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轻型木结构衡宇重要构造局部常识

笔墨:[大][中][小] 2015-9-16    阅读次数:2537    

木桁架

    加拿大作为一个环球林业及品级构造木料产物的领导者投入了大量精神研发当代木结构修建体系。那一优秀的修建体系广受北美、南美、欧洲及亚洲等各个国家的喜爱。当代木结构修建的运用及其普遍,它能够用来制作全部房屋建筑、局部衡宇部件、屋顶的平改坡工程和正在现有衡宇上加盖木结构屋顶等。

  木结构屋架的根基构成构件是木桁架。其重要局部是用镀锌钢衔接板(屋架齿板)衔接而成的三角形构造木料框架。木桁架强度下重量沉的特性使其适用于大跨度的屋面,给屋面平面设计供应了很大的灵活性。屋架可设想成险些一切外形和尺寸,因而适用于奇特的构造和屋顶外形设想。板屋架正被普遍用于种种贸易和公共建筑和险些所有的室庐修建情势中。建造木桁架所用的构造木料严厉相符国度建筑设计尺度,多年重复严厉的测试包管了其强度能知足建筑结构设想的需求。

    今天,加拿大及美国大部分的室庐屋顶皆接纳了木桁架屋顶体系制作。木桁架屋顶也流行于欧洲、日本和韩国等国度。正在中国,开发商好比北京创始集团也将木桁架屋顶那一快速、经济、设想天真的修建体系应用到混凝土别墅的屋顶。而加拿大的木结构修建专家和中国开发商制作商协作开辟的正在上海、青岛等天的木桁架平改坡项目也证实了木桁架屋架体系正在市政旧房改造平改坡项目中应用远景普遍且上风显着。

    木桁架的另一个普遍运用就是市政平改坡工程项目。1999年,上海市政府率先睁开了大规模市政旧衡宇顶革新项目,经由过程正在平顶的旧公房上加盖斜坡屋顶以改进原有衡宇的漏水题目,同时雅观修建并提拔其节能机能。自此以后,北京、青岛、天津等各大城市皆接踵最先了旧房平改坡工程,同时各地当局也正在积极探索一种新型更优秀的屋架体系去完美现有的轻钢平改坡系统。 
  老式的平改坡接纳了传统的钢结构设想制作。如今,一个新型的加拿大木桁架平改坡体系曾经被重复实验论证成为平改坡工程另一个更佳挑选。木桁架屋架构造重量沉,对地基承载小,短短10天便可完成屋架现场安装制作,施工时期对住民打搅极小,这些无与伦比的上风皆吸引着各地当局和开发商的眼光。而近期正在上海和青岛落成的一系列平改坡试点项目更证实了木桁架平改坡是当局和开发商停止平改坡工程的明智挑选。


二、屋顶的修建运用
    木料作为一种建筑材料正在多种屋顶外型上运用是功不可没的。正在室庐修建中,屋顶可由椽子的每端由梁和承重墙支持,也可由系杆椽子搭正在有支持墙体侧限的内部墙上。

桁架
    木桁架普遍天应用正在单体或多单位室庐中,构造修建,农业和工业建筑中。桁架是由梁背和弦杆构成的三角形的构造框架用来将荷载通报到反作用力点。这类构造可增加强度重量比,能使传统的框架的跨度增进,借可给地板平面布置图供应更大的灵活性。 它们险些上能够设想成任何外形和尺寸,仅仅受生产能力,运输前提和处置惩罚身分的限定罢了。木桁架是经由过程镀锌钢齿板压抑到事先锯好的且装有夹具的木构件中预制而成的。                             
正在加拿大,大多数新居子皆接纳木桁架。 难怪人们会考虑到以下身分:
    (1)强度: 桁架供应了坚固有用构造的木质体系,特别是针对每个运用停止工程盘算。 
    (2)经济: 经由过程有效地运用木料,用事半倍功的效力组装传统的木框架的体系。木桁架供应了经济的框架解决方案。 
    (3)多功能性: 庞大的外形和非同一般的设想易于用木桁架去实现。 
    (4)环保: 木料是一种独一可更新应用的框架质料,经由过程优化运用可到达详细的用处。 
    (5)无中央支持的少跨度发生大而坦荡的空间,建筑师和设计者们能够完整不受限定天运用。正在无需调解建筑物构造完整性的条件下,隔墙便能够挪动。 和传统的椽子根蒂根基体系相比较,用木桁架建造成屋面需求一半的工夫。 再者,灵活性和经济实用性的木桁架使人们有以下来由去运用它:
    ①木桁架的外形险些有有限多的品种,因而可允许思索具有明显特征的屋顶外形。 
    ②许多餐厅的连锁店皆挑选把本身企业标识用预制的金属板和衡宇的木桁架衔接正在不言而喻的中央。
    ③用金属板衔接的桁架能够发明出一切范例的拱形构造。 
    ④用于如农业和工业建筑中的木桁架供应的跨度凌驾25米(80英尺)。 
    ⑤作为其强度的一个证据,木桁架用于混凝土模板工程,足手板和产业项目中的脚手架。 
    ⑥屋面的空肚组织和空中的桁架使水管,电气, 机器和卫生设施皆轻易安装。 
    ⑦拱形吊顶轻易建造。坡顶桁架的下弦能够有坡度大概平行弦杆坡顶桁架能够座落正在差别高度的支持上。顶部桁架的设想目标是正在屋面空间内能够供应居住区。 
    ⑧木桁架具有多功能性和别的构造的产品相兼容的特性。能够和别的的桁架相连接(如:主梁桁架)大概与其它的部件衔接,如:胶合木,单层板压材, 平行纤维材及钢梁。 正在北美,木制桁架一般座落正在混凝土或砖石墙上,仅把屋面和墙体衔接便可。 
    ⑨带搭钮的齿板用正在单坡桁架上使组合式衡宇用传统的斜面屋顶安装,大大地加强了其雅观性。

外形
    上面是一些最常见的桁架外形及其术语:

 

豪威式桁架, 芬克式桁架, 三角形桁架
这些桁架跨度简朴,多种承重或悬挑。当桁架高度凌驾约3米(10英尺)时,因为搬运的限定,附加有用载重体系(睹下图)便有了需求。
(下取宽的限定是跟着搬运位置的转变而转变的。一样,成套装配会被装备所限定。安装一榀桁架便得接纳护送搬运的设施。)
单坡桁架
这类外形的桁架跨度简朴,多种承重或悬挑。上弦也能承重。

仰桁架
仰桁架是用于沿着跨距的一部分去建造拱形吊顶之用.

截断桁架 (截尾桁架, 短截桁架)
当三角桁架不适用时,能够接纳这类外形的桁架。

截断桁架一般是正在拱形吊顶的劈面粗拙里处截断大概正在拱形吊顶的劈面转变之处截断。


单坡桁架
这类桁架为屋面供应了不对称的斜坡。


屋脊型桁架
这类桁架发明了阶形屋顶表面。


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上肩型桁架 (三件套桁架) 
上肩型桁架是正在坡里桁架顶部上山墙末尾桁架的组合,它能够分红两个区间运输。当单个的三角桁架太大未便搬运时,则运用上肩型桁架。


顶部桁架
顶部桁架为正在顶部空间内供应了可用的地区。 
下弦中部可设想为空中。


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平行弦杆桁架
平行弦杆桁架用于屋面或空中。它能够设想成上弦或下弦承重,用以单跨或多跨,亦能够一端或两头悬挑。它们也可做成浅坡以抵销挠度大概做仄屋顶时能够供应有效的排水系统。


斜平行弦杆桁架
这类外形的桁架是建造拱形吊顶之用的,上弦大概下弦用来承重。


双斜弦桁架
这类外形桁架用于供应修建两头有效的排水,也称为高柱脚公用桁架。


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坡里桁架
这类坡里桁架发生坡里屋顶,也称为阶升坡面桁架。


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折线形女儿墙式桁架
这类外形的屋架是发生折线形屋顶的外形之用的。


拼花桁架
拼花桁架是沿着跨的一部分去建造拱形吊顶之用的。


剪式桁架
剪式桁架是沿着全部跨度去建造拱形吊顶之用的。下弦的斜率一般即是上弦斜率的1/2。大型的剪式桁架常常分红两局部搬运然后再正在现场拼接。


半剪式桁架
这类外形的桁架跨度简朴,多种承重或悬挑。上弦也能承重。


斜折线桁架
这类外形的桁架是用来发生一条斜折线大概发生粮仓状的屋顶外形。

三、屋顶设想
    设想轻型木结构屋顶时,规格材椽木和屋顶放栅一般用于一般负载和跨度,预制木制工字型放栅或桁架则适用于更大的跨度和负重。指接搁栅和椽木制造时最长不超过12m (40Õ). 
    覆层除和这些承重构件一同支持屋顶所蒙受的重力以外,借进步了这些承重构件的负重才能。
    轻型框架屋顶能够设想具有隔板感化,抵抗风力和地动力发生的横向负重所带来的毁灭性影响。
    有了其他一些质料的辅佐,沉木架屋顶能够是斜的或仄的。如,平顶上的桁架能够预制成轻易排水的适当斜度。

横椽和放栅
    横椽和放栅除必需正在垂直支持之上接合以外应该是连续的。双方的启齿处比两倍横椽或放栅间距借宽,因而所用的横椽和放栅数目应当更加以对付分外强度。

屋顶桁架
    屋顶桁架必需限定挠度。那对平顶尤其主要,由于平顶的挠度会致使积水,并进一步致使负重增添。
    一些北美修建范例中列出了室庐类修建中所用的一些更加一般的木桁架构件的跨度和尺寸。总的来说,这些表格仅适用于跨度为12m (40’),中央间距为600mm (2’) 的屋顶桁架。对更大的跨度和背主要停止特其余工程剖析。

屋顶覆层
     屋顶覆层能够支持屋面,增添其刚性。屋顶覆层能够用锯材,胶合板或定向刨花板。下表中列出了开端计划中关于间距和质料厚度的大抵要求。详细尺寸要凭据实际情况中的雪载荷加以调解。


屋顶的典范横椽或桁架间距和覆层厚度

屋顶覆层质料

横椽或桁架间距

最小质料厚度

mm

in.

mm

in.

锯材

300

12

17.5

11/16

400

16

17.5

11/16

500

19.2

19

3/4

600

24

19

3/4

胶合板

边缘有支承

300

12

7.5

9/32

400

16

7.5

9/32

500

19.2

9.5

3/8

600

24

9.5

3/8

边缘无支承

300

12

7.5

9/32

400

16

9.5

3/8

500

19.2

9.5

3/8

600

24

12.5

1/2

定向刨花板

边缘有支承

300

12

9.5

3/8

400

16

9.5

3/8

500

19.2

11.1

7/16

600

24

11.1

7/16

边缘无支承

300

12

7.5

9/32

400

16

11.1

7/16

500

19.2

12.7

1/2

600

24

12.7

1/2

备注: 覆层厚度和支持间距随现实中的修建范例有所转变。该信息仅为一般性参考尺度,请参照详细的现实修建范例
 
    锯材覆层应搁栅或椽木垂直,各边皆有支持且边缘的放栅交织分列。锯材覆层应一向连续到沥青瓦和吊顶,然则其间距应和木瓦屋顶中的瓦片巨细雷同。分离隔的瓦片使得氛围能够正在覆层之下自在流畅,以防水气集结。
    安装覆层板(胶合板和定向刨花板)时,将外面纹理垂直于放栅,椽木和桁架。正在相连的板之间留下6mm (1/4")的闲暇以防板里扩大。若是将金属H夹,舌榫,缝,或最少38 x 38mm (2" x2" nom.)的支承紧紧钉入框架中,支持起椽木之间的板里,则能够相对削减覆层板的最小厚度。
 
覆层之上的屋顶质料
许多屋顶质料正在差别的效劳条件下都是能够适用于轻型木结构屋顶的。斜顶最常用的质料是西部白柏木瓦片,沥青瓦和瓷砖。平顶或低斜度屋顶则一般接纳组合屋面。四、木桁架屋架体系上风

木楼板 

木结构地板


一、地板框架-太阳城集团网址
    木地板框架一般重要由木搁栅,I型龙骨大概平行弦杆桁架沿着地基墙体周长由室内的梁和柱去支持的构造(见图),承重的墙骨另有砖石墙或混凝土墙也能够用于构造内部地板放栅的支持。


二、地板设想
    木框架构造修建是由规格材或工程木制品和构造木护墙板快速天建造成大面积坚固的墙体,地板和屋面。墙体,地板和屋面组合坚固,易衔接且轻易保温。木框架构造是一种成熟的修建手艺已正在加拿大和美国数以百万计次天运用。事实上,正在北美,每一年就要制作约一百万间木制屋子。
    正在地基上衔接基木板, 最先一层地板平台的安装基木板的尺寸是38 x 89mm (2" x 4" nom.), 或大的板材平放正在地基上。它是构造的根蒂根基,衔接根蒂根基和上部构造。关于室庐修建,紧固件一般是12.7mm (1/2")直径的锚栓,打入根蒂根基中央距为22.4m (8’)或更小,能够使基木板稳定。
    关于大的修建, 向下的装配应停止工程盘算去反抗因为起风和地动发生的向上和剪切力。锚栓要浇注到混凝土根蒂根基里,大概正在混凝土浇注后安装紧抓类锚栓不推荐正在混凝土初凝最先后插入锚栓,由于对锚栓的握力不确定。
    若是正在浇注后安装,基木板能够正在砂浆上安排程度。若是根蒂根基是程度的,不需要砂浆,根蒂根基和基木板的衔接用填缝剂防备氛围和水气的进入。不然,正在混凝土和基木板之间运用垫圈。正在北美的一些区域,基木板一定要停止防腐处置惩罚,防备白蚁的腐蚀。

三、横梁
    正在托梁没法正在墙体间充裕舒展的状况下,横梁可以或许为地板和屋顶托梁供应中央支撑。桁条能够是实心木、组合板材、胶合层积材、平行积成材(PSL),单板层积材(LVL),大概是其他种种能知足工程需求的建筑材料。
    正在天平面或天平面以下的混凝土或砖石构造中的木梁最少应正在各垂直表面上留有12mm的空间,以便于氛围流畅。为了连结下部枯燥的需求,若是正在木梁和空中之间有最小闲暇,那么木梁正在修建时应运用聚乙烯、垫圈或相似质料同混凝土断绝开。

四、搁栅
    搁栅最常用的是规格材和预制木制工字型放栅。平行弦轻架桁架、平行积成材(PSL)、单板层积材(LVL)和胶合层积材(glulam)也能够运用。若是对强度有特其余要求,比方正在开孔四周,这些质料稀奇有用。
    挠度是一项放栅的主要的设想尺度。挠度关系到用户接管度,正在盘算放栅的跨度表时也需求思索挠度。以下几种要领能够进步放栅的负载分派,并由此低落挠度。捆扎住搁栅的下缘、大概支持、交织收撑住放栅以供应侧面支撑。这些一样平常皆安装正在放栅的跨距中部或三分之一处。 运用粘合剂和扣件将地板覆层和放栅衔接起来,由此进步覆层和放栅之间的混淆感化。放栅间距和覆层厚度以下表所示为典范的放栅间距和覆层厚度

地板覆层质料 放栅间距 最小质料厚度
mm in. mm in.
锯材 400 16 17 11/16
500 19.2 19 3/4
600 24 19 3/4
胶合板 400 16 15.5 5/8
500 19.2 15.5 5/8
600 24 19 3/4
定向刨花板 400 16 15.9 5/8
500 19.2 15.9 5/8
600 24 19 3/4

备注: 覆层厚度和支持间距随现实中的修建范例有所转变。该信息仅为一般性参考尺度,请参照详细的现实修建范例。

五、其他质料
    正在某些寓所中,正在木地板上能够加装一层混凝土或石膏量壳以加强声响结果。
    常常运用的是38mm(1-1/2")厚度,并且必需设计所有顶部以下的质料,以顺应分外附加的混凝土静负载。

六、孔洞取槽口
    能够需求正在搁栅上钻洞或切出槽口,以铺设电线、管道和其他效劳设备。设计师应凭据适宜的修建范例设想孔洞的巨细。若是孔洞的巨细受限,并且位于放栅的深度中央四周-这里弯曲应力最小-那么打孔掏出的质料不克不及影响到板材的强度。
    一切正在预制木制工字型放栅中的开孔,皆应参照制造厂家供应的信息,个中应明白阐明可许可的孔洞巨细和位置。

七、悬挑 
    空中放栅能够建成悬臂式向外延长,以支持窗台或分外的空中面积。
    向外延长的悬臂局部不克不及支撑其他楼层的空中负载,除非经由过程盘算证实并没有凌驾悬臂放栅的设想承载压力。

木墙体

木结构墙体

一、木结构墙体修建运用

    轻型框架墙体是由垂直构件构成,垂直构件也叫墙骨。 附着正在程度板的顶部和底部,由外墙板材料把此框架衔接起来。

    墙体能够黑白承重墙(如:隔墙),也能够是承重墙(如:外墙和内部承重墙)。设想框架墙体是为了抵抗侧面的荷载,称为剪力墙。剪力墙用来抵抗风荷载和地动载荷对修建发生的影响。

    木搁栅常用于室庐修建和工业建筑中对规格材的跨度长度有限定的时刻。当跨度和荷载需求运用预制木搁栅或桁架用于空中或屋面时,空中墙体和屋面墙体的衔接基本上和规格材的木搁栅同等。内部承重墙应当间接建正在梁或墙上,但也能够建正在桁条大概是别的特地设想的荷载支持上。

    非承重墙垂直于空中放栅,能够建在任何中央,但若平行于空中放栅,则墙体必需由放栅下部去支持,大概运用大木块填塞正在搁栅间。

    衬板一般置于门槛板底下,正在墙框架和地基间起着辅佐拉杆的感化。 有风或地动发作时而发生升力,当拔着力发生时,因为穿透放栅地区斜钉的感化有限,因此使衔接处机器拉力很有必要。

   

二、墙体设想
    轻架墙包孕称为墙骨的垂直构件,附在墙的顶部和底部到程度板,和隶属于那一构造的一层覆材。 
    墙能够黑白承重墙(间隔墙)或承重墙(外墙和内部承重墙)。
    若是某组织墙体被设想为蒙受侧面负载,那么那就是一面剪力墙。剪力墙用于蒙受墙体遭到的风力或地动力。
    木搁栅每每被用于那些跨度到达规格材长度极限的住民室庐和商用修建。纵然跨度和承载方面的要求决意了预制木制工字型放栅,或地板、屋顶桁架的运用,然则墙体取地板、墙体取屋顶的衔接局部仍根基连结取运用规格材搁栅时同等。
    内部承重墙应间接位于梁或墙体之上,然则也能够处在其他任何中央,只要放栅和其他支持物经由稀奇设想可以或许蒙受负载。
    取空中放栅垂直的非承重墙能够安在任何中央,然则若是同空中放栅平行安装,那么墙体必需有搁栅正在其下方支持,大概由搁栅间的支持物支撑。
    覆层一样平常从基木板最先制作,以正在墙构造和地基之间构成一个分外的夹层。
    考虑到风力和地动的向上影响,有必要制作一个穿透放栅的机器拉力衔接装配。由于墙基受制于回撤力的影响,功用有限。

三、墙板
    墙板用于墙骨的顶部和底部,用以发生一大片承重区去分派于墙骨之间的垂直负载。墙板一样平常取墙骨宽度雷同,都是38mm薄。
    因为墙骨没有连续到地板和平台构造之间,因而大型修建能够需求机器性的管束装备,以便供应管束珍爱,免于侧面压力引发的上浮力影响。
    那是珍爱墙体取地板衔接的三项可选计划:
       ①睁开的地板构造的胶合板和定向刨花板,由钉子或扒钉联络正在地板构造上。这种情况下,干木料应用于建造放栅和顶梁,以制止木料膨胀能够致使的覆层蜿蜒。 
       ②凭据尺度要求巨细的电镀金属条,能够钉正在地板高低的垂直构件上,以供应拴系力。 
       ③正在发生鼎力大举的时刻能够运用螺钉和托架。上面是总原则: 
    墙顶板要有最少38mm薄。若是正在非承重间隔墙中和承重墙中,只要集中负载力正在50mm薄的支撑墙骨范围内发作,那么顶墙板能够只要一面。若不满足该条件,那么顶墙板要更加。交织墙应经由过程堆叠的墙板大概金属板联络起来。更加的墙板运用钉子联络,最少每隔一墙板筋交织分列。

四、墙骨
    现在室庐修建中的一个趋向是:因为分外增添的保温空间,最小墙骨巨细由已往的38 x 89mm(2" x 4" nom.)
    进步到38 x 140mm(2" x 6" nom.)。
    关于重型修建来讲,墙骨还必需考虑到顺应轴心力和蜿蜒力的需求。凭据少和重,商用修建的墙骨能够为38 x 184, 235或286mm (2" x 8", 10", or 12" nom.)。墙骨分级中不包括该规格的垂直构件。2级材该当加以明白阐明。
    关于高墙来讲,预制木制工字型放栅偶然被作为墙骨垂直运用。
    除开孔以外,墙骨应延伸到全部楼层高度,以支撑强度。
下表中是中型运用中的墙骨间距和覆层厚度,作为一项总原则能够为开端计划结构供应参考。

墙体的典范墙骨间距和覆层厚度
墙体覆层质料 墙骨间距 最小质料厚度
mm in. mm in.
锯材 400 16 17.0 11/16
600 24 17.0 11/16
胶合板 400 16 6.0 1/4
600 24 7.5 9/32
定向刨花板 400 16 6.35 1/4
600 24 7.9 5/16
备注: 覆层厚度和支持间距随现实中的修建范例有所转变。该信息仅为一般性参考范例,请参照详细的现实修建范例。
 
五、过梁
    过梁是窗户、门和其他开孔上程度安排的梁,用来将开孔上方的垂直负载压力通报到四周的墙骨上。
    正在承重墙中,过梁能够是同墙骨等宽的实木,大概是两条以上的38mm(2" nom.)薄的木料。木料安排正在边沿或用断绝物离隔,使得过梁同墙骨等宽。
    关于大型启齿和负载来讲,平行积成材、胶合层积材,单板层积材是幻想的质料,由于它们下的强度和尺寸比。
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