GB50005-2003 木结构设计规范.pdf

第一章木结构设计规范中华人民共和国建设部公告第!#号建设部关于发布国家标准 木结构设计规范 的公告现批准 木结构设计规范 为国家标准，编号为$%&()，自(*年!月!日起实施。其中，第)+!+(、)+!+、)+!+!、)+!+!)、)+)+!、*+(+!、*+(+#、,+!+&、,+(+*、,+&+!、,+&+!、,+-+)、+!+(、+(+(、!+(+!、!+)+!、!+*+!、!+*+(、!+*+)、!+!、!+)条为强制性条文，必须严格执行。原 木结构设计规范$%.&同时废止。本规范由建设部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。中华人民共和国建设部()年!月(-日!#!第一章木结构设计规范!总则!#!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。!#$本规范适用于建筑工程中承重木结构的设计。!#%本规范的设计原则系根据国家标准 建筑结构可靠度设计统一标准&(#)*制定。!#+承重木结构宜在正常温度和湿度环境下的房屋结构中使用。未经防火处理的木结构不应用于极易引起火灾的建筑中；未经防潮、防腐处理的木结构不应用于经常受潮且不易通风的场所。!#(在确保工程质量前提下，可逐步扩大树种（例如速生树种）的利用。!#)木结构的设计，除应遵守本规范外，尚应符合国家现行有关强制性标准的规定。$术语与符号$!术语$!木结构,-./01 2,134,310以木材为主制作的结构。$!$原木567伐倒并除去树皮、树枝和树梢的树干。$!%锯材289:53./01由原木锯制而成的任何尺寸的成品材或半成品材。$!+方木2;3810,-./01直角锯切且宽厚比小于%的、截面为矩形（包括方形）的锯材。$!(板材-.0:2-6:53./01按轻型木结构设计的需要，木材截面的宽度和高度按规定尺寸加工的规格化木材。$!?胶合材7530 53./01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。$!*木材含水率.6-2,310 46:,0:,6 966通常指木材内所含水分的质量占其烘干质量的百分比。$!A顺纹8185505,6 718-:木构件木纹方向与构件长度方向一致。$!#横纹01-43581,6 718-:木构件木纹方向与构件长度方向相垂直。$!斜纹8,8:87:50,6 718-:!#!第七篇木结构工程设计施工技术与质量验收标准规范木构件木纹方向与构件长度方向形成某一角度。!#!层板胶合木$%&(%)*+,)-(-+*./（0%&%)*）以厚度不大于 12*的木板叠层胶合而成的木制品。!#3普通木结构4)5,),(/6&,(-+*./4-/&7-&/4承重构件采用方木或圆木制作的单层或多层木结构。!#1轻型木结构%+$8-566(9/)*76,4-/&7-+6,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。!#2墙骨柱4-&(轻型木结构房屋墙体中按一定间隔布置的竖向承重骨架构件。!#:木材目测分级;+4&)%木材机械分级*)78+,4-/44=/)-(%&*./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木材的材质等级。!#?齿板-&/44%)-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。!#A木基结构板材566(=.)4(4-/&7-&/)%=&4),%4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。!#!B轻型木结构的剪力墙48)/5)%69%+$8-566(9/)*76,4-/&7-+6,面层用木基结构板材或石膏板、墙骨柱用规格材构成的用以承受竖向和水平作用的墙体。!符号!#作用和作用效应!轴向力设计值；!.保险螺栓所承受的拉力设计值；弯矩设计值；C、构件截面#轴和$轴的弯矩设计值；B 横向荷载作用下跨中最大初始弯矩设计值；%剪力设计值；!*C、!*对构件截面#轴和$轴的弯曲应力设计值；&构件按荷载效应的标准组合计算的挠度；&C、&荷载效应的标准组合计算的沿构件截面#轴和$轴方向的挠度。!材料性能或结构的设计指标()!第一章木结构设计规范!木材顺纹弹性模量；!木材顺纹抗压及承压强度设计值；!木材斜纹承压强度设计值；木材抗弯强度设计值；#木材顺纹抗拉强度设计值；$木材顺纹抗剪强度设计值；#受弯构件的挠度限值；$螺栓或钉连接每一剪面的承载力设计值。%&%&几何参数%构件全截面面积；%(构件净截面面积；%)受压构件截面的计算面积；%!承压面面积；&构件的截面宽度；&$剪面宽度；螺栓或钉的直径；()构件的初始偏心距；)构件的截面高度；)(受弯构件在切口处净截面高度；*构件的全截面惯性矩；+构件截面的回转半径；,)受压构件的计算长度；-剪切面以上的截面面积对中性轴的面积矩；.构件的全截面抵抗矩；.(构件的净截面抵抗矩；.(*、.(+构件截面沿/轴和 0 轴的净截面抵抗矩；!上弦与下弦的夹角，或作用力方向与构件木纹方向的夹角；构件的长细比。%&%&,计算系数及其他#轴心受压构件的稳定系数；#-受弯构件的侧向稳定系数；#考虑轴向力和初始弯矩共同作用的折减系数；#+轴心压杆在垂直于弯矩作用平面 0.0 方向按长细比+确定的稳定系数；$考虑沿剪面长度剪应力分布不均匀的强度折减系数；1$螺栓或钉连接设计承载力的计算系数。234!第七篇木结构工程设计施工技术与质量验收标准规范!材料!#木材!#承重结构用材，分为原木、锯材（方木、板材、规格材）和胶合材。用于普通木结构的原木、方木和板材的材质等级分为三级；胶合木构件的材质等级分为三级；轻型木结构用规格材的材质等级分为七级。!#$普通木结构构件设计时，应根据构件的主要用途按表!#$的要求选用相应的材质等级。表!#$普通木结构构件的材质等级项次主要用途材质等级#受拉或拉弯构件!%$受弯或压弯构件%!受压构件及次要受弯构件（如吊顶小龙骨等）#%!#!用于普通木结构的原木、方木和板材可采用目测法分级。分级时选材应符合本规范附录&的规定，不得采用商品材的等级标准替代。!#用于普通木结构的木材，应从本规范表$#(#和表$#($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的硬质阔叶材。!#)当采用新利用树种木材作承重结构时，可按本规范附录*的要求进行设计。对速生林材，应进行防腐、防虫处理。!#+在木结构工程中使用进口木材时，应遵守下列规定：#选择天然缺陷和干燥缺陷少、耐腐性较好的树种木材；$每根木材上应有经过认可的认证标识，认证等级应附有说明，并应符合我国商检规定，进口的热带木材，还应附有无活虫虫孔的证书；!进口木材应有中文标识，并按国别、等级、规格分批堆放，不得混淆，贮存期间应防止木材霉变、腐朽和虫蛀；对首次采用的树种，应严格遵守先试验后使用的原则，严禁未经试验就盲目使用。!#,当需要对承重结构木材的强度进行测试验证时，应按本规范附录-的检验标准进行。!#.胶合木结构构件设计时，应根据构件的主要用途和部位，按表!#.的要求选用相应的材质等级。!#/胶合木构件的木材采用目测法分级时，其选材标准应符合本规范附录&的规定。!#0在轻型木结构中，使用木基结构板、工字形木搁栅和结构复合材时，应遵守下列!#!第一章木结构设计规范规定：表!#$胶合木结构构件的木材材质等级项次主要用途材质等级木材等级配置图#受拉或拉弯构件!%&受压构件（不包括桁架上弦和拱）%!桁架上弦或拱，高度不大于()的胶合梁（#）构件上、下边缘各(#!区域，且不少于两层板（&）其余部分#%*高度大于()的胶合梁（#）梁的受拉边缘(#!区域，且不少于两层板（&）距受拉边缘(#!+(&!区域（!）受压边缘(#!区域，且不少于两层板（*）其余部分!%#%#%侧立腹板工字梁（#）受拉翼缘板（&）受压翼缘板（!）腹板!%#%#用作屋面板、楼面板和墙面板的木基结构板材（包括结构胶合板和定向木片板）应满足 木结构工程施工质量验收规范,-(&(.以及相关产品标准的规定。进口木基结构板材上应有经过认可的认证标识、板材厚度以及板材的使用条件等说明。&用作楼盖和屋盖的工字形木搁栅的强度和制造要求应满足相关产品标准规定。如国内尚无产品标准，也可采用经过认可的国际标准或其他相关标准；进口工字形木搁栅上应有经过认可的认证标识以及其他相关的说明；!用作梁或柱的结构复合材（包括旋切板胶合木和旋切片胶合木）的强度应满足相关产品标准的规定。如国内尚无产品标准，也可采用经过认可的国际标准或其他相关标准；进口结构复合材上应有经过认可的认证标识以及其他相关的说明。!#轻型木结构构件设计时，应根据构件的用途按表!#要求选用相应的材质等级。#$!第七篇木结构工程设计施工技术与质量验收标准规范表!#轻型木结构用规格材的材质等级项次主要用途材质等级#$用于对强度、刚度和外观有较高要求的构件!%!用于对强度、刚度有较高要求而对外观只有一般要求的构件#%&用于对强度、刚度有较高要求而对外观无要求的普通构件$%用于墙骨柱%()除上述用途外的构件&%!#$轻型木结构用规格材标准采用目测法进行分级。分级时选材标准应符合本规范附录*的规定。!#!制作构件时，木材含水率应符合下列要求：#现场制作的原木或方木结构不应大于$+；$板材和规格材不应大于$,+；!受拉构件的连接板不应大于#-+；&作为连接件不应大于#+；层板胶合木结构不应大于#+，且同一构件各层木板间的含水率差别不应大于+!#&当受条件限制需直接使用超过本规范第!#!条含水率要求的木材制作原木或方木结构时，应符合下列规定：#计算和构造应符合本规范有关湿材的规定；$桁架受拉腹杆宜采用圆钢，以便于调整；!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!#&）的方木；图!#&“破心下料”的方木&不应使用湿材制作板材结构及受拉构件的连接板；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规!第一章木结构设计规范范附录!的规定进行。#$钢材#$#%承重木结构中采用的钢材，宜采用符合现行国家标准 碳素结构钢&()规定的*$+钢材。对于承受振动荷载或计算温度低于,)-的结构宜采用*$+等级!的碳素结构钢。#$#$螺栓材料应采用符合现行国家标准 六角头螺栓.和 级&+(/$和 六角头螺栓0 级&+(/)的规定；钉的材料性能应符合现行国家标准有关规定。#$#钢构件焊接用的焊条，应符合现行国家标准 碳钢焊条&+%(及 低合金钢焊条&+%/的规定。焊条的型号应与主体金属强度相适应。#$#1用于承重木结构中的钢材，应具有抗拉强度、伸长率、屈服点和硫、磷含量的合格保证。对焊接的构件尚应具有碳含量的合格保证。钢木桁架的圆钢下弦直径!大于$)22 的拉杆，尚应具有冷弯试验的合格保证。#结构用胶#%承重结构用胶，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。胶连接的耐水性和耐久性，应与结构的用途和使用年限相适应，并应符合环境保护的要求。#$使用中有可能受潮的结构及重要的建筑物，应采用耐水胶；承重结构用胶，除应具有出厂质量证明文件外，产品使用前尚应按本规范附录 3 的规定检验其胶粘能力。#胶合木构件的胶合工艺要求可按本规范附录 4 的规定执行。1基本设计规定1#%设计原则1#%#%本规范采用以概率理论为基础的极限状态设计法。1#%#$木结构在规定的设计使用年限内应具有足够的可靠度。本规范所采用的设计基准期为+)年。1#%#木结构的设计使用年限应按表 1#%#采用。表 1#%#设计使用年限类别设计使用年限示例%+年临时性结构$+年易于替换的结构构件+)年普通房屋和一般构筑物1%)年及以上纪念性建筑物和特别重要建筑结构1#%#1根据建筑结构破坏后果的严重程度，建筑结构划分为三个安全等级。设计时应根#$!第七篇木结构工程设计施工技术与质量验收标准规范据具体情况，按表!#!规定选用相应的安全等级。表!#!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