D5.C.1 一般说明

木结构极限状态设计原则按照规范中的规定使用。

根据EC5的设计仅限于棱形矩形截面。没有欧洲规范特定的木材截面数据库或库，包含用于分析或设计的预定义截面。因此，构件选择功能不适用于此规范。

本规范的设计哲学基于极限状态设计的概念。结构的设计和比例考虑其变得不适合预期用途的极限状态。极限状态分为两大类：承载能力极限状态和正常使用极限状态。承载能力极限状态设计的主要考虑是强度和稳定性，而正常使用极限状态的主要考虑是挠度。使用适当的荷载和抗力系数，以便在所有木结构在各种荷载条件下实现统一的可靠性，同时超越极限的可能性可接受地小。

在STAAD.Pro实现中，构件被比例设计以抵抗设计荷载，而不超过强度、稳定性和正常使用极限状态。因此，最经济的截面基于最小重量标准选择，并由设计者在指定允许构件深度、所需截面类型或其他此类参数时增强。程序的规范检验部分检查每个选定截面是否满足规范要求，并识别控制标准。

以下部分描述了STAAD.Pro实现EC5的显著特点。设计过程及其基础概念和假设的详细描述可在规范文档中找到。

D5.C.1.1 STAAD和EC5中的轴约定

STAAD.Pro将截面的主轴定义为zz，次轴定义为yy。构件的纵轴定义为x，连接构件的起始节点到结束节点，具有相同的正方向。

然而，EC5将主截面轴定义为与STAAD.Pro相反，但纵轴以相同方式定义。这两种轴定义都遵循正交右手规则。

Figure 1. STAAD和欧洲规范5的轴约定

D5.C.1.2 因子的确定

  1. Kmod – 考虑荷载持续时间（LDC）和含水率（使用等级 - SCL）的修正因子。参考EC-5-2004表3.1。

    对于“实木”，值已纳入程序中。

  2. γm – 材料属性值的分项系数。参考EC-5-2004表2.3。

    对于“实木”，值γm = 1.3已纳入程序中。

  3. Kh – 尺寸因子。

    对于受拉构件，如果最大截面尺寸小于拉伸参考宽度，则拉伸特征强度（ft0k）应乘以因子Kh增加。

    对于受弯构件，如果深度小于弯曲参考深度，则弯曲特征强度（fmk）应乘以因子Kh增加。

    根据EC 5-2004条款3.2(3)，对于特征木材密度ρk ≤ 700 kg/m3的矩形实木，弯曲参考深度或参考宽度（最大截面尺寸）为150 mm。

    对于此类实木，Kh = 最小值{(150/h)0.2和1.3}的值已纳入软件中。请参考条款3.3和3.4分别用于胶合层积木材和层积单板木材的Kh值。

  4. KC90 – 考虑荷载配置、开裂可能性和压缩变形程度的因子。

    对于受压构件，垂直于纹理排列方向，应考虑此因子。STAAD.Pro中使用默认值1。您可以覆盖此值。请参考EC-5-2004条款6.1.5。

  5. Km – 考虑截面弯曲应力重新分布的因子。

    对于受弯构件，此因子在应力检查时考虑。对于矩形截面，Km值为0.7，此值已纳入STAAD.Pro中。您可以覆盖此值。请参考EC-5-2004条款6.1.6。

  6. Kshape – 取决于截面形状的因子。

    对于受扭构件，设计扭转应力应小于等于设计剪切强度乘以因子Kshape。此因子由STAAD.Pro内部使用EC-5-2004条款6.1.8的指南确定。