竹建筑构件设计需要注意哪些

竹建筑构件设计需要注意哪些?

▎一般规定

（1）在承载能力极限状态计算时，风荷载和地震作用应由墙体上的X型钢带承担。

（2）在正常使用极限状态计算时，风荷载和地震作用应由墙体上腹板和X型钢带共同承担。

（3） 在承载能力极限状态和正常使用极限状态计算时，假定竖向荷载全部由墙体中的单片柱承担。

（4）X型钢带为柔性构件，应仅承受拉力，不应承受压力。

（5）单片柱的两端可假定为铰接。

（6） 屋架可按桁架进行设计，构件应进行轴心抗压强度、轴心抗拉强度、抗压稳定性和节电连接强度验算。

（7）楼面梁与下导轨的连接、楼面板与楼面梁的连接、腹面板与单片柱的连接、木横撑和木斜撑与方木块及圆竹的连接，均应符合相关规定的构造要求。

（8） 圆竹构件的两端和中间位置应加设钢箍。

▎楼盖设计

(1)楼面梁上部应铺设结构用竹胶合板，并采用固定件与梁固定，其板材厚度不宜小于20mm。当楼面梁采用圆竹梁时，其上铺设的结构用竹胶合板或其他结构板厚度宜在25mm～50mm之间。

(2)楼面梁和屋面梁宜采用竹组合梁。当楼面梁采用圆竹时，可用3根或3根以上的圆竹合并组成一根梁构件，并用钢箍将圆竹组合梁固定套紧，箍筋间距不宜大于600mm(图2)。

图2 楼面梁示意
1-钢箍；2-圆竹

(3)在楼盖平面内应具有较大的刚度和整体性，并宜少开洞。洞口尺寸小于600mm时，开洞处可不作加强处理；洞口宽度大于600mm时，开洞四周的梁应根据计算确定，并采用3组或3组以上的竹组合梁进行加强(图3-1、图3-2)。

图3-1 楼盖开洞示意
1-加强梁；2-单片柱

图3-2 加强梁(五组合梁)示意
1-钢箍；2-圆竹

(4)跨度超过3．2m的梁，应采用竹组合梁，木梁或钢梁。

(5)楼盖的构造应符合本规程如下章节的相关规定。

(6) 竹结构组合梁的抗弯强度应满足下列公式：

式中：M——楼面梁的弯矩设计值(N·mm)；
I——楼面梁截面的惯性矩(mm4)；
y1——楼面梁下边缘到形心轴的距离(mm)；
y2——楼面梁上边缘到形心轴的距离(mm)；
fzt，fzc，fzv——圆竹的抗拉强度设计值、抗压强度设计值、横纹抗剪强度设计值(N／mm2)；
b——截面宽度(mm)；
V——楼面梁的剪力设计值(N)；
S——剪切面以上的截面面积对中性轴的面积矩(mm3)。

(7) 竹组合梁的挠度，应按下式验算：

式中：w——构件按荷载效应准永久组合计算的挠度(mm)；
[w]——受弯构件的挠度限值[w](mm)，取1／200。

(8) 进行挠度和稳定验算时，圆竹构件的有效直径及厚度可取圆竹的平均值。进行抗弯强度验算时，验算截面可取弯矩与截面的最不利位置。

▎墙体设计

（1） 墙体未开洞时，应按整片剪力墙设计，并布设X型钢带。当开洞时，墙体应在洞口两侧分别进行计算。

（2） 在承载能力极限状态计算时，X型钢带的受拉承载力，应按下式验算：

式中：f——X型钢带的抗拉强度设计值(N／mm2)，按现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017的有关规定确定；
N——抗剪承载力设计值，可根据其所在剪力墙所受剪力及X型钢带的水平夹角计算；
An——X型钢带的净截面面积(mm2)，应扣除自攻螺钉引起的截面削弱。

（3）楼层水平位移，可按下式计算：

式中：△u——楼层层间位移；
V——楼层总剪力；
K——楼层总侧向刚度。

（4） 在竖向荷载作用下，墙体设计主要为单片柱的设计，楼面重力荷载宜均匀分配到每根单片柱上。对于底层位于X型钢带端头部位的单片柱，在风荷载或地震作用下引起的拉力应验算。当单片柱产生拉力时，应验算圆竹柱和基础连接的抗拉承载力。

（5）单片柱的抗压承载力可取单根圆竹柱抗压承载力的两倍。单根圆竹柱的抗压承载力可按下列公式计算：

式中：Pcr——单根圆竹柱的抗压承载力设计值(N)；
E——圆竹的弹性模量(N／mm2)；
A——圆竹截面的面积(mm2)；
λ——圆竹柱的长细比；
l0——圆竹柱的计算长度(mm)；
i——圆竹截面的回转半径(mm)；
I——圆竹截面的惯性矩(mm4)；
φc——考虑侧向支撑的折减系数，取0．7～0．9。

（6）验算单片柱或其他轴压构件的受压稳定或受压承载力时，其计算长度l0取为单片柱高度或构件的长度。

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