建筑师讲义之木结构（二）

二、木结构构件的计算
    (一)木结构的设计方法
    木结构采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，计算时考虑以下两种极限状态：
    1. 承载能力极限状态
    与钢结构一样，按承载能力极限状态设计时，木结构的设计表达式采用应力表示的计算式，木材强度的设计值按《木结构规范》表4．2．1―3采用。计算内容包括强度和稳定。
    2．正常使用极限状态
    按正常使用极限状态设计时，对结构和构件采用荷载的标准值(按荷载的短期效应组合)验算其变形；对受压构件验算其长细比。
    (二)木结构构什的计算
    1．轴心受拉构件
    轴心受拉构件的承载力按下式计算：
 
    2．轴心受压构件
    (1)强度计算
 
 

(2)稳定计算
    对于比较细长的压杆，一般在强度破坏前，就因失去稳定而破坏。因此轴心受压构件还需进行稳定计算，即：
 
 
    (3)刚度验算
    受压构件的刚度以长细比λ表示，为避免受压构件因长细比过大，在自重作用下下垂过大，以及避免过分颤动，受压构件的长细比应满足：
 
    3．受弯构件
    受弯构件有单向受弯构件和双向受弯构件两种。当荷载的作用平面与截面主轴平面重合时为单向受弯构件(图11―134a)，如房屋中木梁；当荷载的作用平面与截面主轴平面不重合时为双向受弯构件(图11-134b)，如檩条、挂瓦条。
 
    (1)单向受弯构件的计算
    1)强度计算
    按承载能力极限状态要求，受弯构件应满足强度要求，包括弯曲正应力和剪应力计算。
  a．抗弯强度(正应力)计算
 
fm―木材抗弯强度设计值。
  b．抗剪强度(剪应力)计算
 
  2)挠度验算
  为满足正常使用极限状态要求，对于受弯构件还需验算其挠度：
 
  (2)双向受弯构件计算
  1)强度计算
 
  2)挠度验算
 
    4．拉弯、压弯构件计算
    (1)拉弯构件
    受拉同时受弯的构件称为拉弯构件。拉弯构件所产生的弯矩可能是由于横向荷载引起的、拉力的偏心作用引起的、或者是由于不对称的截面削弱引起的。
    拉弯构件的承载力按下式计算：
 
    式中符号意义同前。

    (2)压弯构件
    构件受轴向压力的同时还承受弯矩作用的构件称为压弯构件。压弯构件所产生弯矩的原因与拉弯构件相同。木结构中，压弯构件较为常见，当屋架上弦节点间放置檩条时，即为压弯构件。
    压弯构件的受力特点是：当构件弯曲时，除初始弯矩和挠曲外，还出现了由轴向压力引起的附加弯矩(图11－135)，在计算中必须考虑这一因素。
    1)强度计算 
  
  
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