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现代木结构建筑一百个为什么(二)

发布日期:2019-12-26 19:37:08 点击量:
21、什么是轻型木结构体系?
     轻型木结构是指用规格材及木基结构板材或石膏 板制作的木构架墙体、楼板和屋盖系统构成的单层或多层 建筑结构。目前轻型木结构建筑在中国常用于单户或2至3 层的多户式住宅、商业建筑、公共建筑或部分工业建筑。 轻型木结构建筑的基础通常为混凝土基础,一层楼板为木 楼板或混凝土楼板,以一层楼板为平台建造一层墙体,然 后以此类推。轻型木结构建筑在屋盖和墙体空间填充保温 材料以达到良好的保温效果。屋面和墙面铺设防水材料以 满足防水、防潮要求。轻型木结构建筑室内墙板采用石膏 板以满足防火要求,外墙外侧面可选用涂料、挂板、贴砖 等多种外饰面材料。轻型木结构采用小尺寸规格材和钉连 接,多条荷载传递通路使其具有较高的结构安全冗余度, 在地震和强风作用下结构安全性能高。
    轻型木结构建筑在中国仅限于3层以下单户或多户式住 宅,但在欧美国家常见于5至6层住宅。

22、什么是重型木结构体系?
    重型木结构体系就是相对轻型木结构体系而言 的另外一种木结构建筑体系。主要是采用工程木材料比 如胶合木,复合工程木等作为主要承重构件,采用梁柱 体系的建造方法。主要用于一些需要大跨度,大体量的 大型公共建筑比如图书馆,火车站,体育馆,大型会所 等。


23、现代木结构建筑可以造到多高?
     轻型木结构理论上可以建造到9层左右,目前 加拿大卑诗省以及美国部分州都允许轻型木结构建造到6 层。而且通过使用工程木材如CLT,现代木结构甚至可以 建造到10层以上。事实上,我国的应县木塔的高度已经 达到20层楼的高度。

24、目前最高的木结构建筑有多高?
    目前最高的现代木结构建筑位于英国,是一栋9层高的全木结构公寓楼。加拿大卑诗省正筹划建造一栋13层的全木结构办公楼,目前在设计阶段。

25、木结构建筑在国外普及程度如何?
    在北美超过95%以上的低层住宅采用轻型木结 构,一般中小型的公共建筑大多也采用轻型或重型木结 构,可以说在北美除了少数高层建筑外,木结构形式比 比皆是。而在地震多发地区国家如日本,新西兰,智利 等,木结构的普及比例也相当之高。另外在北欧国家因 为有着建造木结构建筑的文化,木建筑的比例非常高。

26.、木结构如何用于住宅建筑?
     木材用于住宅建筑中,从地基到框架结构, 从框架系统到屋面桁架,从地板到家具再到外部覆层 和室内装修及橱柜。每到一处,木材都置身于其中。木 材被视为独户家庭房屋品质甚至奢华程度的标志。木地 板增添房屋的亮丽与温馨。比起地毯来说,木地板更易 保持清洁,不吸引灰尘不藏纳螨虫。在室外,恰如其 分的木制装修,如楼梯,栏杆,面板和板条围栏可以 耐用多年,且增添美感和具有增值作用。联排式住宅(Townhouse),公寓楼,私人住宅常常使用木结构框 架,木结构地面,木结构屋面和木结构楼梯。具有创造 性的外部产品,诸如:山墙,立柱,栏杆,花棚架,屋 顶托架和凉棚,这些都增添建筑艺术的魅力和增加市场价值。

27、木结构如何用于商业建筑?
    只有木材作为建筑材料才能尽显其自然美,透 着温馨和谐及增加市场价值。它可以创造出一种以建筑 艺术来表达公司的状况,商店的独特零售环境和餐厅的 别样环境。大木梁,木窗框,木地板,镶板和橱柜经常 能够创造出生动的惊人的商业空间。对于小写字楼,仓 库和其它商业建筑,木材也不失为一种好的选择。组合 式木建筑可在顷刻间组装起来能够制作出大而复杂的木 制结构如工厂和仓库。工业建筑尤其适合于这种屋面结 构重复的系统。
    BC省的木材,工程木制品最新进展表现了超强的结构强 度,考虑用在有重载的地方,如有工厂起重设备。

28、木结构如何用于公共和娱乐建筑?
    经济,安全和多功能性使木材对任何公共建筑 来说都是最好的选择无论从娱乐中心到音乐厅,还是从 学校到客运站,木材都以其经久耐用和坚固实用而用于 人流较多使用频率高的建筑,且能够给人们在任何预算 内提供视觉享受。大跨度的娱乐中心,室内游泳池,社 区礼堂和会议室,高校建筑甚至学校的走廊及体育馆的 建设正增加使用重木结构,给人们呈现出赏心悦目及舒 适感觉,并长期使用。许多新的公共交通项目,如快速 中转站,机场,汽车站,都设计有大型的顶棚和雨篷, 皆受益于工程木制品中的产品,如:大跨度胶合木梁和 定向刨花板(OSB)。木材的性能在极端条件下如飓风和 地震,和其它建材一样甚至好于其它建材。这是公共建 筑的一个重要考虑。

29、现代木结构建筑如何抗震?
     木结构建筑天生具有良好的抗震性能,我们的 许多庙宇塔楼都经历的数次地震摇晃还能够屹立不倒便 是例证。而现代木结构除了具有自重轻等传统木结构具 有的抗震优势之外,其连接处采用了更为牢固的金属连 接件,而且现代木结构在设计阶段就充分考虑了不同地 区的地震烈度指标,通过电脑和工程计算,能够确保更 完美的抗震性能。

30、可用于现代木结构建筑设计的常用软件有哪些?
     在现代木结构技术普遍且发达的西方国家,有专业的软 件公司开发并维护专门用于设计轻型和重型木结构的软 件。这些软件可以做到建筑设计和结构设计一体化。还 有专门的公司开发了针对比较复杂的轻型木桁架设计软 件,比如澳洲的Mitek和美国ITW。由于目前这些软件都没 有经过国内相关部门的认证,所以在行业内这些软件主 要还是辅助设计师进行建筑和结构设计。

31、现代木结构中的钉连接是指?
     木结构的连接形式很多,有特定的木与木的连 接,如斗拱、榫卯、齿和销等;而现代木结构尤其是轻 型木结构中更多的则是通过钢板及螺栓、钉、销等将木 结构连系起来。北美木结构中常常用到的主要是金属材 质连接件。在木结构中,最常用到的连接形式即为钉连 接和螺栓连接。其作用原理是相同的,都是利用孔壁的 挤压作用造成的摩擦原理,巩固住连接构件。而这两种 连接件主要承受剪力作用。

32、现代木结构中的齿板连接是指?
     齿板连接主要用于轻型木结构建筑中规格材制 成的轻型木桁架节点连接。轻型木桁架是北美轻型木结 构体系中屋架体系的主要结构形式。其特点是支撑形式 灵活,桁架间距较密,通常小于600 mm。在桁架连接处应 用齿板,可以较快的进行桁架中各弦的定位。即在工厂 中拼装好一品桁架后,将桁架平放,同时用专门的压力 机将齿板直接压入桁架中各条弦之间的连接处。齿板连 接其最大的优点是提高了施工效率,保持了木材的完整 性。同时齿板作为连接件,与木材之间表现较好的协同 作用,塑性性能良好。


33、现代木结构中的挂钩连接是指?
      挂钩连接是北美轻型木结构体系中,主梁与次 梁,缝边梁与主梁连接所普遍采用的金属连接件。其正 面用钉与主梁连接,侧面用钉与次梁连接。可以实现对 竖向荷载的传递。挂钩件主要有顶部有钉和顶部无钉两 种形式。


34、现代木结构中的裂环连接是指?
      裂环连接主要用于木构件之间的抗剪连接。相 连的木构件表面挖成深度为裂环高度一半的环形槽齿, 然后将裂环嵌入两边的环槽中,用螺栓或方头螺钉等将 两个木构件连接成整体。其原理为:扩大了木材的承压 面,同时裂环连接点对木材受力面积削弱较小,充分利 用了木材的承载能力。受力时作用机理主要是靠裂环和 螺栓抗剪、木材承压或者受剪来传力。裂环件主要用于 胶合木施工或重木结构体系中。其抗剪承载力大大超过 钉连接及螺栓连接。但裂环和螺栓的强度都较高,构件 端部木材抗剪撕裂的几率较大。节点处脆性破坏的概率 也较上两种连接形式大。

35、木结构建筑如何防止白蚁?
      在一些地区,象白蚁,木蚁和粉蠹这样的害虫 会对任何建筑都造成问题。通过防控害虫的技术,方法 和产品,甚至在白蚁最易发生区,木框架结构的建筑仍 然是可行的选择。
      在有白蚁出现危险的地区,无论建筑的大小和其结构类 型,应谨慎地采取预防措施。白蚁群会在雨水产生的湿 气中生存。经过锌硼酸处理过的产品如定向刨花板,护 墙板和纤维素保温板以及经过钠硼酸处理过的规格材都 能够抵抗白蚁。硼酸处理过的木材很适合作框架结构 材,因为它是无害于健康的化学制品,它所含的毒素小 于精盐,且对付白蚁很有效。
      加拿大的一些树种能抵抗白蚁,如西部红柏和黄桧。它 们可以用于室内装饰和装置物。适当时,它们还可以被 用来代替防腐木材。

36、木结构的防雷如何设计?
     木结构建筑的防雷设计,除应满足现行国家标 准《建筑防雷设计规范》GB50057的相关规定外,还应满 足下列要求:
       (1) 木结构建筑的防雷等级可根据其重要性、使用性质、 发生雷电事故的可能性和后果划分;
       (2) 木结构建筑宜采用装设在屋顶的避雷网(带)作为防 直击雷的接闪器,突出屋面的所有金属构件均应与防 雷装置可靠焊接;
       (3) 引下线应沿木结构建筑外墙明卡敷设,并应在距室外 地面上1.8 m 处设置断接卡,连接板处宜有明显标志;
       (4) 地面上1.7 m 以下至地面下0.3 m 的一段接地线应采取 改性塑料管或橡胶管等进行保护;
       (5)    室内电缆、导线与防雷引下线之间的距离不应小于2  m。

37、室外木地板与地面的连接方法有哪些?
   木地板与地面的连接方法有很多种,可以根据不 同的环境和意图采用不同的方法,下面做个简单的介绍。
     方法一:木地板表面可以看到螺丝钉的方法: 首先在整平的水泥地面上预先埋好木契,将龙 骨固定在木契上,最后将木地板的面板用防水 螺丝固定在龙骨上。这个方法铺设地板十分简 便,地板固定后的坚固程度非常可靠。
     方法二:木地板表面看不到螺丝钉的方法: 首先在整平的水泥地面上预先埋好龙骨,然后 在木地板面板的朝地面,与预埋龙骨相应的位 置两侧分别固定两根龙骨,这时螺丝钉是从龙 骨向地板面方向固定。然后将地板面反转与水 泥地面的龙骨相嵌合。这时地板表面就看不到 螺丝钉了。最后在地板外侧从侧面将地面龙骨 与地板面龙骨固定。地板与地面就形成了一个 统一的整体。这种方法的缺点是增加了龙骨用 量,地板造价稍有提高。
     方法三:地板模块拼接法:
首先将地板面板制作成地板模块,整平地面,然 后直接将模块铺设在地面上。这种方法极为简 便,但由于没有与地面固定,所以一般在家庭或 较为封闭的环境中使用为好,否则容易丢失。

38、相同大小的混凝土项目和木结构项目在基础 体量上有什么区别?
     相同大小的混凝土和木结构在自身重量上,木结构项目的是混凝土的1/6,基础的体量大小与上部荷载有着直接的关 系,当上部荷载比较小时,基础的体量也可以做相应的调 整。目前国内对于木结构的基础没有相应的规范,所以只 能按照混凝土基础的规范要求来做,但我们相信,在不久 的未来,当规范做出调整时,木结构项目的基础造价将大 大节省项目的总预算。
  

39、相较于一般的钢筋混凝土建筑,现代木结构 建筑有哪些优势?
     简单概括来说,现代木结构相对与混凝土结构具有节能、低碳、抗震、施工速度快、居住舒适等优势。

40、现代木结构建筑保温效果好的原因有哪些?
     现代木结构的墙体、 楼板和屋架由于是中空 的,可以大量填充玻璃纤维等保温材料;同时木材本身是 一种导热系数非常低的材料,能够很好的防止某些关键部 位的热桥效应。木材是一种天然的健康的且极具亲和力的 材料,木制别墅是环保健康的高档住宅。保温(隔热)性 能优异,比普通砖混结构房屋节省能源超过40%。它保温性能是钢材的400倍,混凝土的16倍。研究表明,150 mm 厚的木结果墙体,其保温性能相当于610   mm厚的砖墙。

 本文章摘自加拿大木业协会《现代木结构建筑一百个为什么》


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