某三角形木屋架端节点如图8-30-1所示为单齿连接,齿深hc=30mm,上、下弦杆采用干燥的云南松TC13A,方木截面160mm×160mm,设计使用年限为50年,安全等级为二级,试问作用在上弦杆的最大轴向压力设计值N(kN)与下列何项数值最为接近?()
A.47.8
B.16.1
C.256.0
D.55.4
参考答案:A
解析:
根据《木结构设计规范》(GB 50005-2003)表4.2.1-3,对于云南松TC13A,齿面横纹承压强度设计值fc,90=2.9N/mm2,顺纹抗压强度设计值fe=12N/mm2。
作用力方向与木纹方向的夹角α=30°>10°,故应根据式(4.2.6-2)计算此时木材斜纹承压的强度设计值fcα
也可根据fe、fc,90和α值从规范图4.2.6查得fcα=8.6N/mm2两者结果一致,最终取fcα=8.62N/mm2计算。
齿的承压面积
上弦杆的最大轴向压力设计值N=fcαAc=8.62×5542.6=47777N=47.8kN,与A项数值最接近,其余B、C、D三项数值均不接近。
[点评] (1)此题的重点是根据齿面横纹承压强度设计值和顺纹抗压强度设计值,确定木材斜纹承压的强度设计值。其方法有二,一是按式(4.2.6-2)计算确定;二是查图4.2.6确定。
(2)木屋架端节点设计是设计木屋架中最重要的内容,以往一些木屋架的工程事故其原因多出自端节点设计有误。因此结构工程师应掌握端节点设计的有关知识。