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1、 2022年一级结构工程师专业考试精讲班讲义第九讲（3）盖茨沃斯（The Gatesworth） 坐落在密苏里州圣路易斯市的盖茨沃斯（Gatesworth）是一栋4层高的木构造建筑。同时，它有一个5层高的侧楼。作为美国中西部较大的木构造房屋之一，它总共有345 800平方英尺（32 125）的面积，其中包括280 000平方英尺（26 012）的居住区域和65 800平方英尺（6 113）的停车场（位于主体建筑的下方）。 这栋建筑是一个包括商店、文化设施、银行和教堂在内的退休社区。设计这栋建筑是为住户供应舒适自由的生活，并使其在建筑和环境上与四周居住区形成一个整体。 这座多侧楼的建筑包括219
2、套公寓（有一到两个卧房、阳台和厨房）、一个剧院式的礼堂、温室、安康中心、手工艺中心、图书馆、休闲区域和食堂。图10是该建筑的平面。 这里之所以选用木构造是由于开发商和建筑商都对该构造形式很熟识。该工程的总耗资（包括土地费、融资费、市场开发费）2 500万美元。其中买地占了200万美元；基地开发费、人工费、建材费则占了1 600万美元。这座建筑的建筑花了15个月并于1998年完工。 建在集中车库上面的主楼和两个侧楼都是4层高。在主楼的中心有一个作为集会场所的4层高天光中庭。车库和中庭都局部采纳了钢构件。 该建筑通过3道防火墙将其分成4个局部。对于疏散走廊、封闭楼梯间以及划分居住区域和停车场的楼板
3、，设计要求它们要有2小时的耐火等级。而2小时耐火等级的墙则在每侧都有一层5/8英寸（1.588cm）厚的10号石膏板。 有2小时耐火等级的划分居住区域和停车场的楼板是采纳2x12的木托梁系统。在木托梁系统中，停车场天花一侧是5/8英寸（1.588cm）厚的10号石膏板；而首层地面则是在5/8英寸（1.588cm）厚的夹合板上铺一层1.5英寸（3.81cm）的轻质混凝土。 室内墙的隔声等级是5560.典型的构造作法是在墙内部两侧贴1/2英寸（1.27cm）厚的吸声板，而在外侧贴5/8英寸（1.588cm）厚的10号石膏板。楼地板的隔声等级是5055.它的构造是在楼板下外表贴5/8英寸（1.588
4、cm）厚的10号石膏板；上外表则是在5/8英寸（1.588cm）厚的夹合板上铺一层1.5英寸（3.81cm）的轻质混凝土。 设计中风荷载是主要的水平荷载。该区域的根本风速是70英里每小时（112.63km/hr），产生的荷载是15磅每平方英尺（73.3kg/）。为了反抗水平荷载，内外墙的外表都套有石膏板。一些经过选择的墙是在夹合板的外层套有石膏板。用道格拉斯冷杉木做成的2x6规格的木螺栓以双排24英寸（60.96cm）间隔的方式固定在承重墙中以反抗每英尺5 000磅（7 448kg/m）的荷载。在有5层侧楼的底层则使用3排的2x6规格木螺栓。 来自.E 统一的24英寸（60.96cm）的空心间
5、隔使得建筑中的竖直构件承受了大局部荷载。荷载通过每层楼中竖直承重构件直接传递到下面的竖直承重螺栓上，这样就削减了水平承重构件的数量。 整个构造框架是通过标准的木构件节点连接，如用钉和小尺寸金属连接器。标准的1/2英寸（1.27cm）直径的锚固螺栓将建筑固定在混凝土根底上。由于楼板和外墙都用石膏板或夹合板包裹，所以楼板间也就不需要特别的连接。木楼板和钢框架的连接是将连续的木板固定到钢梁的上端，这样就使标准的木与木的连接成为可能。 除了支撑首层地面的托梁，其他的楼板梁都是24英寸（60.96cm）高的平行弦构架。首层楼板2x12的木托梁与承重墙底端的短支撑构件相连接。这样的处理可以利用木构件纵向收缩少的优点并在托梁收缩超过它的宽度时让竖直支撑来承受荷载。 在大多数状况下，木楼板构架被悬挂在钢梁下面以避开这两种材料不同收缩程度所带来的问题。商业的砖锚固构件用来连接木框架和砖外皮，它允许两种材料间产生不大于1英寸（2.54cm）的错位。 天花和室内中心隔墙间的相对移动会导致建筑外表的开裂。为了预防这个潜在的问题，在建筑形体穿插的部位增加了4道拉索。室内走廊的隔墙被设计成承重墙以承受屋顶和楼板的荷载。中间的走廊使用2x8的木梁。每半个屋顶都是独立的构架并留有缝隙以防止错位产生的破坏。这种做法实际上消退了内部因不同材料收缩所带来的开裂。
