木结构设计原理PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1木结构的特点 1

1.2木结构的发展概况 2

1.2.1我国木结构的兴衰 2

1.2.2木结构在国外的发展概况 4

1.3木结构在我国的前景 5

第2章 结构用木材 7

2.1结构用木材的种类 7

2.1.1结构用木材的树种 7

2.1.2木结构用木材的品种 7

2.2木材的构造 9

2.2.1粗视构造 10

2.2.2显微构造 10

2.3木材的缺陷 11

2.3.1木节 11

2.3.2斜纹 12

2.3.3裂纹 12

2.3.4形变及扭曲 13

2.3.5变色与腐朽 14

2.3.6虫蛀 14

2.4木材的物理特性 14

2.4.1含水率 14

2.4.2干缩与湿胀 16

2.4.3密度 17

2.5木材的基本力学性能 17

2.5.1抗拉性能 17

2.5.2顺纹抗压性能 18

2.5.3抗弯性能 18

2.5.4承压性能 19

2.5.5抗剪性能 21

2.5.6变形性能 22

2.5.7木材强度与密度的关系 23

2.5.8木材的破坏准则 24

2.6影响结构木材强度的因素 26

2.6.1含水率 26

2.6.2缺陷 27

2.6.3荷载持续时间 28

2.6.4尺寸效应与荷载分布形式 29

2.6.5温度 31

2.7测定木材强度的方法 31

2.7.1清材小试件方法 31

2.7.2足尺试验方法 32

2.8结构木材定级 32

2.8.1目测定级 33

2.8.2机械定级 33

2.9层板胶合木 35

2.9.1层板 35

2.9.2层板胶合木的种类 36

2.9.3层板胶合木的构造要求 37

2.9.4层板胶合木的力学性能 38

2.10木基结构板材与结构复合木材 39

2.10.1木基结构板材 39

2.10.2结构复合木材 40

第3章 木结构设计方法与木材设计指标 42

3.1结构设计理论的演变 42

3.1.1容许应力设计法 42

3.1.2破损阶段设计法 43

3.1.3多系数极限状态设计法 43

3.1.4基于可靠性理论的极限状态设计法 44

3.2基于可靠性理论的极限状态设计法 44

3.2.1结构可靠度的概念 44

3.2.2目标可靠度 45

3.3承载力极限状态和木材强度设计值 46

3.3.1承载力极限状态的分项系数表达式 46

3.3.2荷载分项系数 47

3.3.3木结构抗力的不定性与抗力分项系数 48

3.3.4木材强度设计值 53

3.4正常使用极限状态和木材弹性模量取值 58

3.4.1正常使用极限状态与设计表达式 58

3.4.2木材弹性模量的取值 59

第4章 木结构的连接 60

4.1连接的类型及基本要求 60

4.1.1连接的类型 60

4.1.2对连接的基本要求 61

4.1.3影响连接承载力的因素 63

4.2齿连接 65

4.2.1齿连接的构造 65

4.2.2齿连接的承载力计算 66

4.3销连接的基本原理 69

4.3.1销连接的形式 69

4.3.2销连接承载力分析中的基本假定 70

4.3.3承载力分析 71

4.3.4被连接木构件材质不同对连接承载力分析的影响 78

4.4螺栓连接和钉连接 79

4.4.1连接的承载力 79

4.4.2连接的构造要求 84

4.5方头螺钉和木螺钉连接 89

4.5.1方头螺钉连接 89

4.5.2木螺钉连接 90

4.6裂环和剪板连接 93

4.6.1裂环和剪板连接的构造及安装方法 93

4.6.2裂环和剪板连接的承载力 94

4.7木用铆钉连接 99

4.7.1木用铆钉连接件及连接的制作 99

4.7.2木用铆钉连接的承载力 101

4.8齿板连接 105

4.8.1齿板及其连接构造 105

4.8.2齿板连接的强度设计值 105

4.8.3齿板连接的承载力 108

4.9胶结与植筋 111

4.9.1胶结 111

4.9.2植筋 114

第5章 受弯构件 116

5.1概述 116

5.2受弯构件的承载力和整体稳定 116

5.2.1受弯构件的承载力 116

5.2.2受弯构件的整体稳定 118

5.3受弯构件的变形 120

5.3.1受弯构件的变形计算 120

5.3.2受弯构件的变形容许值和长期变形 122

5.4实腹梁 122

5.4.1等截面直梁 123

5.4.2弧形梁与变截面梁 127

5.5板材腹板梁 135

5.5.1板材腹板梁的构造 135

5.5.2板材腹板梁的设计原理 137

5.6拼合梁 139

5.6.1拼合梁的构造 139

5.6.2拼合梁的设计原则 139

第6章 轴心与偏心受力构件 141

6.1轴心与偏心受力构件的应用和基本要求 141

6.2轴心和偏心受拉构件 141

6.2.1轴心受拉构件 141

6.2.2偏心受拉构件 142

6.3轴心受压构件的稳定及承载力计算 144

6.3.1压杆的失稳现象 144

6.3.2弹性屈曲和弹塑性屈曲 145

6.3.3缺陷对压杆稳定的影响 146

6.3.4柱子曲线与木压杆的稳定系数 148

6.3.5轴心受压构件的承载力 151

6.4偏心受压与压弯构件 153

6.4.1弯矩作用平面内稳定承载力计算公式的建立 153

6.4.2偏心受压和压弯构件的承载力 156

6.5柱 160

6.5.1实腹柱 160

6.5.2拼合柱 161

6.5.3分肢柱 162

第7章 桁架 164

7.1桁架及其设计原理 164

7.1.1桁架的形式 164

7.1.2桁架的刚度 164

7.1.3桁架的节间划分及压杆的计算长度 166

7.1.4桁架的荷载与荷载效应组合 166

7.1.5桁架的内力分析 167

7.2木桁架 168

7.2.1三角形豪式木桁架 168

7.2.2梯形豪式木桁架 171

7.3钢木桁架 172

7.3.1下弦钢拉杆 173

7.3.2下弦节点构造 173

7.3.3上弦杆及上弦节点 176

7.4齿板桁架 185

7.4.1齿板桁架的构造 185

7.4.2齿板桁架的内力分析 188

7.4.3齿板桁架杆件及连接的承载力与变形验算 190

第8章 剪力墙与横隔 199

8.1剪力墙与横隔的基本功能与构造要求 199

8.1.1基本功能 199

8.1.2剪力墙与横隔的构造要求 200

8.2剪力墙与横隔的抗剪性能 204

8.2.1抗剪性能 204

8.2.2理论分析 208

8.3剪力墙与横隔的内力分析 212

8.3.1剪力墙的内力分析 212

8.3.2横隔的内力分析 214

8.4剪力墙与横隔的设计 215

8.4.1剪力墙的设计 216

8.4.2横隔的设计 218

第9章 拱与刚架 223

9.1概述 223

9.2刚架及其设计要点 224

9.2.1一般要求 224

9.2.2设计要点 225

9.3拱及其设计要点 232

9.3.1一般要求 232

9.3.2设计要点 233

9.4刚架与拱的节点连接 233

9.4.1节点连接设计一般注意事项 234

9.4.2几种常见节点连接形式 234

第10章 常见木结构体系 236

10.1中国古代木结构 236

10.1.1概述 236

10.1.2中国古代木结构的结构体系 237

10.1.3榫卯连接与斗拱连接 238

10.1.4中国古代木结构范例 240

10.2木屋盖 244

10.2.1木屋盖的组成 245

10.2.2屋盖承重构件的布置 246

10.2.3屋盖结构空间稳定的措施 250

10.2.4普通木屋盖的屋面与吊顶 254

10.2.5地震区和强风区加强屋盖稳定性的措施 256

10.3轻型木结构 257

10.3.1轻型木结构的结构体系与设计规定 258

10.3.2墙体 261

10.3.3楼盖 263

10.3.4屋盖 266

10.3.5轻型木结构的钉连接 271

10.4井干式木结构 273

10.4.1基本构造 274

10.4.2设计要点 276

10.5梁柱体系木结构 277

10.5.1构造要点 278

10.5.2剪力墙设计指标的取值 284

10.5.3设计要点 286

10.5.4半刚性节点的梁柱体系木结构 290

10.6大跨及空间木结构 295

10.6.1刚架或拱组成的大跨木结构 295

10.6.2木网架 296

10.6.3球面木网壳 297

第11章 木结构的防火与防护 299

11.1木结构的防火 299

11.1.1木材的燃烧特性和木构件的耐火极限 299

11.1.2木结构建筑的防火设计 301

11.1.3木结构的防火措施 302

11.2木结构的防护 305

11.2.1木结构受损的生物因素 305

11.2.2木结构的防护设计 307

附录A原木、方木、板材及规格材的木材材质标准 312

附录B各类层板胶合木的层板木材材质标准 317

附录C方头螺钉规格 318

附录D木用铆钉连接设计参数 319

附录E木基结构板材承载性能 330

附录F轴心受压构件稳定系数 338

附录G部分结构复合木材容许设计应力 340

参考文献 342