[发明专利]正交胶合木墙体—楼板角钢节点受火后侧向承载力计算方法

说明书

本发明公开了一种正交胶合木墙体—楼板角钢节点受火后侧向承载力计算方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：通过正交胶合木墙体—楼板角钢节点的受火时间，确定CLT层板受火后的截面分层情况；步骤二：根据步骤一确定的CLT层板受火后截面分层情况，计算销轴类紧固件等效销槽承压长度和有效钉入长度；步骤三：采用考虑附加弯矩影响后的侧向承载力计算公式计算CLT墙体—楼板角钢节点受火后剩余承载力。所得的计算值与试验值误差在11%以内，具有一定的可靠性。

技术领域

本发明设计一种正交胶合木墙体—楼板角钢节点受火后侧向承载力的计算方法，属于木结构设计技术领域。

背景技术

随着我国城市化进程的不断推进，各种建筑物拔地而起，但迅猛发展的同时，带来的是巨大的能源消耗和环境污染。木材作为一种可再生的天然建材，相比于传统建材有着突出的环保性能，随着人们环保意识的不断提高，木结构建筑必将成为新的发展趋势。正交胶合木(CLT)是一种新型建材，一般由3、5或7层实木锯材或结构复合板材正交组坯，采用胶粘剂粘接压制而成，因为其特殊的组坯方式，有着出色的力学性能，常用于建筑结构的板、墙。

正交胶合木墙体—楼板节点作为结构的关键受力部位，是设计中最复杂的部分，而木结构具有易燃的特点，对正交胶合木墙体—楼板节点火灾性能的研究具有重要意义。国内外学者已经针对木节点开展了许多研究，但大多集中在常温承载力和火灾性能等方面，对于节点的承载力计算，也仅仅有一些常温下的基础研究，尚未有人提出节点受火后的承载力计算方法。

发明内容

发明目的：为了给正交胶合木墙体—楼板角钢节点抗火设计提供相关的理论指导，本文提出了一种新型的火灾后角钢节点侧向承载力计算方法。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案包括以下步骤：

步骤一：根据正交胶合木墙体—楼板角钢节点的受火时间,计算正交胶合木的炭化深度a_char，折减区域内木材全强度层的等效厚度，从而确定CLT层板受火后截面分层情况，计算方法如下：

a_char＝β_tt＝2.15β_nt^0.813

h_equ＝h_||,equ+h_⊥,equ

其中，β_n为木材的名义线性炭化速度，取0.635mm/min，t为受火时间。h_equ为全强度层的等效厚度，h_||,equ为折减区内木材顺纹层的等效厚度，x_||,1为炭化层与顺纹受力层最近的距离，x_||,2为炭化层与顺纹受力层最远的距离，k_||(x)为折减区域木材顺纹层强度的折减系数分布函数，h_⊥,equ为折减区内木材横纹层的等效厚度，x_⊥,1为炭化层与横纹受力层最近的距离，x_⊥,2为炭化层与横纹受力层最远的距离，k_⊥(x)为折减区域木材横纹层强度的折减系数分布函数。

步骤二：根据步骤一确定的CLT层板受火后截面分层情况，计算销轴类紧固件侧向承载力计算公式中的等效销槽承压长度t_mod和轴向承载力计算公式中的有效钉入长度l_ef。

t_mod＝t_ini-d_char-d_z+h_equ-ηγ