于是作者明确提出了一个限于于桥梁结构的机械人组木梁,该研究理论基于实木梁的结构性能,获得了机械人组木梁的有效地惯性矩和有效地横截面剪切面积定义方法。  2003年澳大利亚全国林业产业协会明确提出人组梁的耐久性问题,主要特别强调吊在其连接处因周围环境不会产生一定破损,特别是在是当周围不存在生锈环境时要特别注意吊连接处的维护[5]。

  2007年DonaldEBreyer在《木结构设计》(DesignofWoodStructures)6]一书中指人组柱是由多根木片材用吊或螺栓相连在一起作为一个整体联合工作的柱。它大同小异格构柱(spacedcolumns),片材间传送剪力的连接件必须尤其设计。

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由于人组柱片材间的相连无法几乎有效地传送剪力,其承载力可再行按完全相同横截面的原木计算出来,再行由调整系数Kf折减,Kf由相连形式确认(如吊或螺栓相连),同时要考虑到两个方向的长细比(le/d)x与(le/d)y;其中,le为柱的有效地长度,d为横截面宽度。  2009年KamachiKen[7]等通过对机械锚固的人组木梁大量的试验研究,创建了考虑到层间位移的多层人组梁的一般理论。并且得出结论了人组梁的性能介于平行弦桁架的倾斜性能和实木梁倾斜性能之间。

  2010年Chancey,Ryan[8]等明确提出用石膏板做到饰面来承托木立柱墙,在木结构设计中更加少见。但必需认识到石膏板在大荷载、非反复柱构件等条件下的局限性。这些局限性在设计人组木柱时应特别注意作者建议:两个或两个以上的墙骨柱的承载力应比设计成人组柱的单墙骨柱大;石膏板或其他墙壁嵌板只考虑到对一根墙骨柱有承托起到,且不该提升墙骨柱的承载力;人组柱不应根据规范拒绝,分开设计。

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  2011年陈迪、熊海贝[9]等通过4组共22根人组木柱构件的轴心挤压试验,对此类轴心构件轴心挤压性能展开研究。根据各组试验数据的对比,明确提出人组木柱相连吊对轴心挤压性能的提升没明显影响;增大人组柱长细比,加设金属套箍能有效地提升其承载力;长细比的提升及片材数的减少能强化人组木柱的协同工作能力。

  3.人组木构件的设计  3.1人组木梁的计算公式  人组木梁的设计计算出来参看加拿大《木结构手册》[10]的规定,计算公式为:  (Nmm)(1)  (N)(2)  (Nmm2)(3)  (N)(当拢栅支座槽口新开不受纳边)(4)  式中:Mr―抗弯承载力(Nmm0;Vr―抗剪承载力(N);Fr―槽口抗剪承载力(N);ESI―抗弯刚性(Nmm2);―0.9;Fb―fb(KDKHKSbKT)(MPa);fb―规定抗弯强度(MPa);S―横截面模量(mm3);Fv―fv(KDKHKSbKT)(MPa);fv―规定抗剪强度(MPa);A―毛横截面面积(mm2);E―规定弹性模量(MPa);I―惯性矩(mm2);当拢栅支座缺口新开不受纳边:Ff―ff(KDKHKSbKT)(MPa);ff―规定缺口抗剪强度。对锯材全部所取0.5MPa;KD―读取时间影响系数。当结构忍受长年荷载时所取0.65,忍受风雪、地震等短期荷载时所取1.15;KH―系统影响因素;KS―用于环境影响因素。

潮湿环境所取1.0;KSE所取0.94;KSb所取0.84;KT―拢栅处置影响因素。对予以屏蔽、防腐等处置的或是经过减强度的药剂处置过的拢栅所取1.0;KZ―尺寸影响系数;KN―缺口方位影响系数;KL―纵向平稳系数。  3.2轴心挤压人组柱的计算公式  (N)(5)  (6)  (7)  对人组柱很弱轴:  (N)(8)  (9)  (10)  式中:Pr―轴心挤压承载力(N);Fc―考虑到的规定抗压强度(MPa);  A―毛横截面面积(mm2);KZc―尺寸影响系数;KC―长细比;Fc/E―强度和刚性比;Ke―计算长度系数;Ld,Lb―沿长度或宽度方向的构件权利长度(mm);d―构件长度(mm);  b―构件宽度(mm);  Cc―和之间的较小值并且不得小于50;  4.人组木构件的发展方向  目前国内对人组木构件的研究还很少,规范也没得出人组木构件的计算方法。我国木结构住宅主体框架材料完全都就是指加拿大、美国进口,木结构的设计和修建技术也是源于国外,而且大部分已竣工的木结构住宅并未获得确实意义上的竣工验收。

随着我国木结构住宅的国产化,这些以国外尤其是加拿大木结构规范为基础的木结构规范也不会渐渐显得不限于。因此必须我们对:  (1)人组木构件的力学性能及毁坏形式研究,创建力学理论模型,即屈服理论。

在该理论的基础上,融合国外规范确认一个合理的设计方法,为国内工程设计人员设计结构获取参照,确保设计结果的正确性和合理性,解决问题国内轻型木结构人组构件设计方法及施工中不存在的问题。  (2)人组木构件的相连节点研究。人组木构件的相连节点大同小异普通木构件和堆砌木构件,其结构拒绝及力学性能有一定的特殊性。

因此有适当对其展开深入研究。  (3)人组木构件的抗震性能研究,与钢结构和混凝土结构比起,轻型木框架建筑具备轻质高强、较好的延性优点。

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人组木构件吊节点、螺栓等在遭受地震荷载起到时,使其具备较好的延性,在遭受地震荷载起到时耗电性能如何。  (4)人组木构件的耐久性研究,影响木结构用于耐久性的因素除火灾、风化、机械或化学等物理和化学方面的起到,主要还有由微生物、昆虫(还包括白蚁)等引发的生物性毁坏。由于耐久性研究是一项长年的工作,目前国内外对这方面的研究较较少,只是明确提出了一些必须留意的问题和保护措施。

  (5)人组木构件的屏蔽性能研究,由于人组木构件是由规格材组合而成的,规格材间有一定的空隙,抗火性能很弱于原木和堆砌木,因此对人组木构件展开屏蔽性能研究,使用安全性合理的屏蔽措施有一定的必要性。  (6)结构填充木材(StructuralCompositeLumber,SCL),如旋切板堆砌木(LaminatedVeneerLumber,LVL)、平行木片堆砌木(ParallelStrandLumber,PSL)、及层叠木片堆砌木(LaminatedStrandLumber,LSL)人组木构件的力学性能及耐久性的研究。

  参考文献  [1]龙卫国.木结构设计手册.编辑委员会.木结构设计手册[M].3.北京:中国建筑工业出版社,2005:241-243.  [2]中华人民共和国建设部主编.木结构设计规范[M].中国建筑工业出版社,2005:61-62.  [3]加拿大木结构设计标准CSAO86-01(2001)[M],2005:40-41.  [4]Allotey,I.A.STUDYINTOTHEBEHAVIOUROFMECHANICALLYBUILT-UPTIMBERGIRDERSFORBRIDGECONSTRUCTION[J].MaterStruct,1988,21(124):256-267..。


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