9应用于混凝土结构中的木结构

《9应用于混凝土结构中的木结构》由会员分享，可在线阅读，更多相关《9应用于混凝土结构中的木结构（51页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、 287 288 第九章 应用于混凝土结构中的木结构 第九章 应用于混凝土结构中的木结构 普通木结构、 胶合木结构和轻型木结构除了单独在建筑工程中应用外， 在钢筋混凝土结构和 钢结构建筑中也大量结合采用。 目前， 采用较多的一种形式是在钢筋混凝土结构和钢结构中应用 木骨架组合墙体作为建筑的非承重隔墙。 另一种形式是在钢筋混凝土结构和钢结构的屋顶应用轻 型木桁架。本章主要内容为介绍木骨架组合墙体以及轻型木桁架在钢筋混凝土结构中的应用。 第一节 木骨架组合墙体 第一节 木骨架组合墙体 木骨架组合墙体由规格材制作的木骨架和外部覆盖墙面板组成， 在木骨架构件与墙面板之间 的空隙内填充保温隔热材料构成非

2、承重隔墙。 木骨架组合墙体主要是由木骨架承受自身的竖向荷 载和各种水平荷载， 通过连接点的连接件将荷载传递到主体结构， 主要用作钢筋混凝土结构中非 承重填充墙。本章的内容主要是根据国家标准木骨架组合墙体技术规范GB的规定编 写。与第八章轻型木结构的墙体相比，木骨架组合墙体的承载体系、构造要求、连接要求等许多 方面都有所不同，应严格加以区别。 木骨架组合墙体的主要特点有：布置灵活机动，在主体结构限定的平面内，可以根据使用的 具体需要任意地分隔房间，墙体的布置不受主体结构构件布置的限制；作为填充墙，其自重轻， 能减少主体结构承受的荷载，有利于主体结构的抗震，以及减少主体结构的工程费用；墙体隔声 性

3、能和保温性能好，节约能源；构件制作能采用工业化生产，也能在建筑工程现场制作，施工方 法灵活多样。 国家标准木骨架组合墙体技术规范GB规定了木骨架组合墙体适用于住宅建筑、办 公楼和丁、戊类工业建筑的非承重墙体的设计、施工、验收和维护管理，并规定木骨架组合墙 体可用作6层及6层以下住宅建筑和办公楼的非承重外墙和房间隔墙，以及房间面积不超过 100m P 2 P 的718层普通住宅和高度为50 m以下的办公楼的房间隔墙。考虑到木骨架组合墙体的燃 烧性能只能达到难燃级，所以将其使用范围限制在普通住宅建筑和火灾荷载与住宅建筑相当的 办公楼。另外，丁、戊类工业建筑主要用来储存、使用和加工难燃烧或非燃烧物质

4、，其火灾危 险性相对较低，所以允许使用木骨架组合墙体作为其非承重外墙和房间隔墙。 在北欧各国木骨架组合墙体大量用于多层及小高层的民用住宅建筑。在我国，随着人们对 居住环境和工作环境的各种要求不断提高，木骨架组合墙体作为一种新型的填充墙，在以后的 建筑工程中有着广泛的使用前景。 一、墙体的基本结构 木骨架组合墙体主要类型根据墙体的功能和用途分为外墙、分户墙和房间隔墙。结构形式 应根据设计要求分为单排木骨架墙体和双排木骨架墙体等几种（图9.1.1）。 289 （a）单排木骨架 （c）双排木骨架 图 9.1.1 墙体结构形式 木骨架组合墙体的分户墙和房间隔墙主要组成由木骨架、 墙面材料、 密封材料和

5、连接件组成。 当按设计要求需要时，也包括保温材料、隔声材料和防护材料（图 9.1.2a） 。 木骨架组合墙体外墙的构造主要由木骨架、外墙面材料、保温材料、隔声材料、内墙面材 料、外墙面挡风防潮材料、防护材料、密封材料和连接件组成（图 9.1.2b） 。 （a）分户墙和房间隔墙 （b） 外墙 （c） 外墙（有外保温层） （有或无保温层） （有或无保温层） 1 密封胶;2 密封条;3 木骨架;4 连接螺栓;5 保温材料;6 墙面板; 7 面板固定螺钉;8 墙面板连接缝及密封材料;9 钢筋混凝土主体结构; 10 隔汽层； 11 防潮层;12 外墙面保护层及装饰层; 13 外保温层. 图 3.1.2

6、木骨架组合墙体构成示意图 木骨架组合墙体的木骨架应采用符合设计要求的规格材制作。 在根据设计要求选定规格材的 规格和截面尺寸时，应考虑木骨架组合墙体要适应工业化制作，以及便于墙面板的安装，因此， 在同一块墙体中木骨架边框和中部的木骨架应采用截面尺寸相同的规格材。 木骨架宜竖立布置（图 9.1.3） ，木骨架立柱间的间距允许采用 600mm 或 400mm 或 450mm 三种尺寸。这样布置主要是方便整个墙体的制作和施工。当有特殊要求时，也可采用构件水平布 置的木骨架。由于墙面板采用的是标准尺寸的板材，板的宽度一般是 1200mm，因此，木骨架立 柱的间距通常采用 600mm 或 400mm 两

7、种尺寸。当墙面板采用的板材宽度是 900mm 时，木骨架 立柱的间距通常采用 450mm。这样，墙面板的拼接缝正好能位于木骨架立柱的截面中心位置处， 能较好地固定和安装墙面板。 290 图 9.1.3 木骨架组合墙体竖立布置示意图 为了保证墙面板的固定和安装， 当墙体上需要开门窗洞口时， 立柱在墙体中布置应符合以下 基本规定（图 9.1.4） ： 1 1 按木骨架立柱间的间距s B 0 B 为 600mm、400mm或 450mm的尺寸等分墙体； 2 2 在等分点上布置立柱，木骨架上下边均应设置边框； 3 3 墙体上有洞口时，当洞口边缘不在等分点上时，应在洞口边缘布置立柱；当洞口宽度 大于1.

8、50m时, 洞口两侧均宜设双根立柱。 当墙体设计要求必须采用其他尺寸的间距时， 应尽量减少因尺寸改变对整个墙体的施工和制 作带来的不利影响。 （a） （b） （c） 图9.1.4 木骨架布置示意图B 二、设计的基本规定 木骨架组合墙体仍然采用以概率理论为基础的极限状态设计法。由于普通房屋设计使用年 限一般采用50年，但是，木骨架属于易于替换的结构构件，同时考虑在我国使用木骨架组合墙 体的经验还不足，应加强对木骨架的检查和维修，因此，现行国家标准 木骨架组合墙体技术规 范GB中未对木骨架的设计使用年限作出明确规定。在设计时，木骨架的设计使用年限 可由设计人员与用户协商解决。当木骨架的使用年限超过

9、设计使用年限并进行大修检查时，如 果木骨架的工作状态正常，应继续使用。 木骨架组合墙体的安全等级采用二级，其所有木构件的安全等级亦采用二级。 木骨架组合墙体本身是一个自承重体系，需要承受自身的竖向荷载和各种水平荷载，因 此，应满足强度和刚度、墙体的稳定性和抗震性能等要求。同时，木骨架组合墙体不管是拼装 后吊装，还是现场拼装，均应与主体结构可靠正确的连接，才能保证墙体正常、安全地工作。 291 木骨架组合墙体用作外墙时，由于还要承受风荷载，墙体覆面材料应具有足够强度将风载传递 到立柱，在选择墙体覆面材料时，应按产品标准严格要求抗弯强度。 木骨架组合墙体设计时，木材的设计指标和构件的变形限值，均按

10、本手册第三章的相关要 求采用。木骨架组合墙体及其与结构主体的连接，应进行抗震设计。当抗震设计时，应考虑地 震作用效应组合，采用下列极限状态表达式： REE RS （9.1.1） 式中：S B E B 地震作用效应和其他荷载效应按基本组合的设计值。 B RE B 结构构件承载力抗震调整系数，一般情况下取1.0。 三、材料材料 （一） 木材 木骨架组合墙体的木骨架宜优先选用针叶树种，因为针叶树种的树干长直，纹理平顺、材 质均匀、木节少、扭纹少、能耐腐朽和虫蛀、易干燥、少开裂和变形，具有较好的力学性能， 木质较软而易加工。当采用规格材作为墙体的木骨架时，需经过设计确定木骨架构件尺寸，设 计时不限制使

11、用规格材的等级。当在施工现场使用板材加工成规格材时，板材的材质等级宜采 用级。 由于规格材制作的木骨架在墙体中长期被墙体覆面材料所覆盖，完全处于封闭的状况，因 此，对木骨架组合墙体使用的规格材含水率应与现行国家标准 木结构设计规范 对规格材含水 率的要求相同，不应大于20%。在我国使用墙体时，考虑到我国的现状，经常会采用未经工厂 干燥的板材在现场制作木骨架，为保证质量，对板材的含水率作了更为严格的规定。国家标准 木骨架组合墙体技术规范GB规定当现场采用板材制作木骨架时，板材含水率不应大 于18%。 鉴于木骨架的使用环境，在使用一些易虫蛀和易腐朽的木材时，如，马尾松、云南松、湿 地松、桦木以及新

12、利用树种和速生树种的木材，木骨架应进行防虫、防腐处理。这些易虫蛀和 易腐朽的木材，不仅要经过干燥处理，还需经过药剂处理，不然一旦虫蛀、腐朽发生，一般不 容易发现，又不容易检查，后果会相当严重。常用的药剂配方及处理方法，可按现行国家标准 木结构工程施工质量验收规范GB50206的规定采用。目前，木材的防虫、防腐处理方法和药 剂配方发展很快，各地区的经验也不同，在进行木材的防虫、防腐处理时，可根据当地具体情 况采用行之有效的处理方法和药剂配方。 （二） 连接材料 木骨架组合墙体构件间的连接以及墙体与建筑物主体结构的连接， 是整个墙体工程中十分重 要的组成部分， 墙体连接的可靠性决定了墙体是否能满足

13、使用功能的要求， 是否能保证墙体的安 全使用。因此，要求连接采用的各种材料应有足够的耐久性和可靠性，能保证墙体的连接符合设 计要求。由于在实际工程中，连接材料的品种和规格很多，对于木骨架组合墙体所采用的连接件 应符合相关的国家标准及符合设计要求。当连接材料为新产品，并且没有相应的标准时，除首先 应有出厂合格证书外， 还应按相关的国家标准进行性能和强度的检测， 达到设计要求后才能在工 程中使用。 墙体的连接件采用的钢材，宜为 Q235 钢，其质量应符合现行国家标准碳素结构钢GB/T 700 的规定。当采用其他牌号的钢材时，尚应符合有关标准的规定和要求。连接件所用钢材的强 度设计值应按现行国家标准

14、钢结构设计规范GB 50017 的规定采用。 292 规范规定用于墙体的连接件采用的钢材和强度设计值应按有关国家标准采用， 并应符合下列 要求： 1 1 普通螺栓应符合现行国家标准六角头螺栓 C 级GB/T 5780 和六角头螺栓 A 和 B 级GB/T 5782 的规定； 2 2 木螺钉应符合现行国家标准十字槽沉头木螺钉GB/T 951 和开槽沉头木螺钉GB/T 100 的规定； 3 3 自钻自攻螺钉应符合现行国家标准十字槽盘头自钻自攻螺钉GB/T 15856.1 和十字 槽沉头自钻自攻螺钉GB/T 15856.2 的规定； 4 4 墙体其他连接件应符合下列现行国家标准的规定： 紧固件 螺栓

15、和螺钉通孔GB/T 5277； 紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱GB/T 3098.1； 紧固件机械性能 螺母 粗牙螺纹GB/T 3098.2； 紧固件机械性能 螺母 细牙螺纹GB/T 3098.4； 紧固件机械性能 自攻螺钉GB/T 3098.5； 紧固件机械性能 自钻自攻螺钉GB/T 3098.11。 木骨架组合墙体用于外墙时，经常受自然环境不利因素的影响，如日晒、雨淋、风沙、水气 等作用的侵蚀。因此，要求连接材料应具备防风雨、防日晒、防锈蚀、防盗和防撞击等功能。对 连接材料， 除不锈钢及耐候钢外， 其他钢材应采用有效的防腐处理， 保证连接材料的耐久性。 墙 体规范要求连接采用的钢材，除不

16、锈钢及耐候钢外，其他钢材应进行表面热浸镀锌处理、无机富 锌涂料处理或采取其他有效的防腐措施。 当采用表面热浸镀锌处理时， 锌膜厚度应符合现行国家 标准金属覆盖层钢铁制品热镀锌层技术要求GB/T 13912 的规定。 （三） 保温材料 由于岩棉、矿棉和玻璃棉是目前世界上最为普通的建筑保温材料。这些材料具有以下优点: 1. 导热系数小, 隔热防火, 保温隔热性能优良； 2. 材料有较高的孔隙率和较小的表观密度, 一般容重不大于 100Kg/m P 3 P ，有利于减轻墙体的 自重，减小结构荷载。 3. 具有较低的吸湿性, 防潮、热工性能稳定； 4. 造价低廉, 成型和使用方便； 5无腐蚀性, 对人体健康