附录F 木构架承载能力验算
F.0.1 当安全性鉴定要求验算古建筑木构件承载能力时,应在工程勘查过程中,查明其树种及木材的外观质量,并应按下列规定推定其强度等级和设计指标:
1 当外观质量尚好,且该树种已列入本标准表7.2.1-1和表7.2.1-2时,可根据其强度等级,采用现行国家标准 《木结构设计标准》GB 50005规定的设计指标作为验算的基本依据;
2 当外观质量较差,宜在构件上取样做顺纹抗弯破坏性试验,以评定其强度等级,并应按本条第1款的规定推定其设计指标;
3 当以非破损方法替代破坏性试验时,其所采用的力学性能线性回归方程的相关系数r不应小于0.85。
F.0.2 当古建筑原构件木材按现行国家标准 《木结构设计标准》GB 50005的规定确定其设计指标时,应乘修正系数,修正系数应符合下列规定:
1 对外观已显著变形或木质已老化的古木构件,应乘以修正系数,并按表F.0.2执行;
2 当仅以恒载作用验算时,应乘以考虑恒载影响的修正系数0.8。
表F.0.2 考虑长期荷载作用和木质老化的调整系数
注:当表中年数介于表列数值之间时,可按线性内插法确定其调整系数取值。
F.0.3 当按承载能力评定承重木构件及其连接的安全性时,其验算应符合下列规定:
1 验算采用的结构分析方法和计算图形,应通过专项论证。
2 结构上的荷载应按下列规定进行确定:
1)对现行国家标准 《建筑结构荷载规范》GB 50009中未规定的永久荷载,可根据古建筑木结构各部位构造和材料的不同情况,分别抽样确定。每种情况的抽样数不得少于5个,以其平均值的1.1倍作为该荷载的标准值。
2)对古建筑木结构屋面,其水平投影面上的屋面均布活荷载可取0.7kN/m²;当施工荷载较大时,应按实际情况确定。
3)基本风压的重现期应为100年,基本风压值可按现行国家标准 《建筑结构荷载规范》GB 50009中的基本风压乘以调整系数1.2确定。
4)基本雪压的重现期应为100年,基本雪压值可按现行国家标准 《建筑结构荷载规范》GB 50009中的基本雪压值乘以调整系数1.2确定。
3 结构构件荷载效应的确定,应符合下列规定:
1)作用的组合、作用的分项系数及组合值系数,应按现行国家标准 《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定执行;
2)当结构受到温度、变形等作用,且对其承载有显著影响时,应计入由之产生的附加内力。
4 构件材料强度、弹性模量等的设计指标应按本标准第F.0.2条的规定进行确定。
5 结构和构件的几何参数应采用现场实测值,并应计入腐朽、虫蛀、风化、腐蚀、缺陷、损伤、偏心以及施工偏差等的影响。
F.0.4 古建筑木结构在安全性鉴定、维修、加固中,当有下列情况之一时应进行结构、构件验算:
1 有过度变形或产生局部破坏现象的构件和节点;
2 维修、加固后荷载、受力条件有改变的结构和节点;
3 承重结构的加固方案;
4 需由构架本身承受水平荷载的木构架建筑。
F.0.5 验算古建筑木结构构件承载力时,其木材设计强度和弹性模量应符合下列规定:
1 对新增的构配件,应按现行国家标准 《木结构设计标准》GB 50005的规定采用,并应乘以调整系数0.85;
2 对外观已显著变形或木质已老化的原构件,尚应乘以本标准表F.0.2规定的考虑荷载长期作用和木质老化影响的调整系数。
F.0.6 梁、柱构件应按现行国家标准 《木结构设计标准》GB50005的有关规定验算其承载能力,并应符合下列规定:
1 当梁过度弯曲时,梁的有效跨度应按支座与梁的实际接触情况确定,并应计入支座传力偏心对支承构件受力的影响;
2 柱应按两端铰接计算,计算长度取侧向支承间的距离,对截面尺寸有变化的柱可按中间截面尺寸验算稳定;
3 当原有构件已部分缺损或腐朽时,应按剩余的截面进行验算。
F.0.7 古建筑中斗栱的各部件尺寸,应按各时期的建筑法式确定,可不作结构验算。当维修中发现大斗原件被压扁,则应验算新斗的横纹承压强度。横纹承压设计强度,应按全表面横纹承压采用。当横纹承压强度不能满足计算要求时,宜改用硬质木材制作。
F.0.8 2根或2根以上木梁重叠承受上部荷载的叠合梁,应按每一木梁的惯性矩分配每根木梁的荷载,应按分配的荷载验算各木梁的强度。当上木梁短于下木梁时,则应由下木梁承担全部荷载。
F.0.9 在古建筑木构架中,其垂直荷载应由柱承受,墙体仅起稳定结构和传递水平力的作用。对一般古建筑木结构可不进行水平作用的验算;但对无墙的木构架应计入由构架本身承受水平力。当构架本身不能承受水平力时,应采取其他结构措施。对体形高大、内部空旷或结构特殊的木构架,应经专项研究确定其验算方法。
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