西部红柏建筑工程数据

截面特性应用于各种设计计算。 为方便起见,以下是计算矩形梁横截面属性的公式。

定义:

在梁的横截面中中性轴线上既没有拉应力也没有压缩应力。

惯性矩(I)是梁的横截面的总和,表中每个单元面积的乘积乘以它们与截面中性轴的距离的平方。

截面模量(S)是惯性矩除以从中性轴到截面极限光纤的距离。
横截面是通过垂直于其纵向轴线的部件截取的截面。

公式
以下符号和公式适用于矩形光束截面:
X-X =边缘弯曲的中性轴(施加在窄面上的载荷)
Y-Y =平面弯曲的中性轴(施加在窄面上的载荷)

b =矩形弯曲构件的宽度(英寸)
d =矩形弯曲构件的深度(英寸)
A = bd =横截面积(in.2)
c =从中性轴到横截面的极端纤维的距离(英寸)
Ixx = bd3 / 12 =围绕X-X轴的惯性矩(in.4)
Iyy = db3 / 12 =绕Y-Y轴的惯性矩(in.4)
rxx =(Ixx / A)的平方根= d / 12的平方根=围绕X-X轴的回转半径(in。)
ryy =(Iyy / A)的平方根= b / 12的平方根=绕Y-Y轴的回转半径(英寸)
sxx = Ixx / c = bd2 / 6 =关于X-X轴的剖面模数(in.3)
syy = Iyy / c = db2 / 6 =关于Y-Y轴的剖面模数(in.3)
表1和2中显示了粗糙和穿着西方红柏的尺寸。

用作住宅和商业建筑托梁和椽子的西部红柏规格材的跨度可从西部红柏木材协会,加拿大木业协会和住宅建筑商协会。 请索取出版物“加拿大木材的美国标准书”。 成本$ 10。

表1.粗糙西方红雪松的大小

厚度(英寸)11-3/423468101214
宽度(英寸)2468101214

表2.装饰的西方红雪松的大小

品类厚度(英寸)宽度(英寸)
实际实际
标称干材湿材标称干材湿材
镶板111/163/421-1/21/9/16
1-1/411-1/3232-1/22-9/16
43-1/23-9/16
65-1/25-9/16
87-1/27-3/8
109-1/49-3/8
1211-1/411-3/8
庭院木材21-1/21-9/1621-1/21-9/16
32-1/22-9/1632-1/22-9/16
43-1/23-9/1643-1/23-9/16
65-1/25-9/16
87-1/47-3/8
109-1/49-3/8
1211-1/411-3/8
*木材* 54-1/254-1/2
65-1/265-1/2
87-1/287-1/2

*浮雕木材10“和更大的只有特殊订单。 在指定之前确认。

 

表3.西方红柏雪松的覆盖范围

要从表3中获得指定宽度的壁板覆盖范围,请执行以下计算:

  1. 计算总壁面积(长×高)。
  2. 减去开口(窗户,门)的平方英尺,以确定侧壁的面积。
  3. 增加10%修剪损失。
  4. 根据线性或板脚的表格中的适当系数乘以数字。
例:
1.长x高= 160平方英尺
2.门= 20平方英尺
窗户= 20平方英尺
面积= 120平方英尺
3.增加10%修剪损失= 120 + 12 = 132平方英尺
假设6英寸的壁板
132×2.67 = 357.4英尺
132 X 1.33 = 175.6板英尺

 

挂板类型标称宽度(英寸)加工宽度(英寸)暴露面宽度(英寸)线性英尺系数木板英尺系数
斜面挂板14
6
8
10
12
3-1/2
5-1/2
7-1/2
9-1/2
11-1/2
2-1/2
4-1/2
6-1/2
8-1/2
10-1/2
4.80
2.67
1.85
1.41
1.14
1.60
1.33
1.23
1.18
1.14
企口式挂板4
6
8
3-3/8
5-3/8
7-3/8
3
5
6-3/4
4.00
2.40
1.77
1.33
1.20
1.19
槽口外墙挂板6
8
10
5-1/2
7-3/8
9-3/8
4-3/4
6-5/8
8-5/8
2.53
1.81
1.39
1.27
1.21
1.16
平板压条外墙板2
4
6
8
10
12
1-9/16
3-9/16
5-9/16
7-3/8
9-3/8
11-3/8
随板的宽度而变化祥见脚注2
  1. 注:
    假设最小1“重叠。 可以使用较大的重叠,特别是在较宽的线条(如10“和12”)上。
  2. 线性英尺系数=暴露面宽度/ 12。
    板脚系数=标称宽度/暴露面宽度。

基础设计值

基本设计价值(仅限美国)
由于不同尺寸的视觉分级木材具有不同的值,表4中所示的设计值以基础值方法列表。提供基础值的基础值取决于等级。对于“选择结构”,“1号”,“2号”和“3号”等级,基准强度值以2×12为基础公布。对于建筑标准和公用等级,基础强度值以2×4为基础公布(尺寸系数始终为1.0)。对于螺栓等级,基准强度值以2×6基准公布。这些值仅供美国使用。
要确定给定大小的值,设计人员为给定等级选择基准值,然后将基准值乘以表5中的大小系数。
基本设计价值适用于由西部红柏树木协会成员制造的西部红雪松,并且被分级给国家木材分级管理局(NLGA),西海岸木材检验局(WCLIB)或西部木材产品协会(WWPA)规则。加拿大尺寸木材的等级和尺寸与在美国使用的相同,并符合适用的美国标准的要求。

 

表4.在美国用于视觉分级(WCLIB,WWPA)的基础设计值西方红柏2-4“厚x 2”和更宽
以磅/平方英寸为单位的基础值(psi) – 与调整系数一起使用(参见表5至9)

等级弯曲极限状态下的纤维应力张力顺纹水平剪力压缩弹性系数(百万psi)
与纹理垂直与纹理平行
可选规格1号/2号/3号1000
725 / 700
400
600
425 / 425
250
155
155
155
425
425
425
1,000
825 / 650
375
1.1
1.0 / 1.0
0.9
施工
标准
效用
800
450
225
475
275
125
155
155
155
425
425
425
850
650
425
0.9
0.8
0.8
Stud饰钉5503251554254000.9

 

注:
1.第1 / No。 2适用于1号或2号等级。
2.工具等级的值只适用于2“x4”的木材。
3.对于带有“螺栓”等级标记的宽度超过6“的螺栓,请使用3级的属性值和尺寸系数。

表5.表格设计值的尺寸系数(CF)

等级标称宽度(深度英寸)厚度小于4英寸标称厚度为4英寸FtFc其他属性
可选规格1号/2号/3号
No.1
No.2
No.3
4 & less
5
6
8
10
12
14 & wider
1.5
1.4
1.3
1.2
1.1
1.0
0.9
1.5
1.4
1.3
1.3
1.2
1.1
1.0
1.5
1.4
1.3
1.2
1.1
1.0
0.9
1.15
1.1
1.1
1.05
1.0
1.0
0.9
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
施工
标准
4 & less1.01.01.01.01.0
效用41.01.01.01.01.0
*饰钉*4 & less
5 & 6
1.1
1.0
1.1
1.0
1.1
1.0
1.05
1.0
1.0
1.0
及木板甲板所有等级及尺寸1.01.01.01.01.0

 

*系数是针对等级宽度小于等于6英寸的螺柱。 对于宽度大于6英寸的螺柱,请使用3号设计值和尺寸系数。

表6.表格设计值的湿使用系数(CM)

推荐的设计值适用于木材含水量不超过19%的应用。 对于尺寸木材含水率超过19%的使用条件,建议使用下面的湿用量调节系数。

属性可调整系数
弯曲极限状态下的纤维应力0.85*
张力顺纹1.0
顺纹压缩0.8**
水平剪力0.97
与纹理垂直压缩0.67
弹性系数0.9

笔记:

*弯曲湿使用系数= 1.0其中Fb CF
(基准值x尺寸因子)不超过1150磅/平方英寸。
**压缩平行湿使用系数= 1.0其中Fc CF
(基础值x尺寸因子)不超过750磅/平方英寸。

表7.平坦使用系数(Cfu)

应用于弯曲处的极端纤维应力的列表设计值,其中木材在平面上而不是在边缘上使用。

标称宽度(英寸)公称厚度(英寸)
小于44
小于41.00
41.101.00
51.101.05
61.151.05
81.151.05
10 & Wider 大于101.201.10

注意:这些因素适用于所有尺寸的木材,除了舌和树林的装饰等级。 对于T&G地板,可以使用以下调整:

标称厚度2″3″4″
平坦使用系数1.101.041.00

 

表8.重复成员因子(Cr)适用于极限光纤应力弯曲时的列表设计值当构件用作托梁,桁架弦杆,椽子,螺柱,木板,甲板或类似构件时,其接触点或间距不得超过24英寸,不得小于3 并且通过足以支撑设计载荷的地板,屋顶或其他载荷分配元件连接。

1.5

表9.负载调整的持续时间(CD)对于表格设计值

加载时间系数
永久性0.9
十年(正常负载量)1.0
两个月(载雪量)1.15
 一周1.25
十分钟(飓风及地震)1.6
影响2.0

注意:用本地代码确认加载要求。 有关高温或阻燃处理的调整因素,请参阅“模型构建代码”或“国家设计规范”。

表10.表格设计值的水平剪切调整(CH)

所有的水平剪切基准值被确定为好像一块被全长分割,并且因此这些值从那些根据ASTM标准被允许分配的值被减少。 这种减少是为了弥补可能发生的任何程度的摇晃,检查或分裂。

标称)木材标称)木材
为了方便,下面的表格可以用来确定任何品种的任何等级的2“厚木材的水平剪切值,当已知分裂或检查的长度时:3“和更厚的木材的水平剪切值也被建立,就好像一块被全长分开。 当已知特定的分割长度并且不预期其增加时,可以应用以下调整:
当宽脸的长度不超过:乘以列表的Fv值:当宽脸的长度不超过乘以列表的Fv值:
没有分裂1/2 x宽脸3/4 x宽脸1 x宽脸1-1 / 2 x宽脸或更多2.00
1.67
1.50
1.33
1.00
没有分裂1/2 x窄脸1 x窄脸1-1 / 2×窄脸或更多2.00
1.671.33
1.00

 

表11.压缩垂直于谷物变形的调整0.02“

根据ASTM D2555和D245中规定的程序建立垂直于颗粒的压缩设计值.ASTM程序考虑到轴承载荷下的变形作为与弯曲变形相当的使用极限状态,因为轴承载荷很少导致结构失效。 因此,用于确定垂直于颗粒值的压缩的ASTM程序基于0.04“的变形,并且被认为适用于大多数类别的结构。 在设计中需要采取更严格的措施的地方,下面的设计允许设计者将设计值调整到更为保守的0.02“。

Y02 = 0.73Y04 + 5.60

表12.在美国用于视觉分级(WCLIB,WWPA)的设计值西方红柏木材5“X 5”和更大

以磅/平方英寸(psi)为单位的设计值
尺寸等级分类在弯曲极限纤维应力张力顺纹剪切力平行于纹理压缩垂直于纹理压缩并行于纹理弹性系数
可选规格No.1No.2横梁和纵梁1,150
975
625
675
475
325
140
140
140
425
425
425
875
725
475
1,000,000
1,000,000
800,000
可选规格No.1No.2Posts and
Timber
1,100
875
550
725
600
350
140
140
140
425
425
425
925
800
550
1,000,000
1,000,000
800,000

 

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