规格材及齿板连接性能设计值确定方法

规格材及齿板连接性能设计值确定方法

国家标准 GB/T34744一2017 规格材及齿板连接性能设计值确定方法 Deteminationmethodofdesignvaluesfordimensionlumberandtruss plateconnectionm 2017-11-01发布 2018-05-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 国家标准化管理委员会国家标准
GB/34744一2017 规格材及齿板连接性能设计值确定方法 范围 本标准规定了以结构可靠性理论为基础的确定规格材及齿板连接性能设计值的原则与方法,包括 规格材及齿板连接性能的标准值确定方法、不定性参数及数据分析统计方法、分项系数的计算方法 本标准适用于轻型木结构所用规格材及齿板连接性能设计值的确定 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的 凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件 凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB/T1931木材含水率测定方法 GB/T1933木材密度测定方法 GB/T28987一2012结构用规格材特征值的测试方法 GB/T28993一2012结构用锯材力学性能测试方法 GB50005木结构设计规范 GB50068建筑结构可靠度设计统一标准 GB/T50329木结构试验方法标准 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件 3.1 可靠度degrefreliablity;rliabilis 结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率 3.2 可靠指标Breliabilityindexp 度量结构可靠度的数量指标 注:可靠指标8与失效概率的关系为8=一中-l(p),其中p-1)为标准正态分布函数的反函数 3.3 目标可靠指标[targetreliabhilityindex[ 结构应达到的可靠指标 3,4 概率分布probabilitydistributionm 随机变量取值的统计规律，一般采用概率密度函数或概率分布函数表示 3.5 统计参数statistiealparameter 在概率分布中用来表示随机变量取值的平均水平和离散程度的数字特征
GB/T34744一2017 3.6 分位值fraetile 与随机变量概率分布函数的某一概率相应的值 3.7 作用 action 施加在结构上的集中力或分布力(直接作用,也称为荷载)和引起结构外加变形或约束变形的原因 间接作用. 3.8 设计值designvalue 标准值除以抗力或材料分项系数所得的值 3.9 characteristicvalue 标准值 概率分布的某一分位值 注:对强度指标参数,取其概率分布的5%的分位值 对变形指标参数及几何参数,取其概率分布的50%分位值 3.10 规格材dmensionlumber 按轻型木结构设计要求,木材截面的宽度和厚度按规格尺寸加工的规格化锯材 3.11 齿板连接trussplateconneetion 用齿板(经表面镀锌处理的钢板冲压而成的带齿金属板)连接多个规格材构件以传递拉力剪力等 荷载的一种连接方式 注，目前主要用于轻型木衔架的节点连接或杆件接长 3.12 轻型木结构lighwoodframestructures 用规格材及木基结构板材或部分石膏极制作的木构架墙板、楼板和屋盖系统构成的单层或多层建 筑结构 3.13 齿线密度thenaillinedensity 用于表征齿板连接板齿承载力标准值试件抗拔能力的指标 注对齿板连接的一字形试件,取齿板齿数的一半除以齿板宽度;对齿板连接的丁字形试件,取横木部分齿板齿数 除以齿板宽度 标准值确定原则与方法 4.1规格材性能标准值测试方法 4.1.1规格材性能标准值试件尺寸见表1 表1规格材性能标准值试件尺寸 单位为毫米 性能指标 长度(纵向×宽度×厚度 2500×90×40 顺纹抗拉强度 顺纹抗压强度 350×90×40 顺纹抗剪强度 540(支座间×90×40
GB/34744一2017 表1续) 单位为毫米 性能指标 长度(纵向)×宽度×厚度 顺纹抗弯强度 1620(支座间)×90×40 抗弯弹性模量 1620(支座间×90×40 横纹抗拉强度 30×75(支座间×40 横纹抗压强度 540×90×40 4.1.2规格材性能标准值测试其他规定应符合GB/T28987一2012中第1章5.3及GB/T28993 2012相关规定 4.2齿板连接性能标准值测试方法 4.2.1试件用材及取样 4.2.1.1齿板连接试件所用的齿板应随机取自工厂正常生产的齿板 齿板取样批数宜大于三批 每批 取样数为样本总数除以取样批数 4.2.1.2齿板连接试件所用的规格材应取自工厂正常生产的规格材 4.2.1.3齿板连接试件所采用齿板及规格材材质应符合下列要求 齿板应由镀锌薄钢板制作 镀锌层重量不应低于275g/m 齿板钢材材性应符合表2规定 a 表2齿板采用钢材性能要求 钢材品种 屈服强度/(N/mm) 抗拉强度/ 伸长率/% (N/mm" Q235 >235 >370 26 Q345 >345 >470 21 试验用齿板应与工程中实际使用的齿板一致,同一组齿板连接试件中齿板厚度误差应控制在 b 士5%之内 试验用规格材材质等级应按GB50005确定,尺寸应与工程中实际使用的规格材尺寸一致 试件应平直,翘曲度应不超过2%,且被连接木构件的厚度相差不应超过0.5mm 板齿极限承载力和抗滑移极限承载力试验,同一个齿板连接试件所用木材应取自同一根规格 d 材 同一组齿板连接试件中各试件所用木材应取自同一树种或树种组合的不同根规格材 齿板连接区域的木材不应有木节、裂纹和钝棱等缺陷 e fD 确定板齿极限承载力和抗滑移极限承载力时,齿板连接所用规格材含水率应为10%~20% 试件全干密度应均匀分布在树种平均全干密度加减1.645倍均方差区间 g 规格材含水率及全干密度测试方法应按GB/T1931及GB/T1933执行 4.2.2试件信息 4.2.2.1应记录齿板连接试件中所用齿板钢材型号、生产厂家、钢材出厂性能指标、齿板规格尺寸,齿孔 分布、齿数及镀锌层厚度、剪切面长度、齿板有效表面积; 4.2.2.2应记录规格材产地、树种、含水率,全干密度、等级及尺寸 4.2.3 齿板连接试件所用齿板、规格材尺寸 4.2.3.1保证齿板连接试件中出现稳定的典型破坏形态前提下取较小尺寸的齿板,根据齿板尺寸按国
GB/T34744一2017 标GB/T50329确定齿板连接所用规格材尺寸 4.2.3.2确定齿板连接性能标准值试件所用齿板尺寸时,宜取工程中常用齿板宽度较小的三种宽度 剪切性能按不同长宽比分组,受拉性能按不同的齿线密度分组 每组试件5个,按GB/T50329规定进 行试验,并按4.2.3.1原则确定齿板宽度与长度 确定板齿极限承载力时,板齿拔出的试件组最大齿排 数与齿板拉断试件组最小齿排数之差不宜超过2 4.2.3.3国产齿板连接性能标准值试件齿板宽度可取大于80mm 纯剪试件齿板长宽比可取大于2 其他剪切试件齿板长宽比可取大于2.8 对板齿承载力试件,板齿横向排列成一字形的齿板齿线密度可 取小于2,板齿横向排列成锯齿形的齿板齿线密度可取小于1.6 齿板受拉承载力试件齿板齿线密度可 取大于2 4.2.4试件加工、制作 4.2.4.1齿板应成对对称设置于试件两侧,齿板位置误差应控制在0.3mm内,规格材尺寸误差应控制 在0.5mm 内,垂直度误差应控制在3%内 4.2.4.2齿板安装应采用平压方式 剪切试件应采用双剪试件 纯剪试件中排齿孔的中线应与试件剪切面重合 4.2.4.3 试件加工、制作、存放的其他要求应符合GB/T50329规定 4.2.4.4 4.2.5齿板连接性能标准值试验 除本标准规定外,齿板连接性能标准值试验其余规定应符合国标GB/T50329相关规定 4.3规格材及齿板连接性能概率分布及统计参数确定原则及方法 4.3.1概率分布及统计参数确定原则 4.3.1.1规格材及齿板连接的性能宜采用随机变量概率模型描述 其统计参数和概率分布应以实验数 据为基础,应用参数统计和概率分布假设检验方法确定,检验的显著性水平可采用0.05 4.3.1.2规格材及齿板连接的几何参数宜采用随机变量概率模型描述 几何参数的统计参数和概率分 布函数,应以正常生产情况下规格材及齿板连接的几何尺寸测试数据为基础,应用参数估计和概率分布 的假设检验方法确定 当测试数据不满足4.3.2要求时,几何参数的统计参数可根据有关标准中规定 的公差，经分析判断确定 4.3.1.3规格材及齿板连接的性能,几何参数的概率分布假设检验应采用两种以上概率分布假设检验 方法、三种以上概率分布模型作检验 取通过概率分布假设检验方法较多者作为其概率分布 按概率 分布假设检验方法不能判定时,可通过对经验概率分布与理论概率分布的残差平方和的比较分析并结 合工程经验作出规定 作规格材及齿板连接的性能、几何参数的概率分布假设检验时,常用的概率分布 函数可取对数正态分布、正态分布、截尾正态分布、二参数威布尔分布,三参数威布尔分布 4.3.2样本数量 4.3.2.1 每 -规格型号齿板与每一树种或树种组合规格材的齿板连接性能概率分布假设检验时,样本 数量应满足所采用的概率分布假设检验方法的要求，且抗剪承载力及抗拉承载力试件数量应大于60:; 板齿承载力及抗滑移承载力试件数量应大于100 4.3.2.2规格材性能概率分布假设检验时,样本数量应满足所采用的概率分布假设检验方法的要求且 应大于100. 4.3.2.3作几何参数概率分布假设检验时,样本数量宜大于500
GB/34744一2017 4.3.3统计参数 4.3.3.1样本均值、标准差可采用点估计进行 样本均值、标准差应按式(1)和式(2)计算 儿-,习 ，-习 .r，一" 式中 样本均值、标准差 r、S 样本数量， 第i个子样 Z 4.3.3.2样本变异系数应按式(3)计算 C、=s./ 式中 样本变异系数 4.3.3.3概率分布丽数的参数宜采用极大似然法确定 4.3.3.4作样本的均值,方差的区间估计时,置信水平宜取75% 4.4标准值 4.4.1规格材及齿板连接性能标准值 4.4.1.1规格材强度及其用作承载力计算的弹性模量,齿板连接剪切承载力、板齿承载力,齿板受拉承 载力标准值应取其按4.l4.3确定的概率分布的5%分位值,置信水平应取75% 4.4.1.2用作变形计算的规格材弹性模量、齿板连接板齿抗滑移承载力应取其按4.l4.3确定的概率 分布的50%分位值 4.4.1.3规格材强度及齿板连接承载力服从对数正态分布时,其与概率分布的5%分位值对应的标准 值可按式(4)式(6)确定 一 R，=exp(4iak 久,ShR ->ud 'ihaR一 R 一iR3 .SnR一 式中: R 标准值; 样本均值; 'nR 系数,取值见表3; 人 样本标准差; SimkR 试验值; R 试件数量
GB/T34744一2017 表3系数k,的值 试件数量 系数 3.15 2.46 10 2.10 15 1.99 20 1.93 30 1.87 1.81 50 100 1.76 500 1.71 1.65 oo 4.4.2规格材及齿板连接几何参数标准值 几何参数标准值可采用其设计规定的公称值 规格材强度及齿板连接承载力设计值的确定 5 5.1原则及方法 5.1.1规格材强度及齿板连接承载力的设计值应按式(7)确定 R =从k从从,R./rR 式中 规格材强度及齿板连接承载力的设计值; R 规格材强度及齿板连接承载力的分项系数; r" R 按第4章相关规定确定的规格材强度及齿板连接承载力的标准值 分别为性能不定性参数k 的均值、几何参数不定性参数k，的均值,计算模式不 4" Ht 定性参数k，的均值 5.1.2r应根据可靠性原理确定并宜使用JC法 5.1.3确定rR时应采用的作用效应组合为;恒十活(办公楼,住宅),恒十风、恒十雪 5.1.4确定rR时应采用作用效应比值(可变作用效应标准值与永久效应标准值的比值)p为:0.25,0.5、 1.52,2.5、3 5.1.5确定rR时应考虑优化原则,使按分项系数表达式设计的规格材强度及齿板连接承载力的可靠 度指标8与目标可靠指标[]具有最佳一致性 规格材及齿板连接第i种受力状态的分项系数应按式 8)确定 R;S rR 习s
GB/34744一2017 式中: R -第i种规格材强度及齿板连接承载力在第种作用效应比值p下的抗力标准值,应根据 目标可靠指标并宜采用JC法确定; 与p对应的第种作用效应 5.1.6确定r贴时,作用分项系数r 和r 的取值以及规格材强度目标可靠指标应符合GB50068的要 求 齿板连接承载力可靠指标应不低于4.2 5.1.7确定r时,各工况承载能力极限状态计算可靠指标均不应低于目标可靠指标 5.2不定性统计参数 5.2.1性能不定性参数k的统计参数 5.2.1.1确定规格材强度不定性参数k 的统计参数时,应考虑长期荷载的影响 长期荷载影响系数 ，的统计参数取值见表4 表4长期荷载影响系数k，的统计参数 4 C 0.72 0.12 "为长期荷载系数k，的均值;C,为k，的变异系数 5.2.1.2确定齿板连接板齿承载力不定性参数k的统计参数时,受恒载为主的齿板连接板齿承载力 应考虑长期荷载影响 长期荷载影响系数k的统计参数取值见表4 5.2.1.3规格材强度及齿板连接承载力不定性参数人丽的统计参数应按式(9)和式(10)确定 9 'km=从k”从k 10 C , =/CAC 式中: ",C. -规格材强度及齿板连接承载力标准值试件材料性能不定性参数k，的均值、变异系 数 按第4章相关规定确定 -反映规格材构件强度及齿板连接承载力与其标准值试件材料性能差异的不定性参 c. 从k 数k 的均值、变异系数 5.2.1.4规格材强度的不定性参数k，的均值、变异系数应按式(ll)和式(12)确定: "k =' 12 C,A，=C, 受恒载为主的齿板连接板齿承载力的不定性参数 的均值、变异系数应按式(13)和式(14) 5.2.1.5 确定 13 从k，=M 14 C.A，=C.A 其他受力状况齿板连接承载力的不定性参数点 的均值取1.0,变异系数取o 5.2.2几何参数不定性参数k、 规格材构件截面儿何参数不定性参数人、的统计参数见表5 5.2.2.1
GB/T34744一2017 表5规格材k、统计参数 Cd 规格材截面尺寸 0.99 0.02 厚 宽 0.99 0.02 5.2.2.2国产齿板几何参数不定性参数k、的统计参数见表6 表6国产齿板k、统计参数 C 齿板尺寸 4 0.01 齿板长 l.0 齿板宽 1.0 0.02 齿板剪面长 1.01 0.03 5.2.3 模式不定性参数k, 5.2.3.1规格材强度计算模式不定性参数k，的统计参数见表7 表7规格材k，统计参数 Cd 受力类型 轴心受拉 l.0 0.05 轴心受压 l.0 0.05 0.05 受弯 l.0 0.97 0.05 顺纹抗剪 5.2.3.2齿板连接承载力计算模式不定性参数k，的统计参数见表8 表8齿板连接k，统计参数 受力类型 剪拉 1.0 0.05 剪压 1.0 0.05 纯剪 1.0 0,05 板齿承载力 1.0 0,07 齿板受拉承载力 1.0 0,05

规格材及齿板连接性能设计值确定方法GB/T34744-2017

随着现代工程建设的发展，规格材及齿板连接在建筑、桥梁等方面得到了广泛应用。然而，在使用过程中，这种连接方式可能会出现一系列问题，如承载能力不足、抗震性能差等。因此，在进行规格材及齿板连接时，需要根据其性能确定合理的设计值。

国家标准GB/T34744-2017规定了规格材及齿板连接性能设计值的确定方法，其基本原理是通过试验数据和理论计算来确定合理的设计值。具体步骤如下：

步骤一：试验样品制备

按照标准要求，制备规格材及齿板连接试验样品，并对样品进行检查，确认无缺陷和损伤。

步骤二：试验方法

按照标准要求，进行规格材及齿板连接的抗弯试验、抗剪试验、抗拉试验和静载荷试验等多项试验，并记录试验数据。

步骤三：试验数据处理

根据试验数据，利用数学统计方法对试验结果进行处理，得到相应的力学性能指标，如弹性模量、屈服强度、极限承载力等。

步骤四：设计值确定

根据试验数据处理结果和理论计算公式，确定规格材及齿板连接的设计值。具体方法为：将试验数据处理结果进行修正，并考虑材料的强度、刚度、变形等因素，综合考虑得出规格材及齿板连接的设计值。

以上就是国家标准GB/T34744-2017规定的规格材及齿板连接性能设计值的确定方法。在进行实际工程设计时，需要根据具体情况和标准要求进行综合考虑，以确保规格材及齿板连接性能的安全可靠。

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