木结构的连接

第四章木结构的连接4.1连接的类型及基本要求

4.1.1连接的类型

按功能节点连接接长拼接按方式榫卯连接齿连接销连接键连接胶连接植筋连接承拉连接榫卯连接销连接4.1.2

对连接的基本要求

（1）传力明确，安全可靠；（2）具有一定韧性；（3）有一定的紧密性；（4）构造简单，便于施工，节省材料。4.1.3

影响连接承载力的因素

（1）与木材强度有关的因素；（2）几何因素；（3）群体作用因素；（4）特殊性产生的因素。4.2齿连接优点：构造简单、传力明确、制作工具简易；连接外露，易

于检查缺点：开齿削弱构件截面；产生顺纹受剪作用，脆性破坏单齿连结双齿连结单齿连接：承载力低，制作简单，优先采用双齿连接：承载力高1）承压面应与所连接的压杆轴线垂直；2）单齿连结应使压杆轴线应通过承压面的中心；3）木桁架支座节点处的上弦轴线和支座反力的作用线，当下弦为方木或板材时，宜与下弦净截面的中心线交汇于一点；当下弦为原木时，可与下弦毛截面的中心线交汇于一点，此时，下弦刻齿处的截面可按轴心受拉计算；4.2.1

齿连接的构造

4）木桁架支座节点的齿深hc不应大于h/3，在中间节点处不应大于h/4。此处h为沿齿深方向的构件截面尺寸；对于方木或板材为截面的高度；对于原木为削平后的截面高度。同时，对于方木齿深不应小于20mm；对于原木不应小于30mm。5）双齿连接中，第二齿的齿深hc2应比第一齿的齿深hc1至少大20mm，第二齿的齿尖应位于上弦轴线与下弦上表面的交点。单齿和双齿第一齿的剪面长度均不应小于该齿齿深的4.5倍。6）当采用湿材制作时，还要考虑木材发生端裂的可能性。为此，木桁架支座节点齿连接的剪面长度应比计算值加大50mm。7）木桁架支座节点必须设置保险螺栓、附木（其厚度不小于h/3，h下弦截面的高度）和经过防腐药剂处理的垫木。

单齿和双齿连接应验算木材的承压、受剪和受拉强度。

1．按木材承压验算

式中

N——轴心压力设计值（N）；

fcα——木材斜纹承压强度设计值（N/mm2）；

Ac——齿的承压面积（mm2），对于双齿连接，取两个齿的承压面面积之和。

4.2.1

齿连接承载力计算

齿槽斜纹承压：原木单齿连接承压面积Ac计算表hc——弦杆齿深；φ——腹杆与弦杆之间的夹角；d1——受压腹杆在承压面处的直径；bc——直径为d的弦杆，当切削深度为hc时的弦长；bc1——直径为d1的腹杆，当切削深度为hc1时的弦长；2Ac1——直径为d1的腹杆，当两边切削深度为(d1-bc)/2时的弓形面积。

附图l当t≤d1时的承压面积

附图2当t＞d1时的承压面积2．按木材受剪验算

V——剪面上的剪力设计值（N）；

fv——木材顺纹抗剪强度设计值（N/mm2）；lv——剪面计算长度，对于单齿不得大于该齿齿深hc的8倍（mm）;

bv——剪面宽度（mm）；

Ψv——考虑沿剪面长度剪应力分布不均匀的强度降低系数。齿槽顺纹受剪：单齿连接抗剪强度降低系数ψv值

lv/hc4．5567810ψv0．950．890．770．700．64—

Nt——受拉杆件的拉力设计值（N）；

ft——木材抗拉强度设计值（N/mm2）；

An——齿根处的净截面面积（mm2），计算中应扣除由于安设保险螺栓、附木等造成的削弱。

3．按木材受拉验算

齿槽处有较大的截面削弱，要进行受拉净截面强度验算：桁架支座节点采用齿连接时，必须设置保险螺栓。保险螺栓应与上弦轴线垂直，位于非承压齿面的中央。

保险螺栓按受拉承载力验算。4．保险螺栓验算

拉力大小:Na——上弦的轴向压设计值（N）；α——上弦与下弦的夹角（̊）；Nb——保险螺栓所承受的轴向拉力（N）；As——保险螺栓有效截面积；fs——保险螺栓钢材抗拉强度设计值（N/mm2），1.25为强度调整系数。

受拉验算:双齿发连结5．双齿帐连接验算双齿连贿接验算带：木材承压局强度、齿槽顺纹抗剪强乞度等（1冶）木邪材承落压承压抵面面绕积为两个齿瞎承压面示面积之膀和，按单窃齿连接等公式验脂算。（2）备木材受葡剪双齿到连接钢的受蒜剪仅考织虑第购二齿声剪面抓的工待作，按单材齿连接侦验算，棵并考虑挎如下条此款：1）宪计算症受剪橡应力焦时，全部剪芹力V应由逗第二闪齿剪母面承恭受；2）第草二齿剪侦面的计柱算长度lv的取值践，不得退大于芦齿深hc的10赔倍；3）双催齿沿剪甩面长度秩剪应力晋分布不鸦均强度卵降低系遭数按下籍表采用严。

lv/hc67810ψv1.000．930．850.713）往双齿蹄沿剪锣面长释度剪僻应力往分布执不均旧强度虹降低傻系数音按下减表采愧用。双齿少连接登抗剪睬强度累降低吸系数4.农3述销连掏接的丛基本暖原理优点：紧密性冠和韧性庭，制作修简单，忌安全可熟靠，是弟木结构缸中最常粱用的连梅接方式血。螺栓连宇接、钉暂连接、嫌方头螺聋钉联结川、木螺施纹连接寸、木用鲁铆钉连灾接。对称双魄剪连接序、单剪秃连接、照反对称镜连接。4.宽3.1销连找接的老形式对称双崇剪（多食剪）连速接单剪羞连接不对称院双剪（敢多剪）越连接4.肌3.2承载力敏分析基烈本假定脆性逢破坏众：（1）岛端距或贡顺纹中饲距不足砖的木材摸剪切破锄坏；（2）销夜边距纯不足鸡或行吵距不婆足的说木材次撕裂拼破坏兼。延性坝破坏跃：（1）销纤槽承株压力抢不足冷破坏器；（2）销槽匆挤压变省形过大乱引起的胶受弯破牲坏。影响因辩素：连接找方式，弓构件厚峰度比a/c，销毕径比庸（a/d或c/d）基本假巷设：（1雅）销诞槽承祝压和族销弯舌曲为雷弹塑己性变规形；（2）屈服桨模式：全承压破凝坏或受凳弯破坏河；（3）销轴最线为直隶线。4.3.3承载庄力分念析1．对槐称双剪连挖接（1）付主材c较薄，携边材a较厚，万销直径d很大遣时，试件害由于中部构厌件被挤朱压而破望坏Vc——按主材罗构件计标算，一杜个剪面尸的承载泊能力；fc——木材销梅槽孔壁管承压强撕度；c、d——主材秩宽度仗、销辞直径连。（2）主副材c较厚，陪边材c较薄，晓销直径d很大您时，试件葛将由离于边材构件招被挤志压而去破坏Va——按边部帮构件计裁算，一创个剪面庙的承载尝能力；a、d——边材宽拖度、销门直径。（3）主材c与边材a均较厚道，销直馅径d很小时月，销将饼会在坏中部液及边啦部构拍件中暖同时均发生弯曲破项坏呈波浪棍形，在拼合闷缝两那侧的史弯折棚处都出现稳了塑性咬铰。Vma拿x——按销哲弯曲屠出现伐两个康塑性卡铰分获析时尤，每锋一剪苍面的萍最大肿承载掠能力；fbs——销的抗恰弯强度踏；fc——销弯衰曲时次木材孔壁承压强神度（4）主艰材c较厚，边材a均较薄夜，销直温径d很小射时，稼产生血一个事塑性柱铰。Vbs——按销伤弯曲庸出现序一个渐塑性妹铰时码，一议个剪雕面的区承载浊能力。4.脱3.胀4肤木构懂件材房诚质影睁响销连兼接的喂屈服积模式哥屈服犹于接加头的醉几何假特性影、木蹄材的窝销槽访承压瞎强度室与连胆接件意的屈衰服弯瓜矩。破坏吊特征黄：构件达纪到销槽讯承压强再度：①负主材销发槽挤压控破坏Im；②侧材销灰槽挤压且破坏Is；③主材与李侧材销四槽同时林挤压破更坏Ⅱ；构件驴达到贝销的贝弯曲团承载饥力，柄销弯状曲产眨生塑汇性铰丹：④熊侧材挤主材贿中出况现塑军性铰利，主浅材局证部挤或压破裤坏，糠“一估铰”余屈服触模式Ⅲm；⑤文主材证中出傲现塑衰性铰必，侧快材局穗部挤绸压破教坏，狐“一耻铰”丘屈服挥模式Ⅲs；⑥主穿材与侧下材中都较出现塑笋性铰，口结合缝乌边缘木输材局部馒挤压破暮坏，“毁两铰”塘屈服模仍式Ⅳ。4.弟4排螺栓之连接咸和钉滤连接4.4.1连接的某承载力按木健材和败钢销挎破坏刷的各沙种屈服椅模式进行计歪算，取较小既者。1．按木材销劫槽承压慢破坏计算模式IsVs=0.7adfes模式ImVm=kcmcdfemVs和Vm——蹄每个间螺栓每一流剪面的承顶载能雹力（N）；a、c——竞侧材轨和主纠材的炮厚度响（mm）；d——螺铜栓的直葡径（mm）；fes、fem——侧道材和主迫材的销蛇槽木材绿承压设货计强度(N/mm2)；kcm——逆考虑岗在构择件厚趟度内笼销槽祝承压赶应力挺分布燃情况滤的有干效折醉减系纠数；对于双剪连接瘦的主阳材（臭中部宫构件晋）取kcm=0.45；对于单剪连接的蚀主材（源较厚构哀件）取kcm=0.3：对于反对称位双剪连接的隆主材（名中部构红件）取kcm=0.2：模式IIIs模式IVVbs和Vmax——咽每个评螺栓每一剪从面的承载羽能力（N）；fbs——兽螺栓滩的抗种弯强融度设呼计值谜（N灿/m户m2）；kbs——洁螺栓剩弯曲雷破坏搞的模渔型系马数。2．按螺栓弯陈曲破坏计算Re——垫主材怜与侧半材的咱销槽做木材斑承压移强度咳设计系值的它比值蹲。N——由螺芳栓传取递的唇构件暮轴向柔力设缺计值看（N）：nb——连接中庄的螺栓泰个数；nv——每个螺滤栓的“床剪力面泄”数，向单剪取克1，双趴剪2；V——每乞个螺栓葱的每一组“剪力识面”上筝的螺栓踩承载力堵设计值暗（N），其刺值应取各景种屈产服模万式中夹之最仅小者。N≤nbnvV3、螺栓或给钉连接的承载绑力计戴算连接兵构件滋的厚才度达或到一锋定值榴后，葛可以斜避免黑销槽涂承压是破坏主模型宫，即贵采用础销屈液服模叮式计熔算。螺栓姻连接猾和钉巡寿连接烧中木斩构件竹的最丑小厚批度连接形式螺栓连接钉连接d<18mmd>18mm双剪连接c≥5da≥2.5dc≥5da≥4dc≥8da≥4d单剪连接c≥7da≥2.5dc≥7da≥4dc≥10da≥4d在符合最小蜡厚度的条线件下开，单根螺栓早连接渡或钉酬连接顺纹受力时设计战承载鲜力NV应按下燃式确定垄：NV——闹螺栓酸或钉谱连接当承载截力设栗计值其（N治）；fc——木孤材顺纹承压强垫度设计辱值（N洽／mm2）；d——螺返栓或钉糟的直径荒（mm壳）；kv——砖螺栓突或钉避连接卸设计奥承载锹力的局计算团系数疲。螺栓或尼钉连接级设计承东载力的稳计算系疫数kv连接形式螺栓连接钉连接a/d2.5~345≥646810≥11kv5.56.16.77.57.68.49.110.211.1若螺缎栓的侧传力航方向赠与构杂件顺序纹呈α角时对于些钉连诱接，孔可不宜考虑队斜纹墨承压疫的影婆响。斜纹承暑压时斜纹条承压黄的降练低系瘦数ψα值α(°)螺栓直径（mm）121416182022≤10110<α80取线性插入值≥800.840.810.780.750.730.711.螺尘栓连接两行并列两行错列4.4.兔2构造要帐求（1）压螺栓排矩列的最尺小间距排列形式顺纹横纹端距中距边距中距S0S’0S1S3S2两纵行齐列7d7d3d3.5d两纵行错列10d2.5d（2投）当易被连多接的贺受拉命构件逼采用湿材制作时堂，其顺榆纹端距S0应加长7性0mm。（3渗）当构件成作直角相上交，顺纹李与作轿用力芳垂直时，佩螺栓排列停的横纹崭最小殖边距S3，在受力边不黑小于4渴.5d；在不受标力边不小于车2.5d。（4泳）当镇采用钢夹潮板时，岁钢夹流板上勺的端章距取S0＝2d，边气距取S3＝1.5d。2.筒钉连接钉连接黎的斜列载布置可采用齐列、仿错列或尤斜列布置。构件被钉穿的厚度a顺纹横纹中距S1端距S0中距S2边距S3齐列错列或斜列a≥10d10d>a>4da=4d15d取插入值25d15d4d3d4d钉排列袋的最小辞间距（1定）当接钉从盘一面匪钉入滥中间台构件茎的深惑度不大怖于该史构件惩厚度株的2/3时，乖方才容许栽从两应面正元对钉恼入，此蹈时钉困的间例距可贤不考收虑钉眉子相舞互交确搭的谊影响丸。（2）墓当钉从难一面钉崖入中间讯构件的肆深度大虾于该构肌件厚度苦的2/3时病，两轧面的骆钉子辆必须听错位萝钉入吩，而归其在络中间件构件懂中的练间距S1不小于奥15d。当两来面对淡钉时与：4.8齿板连窑接1-艺2m历m，销建连接占类承载力费有限，茄不能传虾递压力用于喝规格默材的冈桁架增节点双侧布壁置，承误载力为裤双侧承答载力之坦和典型丧齿板齿板护连接妹桁架齿板浇连接做桁架使用割条件：环境条件：不应用辉于腐河蚀、尚潮湿债环境陕。工作条件同：不应热用于吐传递柱压力。齿板应由薄名钢板萍制成收。生胁锈将惹降低云其承牢载力膛与耐岛久性茄。为猎防止田生锈们，齿颠板应师由镀少锌钢郑板制撇成，考虑到铲此镀锌时要求在枯腐蚀、震潮湿环升境仍然四不够，规且我国困在齿板睛的结构放应用方等面经验幻玉不足，脾故要求不能坦将齿办板用惰于腐线蚀、泛潮湿感环境。齿板闲受压鼻承载税力极结低，念故不能办将齿掠板用己于传富递压州力。齿板将用材：制作齿找板所用纷钢板可盛采用Q23攀5碳素结桂构钢，Q3隐45低合鹅金高株强度盗结构给钢。质量应言符合国或标《碳盒素结构钞钢》GB回7夕00、《低症合金高权强度结担构钢》GB／T笼15蛛91规定芽。有扭可靠怪依据踪蝶时也银可采允用其勿他型筒号的里钢材狮。4.家4.芽2宏齿板而连接似的构叛造要诊求构造售要求僵：（1宪）齿仅板应成对对械称设置于构刮件连搞接节表点的桶两侧帅。（2呢）采竖用齿族板连佳接的骨构件鱼厚度楼应不小尘于齿缸嵌入屈构件刻深度留的2叠倍。（3）估在与桁南架弦杆弊平行及每垂直方顿向，齿岗板与弦价杆的最妹小连接赛尺寸以剑及在腹荒杆轴线房诚方向齿懂板与腹歪杆的最终小连接水尺寸应步符合规范规定泊。齿板与宪桁架弦悦杆、腹邻杆最小肺连接尺修寸（m售m）施工翻制作要求桐：（1）怪齿板连拦接的构垮件制作披应在工工厂进行械。（2）宇板齿应睡与构件座表面垂崇直。（3）肾板齿嵌歼入构件寺深度应醋不小于营做板齿竖承载力幻玉试验时巡寿板齿嵌证入试件协的深度晒。（4器）齿睁板连侧接处凑构件故无缺弯棱、缘瑞木节懒、木恭节孔盆等缺召陷。（5杠）拼栗装完谜成后感齿板寒无变堪形。4.班4.蓄3记承载猎力验算计算内率容：（1恼）按承载卖能力戚极限爷状态积荷载碌效应宅的基雀本组堵合对齿板别连接进眯行承载跨能力极晚限状态柱验算；缎按正常使僵用极限饭状态荷绪载效应侧的标准辆组合对齿板牲连接进较行板齿桨的抗滑盯移承载抽力验算饰。（2）承载适能力雕极限禽状态困验算内容庄：1）板返齿承载滨力验算覆；2）旗齿板陪抗拉匙承载芦力验绪算；3）评齿板岂抗剪灿承载胡力验践算；（3驳）正常使请用极限缓状态验村算内容破：板珠齿抗游滑移赖承载疏力验衬算。1.板齿设计承搁载力验算板齿硬承载申力验骂算公犁式：N≤Nr＝nrkhA式中nr——齿缝承载力渣设计值欧（N／悄mm2）；A——勺齿板有构件系接触的脆净面积（m螺m2）Kh——洒桁架修支座醋节点缝弯矩挣系数秩；Kh=0位.8悠5-听0.娃05猫（1火2t丢an封α-扬2.轮0）你0仍.6骨5≤涂Kh≤0.劈燕85α——泄桁架蜡支座升处上奇、下百弦间说夹角刚。2.齿板受拉设曾计承载卫力验算N≤Tr=trbt齿板幼受拉其承载庄力验奏算公料式：式中Tr——竭齿板甚抗拉友设计纳承载倡力（衰N）驼；tr——齿软板受拉躬承载力怒设计值贿（N／帐mm）插；bt——垂阁直于拉黑力方向过的齿板眠截面宽为度（m经m）。3.齿板受剪设汪计承载搅力验算V≤Vr=vrbv齿板受的剪承载尾力验算稼公式：式中Vr——齿弓板受剪健设计承砖载力