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木箱包装立柱设计相关技术数据参考
时间:2018-05-01 14:18:01 点击:

根据GB 50005-2003修正GB/T 7284-1987木箱包装立柱设计计算公式


前面已经提到,GB J5-1973现修订成GB 50005-2003。其中建筑用的立柱压曲系数计算公式已做了修改。所以,我们在制定GB/T 7284-2016时,也必须对木箱立柱设计计算公式做出相应的修改。


GB 50005-20035.1.4条规定,轴心受压构件的稳定系数(即前面提到的φ值),应根据不同的树种强度等级按下列的公式计算:
 


树种强度等级为TC17TC15TB20

        λ75时,

        8

        λ75时,

 

                 9


树种强度等级为TC13TC11TB17TB15TB13TB11

        λ91时,

       

        10

        λ91时,

 

                  11


式中各符号的意义同式(1)和式(2


包装用木材的树种一般接近于②的树种强度等级,而且式(10)和式(11)也比较接近于GB J5-1973B曲线的φ值计算式(1)和式(2)。所以,我们采用②的树种强度等级的计算公式。


将式(10)和式(11)此两式与式(1)和式(2)比较可知,不但公式内的常数有所变化,而且区分长柱和中柱的有效长细比λ值也有变化,从78.5变成91。所以,我们按前面相同的步骤将式(3)分别代入式(10)和式(11)得:

 

             12

 

                                  13

先将式(3)、式(12)和式(13)中的l改为计算长度le,然后将图9d) le = 0.9 l代入其中,得有效长细比λ

 

                   

由上式得出在木箱设计时区分长柱和中柱的长细比 为:

 

                   

由式(12)得,当29.2时为中柱,其压曲系数为:

 

 (14)

                        

由式(13)得,当29.2时为长柱,其压曲系数为:                                                 

 15

式(14)和式(15)分别乘以木材的许用抗压强度fc就是GB/T 7284-2016立柱设计时的许用压曲强度计算公式:

29.2时为中柱,其许用压曲强度为:

 

 (16)

                                                                                   

29.2时为长柱,其许用压曲强度为:

 

 17

式中,fk—柱的许用压曲强度,MPa

            fc—木材的许用抗压强度,MPa

            l—箱的内高,mm

            t—柱(包括立柱、辅助立柱和侧板)的厚度,mm


注意,式(16)和式(17)中的t不仅仅是立柱的厚度,而且还要加上箱板的厚度和辅助立柱的厚度(如果有辅助立柱时),也就是说将紧贴立柱的箱板的与立柱同宽的部分也作为承受堆码载荷的受压构件来考虑。


由于作用于木箱每一个侧面上的载荷为堆码载荷的1/2,所以施加于侧面每根柱的堆码载荷P可由下式求得,见图12

PkN= [ 堆码载荷(kPa)×箱的外宽(m)×侧立柱中心距(m] / 2

对于上式中的P,立柱、辅助立柱和侧板(取与立柱相同的宽度)所需的截面积

 12 侧面每根柱的堆码载荷

 


A)按下式计算:

                 A = P / fk

式中,fk是木材许用压曲强度(fk = φ·fc)。因此,侧面每一根柱的许用压曲载荷Pk由下式求出:

                Pk  = A·fk


本标准附录A的图A.4~A.8的直线,表示相对于各种尺寸侧面立柱的中心距和箱的外宽,每根柱的堆码载荷P;而曲线则表示相应于各种尺寸箱的内高,许用压曲强度fk与柱的截面积A相乘所得的许用。                                                                               

压曲载荷Pk。如何利用这些曲线去设计立柱和辅助立柱的尺寸,在图A.4的注中已有说明,此处不再赘述。


为方便设计,我们将图A.4~A.8编制成本标准的表11框架构件尺寸代号确定表,表中的框架构件尺寸代号就是从图A.4~A.8查得的。尺寸代号所代表的尺寸可在本标准的表12查到。


3)日本建筑基准法(1981年实施)和JIS-Z 1403-2012的许用压曲强度计算公式

 以下列出日本建筑基准法和JIS-Z 1403-2012的许用压曲强度计算公式以供参考:


  日本建筑基准法(1981年实施)的许用压曲强度计算公式

短柱:λ30

                      fk = fc

中柱:30<λ100

                      fk = fc1.3 - 0.01λ

长柱:λ100

      

                                     

JIS-Z 1403-2012的许用压曲强度计算公式

        中柱:628

                      fk = fc1.168 - 0.028

长柱:2846

 

                                          

式中各代号的意义和前面的相同。

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