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现代木结构的设计

发布时间:2020-03-21 10:18:26人气:
1.现代木结构的建筑类型有哪些?
一种是梁柱式结构(重木结构),另外还有轻木通柱式结构(始于1830年)和轻木现代平台结构(始于1850年)。
 
 
2.木结构建筑外墙木材一般使用哪种?
在木结构建筑中,使用最为广泛的外墙木挂板材料是西部红柏,又叫红雪松。其是一种含有天然萃取物,无需再防腐和压力处理,可以保护木材不受昆虫及真菌、白蚁的侵袭和腐蚀,稳定性极佳,使用期限长,不易变形的适合户外用木材。可用于露台、阳台、铺设园林小径、凉亭、户外楼梯、栅栏、花架、游泳池四周地面和海岸平台等。对环境不会造成污染,用于特别干燥或特别潮湿的环境中,使用年限可长达30—50年,是高品质的天然防腐木。当然西部红柏也可用于室内,由于尺寸的稳定性,适用于高湿度的环境,桑拿房浴室和厨房。由于红雪松清淡的香气,遇水愈浓,在使用过程中能抑制真菌、霉菌等日常细菌。用于制作橱柜、衣柜等可防蟑螂、蛀虫。在全球市场深受欢迎。对作为外装材料的木材来说,最大的问题是紫外线,长时间暴露在太阳辐射下,木材的颜色会逐渐变灰。所以我们在选择油漆时,尽可能不要选择水性透明漆,因为这样的油漆很难阻难紫外线对木材的损害。尽可能要使用带深色可防紫外线的油漆。除此以外,定期维护也是必不可少的。
 
 
3.什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。
 
 
4.什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。
 
 
5.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。
 
 
6.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。
 
 
7.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。
 
 
8.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。
 
 
9.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。
卑诗省的木材,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。
 
 
10.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。
 
 
11.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。
 
 
12.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。
 
 
13.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。
 
 
14.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。
 
 
15.现代木结构中的挂钩连接是指?梁托
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。
 
 
16.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。
 
 
17.木结构建筑如何防止白蚁?防白蚁措施
(1)施工场地中需清除土壤中所有掩埋的树桩、树枝及其它材料,及时清理地表在施工过程中产生的一切有机废弃物。
(2)建筑区域土壤中采用专用的灭蚁剂,按照灭蚁剂使用说明进行处理,并避免因雨水等原因造成灭蚁剂配比浓度的稀释。
(3)钢筋混凝土基础或底板上的各种管道及管线等穿孔处应采用金属、塑料等物理屏障加以防护,避免白蚁进入。
(4)如2中所述,经过防腐处理的基础垫木及外墙不会受到白蚁的任何侵蚀。
 
 
在一些地区,像白蚁,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。
 
 
18.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。
 
 
19.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。
 
 
20.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。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。
 
 
 
 

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