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GB/T 50708-2012
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胶合木结构技术规范(不含条文说明)
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| 标准编号 | GB/T 50708-2012 (GB/T50708-2012) | | 中文名称 | 胶合木结构技术规范(附条文说明) | | 英文名称 | Technical code of glued laminated timber structures | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 字数估计 | 204,219 | | 引用标准 | GB 50005; GB 50009; GB 50016; GB 50017; GB 50206; GB 50300; GB/T 700; GB/T 1228; GB/T 1229; GB/T 1230; GB/T 1231; GB/T 1591; GB/T 3633; GB/T 5117; GB/T 5118; GB/T 5780; GB/T 5782; LY/T 1635; LY/T 1636 | | 标准依据 | 住房和城乡建设部公告第1273号 | | 发布机构 | 中华人民共和国住房和城乡建设部;中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 | | 范围 | 本规范适用于建筑工程中承重胶合木结构的设计、生产制作和安装。 | GB/T 50708-2012: 胶合木结构技术规范(不含条文说明)
GB/T 50708-2012 英文名称: Technical code of glued laminated timber structures
1 总 则
1.0.1 为在胶合木结构的应用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、保护环境，制定本规范。
1.0.2 本规范适用于建筑工程中承重胶合木结构的设计、生产制作和安装。
1.0.3 本规范胶合木宜采用针叶材，胶合木构件截面的层板组合不得低于4层。
1.0.4 胶合木结构的施工验收应符合现行国家标准《建筑工程施工质量验收统一标准》GB 50300和《木结构工程施工质量验收规范》GB 50206的有关规定。
1.0.5 胶合木结构的设计、制作和安装，除应符合本规范的规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 术语和符号
2.1 术 语
2.1.1 胶合木 structural laminated timber(glulam)
以厚度为20mm～45mm的板材，沿顺纹方向叠层胶合而成的木制品。也称层板胶合木，或称结构用集成材。
2.1.2 普通胶合木层板 lamina
通过用肉眼观测方式对木材材质划分等级，按构件的主要用途和部位选用相应的材质等级，并用于制作胶合木的板材。
2.1.3 目测分级层板 visual graded lamina
在工厂用肉眼观测方式对木材材质划分等级，并用于制作胶合木的板材。
2.1.4 机械弹性模量分级层板 machine graded lamina
在工厂采用机械设备对木材进行非破损检测，按测定的木材弹性模量对木材构质划分等级，并用于制作胶合木的板材。
2.1.5 组坯 lamina lay-ups
在胶合木制作时，根据层板的材质等级，按规定的叠加方式和配置要求将层板组合在一起的过程。
2.1.6 同等组合 members of same lamina grade(MSLG)
胶合木构件只采用材质等级相同的层板进行组合。
2.1.7 异等组合 members of different lamina grade(MDLG)
胶合木构件采用两个或两个以上的材质等级的层板进行组合。
2.1.8 对称异等组合 balanced lay-up
胶合木构件采用异等组合时，不同等级的层板以构件截面中心线为对称轴，成对称布置的组合。
2.1.9 非对称异等组合 unbalanced lay-up
胶合木构件采用异等组合时，不同等级的层板在构件截面中心线两侧成非对称布置的组合。
2.1.10 表面层板 outmost lamina
异等组合胶合木中，位于构件截面的表面边缘，距构件边缘不小于1／16截面高度范围内的层板。
2.1.11 外侧层板 exterior lamina
异等组合胶合木中，与表面层板相邻的，距构件外边缘不小于1／8截面高度范围内的层板。
2.1.12 内侧层板 inner lamina
异等组合胶合木中，与外侧层板相邻的，距构件外边缘不小于1／4截面高度范围内的层板。
2.1.13 中间层板 middle zone lamina
异等组合胶合木中，与内侧层板相邻的，位于构件截面中心线两侧各1／4截面高度范围内的层板。
2.2 符 号
2.2.1 材料力学性能
E——胶合木弹性模量；
fc——胶合木顺纹抗压及承压强度设计值；
fcE——胶合木受压构件抗压临界屈曲强度设计值；
fcα——胶合木斜纹承压强度设计值；
fm——胶合木抗弯强度设计值；
fmE——胶合木受弯构件抗弯临界屈曲强度设计值；
ft——胶合木顺纹抗拉强度设计值；
fv——胶合木顺纹抗剪强度设计值；
[ω]——受弯构件的挠度限值。
2.2.2 作用和作用效应
M——弯矩设计值；
Mx、My——构件截面x轴和y轴的弯矩设计值；
N——轴向力设计值；
P——经调整后的剪板在构件侧面上顺纹承载力设计值；
Q——经调整后的剪板在构件侧面上横纹承载力设计值；
R——构件截面承载力设计值；
S——作用效应组合的设计值；
V——剪力设计值；
σmx、σmy——对构件截面x轴和y轴的弯曲应力设计值；
ω——构件按荷载效应的标准组合计算的挠度。
2.2.3 几何参数
A——构件全截面面积；
An——构件净截面面积；
A0——受压构件截面的计算面积；
Ac——承压面面积；
b——构件的截面宽度；
d——螺栓或钉的直径；
e0——构件的初始偏心距；
h——构件的截面高度；
hb——变截面构件的截面最大高度；
hn——受弯构件在切口处净截面高度；
I——构件的全截面惯性矩；
i——构件截面的回转半径；
le——受压构件两个支点间的计算长度；
S——剪切面以上的截面面积对中性轴的面积矩；
W——构件的全截面抵抗矩；
Wn——构件的净截面抵抗矩；
λ——构件的长细比。
2.2.4 系数
ki——变截面直线受弯构件设计强度相互作用调整系数；
γ0——结构构件重要性系数；
φ——轴心受压构件的稳定系数；
φl——受弯构件的侧向稳定系数。
2.2.5 其他
C——根据结构构件正常使用要求规定的变形限值；
βe——根据耐火极限t的规定调整后的有效炭化速率。
3 材 料
3.1 木 材
3.1.1 胶合木构件采用的层板分为普通胶合木层板、目测分级层板和机械分级层板三类。用于制作胶合木的层板厚度不应大于45mm。通常采用20mm～45mm。胶合木构件宜采用同一树种的层板组成。
3.1.2 普通胶合木层板材质等级为3级，其材质等级标准应符合表3.1.2的规定。
表 3. 1.2 普通胶合木层板材质等级标准
注：1 按本标准选材配料时，尚应注意避免在制成的胶合构件的连接受剪面上有裂缝；
2 对于有过大缺陷的木材，可截去缺陷部分，经重新接长后按所定级别使用。
3.1.3 目测分级层板材质等级为4级，其材质等级标准应符合表3. 1.3-1的规定。当目测分级层板作为对称异等组合的外侧层板或非对称异等组合的抗拉侧层板，以及同等组合的层板时，表3.1.3-1中Ⅰd、Ⅱd和Ⅲd三个等级的层板尚应根据不同的树种级别满足下列规定的性能指标：
1 对于长度方向无指接的层板，其弹性模量(包括平均值和5％的分位值)应满足表3.1.3-2规定的性能指标；
2 对于长度方向有指接的层板，其抗弯强度或抗拉强度(包括平均值和5％的分位值)应满足表3.1.3-2规定的性能指标。
表3. 1. 3-1 目测分级层板材质等级标准
表3. 1. 3-2 目测分级层板强度和弹性模量的性能指标（N/mm2）
注：1 层板的抗拉强度，应根据层板的宽度，乘以本规范表3. 1. 5-2规定的调整系数；
2 表中树种级别应符合本规范表4. 2. 2-1的规定。
3.1.4 机械分级层板分为机械弹性模量分级层板和机械应力分级层板。机械弹性模量分级层板为9级，其弹性模量平均值应符合表3. 1.4-1的规定。机械应力分级层板应符合现行国家标准《木结构设计规范》GB 50005的有关规定。当采用机械应力分级层板制作胶合木时，机械应力分级层板与机械弹性模量分级层板的对应关系应符合表3. 1.4-2的规定。
表3. 1.4-1 机械弹性模量分级层板弹性模量的性能指标
表3. 1.4-2 机械应力分级层板与机械弹性模量分级层板的对应关系
3.1.5 机械弹性模量分级层板，当层板为指接层板，且作为对称异等组合的表面和外侧层板、非对称异等组合抗拉侧的表面和外侧层板，以及同等组合的层板时，除满足弹性模量平均值的要求外，其抗弯强度或抗拉强度应满足表3.1.5-1规定的性能指标。
表3. 1.5-1 机械分级层板强度性能指标（N/mm2）
注：表中层板的抗拉强度，应根据层板的宽度，乘以表3. 1.5-2规定的调整系数。
表3. 1.5-2 抗拉强度调整系数
3.1.6 机械应力分级层板的弹性模量可根据本规范表3.1.4-2的对应关系，采用等级相对应的机械弹性模量分级层板的弹性模量。机械应力分级层板作为对称异等组合的表面和外侧层板、非对称异等组合抗拉侧的表面和外侧层板，以及同等组合的层板时，除满足弹性模量平均值的要求外，其抗弯强度或抗拉强度应满足本规范表3.1.5-1规定的性能指标。
3.1.7 各等级的机械弹性模量分级层板除满足相应等级的性能指标外，尚应符合表3.1.7规定的机械分级层板的目测材质标准。
表3. 1. 7 机械分级层板的目测材质标准
3.1.8 胶合木构件制作时，层板在胶合前含水率不应大于15％，且相邻层板间含水率相差不应大于5％。
3.2 结构用胶
3.2.1 胶合木结构用胶必须满足结合部位的强度和耐久性的要求，应保证其胶合强度不低于木材顺纹抗剪和横纹抗拉的强度。胶粘剂的防水性和耐久性应满足结构的使用条件和设计使用年限的要求，并应符合环境保护的要求。
3.2.2 结构用胶粘剂应根据胶合木结构的使用环境(包括气候、含水率、温度)、木材种类、防水和防腐要求以及生产制造方法等条件选择使用。
3.2.3 承重结构采用的胶粘剂按其性能指标分为Ⅰ级胶和Ⅱ级胶。在室内条件下，普通的建筑结构可采用Ⅰ级或Ⅱ级胶粘剂。对下列情况的结构应采用Ⅰ级胶粘剂：
1 重要的建筑结构；
2 使用中可能处于潮湿环境的建筑结构；
3 使用温度经常大于50℃的建筑结构；
4 完全暴露在大气条件下，以及使用温度小于50℃，但是所处环境的空气相对湿度经常超过85％的建筑结构。
3.2.4 当承重结构采用酚类胶和氨基塑料缩聚胶粘剂时，胶粘剂的性能指标应符合表3.2.4的规定。
表3.2. 4 承重结构用酚类胶和氨基塑料缩聚胶粘剂性能指标
注：A1～A5为剪切试验时试件的5种处理方法，应符合本规范表A. 1. 4的规定，胶缝厚度为0.1mm和1.0mm。
3.2.5 当承重结构采用单成分聚氨酯胶粘剂时，胶帖剂的性能指标应符合表3. 2.5的规定。
表3.2.5 承重结构用单成分聚氨酯胶粘剂性能指标
注：A1～A5为剪切试验时试件的5种处理方法，应符合本规范表A. 1. 4的规定，胶缝厚度为0.1mm和0.5mm。
3.3 钢 材
3.3.1 胶合木结构中使用的钢材宜采用Q235钢、Q345钢、Q390钢和Q420钢，其质量应分别符合现行国家标准《碳素结构钢》GB／T 700和《低合金高强度结构钢》GB／T 1591的有关规定。当采用其他牌号的钢材时，应符合国家现行有关标准的规定。
3.3.2 下列情况的承重构件或连接材料宜采用D级碳素结构钢或D级、E级低合金高强度结构钢：
1 直接承受动力荷载或振动荷载的焊接构件或连接件；
2 工作温度等于或低于－30℃的构件或连接件。
3.3.3 钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷含量的合格保证，对焊接构件或连接件尚应有含碳量的合格保证。
3.3.4 连接材料应符合下列规定：
1 手工焊接采用的焊条，应符合现行国家标准《碳钢焊条》GB/T 5117或《低合金钢焊条》GB／T 5118的有关规定，选择的焊条型号应与主体金属力学性能相适应；
2 普通螺栓应符合现行国家标准《六角头螺栓-C级》GB/T 5780和《六角头螺栓》GB／T 5782的有关规定；
3 高强度螺栓应符合现行国家标准《钢结构用高强度大六角头螺栓》GB／T 1228、《钢结构用高强度大六角螺母》GB／T 1229、《钢结构用高强度垫圈》GB／T 1230、《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件》GB／T 1231或《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副技术条件》GB／T 3633的有关规定；
4 锚栓可采用现行国家标准《碳素结构钢》GB／T 700中规定的Q235钢或《低合金高强度结构钢》GB／T 1591中规定的Q345钢制成；
5 钉的材料性能应符合国家现行有关标准的规定。
4 基本设计规定
4.1 设计原则
4.1.1 本规范采用以概率理论为基础的极限状态设计法。
4.1.2 胶合木结构在规定的设计使用年限内应具有足够的可靠度。本规范所采用的设计基准期为50年。
4.1.3 胶合木结构的设计使用年限应按表4. 1. 3采用。
表4.1. 3 设计使用年限
4.1.4 根据建筑结构破坏后果的严重程度，建筑结构划分为三个安全等级。设计时应根据具体情况，按表4.1.4规定选用相应的安全等级。
表4. 1. 4 建筑结构的安全等级
注：对有特殊要求的建筑物，其安全等级应根据具体情况另行确定。
4.1.5 建筑物中胶合木结构主要构件的安全等级，应与整个结构的安全等级相同。对其中部分次要构件的安全等级，可根据其重要程度适当调整，但不得低于三级。
4.1.6 对于承载能力极限状态，结构构件应按荷载效应的基本组合，采用下列极限状态设计表达式：
γ0S≤R (4.1.6)
式中：γ0——结构重要性系数；
S——承载能力极限状态的荷载效应的设计值，按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的有关规定进行计算；
R——结构构件的承载力设计值。
4.1.7 结构重要性系数γ0应按下列规定采用：
1 安全等级为一级或设计使用年限为100年及以上的结构构件，不应小于1.1；对安全等级为—级且设计使用年限又超过100年的结构构件，不应小于1.2；
2 安全等级为二级或设计使用年限为50年的结构构件，不应小于1.0；
3 安全等级为三级或设计使用年限为25年的结构构件，不应小于0.95。
4.1.8 对正常使用极限状态，结构构件应按荷载效应的标准组合，采用下列极限状态设计表达式：
S≤C (4.1.8)
式中：S——正常使用极限状态的荷载效应的设计值；
C——根据结构构件正常使用要求规定的变形限值。
4.1.9 胶合木结构中的钢构件设计，应符合现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017的规定。
4.2 设计指标和允许值
4.2.1 采用普通胶合木层板制作胶合木的设计指标，应按下列规定采用：
1 普通层板胶合木的强度等级应根据选用的树种，按表4. 2. 1-1的规定采用。
表4. 2. 1-1 普通层板胶合木适用树种分级表
2 在正常情况下，普通层板胶合木强度设计值及弹性模量，应按表4.2.1-2的规定采用。
表4.2.1-2 普通层板胶合木强度设计值及弹性模量（N/mm2）
3 在不同的使用条件下，胶合木强度设计值和弹性模量尚应乘以表4.2.1-3规定的调整系数。对于不同的设计使用年限，胶合木强度设计值和弹性模量还应乘以表4.2.1-4规定的调整系数。
表4.2.1-3 不同使用条件下胶合木强度设计值和弹性模量的调整系数
注:1 当仅有恒荷载或恒荷载产生的内力超过全部荷载所产生的内力的80％时，应单独以恒荷载进行验算；
2 使用中胶合木构件含水率大于15％时，横纹承压强度设计值尚应再乘以0.8的调整系数；
3 当若干条件同时现出现时，表列各系数应连乘。
表4.2.1-4 不同设计使用年限时胶合木强度设计值和弹性模量的调整系数
4 当采用普通胶合木层板制作胶合木构件时，构件的强度设计值按整体截面设计，不考虑胶缝的松弛性。在设计受弯、拉弯或压弯的普通层板胶合木构件时，按以上各款确定的抗弯强度设计值应乘以表4.2.1-5规定的修正系数。工字形和T形截面的胶合木构件，其抗弯强度设计值除按表4.2.1-5乘以修正系数外，尚应乘以截面形状修正系数0.9。
表4.2.1-5 胶合木构件抗弯强度设计值修正系数
5 对于曲线形构件，抗弯强度设计值除应遵守以上各款规定外，还应乘以由下式计算的修正系数：
kr＝1-2000（t/R）2 （4. 2. 1）
式中：kr——胶合木曲线形构件强度修正系数；
R——胶合木曲线形构件内边的曲率半径(mm)；
t——胶合木曲线形构件每层木板的厚度(mm)。
4.2.2 采用目测分级层板和机械弹性模量分级层板制作的胶合木的强度设计指标应按下列规定采用：
1 用于制作胶合木的目测分级层板和机械弹性模量分级层板采用的木材，其树种级别、适用树种及树种组合应符合表4.2.2-1的规定。
表4.2.2-1 胶合木适用树种分级表
注：表中花旗松-落叶松、铁-冷杉产地为北美地区。南方松产地为美国。
2 胶合木分为异等组合与同等组合二类。异等组合分为对称组合与非对称组合。受弯构件和压弯构件宜采用异等组合，轴心受力构件和当受弯构件的荷载作用方向与层板窄边垂直时，应采用同等组合。胶合木强度及弹性模量的特征值应符合本规范附录B的规定。
3 胶合木强度设计值及弹性模量应按表4.2.2-2、表4.2.2-3和表4.2.2-4规定采用。
表4.2.2-2 对称异等组合胶合木的强度设计值和弹性模量(N／mm2)
注：当荷载的作用方向与层板窄边垂直时，抗弯强度设计值fm应乘以0.7的系数，弹性模量E应乘以0.9的系数。
表4. 2.2-3 非对称异等组合胶合木的强度设计值和弹性模量(N／mm2)
注：当荷载的作用方向与层板窄边垂直时，抗弯强度设计值fm应采用正向弯曲强度设计值并乘以0.7的系数，弹性模量E应乘以0.9的系数。
表4. 2.2-4 同等组合胶合木的强度设计值和弹性模量(N／mm2)
4 胶合木构件顺纹抗剪强度设计值应按表4.2. 2-5规定采用。
表4.2. 2-5 胶合木构件顺纹抗剪强度设计值(N／mm2)
5 胶合木构件横纹承压强度设计值应按表4.2. 2-6规定采用。
表4.2. 2-6 胶合木构件横纹承压强度设计值(N／mm2)
6 胶合木斜纹承压的强度设计值可按下式计算：
式中：fc——胶合木构件的顺纹抗压强度设计值(N／mm2)；
fc，90——胶合木构件的横纹承压强度设计值(N／mm2)；
fc，θ——胶合木斜纹承压强度设计值(N／mm2)；
θ——荷载与构件纵向顺纹方向的夹角(0°～90°)。
4.2.3 采用目测分级层板和机械分级层板制作胶合木的强度设计值及弹性模量应按下列规定进行调整：
1 在不同的使用条件下，胶合木强度设计值和弹性模量应乘以本规范表4. 2. 1-3规定的调整系数。对于不同的设计使用年限，胶合木强度设计值和弹性模量尚应乘以本规范表4.2.1-4规定的调整系数。
2 当构件截面高度大于300mm，荷载作用方向垂直于层板截面宽度方向时，抗弯强度设计值应乘以体积调整系数kv，kv按下式计算：
式中：b——构件截面宽度(mm)；
h——构件的截面高度(mm)；
L——构件在零弯矩点之间的距离(mm)；
c——树种系数，一般取c＝10，当对某一树种有具体经验时，可按经验取值。
3 当构件截面高度大于300mm，荷载作用方向平行于层板截面宽度方向时，抗弯强度设计值应乘以截面高度调整系数kh，kh按下式计算：
kh＝（300/h）1/9 （4. 2. 3-2）
4.2.4 在工程中使用进口胶合木时，进口胶合木的强度设计值和弹性模量应符合本规范附录C的规定。对于不符合本规范附录C规定的胶合木构件，应按本规范附录D的规定，根据构件足尺试验确定其强度等级。
4.2.5 受弯构件的计算挠度，应满足表4.2.5的挠度限值。
表4.2.5 受弯构件挠度限值
注：表中l为受弯构件的计算跨度。
5 构件设计
5.1 等截面直线形受弯构件
5.1.1 等截面直线形受弯构件设计时，应符合下列规定：
1 简支梁、连续梁和悬臂梁的计算跨度为梁的净跨加上每端支座的1／2支承长度。
2 受弯构件除靠近支座的端部外，不得在构件的其他位置开口。在支座处受拉侧的开口高度不得大于构件截面高度的1／10与75mm之间的较小者，开口长度不得大于跨度的1／3；在端部受压侧的开口高度不得大于构件截面高度的2／5，开口长度不得大于跨度的1／3。
3 构件端部受压侧有斜切口时，斜切口的最大高度不得大于构件截面高度的2／3，水平长度不得大于构件截面高度的3倍。当水平长度大于构件截面高度的3倍时，应进行斜切口受剪承载能力的验算。
4 当在构件上开口时，宜将切口转角做成折线或做成圆角。
5.1.2 计算构件承载力时，净截面面积An的计算应符合下列规定：
1 净面积等于全截面面积减去由钻孔、刻槽或其他因素削弱的面积；
2 荷载沿顺纹方向作用时，对于交错布置的销类紧固件，当相邻两排的紧固件在顺纹方向的间距小于4倍紧固件的直径时，则可认为相邻紧固件在同一截面上；
3 计算剪板连接的净面积(图5. 1. 2)时，净面积等于全面积减去螺栓孔以从安装剪板的槽口的面积。剪板交错布置时，当相邻两排剪板在顺纹方向的间距小于或等于一个剪板的直径时，则可认为相邻紧固件在同一截面上。
图5. 1. 2 剪板连接中构件的截面净面积
1—用于安装剪板的刻槽；2—螺栓孔
5.1.3 受弯构件的受弯承载能力应按下式计算：
1 按强度计算：
M/Wn≤fm （5.1.3-1）
2 按稳定验算：当构件截面宽度小于截面高度、沿受压边长度方向没有侧向支撑并且构件在端部没有防止构件转动的支撑时，受弯构件的侧向稳定应按下式计算：
M/(φlWn)≤f＇m (5.1.3-2)
式中：fm——胶合木抗弯强度设计值(N／mm2)；
f＇m——不考虑高度或体积调整系数的胶合木抗弯强度设计值(N／mm2)；
M——受弯构件弯矩设计值(N·mm)；
Wn——受弯构件的净截面抵抗矩(mm3)。
φl——受弯构件的侧向稳定系数，按本规范第5.1.4条规定采用。
5.1.4 受弯构件的侧向稳定系数φl应按下列公式计算：
式中：f＇m——不考虑高度或体积调整系数的胶合木抗弯强度设计值(N／mm2)；
E——弹性模量(N／mm2)；
fmE——受弯构件抗弯临界屈曲强度设计值(N／mm2)；
λ——受弯构件的长细比，不得大于50；
b——受弯构件的截面宽度(mm)；
h——受弯构件的截面高度(mm)；
le——构件计算长度，按表5.1.4采用。
表5.1.4 受弯构件的计算长度
注：1 lu为受弯构件两个支撑点之间的实际距离。当支座处有侧向支撑而沿构件长度方向无附加支撑时，lu为支座之间的距离。当受弯构件在构件中部以及支座处有侧向支撑时，lu为中间支撑与端支座之间的距离；
2 h为构件截面高度；
3 对于单跨或悬臂构件，当荷载条件不符合表中规定时，构件计算长度按以下规定确定：
当lu／h＜7时，le＝2.06lu；当7≤lu／h＜14.3时，le＝1.63lu＋3h；当lu／h≥14.3时，le＝1.84lu；
4 多跨连续梁的计算，可根据表中的值或计算分析得到。
5.1.5 受弯构件的顺纹受剪承载能力，应满足下式的要求：
VS/(Ib)≤fv (5. 1.5)
式中：fv——胶合木顺纹抗剪强度设计值(N／mm2)；
V——受弯构件剪力设计值(N)；按本规范第5.1.6条确定；
I——构件的全截面惯性矩(mm4)；
b——构件的截面宽度(mm)；
S——剪切面以上的截面面积对中和轴的面积矩(mm3)。
5.1.6 荷载作用在梁顶面，计算受弯构件的剪力设计值V时，应符合下列规定：
1 均布荷载作用时，可不考虑在距离支座等于梁截面高度h的范围内的荷载作用；
2 集中荷载作用时(图5. 1.6)，对于在距离支座等于梁截面高度h的范围内的各个集中荷载，应考虑各集中荷载值乘以相应的x／h(x为各荷载作用点距支座边的距离)的荷载作用。
图5. 1.6 支座处集中荷载作用时剪力设计值计算示意图
5.1.7 受弯构件在受拉侧有切口时，受剪承载能力设计值应按下列公式验算：
1 矩形截面构件：
2 圆形截面构件：
式中：fv——胶合木顺纹抗剪强度设计值(N／mm2)；
V——剪力设计值(N)；
b——构件的截面宽度(mm)；
h——构件的截面高度(mm)；
hn——受弯构件在切口处净截面高度(mm)；
An——切口处净截面面积(mm2)。
5.1.8 受弯构件在支座受压侧有缺口或斜切口时(图5.1.8)，构件的受剪承载能力应符合下列规定：
图5. 1. 8 受弯构件端部受压边切口示意图
1 当yn≤hn时，应满足下式要求:
式中：fv——胶合木顺纹抗剪强度设计值(N／mm2)；
b——构件的截面宽度(mm)；
h——构件的截面高度(mm)；
hn——受弯构件在切口处净截面高度(mm)；当端部为锥形切口时，hn取支座内侧边缘处的截面高度；
V——考虑全跨内所有苘载作用的剪力设计值(N)；
yn——支座内边缘到梁切口处距离。
2 当yn＞hn时，应满足本规范公式(5.1.5)的要求，截面高度取hn。
5.1.9 当受弯构件的连接节点采用剪板、螺栓、销或六角头木螺钉连接时(图5.1.9)，其连接处胶合木构件的受剪承载能力应符合下列规定：
图5. 1.9 受弯构件的连接件受力示意图
1—剪板；2—不受力边；3—螺栓、销或六角头木螺钉
1 当连接处与构件支座内边缘的距离小于5h时，应满足下式要求：
2 当连接处与构件支座内边缘的距离大于或等于5h时，应满足下式要求：
式中：fv——胶合木顺纹抗剪强度设计值(N／mm2)；
V——剪力设计值(N)；
b——构件的截面宽度(mm)；
h——构件的截面高度(mm)；
he——构件截面的计算高度(mm)；取截面高度h减去构件不受力边到连接件的距离(图5.1.9)；对于剪板，取h减去不受力边至剪板最近边缘的距离；对于螺栓、销和六角头木螺钉，取h减去不受力边缘到螺栓、销和六角头木螺钉中心的距离。
5.1.10 受弯构件的挠度，应按下式验算：
ω≤[ω] (5. 1.10)
式中：[ω]——受弯构件的挠度限值(mm)，按本规范表4.2.5采用；
ω——构件按荷载效应的标准组合计算的挠度(mm)。
5.1.11 双向受弯构件的受弯承载能力，应按下式验算：
式中：Mx、My——相对于构件截面x轴和y轴产生的弯矩设计值(N·mm)；
fmx、fmy——调整后的胶合木正向弯曲或侧向弯曲的抗弯强度设计值(N／mm2)；
Wnx、Wny——构件截面沿x轴y轴的净截面抵抗矩(mm3)。
5.2 变截面直线形受弯构件
5.2.1 变截面直线形受弯构件包括单坡和双坡变截面构件。从构件斜面最低点到最高点的高度范围内，应采用相同等级的层板。构件的斜面制作应在工厂完成，不得在现场切割制作。
本节仅对斜面在受压边的构件作出规定，不考虑斜面在受拉边的构件。
5.2.2 均布荷载作用下，支座为简支的单坡或对称双坡变截面直线形受弯构件(图5. 2. 2)的抗弯(包括稳定)、抗剪以及横纹承压承载力应按下列规定进行验算：
图5. 2. 2 单坡或对称双坡变截面直线形受弯构件示意图
1 最大弯曲应力处离截面高度较小一端的距离z、最大弯曲应力处截面的高度hz和最大弯曲应力处受弯承载能力应按下列公式进行验算：
式中：σm——最大弯曲应力处的弯曲应力值(N／mm2)；
ha——构件最小端的截面高度(mm)；
l——构件跨度(mm)；
θ——构件斜面与水平面的夹角(°)；
q——均布荷载设计值(N／mm)；
f＇m——不考虑高度或体积调整系数的胶合木抗弯强度设计值(N／mm2)；
ki——变截面直线受弯构件设计强度相互作用调整系数，按本规范第5.2. 3条规定采用；
φl——受弯构件的侧向稳定系数，按本规范第5.1.4条规定采用；
2 最大弯曲应力处顺纹受剪承载能力应按下式验算：
σmtanθ≤fv (5.2. 2-5)
式中：fv——胶合木抗剪强度设计值(N／mm2)；
3 支座处顺纹受剪承载能力应按本规范第5.1.5条规定进行验算；截面尺寸取支座处构件的截面尺寸；
4 最大弯曲应力处横纹受压承载能力应按下式验算：
σmtan2θ≤fc,90 (5.2. 2-6)
式中：fc,90——胶合木横纹承压强度设计值(N／mm2)。
5.2.3 荷载作用下变截面矩形受弯构件的抗弯强度设计值，除考虑本规范第4.2节规定的调整系数外，还应乘以按下式计算的相互作用调整系数ki：
式中：fm——胶合木抗弯强度设计值(N／mm2)；
fc,90——胶合木横纹承压强度设计值(N／mm2)；
fv——胶合木抗剪强度设计值(N／mm2)；
θ——构件斜面与水平面的夹角(°)。
5.2.4 单个集中荷载作用下，单坡或对称双坡变截面矩形受弯构件的最大承载力应按下列规定进行验算：
1 当集中荷载作用处截面高度大于最小端截面高度的2倍时，最大弯曲应力作用点位于截面高度为最小端截面高度的2倍处，即最大弯曲应力处离截面高度较小一端的距离z＝ha／tanθ；
2 当集中荷载作用处截面高度小于或等于最小端截面高度的2倍时，最大弯曲应力作用点位于集中荷载作用处；
3 最大弯曲应力处受弯承载能力应按下列公式进行验算：
σm＜φlkif＇m （5. 2. 4-1）
σm＝6M/（bhz2） （5. 2. 4-2）
式中：σm——最大弯曲应力处的弯曲应力值(N／mm2)；
M——最大弯矩设计值(N·mm)；
b——构件截面宽度(mm)；
hz——最大弯曲应力处的截面高度(mm)；
φl——受弯构件的侧向稳定系数，按本规范第5. 1.4条规定采用；
ki——构件设计强度相互作用调整系数，按本规范第5.2.3条规定采用；
f＇m——不考虑高度或体积调整系数的胶合木抗弯强度设计值(N／mm2)。
4 最大弯曲应力处顺纹受剪承载能力和横纹受压承载能力应按式(5.2. 2-5)和式(5.2.2-6)进行验算。并且，支座处顺纹受剪承载能力应按本规范第5. 1.5条规定进行验算，截面尺寸取支座处构件的截面尺寸。
5.2.5 均布荷载或集中荷载作用下的单坡或对称双坡变截面矩形受弯构件的挠度ωm，可根据变截面构件的等效截面高度，按等截面直线形构件计算，并应符合下列规定：
1 均布荷载作用下，等效截面高度hc应按下式计算：
hc＝kcha (5.2.5)
式中：hc——等效截面高度；
ha——较小端的截面高度；
kc——截面高度折算系数，按表5.2.5确定。
表5. 2. 5 均布荷载作用下变截面梁截面高度折算系数kc取值
注：表中Ch＝（hb－ha）/ha；hb为最高截面高度；ha为最小端的截面高度。
2 集中荷载或其他荷载作用下，构件的挠度应按线弹性材料力学方法确定。
5.3 曲线形受弯构件
5.3.1 曲线形受弯构件包括等截面曲线形受弯构件和变截面曲线形受弯构件(图5. 3.1)。曲线形构件曲率半径R应大于125t(t为层板厚度)。
图5. 3. 1 变截面曲线形受弯构件示意
5.3.2 曲线形矩形截面受弯构件的抗弯承载能力，应按下列规定验算：
1 对于等截面曲线形受弯构件，抗弯承载能力应按下式验算：
6M/（bh2）≤krfm (5. 3. 2-1)
式中：fm——胶合木抗弯强度设计值(N／mm2)；
M——受弯构件弯矩设计值(N·mm)
b——构件的截面宽度(mm)；
h——构件的截面高度(mm)；
kr——胶合木曲线形构件强度修正系数，按本规范公式(4. 2.1)计算。
2 对于变截面曲线形受弯构件，抗弯承载能力的验算应将变截面直线部分按本规范第5.2节的规定验算，曲线部分应按下列公式验算：
式中：M——曲线部分跨中弯矩设计值(N·mm)；
b——构件截面宽度(mm)；
hb——构件在跨中的截面高度(mm)；
φl——受弯构件的侧向稳定系数；
kθ——几何调整系数；式中，D、H和F为系数，应按表5. 3. 2确定；
Rm——构件中心线处的曲率半径；
f＇m——不考虑高度或体积调整系数的胶合木抗弯强度设计值(N／mm2)。
表5.3. 2 D、H和F系数取值表
注：对于中间的角度，可采用插值法得到D、E和F值。
5.3.3 曲线形矩形截面受弯构件的受剪承载能力应按下式验算：
3V/(2bha)≤fv (5.3. 3)
式中：fv——胶合木抗剪强度设计值(N／mm2)；
V——受弯构件端部剪力设计值(N)；
b——构件截面宽度(mm)；
ha——构件在端部的截面高度(mm)。
5.3.4 曲线形受弯构件的径向承载能力应按本规范附录E的规定进行验算。
5.3.5 变截面曲线形受弯构件的挠度应按下列公式进行验算：
heq＝（ha＋hb)(0.5＋0.735tanθT)－1.41hbtanθB （5. 3. 5-2）
式中：ωc——构件跨中挠度（mm）；
qk——均布荷载标准值(N／mm)；
l——跨度(mm)；
E——弹性模量；
b——构件的截面宽度(mm)；
hb——构件在跨中的截面高度(mm)；
ha——构件在端部的截面高度(mm)；
θB——底部斜角度数；
θT——顶部斜角度数。
5.4 轴心受拉和轴心受压构件
5.4.1 轴心受拉构件的承载能力应按下式验算：
N/An≤ft (5.4.1)
式中：ft——胶合木顺纹抗拉强度设计值(N／mm2)；
N——轴心拉力设计值(N)；
An——净截面面积(mm2)。
5.4.2 轴心受压构件的承载能力应按下列要求进行验算：
1 按强度验算：
N/An≤fc (5.4.2-1)
2 按稳定验算：
N/(φA0)≤fc (5.4.2-2)
式中：fc——胶合木材顺纹抗压强度设计值(N／mm2)；
N——轴心压力设计值(N)；
A0——受压构件截面的计算面积(mm2)，按本规范第5.4. 3条确定；
φ——轴心受压构件稳定系数，按本规范第5.4.4条确定。
5.4.3 按稳定验算时受压构件截面的计算面积A0应按下列规定采用：
1 无缺口时，取A0＝A(A受压构件的全截面面积，mm2)
2 缺口不在边缘时(图5.4.3a)，取A0＝0.9A；
3 缺口在边缘且为对称时(图5.4.3b)，取A0＝An；
4 缺口在边缘但不对称时(图5. 4. 3c)，应按偏心受压构件计算；
5 验算稳定时，螺栓孔可不作为缺口考虑。
图5. 4. 3 受压构件缺口
5.4.4 轴心受压构件稳定系数φ的取值应按下列规定：
1 轴心受压构件稳定系数应按下列公式计算：
式中：fc——胶合木顺纹抗压强度设计值(N／mm2)；
b——矩形截面边长，其他形状截面，可用代替，(r为截面的回转半径)；对于变截面矩形构件取有效边长bc，bc按本规范第5.4.7条计算；
E——弹性模量(N／mm2)；
l——构件实际长度；
l0——计算长度；
kl——长度计算系数，取值见表5.4.4。
表5.4.4 长度计算系数kl的取值
2 当沿受压构件长度方向布置有使构件不产生侧向位移的支撑时，轴心受压构件稳定系数φ＝1。
5.4.5 轴心受压构件的长细比l0/b不得超过50。施工期间，长细比允许不超过75。在计算构件的长细比时，长细比应取l01/h与l02/b两个中的较大值(图5.4.5)。
图5. 4. 5 受压构件示意
5.4.6 矩形变截面轴心受压构件的承载能力应按下列规定进行验算：
1 按强度验算：
N/An≤fc (5.4.6-1)
2 按稳定计算：
N/φ(Ac)≤fc (5.4.6-2)
式中：fc——顺纹抗压强度设计值(N/mm2)；
N——轴心受压构件压力设计值(N)；
An——受压构件最小净截面面积(mm2)。
Ac——按有效边长bc计算的截面面积(mm2)；bc按本规范第5.4.7条计算；
φ——轴心受压构件稳定系数，按本规范第5. 4. 4条计算。
5.4.7 变截面受压构件中，构件截面每边的有效边长bc按下式计算：
式中：bmin——受压构件计算边的最小边长；
bmax——受压构件计算边的最大边长；
a——支座条件计算系数，按表5.4.7取值。
表5.4.7 计算系数a的取值
当构件支座条件不符合表5. 4.7中的规定时，截面有效边长bc按下式计算：
5.5 拉弯和压弯构件
5.5.1 拉弯构件的承载能力应按下列公式验算：
1 按强度计算：
2 按稳定计算：
式中：N——轴向拉力设计值(N)；
M——弯矩设计值(N·mm)；
An——构件净截面面积(mm2)；
Wn——构件净截面抵抗矩(mm3)；
φl——受弯构件的稳定系数，按本规范第5.1. 4条计算；
ft——胶合木顺纹抗拉强度设计值(N／mm2)；
fm——胶合木抗弯强度设计值(N／mm2)；
f＇m——不考虑高度或体积调整系数的胶合木抗弯强度设计值(N／mm2)。
5.5.2 当轴向受压构件沿一个或两个截面主轴方向承载弯矩时(图5. 5.2)，承载能力应按下列公式验算：
图5. 5. 2 压弯构件示意图
式中：N——轴向压力设计值(N)；
Mx、My——相对于x轴(构件窄面)和y轴(宽面)的弯矩设计值(N·mm)；
An——构件净截面面积(mm2)；
Wnx——相对于x轴的净截面抵抗矩(mm3)；
Wny——相对于y轴的净截面抵抗矩(mm3)；
fc——顺纹抗压强度设计值(N／mm2)；
fmx、fmy——胶合木构件相对于x轴(构件窄面)和y轴(宽面)的抗弯强度设计值(N／mm2)；
E——弹性模量(N／mm2)；
b——构件宽度(mm)；
h——构件高度(mm)；
λ——受弯构件的长细比，不得大于50，按本规范第5.1.4条确定；
l0x、l0y——计算长度，按本规范公式(5.4.4-3)确定。
5.5.3 当采用本规范公式(5.5. 2-1)进行验算时，应满足下列规定：
1 对于x轴单向弯曲或双向弯曲时：
N/A＜fcEx (5.5. 3-1)
2 对于y轴单向弯曲或双向弯曲时：
N/A＜fcEy (5.5. 3-2)
3 对于双向弯曲时：
Mx/Wnx＜fmE (5.5. 3-3)
5.6 构件的局部承压
5.6.1 构件的顺纹局部承压承载能力，应按下列要求验算：
1 验算构件的顺纹局部承压时，按承压净面积计算。构件的顺纹局部承压强度设计值应采用顺纹抗压强度设计值。
2 当局部承压产生的压应力大于顺纹受压强度设计值的75％时，局部承压的荷载应作用在厚度不小于6mm的钢板上或其他具有相同刚度的材料上。
5.6.2 构件的横纹局部承压产生的压应力，不得大于本规范表4.2.2-6中规定的胶合木横纹承压强度值。
5.6.3 当验算构件的斜面局部承压时，斜面局部承压强度设计值应按本规范公式(4.2.2)计算。
6 连接设计
6.1 一般规定
6.1.1 胶合木构件一般采用螺栓、销、六角头木螺钉和剪板等紧固件进行连接(图6.1.1)。当采用其他紧固件连接时应参照现行国家标准《木结构设计规范》GB 50005中的有关规定进行设计。紧固件的规格尺寸应符合国家现行相关产品标准的规定。
图6. 1. 1 胶合木构件的主要连接方式
6.1.2 当紧固件头部有螺帽时，螺帽与胶合木表面之间应安装垫圈。当紧固件受拉时，垫圈的面积应按胶合木表面局部承压强度值进行计算。采用钢垫圈时，垫圈的厚度不得小于直径(对于圆形垫圈)或长边(对于矩形垫圈)的1／10。
6.1.3 构件连接设计时，应避免因不同紧固件之间的偏心作用产生横纹受拉。同一连接中，不宜采用不同种类的紧固件。
6.1.4 紧固件连接设计应符合下列规定：
1 紧固件安装完成后，构件面与面之间应紧密接触；
2 连接中应考虑含水率变化可能产生的收缩变形；
3 当采用螺栓、销或六角头木螺钉作为紧固件时，其直径不应小于6mm。
6.1.5 各种连接的承载力设计值应根据下列规定采用：
1 对于某一树种，单根紧固件连接的承载力设计值，与该树种木材的不同材质等级无关；
2 连接中，当类型、尺寸以及屈服模式相同的紧固件的数量大于或等于两根时，总的连接承载力设计值为每一单个紧固件承载力设计值的总和。
6.1.6 连接设计时，单根紧固件的侧向承载力设计值和抗拔承载力设计值应根据具体情况乘以下列各项强度调整系数：
1 螺栓、销、六角头木螺钉和剪板的剪面承载力设计值以及六角头木螺钉的抗拔承载力设计值应乘以本规范表4.2.1-3和表4.2.1-4规定的含水率调整系数、温度调整系数和设计使用年限调整系数。
2 当螺栓、销和六角头木螺钉位于主构件的端部时，紧固件的抗拔承载力设计值应乘以端面调整系数ke。对于六角头木螺钉取ke＝0.75；对于其他紧固件取ke＝0.67。
3 当连接的侧构件采用钢板时，剪板连接的顺纹荷载作用下的设计承载力应乘以本规范第6.3.4条规定的金属侧板调整系数ks。
4 当采用螺栓、销或六角头木螺钉作为紧固件，并符合以下条件时，设计承载力不考虑含水率调整系数：
1)仅有1个紧固件；
2)两个或两个以上的紧固件沿顺纹方向排成一行；
3)两行或两行以上的紧固件，每行紧固件分别用单独的连接板连接。
5 当直径小于25mm的螺栓、销、六角头木螺钉排成一行或剪板排成一行时，各单根紧固件的承载力设计值应乘以按本规范附录F确定的紧固件组合作用系数kg。
6.2 销轴类紧固件的连接计算
6.2.1 销轴类紧固件的端距、边距、间距和行距的最小值尺寸应符合表6.2.1的规定。
表6.2.1 销轴类紧固件的端距、边距、间距和行距的最小值尺寸
注：用于确定最小边距l／d值(l为紧固件长度，d为紧固件的直径)，应取下列两者中的较小值：
1 紧固件在主构件中的贯入深度lm与直径d的比值lm/d；
2 紧固件在侧面构件中的总贯入深度ls与直径d的比值ls/d。
6.2.2 交错布置的销轴类紧固件(图6.2.2)，应按以下规定确定紧固件的端距、边距、间距和行距布置要求：
图6.2.2 紧固件交错布置几何位置示意图
1 对于顺纹荷载作用下交错布置的紧固件，当相邻行上的紧固件在顺纹方向的间距不大于4d时，则认为相邻行的紧固件位于同一截面；
2 对于横纹荷载作用下交错布置的紧固件，当相邻行上的紧固件在横纹方向的间距不小于4d时，则紧固件在顺纹方向的间距不受限制；当相邻行上的紧固件在横纹方向的间距小于4d时，则紧固件在顺纹方向的间距应符合本规范表6.2.1的规定。
6.2.3 当六角头木螺钉承受轴向上拔荷载时的端距、边距、间距和行距的最小值应满足表6.2.3的规定。
表6. 2.3 六角头木螺钉承受轴向上拔荷载时的端距、边距、间距和行距的最小值
注：d为六角头木螺钉的直径。
6.2.4 对于采用单剪或对称双剪的销轴类紧同件的连接(图6.2.4)，当满足下列要求时，承载力设计值可按本规范第6.2.5条的规定计算：
1 构件连接面应紧密接触；
2 荷载作用方向与销轴类紧固件轴线方向垂直；
3 紧固件在构件上的边距、端距以及间距应符合本规范表6.2.1的规定；
4 六角头木螺钉在单剪连接中的主构件上或双剪连接中侧构件上的最小贯入深度(不包括端尖部分的长度)不得小于六角头木螺钉直径的4倍。
图6.2.4 销轴类紧固件的连接方式
6.2.5 对于采用单剪或对称双剪连接的销轴类紧固件，每一剪面承载力设计值Z应按下列4种破坏模式进行计算，并取各计算结果中的最小值作为销轴类紧固件连接的承载力设计值。
1 销槽承压破坏：
1)对于单剪连接或双剪连接时主构件销槽承压破坏应按下式计算：
2)对于侧构件销槽承压破坏应按下式计算：
注：单剪连接中的主构件为厚度较厚的构件；双剪连接中的主构件为中间构件。
式中：d——紧固件直径(mm)；对于有螺纹的销体，d为根部直径；当螺纹部分的长度小于承压长度的1／4时，d为销体直径：
lm、ls——主、次构件销槽承压面长度(mm)；
fem、fes——主、次构件销槽承压强度标准值(N／mm2)，按本规范第6.2.6条确定；
Rd——与紧固件直径、破坏模式及荷载与木纹间夹角有关的折减系数，按表6.2.5规定采用。
表6.2.5 折减系数Rd
注：表中kθ＝1＋0.25(θ／90)，θ为荷载与木材顺纹方向的最大夹角(0°≤θ≤90°)。
2 销槽局部挤压破坏应按下式计算：
3 单个塑性铰破坏：
1)对于单剪连接时主构件单个塑性铰破坏应按下式计算：
式中：fyb——销轴类紧固件抗弯强度标准值(N／mm2)，按本规范第6.2.7条规定取值。
2)对于侧构件单个塑性铰破坏应按下式计算：
4 主侧构件两个塑性铰破坏应按下式计算：
6.2.6 销槽承压强度标准值应按下列规定取值：
1 销轴类紧固件销槽顺纹承压强度fe,0(N／mm2)：
fe,0＝77G （6.2.6-1）
式中：G——主构件材料的全干相对密度；常用树种木材的全干相对密度应符合本规范附录G的规定。
2 销轴类紧固件销槽横纹承压强度fe,90(N／mm2)：
式中：d——销轴类紧固件直径(mm)。
3 当作用在构件上的荷载与木纹呈夹角θ时，销槽承压强度fe,θ按下式确定：
式中：θ——荷载与木纹方向的夹角。
4 当销轴类紧固件插入主构件端部并且与主构件纵向平行时，主构件上的销槽承压强度取fe,90。
5 紧固件在钢材上的销槽承压强度按钢材的抗拉强度标准值计算。紧固件在混凝土构件上的销槽承压强度按混凝土立方抗压强度标准值的2.37倍计算。
6.2.7 销轴类紧固件的抗弯强度标准值和销槽的承压长度应符合下列规定：
1 销轴类紧固件抗弯强度标准值应取销轴屈服强度的1.3倍；
2 当销轴的贯入深度小于10倍销轴直径时，承压面的长度不应包括销轴尖端部分的长度。
6.2.8 互相不对称的三个构件连接时，剪面承载力设计值Z应按两个侧构件中销槽承压长度最小的侧构件作为计算标准，按对称连接计算得到的最小剪面承载力作为连接的剪面设计承载力。
6.2.9 当四个或四个以上构件连接时，每一剪面按单剪连接计算。连接的剪面设计承载力等于最小承载力乘以剪面数量。
6.2.10 当单剪连接中的荷载与紧固件轴线呈一定角度时(除90°外)，垂直于紧固件轴线方向作用的荷载分量不得超过紧固件剪面设计承载力。平行于紧固件轴线方向的荷载分量，应采取可靠的措施，满足局部承压要求。
6.2.11 当六角头木螺钉承受侧向荷载和外拔荷载时(图6.2.11)，其承载力设计值应按下式确定：
图6. 2.11 六角头木螺钉受侧向、外拔荷载
式中：α——木构件表面与荷载作用方向的夹角；
hd——六角头木螺钉有螺纹部分打入主构件的有效长度(mm)；
w＇——六角......
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