(免费下载)GB 50005-2017 木结构设计标准
1 总 则
1.0.1 为使木结构设计中贯彻执行国家的技术经济政策,做到技术先进、安全适用、经济合理、确保质量和保护环境,制定本标准。
1.0.2 本标准适用于建筑工程中方木原木结构、胶合木结构和轻型木结构的设计。
1.0.3 木结构的设计除应符合本标准外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 术语和符号
3 材 料
4 基本规定
5 构件计算
6 连接设计
7 方木原木结构
8 胶合木结构
8.0.1 胶合木结构应分为层板胶合木结构和正交胶合木结构。层板胶合木结构适用于大跨度、大空间的单层或多层木结构建筑。正交胶合木结构适用于楼盖和屋盖结构,或由正交胶合木组成的单层或多层箱形板式木结构建筑。
8.0.2 层板胶合木构件各层木板的纤维方向应与构件长度方向一致。层板胶合木构件截面的层板层数不应低于4层。
8.0.3 正交胶合木构件各层木板之间纤维的方向应相互叠层正交,截面的层板层数不应低于3层,并且不宜大于9层,其总厚度不应大于500mm。
8.0.4 层板胶合木构件和正交胶合木构件设计时,应根据使用环境注明对结构用胶的要求,构件生产厂家应严格遵循设计的要求生产制作。
8.0.5 层板胶合木结构的设计与构造要求应符合现行国家标准《胶合木结构技术规范》GB/T 50708的相关规定。
8.0.6 层板胶合木构件的制作要求应符合现行国家标准《胶合木结构技术规范》GB/T 50708和《结构用集成材》GB/T 26899的相关规定。
8.0.7 制作正交胶合木所用木板的尺寸应符合下列规定:
1 层板厚度t为:15mm≤t≤45mm;
2 层板宽度b为:80mm≤b≤250mm。
8.0.8 正交胶合木应由长度相同和厚度相同的木板组成同一层层板。木板可采用指接节点进行接长,指接节点的强度应符合下列公式之一:

式中:ft,j,k——指接节点的抗拉强度标准值(N/mm2);
fm,j,k——指接节点宽度方向抗弯强度标准值(N/mm2);
ftk——木板的抗拉强度标准值(N/mm2)。
8.0.9 正交胶合木构件可用于楼面板、屋面板和墙板,构件的设计应符合本标准附录G的相关规定。
8.0.10 正交胶合木外层层板的长度方向应为顺纹配置,并可采用两层木板顺纹配置作为外层层板(图8.0.10a)。当设计需要时,横纹层板也可采用两层木板配置(图8.0.10b)。

图8.0.10 正交胶合木层板配置截面示意
8.0.11 正交胶合木构件可采用指接进行构件的接长,并应符合下列规定:
1 构件指接处,构件两端的截面的层板应排列相同,构件纹理方向应保持一致;
2 构件指接节点的指榫长度应不小于45mm。
8.0.12 当正交胶合木构件采用指接进行构件的接长时,指接节点处的强度应按下列规定确定:
1 当按国家相关试验标准进行构件指接节点处的强度验证试验时,节点的抗弯强度标准值不应低于设计要求的指接构件抗弯强度标准值;
2 当不进行构件指接节点处的强度验证试验时,构件指接节点处的抗弯强度和抗拉强度设计值可按无指接构件的67%取值,抗压强度设计值可与无指接构件相同。
8.0.13 正交胶合木在胶合时,木板表面应光滑,无灰尘,无杂质,无污染物和其他影响粘结的渗出物质。层板涂胶后应在所用胶粘剂规定的时间要求内进行加压胶合,胶合前不应污染胶合面。
8.0.14 正交胶合木同一层的外侧顺纹木板之间的拼接面宜采用胶粘剂进行胶合。同一层的内侧顺纹木板和同一层的横纹木板之间的拼接面可采用拼接,但拼接缝不应大于6mm。
8.0.15 正交胶合木采用的胶粘剂应满足强度和耐久性的要求,胶粘剂的类型和性能要求应符合现行国家标准《胶合木结构技术规范》GB/T 50708和《结构用集成材》GB/T 26899的相关规定。
9 轻型木结构
10 防火设计
11 木结构防护
附录A 承重结构木材材质标准
附录B 轻型木结构的有关要求
附录C 木结构检查与维护要求
C.0.1 木结构工程在交付使用前应进行一次全面的检查,应着重检查下列各项:
1 构件支座节点和构件连接节点均应逐个检查,凡是松动的螺栓均应拧紧;
2 跨度较大的梁和桁架的起拱位置和高度是否与设计相符;
3 全部圆钢拉杆和螺栓应逐个检查,凡松动的螺栓应拧紧,并应检查丝扣部分是否正常,螺纹净面积有无过度削弱的情况,是否有防锈措施等。
C.0.2 在工程交付使用后的两年内,业主或物业管理部门应根据当地雪季、雨季和风季前后的气候特点每年安排一次常规检查。两年以后的检查,可视具体情况予以安排,但进行常规检查的时间间隔不应大于5年。
C.0.3 常规检查的项目应着重检查下列各项:
1 木屋架支座节点是否受潮、腐蚀或被虫蛀;天沟和天窗是否漏水或排水不畅;木屋架下弦接头处是否有拉开现象,夹板的螺孔附近是否有裂缝。
2 木屋架是否明显的下垂或倾斜;拉杆是否锈蚀,螺帽是否松动,垫板是否变形。
3 构件支座和连接等部位木材是否有受潮或腐朽迹象。
4 构件之间连接节点是否松动。当采用金属连接件时,固定用的螺帽是否松动,金属件是否有化学性侵蚀迹象。
5 轻型木桁架的齿板表面是否有严重的腐蚀,齿板是否松动和脱落。
6 对于暴露在室外或者经常位于在潮湿环境中的木构件,构件是否有严重的开裂和腐朽迹象。
7 木构件之间或木构件与建筑物其他构件之间的连接处,应检查隐藏面是否出现潮湿或腐朽。
C.0.4 当发现有可能危及木结构安全的情况时,应及时进行维护或加固。
C.0.5 构件需进行结构性破坏的维修时,应经过专门设计才能进行。
C.0.6 业主或物业管理部门宜对木结构建筑建立检查和维护的技术档案。对于木结构公共建筑和工业建筑应建立健全检查和维护的技术档案。
附录D 进口的结构用材强度设计值和弹性模量
附录E 承重结构用材的强度标准值和弹性模量标准值
附录F 工厂生产的结构材强度指标确定方法
F.0.1 本附录适用于尚未列入本标准强度设计指标,并由工厂规模化生产的结构材强度标准值和强度设计指标的确定。
F.0.2 工厂规模化生产的结构材应包括下列木材产品:
1 结构复合材
1)旋切板胶合木(LVL);
2)平行木片胶合木(PSL);
3)层叠木片胶合木(LSL);
4)定向木片胶合木(OSL);
5)其他类似特征的复合木产品;
2 国产树种的目测分级或机械分级规格材;
3 工字形木搁栅。
F.0.3 结构材的生产厂家应建立生产该产品的质量保证体系,应获得第三方质量鉴定机构的认证通过,并接受其对生产过程的监控。
F.0.4 结构材的每一种产品应按国家现行相关标准规定的试验方法进行测试,确定其抗弯强度、弹性模量、顺纹抗拉强度、顺纹抗压强度、横纹抗压强度和抗剪强度等的标准值fk和设计值f。
F.0.5 当对结构材进行强度参数的测试时,试件应具有足够的代表性,各种影响构件承载能力的因素均应单独进行试验。
F.0.6 对于生产结构材的每个工厂,可根据各自的生产能力和产品需求,确定某一因素或某些因素的测试,试件数量不应少于10个。应根据测试结果计算该批次结构材产品有条件限定的强度标准值,并在一定时间范围进行累计评估。
F.0.7 每个因素的强度标准值应按下式确定:
fk=m-kS (F.0.7)
式中:fk——强度标准值;
m——试件强度的平均值;
S——试件强度的标准差;
k——特征系数,按本附录第F.0.8条确定。
F.0.8 特征系数k应根据75%置信水平、5%分位值和试件数量n,按表F.0.8的规定取值。
表F.0.8 特征系数k值表
F.0.9 结构材强度设计值应根据其强度的标准值和变异系数,按木结构专门的可靠度分析方法进行确定。
F.0.10 弹性模量应取试件的弹性模量平均值。
F.0.11 当进口的结构材符合本附录相关规定时,其提供的强度标准值和变异系数亦可等同使用。
附录G 正交胶合木强度设计指标和计算要求
G.0.1 正交胶合木的强度设计值应根据外侧层板采用的树种和强度等级,按本标准第4章和附录D中规定的木材强度设计值选用。其中,正交胶合木的抗弯强度设计值还应乘以组合系数kc。组合系数kc应按下式计算,且不应大于1.2。
kc=1+0.025n (G.0.1)
式中:n——最外侧层板并排配置的层板数量。
G.0.2 正交胶合木构件的应力和有效刚度应基于平面假设和各层板的刚度进行计算。计算时应只考虑顺纹方向的层板参与计算。
G.0.3 正交胶合木构件的有效抗弯刚度(EI)应按下列公式计算:



式中:Ei——参加计算的第i层顺纹层板的弹性模量(N/mm2);
Ii——参加计算的第i层顺纹层板的截面惯性矩(mm4);
Ai——参加计算的第i层顺纹层板的截面面积(mm2);
b——构件的截面宽度(mm);
ti——参加计算的第i层顺纹层板的截面高度(mm);
nl——参加计算的顺纹层板的层数;
ei——参加计算的第i层顺纹层板的重心至截面重心的距离(图G.0.3)。

图G.0.3 截面计算示意
G.0.4 当正交胶合木受弯构件的跨度大于构件截面高度h的10倍时,构件的受弯承载能力应按下式验算:

式中:El——最外侧顺纹层板的弹性模量(N/mm2);
fm——最外侧层板的平置抗弯强度设计值(N/mm2);
M——受弯构件弯矩设计值(N·mm);
(EI)——构件的有效抗弯刚度(N·mm2);
h——构件的截面高度(mm)。
G.0.5 正交胶合木受弯构件应按下列公式验算构件的滚剪承载能力(图G.0.5):




式中:V——受弯构件剪力设计值(N);
b——构件的截面宽度(mm);
nl——参加计算的顺纹层板层数;
E0——构件的有效弹性模量(N/mm2);
fr——构件的滚剪强度设计值(N/mm2),按本标准附录第G.0.6条规定取值;
A——参加计算的各层顺纹层板的截面总面积(mm2);
nl/2——表示仅计算构件截面对称轴以上部分或对称轴以下部分。

图G.0.5 扭转抗剪示意
1-顺纹层板;2-横纹层板;3-顺纹层板剪力
G.0.6 正交胶合木受弯构件的滚剪强度设计值应按下列规定取值:
1 当构件施加的胶合压力不小于0.3MPa,构件截面宽度不小于4倍高度,并且层板上无开槽时,滚剪强度设计值应取最外侧层板的顺纹抗剪强度设计值的0.38倍;
2 当不满足本条第1款的规定,且构件施加的胶合压力大于0.07MPa时,滚剪强度设计值应取最外侧层板的顺纹抗剪强度设计值的0.22倍。
G.0.7 承受均布荷载的正交胶合木受弯构件的挠度应按下式计算:

式中:q——受弯构件单位面积上承受的均布荷载设计值(N/mm2);
b——构件的截面宽度(mm);
l——受弯构件计算跨度;
(EI)——构件的有效抗弯刚度(N·mm2)。
附录H 本标准采用的木材名称及常用树种木材主要特性
附录J 主要进口木材识别要点及其基本特性和主要加工性能
J.0.1 进口针叶树材识别要点及其基本特性和主要加工性能宜符合表J.0.1的规定。
表J.0.1 进口针叶树材





注:本表参考《中国主要进口木材名称》GB/T 18513-2001。
J.0.2 进口阔叶树材识别要点及其基本特性和主要加工性能宜符合表J.0.2的规定。
表J.0.2 进口阔叶树材










注:本表参考《中国主要进口木材名称》GB/T 18513-2001。
附录K 构件中紧固件数量的确定与常用紧固件群栓组合系数
附录L 常用树种木材的全干相对密度
L.0.1 常用树种木材的全干相对密度可按表L.0.1 的规定确定。
表L.0.1 常用树种木材的全干相对密度
续表L.0.1
附录M 齿板强度设计值的确定
M.0.1 当由试验确定板齿和齿板强度设计值时,应按现行国家标准《木结构试验方法标准》GB/T 50329 规定的方法进行试验,并应符合下列规定:
1 确定板齿的极限承载力和抗滑移承载力时,每一种试验方法应各取10个试件;
2 确定齿板的受拉极限承载力和受剪极限承载力时,每一种试验方法应各取3个试件;
3 由试验确定的板齿和齿板的极限承载力应按现行国家标准《木结构试验方法标准》GB/T 50329规定的修正系数进行校正。
M.0.2 板齿强度设计值的确定应符合下列规定:
1 荷载平行于齿板主轴(β=0°)时,板齿强度设计值按下式计算:

2 荷载垂直于齿板主轴(β=90°)时,板齿强度设计值按下式计算:

式中: nr,u1、nr,u2、n′r,u1和n′r, u2分别为按本标准第M.0.1条确定的10个与夹角α、β相关的板齿极限强度试验值中的3个最小值的平均值除以极限强度调整系数K。
3 确定nr,u1、nr,u2、n′r,u1和n′r,u2时,对应的夹角β与α取值应符合表M.0.2-1的规定。
表M.0.2-1 板齿极限强度与荷载作用方向的对应表
4 极限强度调整系数k应符合表M.0.2-2的规定。
表M.0.2-2 极限强度调整系数表
5 当齿板主轴与荷载方向夹角β不等于“0°”或“90°”时,板齿强度设计值应在nt与n′t间用线性插值法确定。
M.0.3 板齿抗滑移强度设计值的确定应符合下列规定:
1 荷载平行于齿板主轴(β=0°)时,板齿抗滑移强度设计值按下式计算:

2 荷载平行于齿板主轴(β=90°)时,板齿强度设计值按下式计算:

式中:ns,u1、ns,u2,n′s,u1和n′s,u2——分别为按本标准第M.0.1条确定的10个与夹角α 、β相关的板齿极限强度试验值中的3个最小值的平均值除以系数k。
3 确定ns,u1、ns,u2、n′s,u1、n′s,u2时,对应的夹角β与α取值应符合表M.0.3的规定。
表M.0.3 板齿抗滑移极限强度与荷载作用方向的对应表
4 对含水率小于或等于15%的规格材,ks应为1.40, 对含水率大于15%且小于19%的规格材,ks应为1.75。
5 当齿板主轴与荷载方向夹角β不等于“0°”或“90°”时,板齿抗滑移强度设计值应在ns与n′s间用线性插值法确定。
M.0.4 齿板抗拉强度设计值的确定应分别按本标准第M.0.1条确定的3个齿板抗拉极限强度校正试验值中2个最小值的平均值除以1.75选取。
M.0.5 齿板抗剪强度设计值的确定应分别按本标准第M.0.1条确定的3个齿板抗剪极限强度校正试验值中2个最小值的平均值除以1.75选取。若齿板主轴与荷载方向夹角β与试验方法的规定不同时,齿板抗剪强度设计值应按线性插值法确定。
附录N 木基结构板的剪力墙抗剪强度设计值
N.0.1 单面采用木基结构板材的木框架剪力墙结构的剪力墙抗剪强度设计值和抗剪刚度应按表N.0.1的规定取值。
表N.0.1 木框架剪力墙抗剪强度设计值fvd和抗剪刚度Kw
注: 1 本表为墙体-面铺设木基结构板的数值,对于双面铺设木基结构板的剪力墙,其值应为表中数值的两倍;
2 表中剪力墙的抗剪强度设计值适用于隐柱墙;
3 当剪力墙为明柱墙时,本表则只适用钉间距不大于100mm的剪力墙;
4 当剪力墙是在楼面板之上固定支承柱的剪力墙时,本表则只适用钉间距不大于100mm的剪力墙。
N.0.2 单面采用木基结构板材的轻型木结构剪力墙的抗剪强度设计值和抗剪刚度应按表N.0.2的规定取值。
表N.0.2 轻型木结构剪力墙抗剪强度设计值fvd和抗剪刚度Kw
注: 1 表中OSB为定向木片板; PLY为结构胶合板;
2 表中抗剪强度和刚度为钉连接的木基结构板材的面板,在干燥使用条件下,标准荷载持续时间的值;当考虑风荷载和地震作用时,表中抗剪强度和刚度应乘以调整系数1.25;
3 当钉的间距小于50mm时,位于面板拼缝处的骨架构件的宽度不应小于64mm, 钉应错开布置;可采用两根40mm宽的构件组合在一起传递剪力;
4 当直径为3.66mm的钉的间距小千75mm或钉入骨架构件的深度小于41mm时,位于面板拼缝处的骨架构件的宽度不应小于64mm, 钉应错开布置;可采用二根40mm 宽的构件组合在一起传递剪力;
5 当剪力墙面板采用射钉或非标准钉连接时,表中抗剪强度和刚度应乘以折算系数(d1/d2)2;其中,d1为非标准钉的直径,d2为表中标准钉的直径。
附录P 木基结构板的楼盖、屋盖抗剪强度设计值
P.0.1 采用木基结构板材的木框架剪力墙结构楼盖抗剪强度设计值应根据楼盖的构造类型(图P.0.1), 按表P.O.1 的规定取值。

图P.0.1 楼盖结构形式类型示意

表P.0.1 木框架剪力墙结构楼盖抗剪强度设计值fvd(kN/m)
P.0.2 采用木基结构板材的木框架剪力墙结构屋盖抗剪强度设计值应根据屋盖的构造类型(图P.0.2), 按表P.0.2 的规定取值。

图P.0.2 屋盖结构形式类型示意
表P.0.2 木框架剪力墙结构屋盖抗剪强度设计值fvd(kN/m)
续表P.0.2
注:表中抗剪强度值为沿着屋盖表面的值,屋盖水平方向的抗剪强度值应为fvd·cosθ(θ为屋面坡度)。
P.0.3 采用木基结构板材的轻型木结构楼盖、屋盖抗剪强度设计值应根据表P.0.3-1规定的楼盖、屋盖构造类型,按表P.0.3-2的规定取值。
表P.0.3-1 楼盖、屋盖构造类型
表P.0.3-2 采用木基结构板材的楼盖、屋盖抗剪强度设计值fvd
注: 1 表中抗剪强度为钉连接的木基结构板材的面板,在干燥使用条件下,标准荷载持续时间的值;当考虑风荷载和地震作用时,表中抗剪强度应乘以调整系数1.25;
2 当钉的间距小于50mm时,位于面板拼缝处的骨架构件的宽度不应小于64mm, 钉应错开布置;可采用两根40mm宽的构件组合在一起传递剪力;
3 当直径为3.66mm的钉的间距小于75mm或钉入骨架构件的深度小于41mm时,位于面板拼缝处的骨架构件的宽度不应小于64mm, 钉应错开布置;可采用两根40mm宽的构件组合在一起传递剪力;
4 当剪力墙面板采用射钉或非标准钉连接时,表中抗剪强度应乘以折算系数(d1/d2)2 ;其中,d1为非标准钉的直径,d2为表中标准钉的直径。
5 当钉的直径为3.66mm, 面板最小名义厚度为18.5mm时,应布置两排钉。
附录Q 楼盖搁栅振动控制的计算方法
Q.0.1 当楼盖搁栅(图Q.0.1)由振动控制时,搁栅的跨度l 应按下列公式验算:

无楼板面层的楼板时,

有板面层的楼板时,

式中:l——振动控制的搁栅跨度(m);
b——搁栅间距(m);
hj——搁栅高度(m);
hs——楼板厚度(m);
ht——楼板面层厚度(m);
EjAj——搁栅轴向刚度(N);
Es∥As——平行于搁栅的楼板轴向刚度(N/m),按表Q.0.1-1的规定取值;
Es⊥As——垂直于搁栅的楼板轴向刚度(N/m),按表Q.0.1-1的规定取值;
EtAt——楼板面层轴向刚度(N/m),按表Q.0.1-2的规定取值;
EjIj——搁栅弯曲刚度(N·m2/m);
Es∥Is——平行于搁栅的楼板弯曲刚度(N·m2/m),按表Q.0.1-1的规定取值;
Es⊥Is——垂直于搁栅的楼板弯曲刚度(N·m2/m),按表Q.0.1-1的规定取值;
EtIt——楼板面层弯曲刚度(N·m2/m),按表Q.0.1-2的规定取值;
m——等效T形梁的线密度(kg/m),包括楼板面层、木基结构板和搁栅;
Ks——考虑楼板和楼板面层侧向刚度影响的调整系数;
Sn——搁栅-楼板连接的荷载-位移弹性模量(N/m/m),按表Q.0.1-3 的规定取值;
l1——楼板板缝计算距离(m);楼板无面层时,取与搁栅垂直的楼板缝隙之间的距离,楼板有面层时,取搁栅的跨度。

图Q.O.1 楼盖搁栅示意
1-楼板面层; 2-木基结构楼板层; 3-吊顶层; 4-搁栅
表Q.0.1-1 楼板的力学性能
续表Q.0.1-1
注: 1 0°指平行于板表面纹理(或板长)的轴向和弯曲刚度;
2 90°指垂直于板表面纹理(或板长)的轴向和弯曲刚度;
3 楼板采用木基结构板材的长度方向应与搁栅垂直时,Es∥As和Es∥Is应采用表中90°的设计值。
表Q.0.1-2 楼板面层的力学性能
注: 1 表中“一般混凝土”按C20混凝土(20MPa)采用;
2 计算取每米板宽,即At=ht, It=ht3/12。
表Q.0.1-3 搁栅-楼板连接的荷载-位移弹性模量
Q.0.2 当搁栅之间有交叉斜撑、板条、填块或横撑等侧向支撑(图Q.0.2), 且侧向支撑之间的间距不应大于2m时,由振动控制的搁栅跨度l可按表Q.0.2 中规定的比例增加。

图Q.0.2 常用的侧向支撑
表Q.0.2 有侧向支撑时搁栅跨度增加的比例
附录R 木结构构件燃烧性能和耐火极限
R.0.1 木结构构件的燃烧性能和耐火极限应符合表R.0.1的规定。
表R.0.1 木结构构件的燃烧性能和耐火极限





