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历史建筑中木结构强度取值建议

发布时间: 2022-04-07 14:08:22 浏览次数:117

  近期老陈看了几本有关单位编写的优秀历史建筑的质量综合检测报告,对于木结构构件的承载力验算中,对松木的强度均按《木结构设计规范》GB50005-2017表4.3.1-3中,强度等级为TC15的要求取值,并考虑强度折减系数0.8~0.9。对此老陈有几点疑问:

  1、按表4.3.1-1中美松的强度取值问题根据相关文献介绍,第一次世界大战之前,上海本地建筑中的木构件所用材料多用杉木,特别是立帖构件、木格栅、椽子等多用圆形杉木。第一次世界大战之后,随着远东地区经济的高速发展,美松(洋松)作为填压轮船空仓的材料运来上海。在大量进口和倾销后,国产木材被挤出了建筑市场,后期建筑中的木构件都逐步由杉木改为美松。因此对于上海地区绝大多数优秀历史建筑而言,其结构中所用木构件基本上以北美进口的美松(洋松)为主。《木结构设计规范》GB50005-2017表4.3.1-3中关于美松的强度取值有两栏,第一栏为TC15,该栏中的木材种类为花旗松—落叶松,第二栏为TC13,该栏中木材种类为北美落叶松。花旗松—落叶松和北美落叶松均为美松,这两者之间到底有什么区别?为什么检测在未查清美松种类的情况下,采用TC15的强度等级,老陈不甚明了,有哪位仁兄如果有专门研究,可以告知老陈。

历史建筑中木结构强度取值建议

  2、按表4.3.1-1的要求进行取值是否合适?

  我们知道,对于解放前的历史保护建筑而言,其所用木材均为从北美进口的美松(洋松),而根据第4.3.1条的条文说明,表中的材料数据是根据国产木材的的试验数据得出的,因此表4.3.1-1中强度等级适用于国产木材,不一定适用于进口木材。

  果然,该规范在4.3.7条就有相应的规定:

历史建筑中木结构强度取值建议

  由该条的要求可知,对于进口北美地区松木的强度设计值和弹性模量应该标准附录D的要求采用。

  3、规范附录D的要求

  规范附录D关于北美松木的强度设计值和弹性模量的规定如下:

历史建筑中木结构强度取值建议

  由表可知,关于木材强度的取值与材质等级有关,而材质等级与干裂、劈裂、树皮囊、腐朽、钝棱、虫眼、斜纹、节子等有关,具体要求比较复杂,感兴趣的朋友可以参见标准附录A的要求。

  事实上,根据该表的规定,若考虑材质等级为Ⅱ级,则北美地区美松的抗弯强度设计值在13.2~13.7N/mm2之间,相当于表4.3.1-3中TC13的要求,顺纹抗剪设计值为1.7N/mm2,高于TC13的要求,相当于TC17的要求。

历史建筑中木结构强度取值建议

  三、几点建议

  1、对于进口的美松,其设计强度值不应采用表4.3.1-3的数值,而应采用表D.1.1中的数值。

  2、由于既有建筑无法判断材质等级,建议偏安全的取材质等级为Ⅱ级,此时美松的抗弯强度相当于TC13,抗剪强度设计值相当于TC17。


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