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竹建筑构件设计需要注意哪些

作者:admin 发布时间:2020-06-19 浏览次数:84次

 

 

竹建筑构件设计需要注意哪些?

▎一般规定

(1)在承载能力极限状态计算时,风荷载和地震作用应由墙体上的X型钢带承担。

(2)在正常使用极限状态计算时,风荷载和地震作用应由墙体上腹板和X型钢带共同承担。

(3) 在承载能力极限状态和正常使用极限状态计算时,假定竖向荷载全部由墙体中的单片柱承担。

(4)X型钢带为柔性构件,应仅承受拉力,不应承受压力。

(5)单片柱的两端可假定为铰接。

(6) 屋架可按桁架进行设计,构件应进行轴心抗压强度、轴心抗拉强度、抗压稳定性和节电连接强度验算。

(7)楼面梁与下导轨的连接、楼面板与楼面梁的连接、腹面板与单片柱的连接、木横撑和木斜撑与方木块及圆竹的连接,均应符合相关规定的构造要求。

(8) 圆竹构件的两端和中间位置应加设钢箍。

 

▎楼盖设计

(1)楼面梁上部应铺设结构用竹胶合板,并采用固定件与梁固定,其板材厚度不宜小于20mm。当楼面梁采用圆竹梁时,其上铺设的结构用竹胶合板或其他结构板厚度宜在25mm~50mm之间。

(2)楼面梁和屋面梁宜采用竹组合梁。当楼面梁采用圆竹时,可用3根或3根以上的圆竹合并组成一根梁构件,并用钢箍将圆竹组合梁固定套紧,箍筋间距不宜大于600mm(图2)。

 

图2 楼面梁示意
1-钢箍;2-圆竹

(3)在楼盖平面内应具有较大的刚度和整体性,并宜少开洞。洞口尺寸小于600mm时,开洞处可不作加强处理;洞口宽度大于600mm时,开洞四周的梁应根据计算确定,并采用3组或3组以上的竹组合梁进行加强(图3-1、图3-2)。

 

图3-1 楼盖开洞示意
1-加强梁;2-单片柱

 

图3-2 加强梁(五组合梁)示意
1-钢箍;2-圆竹

(4)跨度超过3.2m的梁,应采用竹组合梁,木梁或钢梁。

(5)楼盖的构造应符合本规程如下章节的相关规定。

(6) 竹结构组合梁的抗弯强度应满足下列公式:

 

式中:M——楼面梁的弯矩设计值(N·mm);
I——楼面梁截面的惯性矩(mm4);
y1——楼面梁下边缘到形心轴的距离(mm);
y2——楼面梁上边缘到形心轴的距离(mm);
fzt,fzc,fzv——圆竹的抗拉强度设计值、抗压强度设计值、横纹抗剪强度设计值(N/mm2);
b——截面宽度(mm);
V——楼面梁的剪力设计值(N);
S——剪切面以上的截面面积对中性轴的面积矩(mm3)。

(7) 竹组合梁的挠度,应按下式验算:

 

式中:w——构件按荷载效应准永久组合计算的挠度(mm);
[w]——受弯构件的挠度限值[w](mm),取1/200。

(8) 进行挠度和稳定验算时,圆竹构件的有效直径及厚度可取圆竹的平均值。进行抗弯强度验算时,验算截面可取弯矩与截面的最不利位置。

▎墙体设计

(1) 墙体未开洞时,应按整片剪力墙设计,并布设X型钢带。当开洞时,墙体应在洞口两侧分别进行计算。

 

(2) 在承载能力极限状态计算时,X型钢带的受拉承载力,应按下式验算:

式中:f——X型钢带的抗拉强度设计值(N/mm2),按现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017的有关规定确定;
N——抗剪承载力设计值,可根据其所在剪力墙所受剪力及X型钢带的水平夹角计算;
An——X型钢带的净截面面积(mm2),应扣除自攻螺钉引起的截面削弱。

(3)楼层水平位移,可按下式计算:

 

式中:△u——楼层层间位移;
V——楼层总剪力;
K——楼层总侧向刚度。

(4) 在竖向荷载作用下,墙体设计主要为单片柱的设计,楼面重力荷载宜均匀分配到每根单片柱上。对于底层位于X型钢带端头部位的单片柱,在风荷载或地震作用下引起的拉力应验算。当单片柱产生拉力时,应验算圆竹柱和基础连接的抗拉承载力。

(5)单片柱的抗压承载力可取单根圆竹柱抗压承载力的两倍。单根圆竹柱的抗压承载力可按下列公式计算:

 

式中:Pcr——单根圆竹柱的抗压承载力设计值(N);
E——圆竹的弹性模量(N/mm2);
A——圆竹截面的面积(mm2);
λ——圆竹柱的长细比;
l0——圆竹柱的计算长度(mm);
i——圆竹截面的回转半径(mm);
I——圆竹截面的惯性矩(mm4);
φc——考虑侧向支撑的折减系数,取0.7~0.9。

(6)验算单片柱或其他轴压构件的受压稳定或受压承载力时,其计算长度l0取为单片柱高度或构件的长度。

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