表1.6木材的温度和含水率对木材(松木)顺纹受压强度的影响(以W=15%,=15℃时的木材顺纹受压强度为100%)含水率W(%)温度t2630(℃)0915607013413551352316+10014665513026+80161793735+6068+4016789794442+25181103965151+15186116100635660-219813411089807616200159135931141369314926203166138.934220217314910115014979192156138110141148七、长期荷载对木材强度的影响木材具有一个显著的特点,就是在荷载的长期作用下木材强度会降低(表1.7)。所施加的荷载愈大,则木材能经受的时期愈短。为使结构荷载作用的时间无论多么长木材都不致破坏,木结构设计以木材的长期强度为依据(图1.15)。木材的长期强度与瞬时强度的比值随木材的树种和受力性质而不同,一般大约为:顺纹受压0.5~0.59:顺纹受拉0.5:静力弯曲0.5~0.64:顺纹受剪0.5~0.55。表1.7木材(松木)强度与荷载作用时间的关系解时强度当荷载作用时间为下列天数(昼夜)时木材强度的百分率受力性质(%)10110010001000010078.572.566.260.254.2顺纹受压静力弯曲10078.672.666.860.955.0顺纹受剪10073.266.058.551.243.8注:瞬时强度指按标准试验方法的加荷速度测定的强度,1f(N/mmz)MA-荷载作用的持续时间!图1.15木材强度与荷载持续时间的八、密度与木材强度的关系木材强度与其密度之间存在着密切的关系,特别是同一树种的木材更为显著,其密度较-16-
- 16 - 七、长期荷载对木材强度的影响 木材具有一个显著的特点,就是在荷载的长期作用下木材强度会降低(表 1.7)。所施加 的荷载愈大,则木材能经受的时期愈短。为使结构荷载作用的时间无论多么长木材都不致破 坏,木结构设计以木材的长期强度为依据(图 1.15)。 木材的长期强度与瞬时强度的比值随木材的树种和受力性质而不同,一般大约为:顺纹 受压 0.5~0.59; 顺纹受拉 0.5;静力弯曲 0.5~0.64; 顺纹受剪 0.5~0.55。 八、密度与木材强度的关系 木材强度与其密度之间存在着密切的关系,特别是同一树种的木材更为显著,其密度较 图 1.15 木材强度与荷载持续时间的 关系
大者强度必较高。表1.8中列出部分树种木材的密度与其顺纹受压强度之间的关系,表1.8木材密度与顺纹受压强度的关系树种产地关系式树种产地关系式落叶松杉木湖南东北Jis=1191.75ps-209Js=1455ps-151杉木福建黄花落叶松东北fis=1192.96ps-188fis=1119.34ps-43红松东北Jis=1067pis-151白桦东北fis=832ps63马尾松福建fis=403.05pis+149.61注:摘自中国林业科学研究报告“湖南、费州所产杉木的物理力学性质”1957年:“东北白排、枫“水心材,物理力学性质的研究”1954年:“东北兴安落叶松和长白落叶松木物理力学性质的研究”1957:“红松木材物理力学性质的研究”1958年对于其他树种,当缺乏试验资料时可近似按下式估计:fis=854p1s(1.11)表中和式中:Fi5、P15---当含水率为15%时,木材的顺纹受压强度和密度。1.2.3.2木材缺陷木材中存在的天然缺陷,是由于树木生长的生理过程、遗传因子的作用或在生长期中受外界环境的影响所形成,主要包括:斜纹、节子、应力木、立木裂纹、树干的干形缺陷等,以及在使用过程中出现的虫害、裂纹、腐朽等木材加工等缺陷,这些缺陷会降低木材的利用价值,甚至使木材完全不能使用,本节介绍儿种对材质影响较大,又普遍出现的缺陷。本节着重叙述各种主要天然缺陷在木材表现出的外形和特征:对木材性质或利用的影响,并扼要介绍某些缺陷在我国木材生产和使用上的检验和计算方法。一、节子节子是评定木材等级的主要因素,他的类别是多种多样的。按节子断面形状可分为圆形节、条状节和掌状节三种。按节子的质地及与周围木材结合程度又可分为活节、死节和漏节三种(图1.16)。死节活节掌状节条状节圆形节图1.16树节的种类圆形节是垂直枝条锯切的断面,见于原木表面或板材的弦切面。条状节是平行于枝条锯切的断面,见于板材的径切面。掌状节是针叶材的轮生节,在径切面常呈对称形状。活节材质坚硬,和周围木材全部紧密相连。死节是树未枯枝形成的,他和周围的木材部分脱离或全部脱离。漏节是节子本身已经腐朽,连同周围材也已腐朽,常呈筛孔状、粉未状或皇空洞,其腐朽已深入树干内部,和树干的内部腐朽相连,因此常成为树干内部腐朽的外部特征。节子不仅破坏木材的均匀性及完整性,而且在很多情况下会降低木材的力学强度。节子对顺纹抗拉的不良影响最大,对顺纹抗压的不良影响较小。节子对静力弯曲强度的影响,在很大程度上决定于节子在构件截面高度上的位置。节子位于受拉区边缘时,影响很大,位于受压区内时,影响较小。节子在原木构件的影响比在成材构件中为小。总之,节子影响木材强度的程度大小主要随节子的质地、分布位置、尺寸大小、密集程度和木材用途而定。就节子质地来说,活节影响最小,死节其次,漏节最大。二、变色及腐朽- 17. -
- 17 - 大者强度必较高。表 1.8 中列出部分树种木材的密度与其顺纹受压强度之间的关系。 对于其他树种,当缺乏试验资料时可近似按下式估计: f15=854ρ15 (1.11) 表中和式中:f15、ρ15-当含水率为 15%时,木材的顺纹受压强度和密度。 1.2.3.2 木材缺陷 木材中存在的天然缺陷,是由于树木生长的生理过程、遗传因子的作用或在生长期中受 外界环境的影响所形成,主要包括:斜纹、节子、应力木、立木裂纹、树干的干形缺陷等, 以及在使用过程中出现的虫害、裂纹、腐朽等木材加工等缺陷,这些缺陷会降低木材的利用 价值,甚至使木材完全不能使用,本节介绍几种对材质影响较大,又普遍出现的缺陷。本节 着重叙述各种主要天然缺陷在木材表现出的外形和特征;对木材性质或利用的影响,并扼要 介绍某些缺陷在我国木材生产和使用上的检验和计算方法。 一、节子 节子是评定木材等级的主要因素,他的类别是多种多样的。按节子断面形状可分为圆形 节、条状节和掌状节三种。按节子的质地及与周围木材结合程度又可分为活节、死节和漏节 三种(图 1.16)。 图 1.16 树节的种类 圆形节是垂直枝条锯切的断面,见于原木表面或板材的弦切面。条状节是平行于枝条锯 切的断面,见于板材的径切面。掌状节是针叶材的轮生节,在径切面常呈对称形状。活节材 质坚硬,和周围木材全部紧密相连。死节是树木枯枝形成的,他和周围的木材部分脱离或全 部脱离。漏节是节子本身已经腐朽,连同周围木材也已腐朽,常呈筛孔状、粉末状或呈空洞, 其腐朽已深入树干内部,和树干的内部腐朽相连,因此常成为树干内部腐朽的外部特征。 节子不仅破坏木材的均匀性及完整性,而且在很多情况下会降低木材的力学强度。节子 对顺纹抗拉的不良影响最大,对顺纹抗压的不良影响较小。节子对静力弯曲强度的影响,在 很大程度上决定于节子在构件截面高度上的位置。节子位于受拉区边缘时,影响很大,位于 受压区内时,影响较小。节子在原木构件的影响比在成材构件中为小。 总之,节子影响木材强度的程度大小主要随节子的质地、分布位置、尺寸大小、密集程 度和木材用途而定。就节子质地来说,活节影响最小,死节其次,漏节最大。 二、变色及腐朽
变色是由木材的变色菌侵入木材后引起的,由于菌丝的颜色及所分泌的色素不同,有青变(青皮、蓝变色)及红斑等;如云南松、马尾松很容易引起青变,而杨树、桦木、铁杉则常有红斑。变色菌主要在边材的薄壁细胞中,依靠内含物生活,而不破坏木材的细胞壁,因此被侵染的术材,其物理力学性能儿乎没有什么改变。一般除有特殊要求者外,均不对变色加以限制。另外一种是化学变色,他是新采伐的木材与空气接触后,起氧化作用而形成的,如栎木等含单宁较多的木材,采伐后放置于空气中,即变为栗褐色。腐朽菌在木材中由菌丝分泌酵素,破坏细胞壁,引起木材腐朽。按腐朽后材色的变化及形状的不同分为白色腐朽(筛状腐朽)和褐色腐朽(粉状腐朽)两类。白色腐朽是白腐菌侵入木材,腐蚀木质素,剩下纤维素,使材呈现白色斑点,成为蜂窝状或筛孔状,又称蚂蚁;这时材质变得很松软,象海绵一样,用手一捏,很容易剥落。褐色腐朽是褐腐菌腐蚀纤维素而剩下木质素,呈现红褐色,木材表面有纵横交错的裂隙,用手搓抢,即成粉末,又称红糖包。初期腐朽对材质的影响较小,腐朽程度继续加深,则对材质的影响也逐渐加大,到腐朽后期,不但对材色和木材的外形有所改变,而且对木材的强度、硬度等都会大大降低。三、裂纹在树木生长期内或伐倒后,由于受外力或温度和湿度变化的影响(如不适当的干燥),使木纤维之间发生分离,称为裂纹(或称裂缝)。按开裂部位和开裂方向不同,裂纹可分为径裂、轮裂和干裂三种。径裂:在木材断面内部,沿半径方向开裂的裂纹,是立木裂纹,由于立木受风的摇动或在生长时产生内应力而形成的,当木材不适当的干燥时,径裂尺寸会逐渐扩大。轮裂:在木材断面沿年轮方向开裂的裂纹。成整圈的称为环裂,不成整圈的称为弧裂。轮裂在原木表面看不见,在成材断面上成月牙形,在成材表面则成纵向沟槽。轮裂常发生在窄年轮骤然转为宽年轮的部位,有些树种如白皮榆,在立木时就会发生轮裂,在伐倒后如保存不当,轮裂会逐渐扩大,严重地影响木材的利用价值。干裂:由手材干燥不均而引起的裂纹,在原木和板材上均有,一般统称为纵裂。裂纹对木材力学性质的影响取决于裂纹相对的尺寸、裂纹与作用力方向的关系以及裂纹与危险断面的关系等。裂纹破坏了木材的完整性,从而降低木材的强度。四、斜纹当木材的纤维排列与其纵轴的方向明显不一致时,木材上即出现斜纹(或斜纹理)。供结构使用的木材,任何类型的斜纹都会引起强度的降低,斜纹是木材中普遍存在的一种现象,无论树干、原木或锯材的板、方材,都可能出现这种或那种类型的斜纹。1.扭转纹具有斜纹的树干或原木,其纤维或管胞的排列不与树轴相平行,而是沿螺旋的方向围绕树轴生长,因此树干或原木上的表面纹理呈扭曲状,这种斜纹称扭转纹或螺旋纹。有一些树种的树干或原木具扭转纹时,如果其外部的树皮还保存未损坏,就很难从树干或原木的表面发现其扭转纹,必须剥去树皮后才能看到。没有树皮的原术,当表面干燥而产生裂纹时,裂纹是沿纤维排列的方向发展,因而从木材表面非常明显地判别木材是否具扭转纹,如电柱、木桩等。我国针叶树材中具扭转纹的,以落叶松属较为普遍:云南松不仅多扭转纹,且扭转程度也较严重。扭转纹的产生,通常认为来源于树木的遗传性,至于在一株树内纹理扭转的程度和分布,取决于环境因子的影响。扭转纹在树干上发展的方向,有的向左,有的则向右扭转。有些树种的扭转纹是按一定的方向旋转:另有一些树种则是有规律的改变其扭转的方向,这样就使木材产生了交错纹。在我国南方的阔叶树种中交错纹极为常见,如枫香、蓝果木桉属等。从木材的外表很难识别-18-
- 18 - 变色是由木材的变色菌侵入木材后引起的,由于菌丝的颜色及所分泌的色素不同,有青 变(青皮、蓝变色)及红斑等;如云南松、马尾松很容易引起青变,而杨树、桦木、铁杉则 常有红斑。变色菌主要在边材的薄壁细胞中,依靠内含物生活,而不破坏木材的细胞壁,因 此被侵染的木材,其物理力学性能几乎没有什么改变。一般除有特殊要求者外,均不对变色 加以限制。 另外一种是化学变色,他是新采伐的木材与空气接触后,起氧化作用而形成的,如栎木 等含单宁较多的木材,采伐后放置于空气中,即变为栗褐色。 腐朽菌在木材中由菌丝分泌酵素,破坏细胞壁,引起木材腐朽。按腐朽后材色的变化及 形状的不同分为白色腐朽(筛状腐朽)和褐色腐朽(粉状腐朽)两类。白色腐朽是白腐菌侵 入木材,腐蚀木质素,剩下纤维素,使木材呈现白色斑点,成为蜂窝状或筛孔状,又称蚂蚁 蛸;这时材质变得很松软,象海绵一样,用手一捏,很容易剥落。褐色腐朽是褐腐菌腐蚀纤 维素而剩下木质素,呈现红褐色,木材表面有纵横交错的裂隙,用手搓捻,即成粉末,又称 红糖包。 初期腐朽对材质的影响较小,腐朽程度继续加深,则对材质的影响也逐渐加大,到腐朽 后期,不但对材色和木材的外形有所改变,而且对木材的强度、硬度等都会大大降低。 三、裂纹 在树木生长期内或伐倒后,由于受外力或温度和湿度变化的影响(如不适当的干燥), 使木纤维之间发生分离,称为裂纹(或称裂缝)。按开裂部位和开裂方向不同,裂纹可分为 径裂、轮裂和干裂三种。径裂:在木材断面内部,沿半径方向开裂的裂纹,是立木裂纹, 由于立木受风的摇动或在生长时产生内应力而形成的,当木材不适当的干燥时,径裂尺寸会 逐渐扩大。 轮裂:在木材断面沿年轮方向开裂的裂纹。成整圈的称为环裂,不成整圈的称为弧裂。 轮裂在原木表面看不见,在成材断面上成月牙形,在成材表面则成纵向沟槽。轮裂常发生在 窄年轮骤然转为宽年轮的部位,有些树种如白皮榆,在立木时就会发生轮裂,在伐倒后如保 存不当,轮裂会逐渐扩大,严重地影响木材的利用价值。 干裂:由于木材干燥不均而引起的裂纹,在原木和板材上均有,一般统称为纵裂。 裂纹对木材力学性质的影响取决于裂纹相对的尺寸、裂纹与作用力方向的关系以及裂纹 与危险断面的关系等。裂纹破坏了木材的完整性,从而降低木材的强度。 四、斜纹 当木材的纤维排列与其纵轴的方向明显不一致时,木材上即出现斜纹(或斜纹理)。供 结构使用的木材,任何类型的斜纹都会引起强度的降低,斜纹是木材中普遍存在的一种现象, 无论树干、原木或锯材的板、方材,都可能出现这种或那种类型的斜纹。 1. 扭转纹 具有斜纹的树干或原木,其纤维或管胞的排列不与树轴相平行,而是沿螺旋的方向围绕 树轴生长,因此树干或原木上的表面纹理呈扭曲状,这种斜纹称扭转纹或螺旋纹。有一些树 种的树干或原木具扭转纹时,如果其外部的树皮还保存未损坏,就很难从树干或原木的表面 发现其扭转纹,必须剥去树皮后才能看到。没有树皮的原木,当表面干燥而产生裂纹时,裂 纹是沿纤维排列的方向发展,因而从木材表面非常明显地判别木材是否具扭转纹,如电柱、 木桩等。我国针叶树材中具扭转纹的,以落叶松属较为普遍;云南松不仅多扭转纹,且扭转 程度也较严重。扭转纹的产生,通常认为来源于树木的遗传性,至于在一株树内纹理扭转的 程度和分布,取决于环境因子的影响。 扭转纹在树干上发展的方向,有的向左,有的则向右扭转。有些树种的扭转纹是按一定 的方向旋转;另有一些树种则是有规律的改变其扭转的方向,这样就使木材产生了交错纹。 在我国南方的阔叶树种中交错纹极为常见,如枫香、蓝果木桉属等。从木材的外表很难识别
有无交错纹,但如用斧沿木材的径面劈开,就可能清楚地从劈开面看出交错纹。扭转纹的程度,即使是同一树干中,在树于表面与近髓部也有明显的差别。距树轴越远的部分,扭转纹的程度往往也越严重,也就是树干内部较外部的扭转程度要轻,2.天然斜纹指锯解有扭转纹的原木所生产的板、方材,其弦锯面出现斜纹。如果用扭转纹程度大的原木锯制成板、方材时,大量的纤维将被切断,必然使板、方材的强度降低,不利于木材合理有效的利用。因此具扭转纹大的原木,应尽可能以原木形式直接使用,尽量不加锯解。此外,从弯曲的原木锯解板、方材,同样也会产生天然斜纹。3.人为斜纹直纹原木沿平行于树轴方向锯解时,所锯出的板、方材材面与生长轮不平行而产生斜纹。此外,直纹的弦切板锯解成小方条或板条,如锯解方向与纤维方向呈一定角度时,也会产生斜纹,这种斜纹称人为斜纹,或对角纹。4.局部斜纹如通常所谓的涡纹。涡纹是指节子或夹皮附近所形成的年轮弯曲,纹理呈旋涡状。局部斜纹的程度常难以测定。1.3木结构建筑的结构体系由基本构件和组合构件组成的三维空间结构系统,称之为结构体系。在钢筋混凝土结构中有排架,框架,剪力墙以及薄壳等:在钢结构中有框架,网架,网壳以及悬索等。而对于木结构的结构形式分类,世界各国仍尚无统一认识。术结构建筑的历史悠久,建筑形式也多种多样。究其原因,是因为与建筑的历史有关。依据不同地区,不同的文化木结构建筑会有不同结构形式。(一)木结构的形式分类在我国的《木结构设计规范》GB50005-2003中,主要是以所用木材种类来划分。分别是:以木方、方木为主材的普通木结构,以规格材为主材的轻型木结构、以层板胶合木为主材的胶合木结构。木结构建筑从结构形式上分,一般分为轻型木结构和重型木结构,主要结构构件均采用实木锯材或工程木产品。按照建筑的使用性质分类:民用建筑、工业建筑、农业建筑。其中民用建筑又可以分为居住建筑和公共建筑。从抵抗荷载(外力),特别是风和地震的水平荷载来看,可以分为梁柱结构、板式结构木制钢架结构,原木结构。对于现代木结构居住建筑,它的结构体系可以分为:井干式结构、梁柱式结构和轻型木结构。(二)常见的木结构体系木结构建筑的类型及分类方法纷杂,以下针对常见的几种结构体系进行简介。1.传统木结构传统是一个民族或地区在理与情方面的认同和共识,属于文化范畴。传统文化的总体决定传统建筑的基本形态,传统建筑也从一定的角度体现了传统文化的形态,两者是不可分的。中国传统建筑正是中国历史悠久的传统文化和民族特色的最精彩、最直观的传承载体和表现形式。我国的传统建筑,具有悠久的历史传统和光辉的成就,在世界建筑史上自成系统,独树一帜,是中国古代灿烂文化的重要组成部分。我国的古建筑类型和形式很多,具有普及性和代表性的可以归纳为以下几类。-19-
- 19 - 有无交错纹,但如用斧沿木材的径面劈开,就可能清楚地从劈开面看出交错纹。 扭转纹的程度,即使是同一树干中,在树干表面与近髓部也有明显的差别。距树轴越远 的部分,扭转纹的程度往往也越严重,也就是树干内部较外部的扭转程度要轻。 2. 天然斜纹 指锯解有扭转纹的原木所生产的板、方材,其弦锯面出现斜纹。如果用扭转纹程度大的 原木锯制成板、方材时,大量的纤维将被切断,必然使板、方材的强度降低,不利于木材合 理有效的利用。因此具扭转纹大的原木,应尽可能以原木形式直接使用,尽量不加锯解。此 外,从弯曲的原木锯解板、方材,同样也会产生天然斜纹。 3. 人为斜纹 直纹原木沿平行于树轴方向锯解时,所锯出的板、方材材面与生长轮不平行而产生斜纹。 此外,直纹的弦切板锯解成小方条或板条,如锯解方向与纤维方向呈一定角度时,也会产生 斜纹,这种斜纹称人为斜纹,或对角纹。 4. 局部斜纹 如通常所谓的涡纹。涡纹是指节子或夹皮附近所形成的年轮弯曲,纹理呈旋涡状。局部 斜纹的程度常难以测定。 1.3 木结构建筑的结构体系 由基本构件和组合构件组成的三维空间结构系统,称之为结构体系。在钢筋混凝土结构 中有排架,框架,剪力墙以及薄壳等;在钢结构中有框架,网架,网壳以及悬索等。而对于 木结构的结构形式分类,世界各国仍尚无统一认识。木结构建筑的历史悠久,建筑形式也多 种多样。究其原因,是因为与建筑的历史有关。依据不同地区,不同的文化木结构建筑会有 不同结构形式。 (一)木结构的形式分类 在我国的《木结构设计规范》GB 50005-2003 中,主要是以所用木材种类来划分。分别 是:以木方、方木为主材的普通木结构,以规格材为主材的轻型木结构、以层板胶合木为主 材的胶合木结构。 木结构建筑从结构形式上分,一般分为轻型木结构和重型木结构,主要结构构件均采用 实木锯材或工程木产品。 按照建筑的使用性质分类:民用建筑、工业建筑、农业建筑。其中民用建筑又可以分为 居住建筑和公共建筑。 从抵抗荷载(外力),特别是风和地震的水平荷载来看,可以分为梁柱结构、板式结构, 木制钢架结构,原木结构。 对于现代木结构居住建筑,它的结构体系可以分为:井干式结构、梁柱式结构和轻型木 结构。 (二)常见的木结构体系 木结构建筑的类型及分类方法纷杂,以下针对常见的几种结构体系进行简介。 1. 传统木结构 传统是一个民族或地区在理与情方面的认同和共识,属于文化范畴。传统文化的总体决 定传统建筑的基本形态,传统建筑也从一定的角度体现了传统文化的形态,两者是不可分的。 中国传统建筑正是中国历史悠久的传统文化和民族特色的最精彩、最直观的传承载体和表现 形式。我国的传统建筑,具有悠久的历史传统和光辉的成就,在世界建筑史上自成系统,独 树一帜,是中国古代灿烂文化的重要组成部分。 我国的古建筑类型和形式很多,具有普及性和代表性的可以归纳为以下几类
1)按时代特征分类,汉式建筑、宋式建筑和清式建筑。2)按照使用功能分类,殿堂楼阁、凉亭游廊、水榭石舫、垂花门牌楼等。3)按照房屋造型(屋顶)分类,房殿、歇山、硬山、悬山,揽尖顶建筑等4)按结构构架分类,梁柱式构架、穿斗式构架、井干式,干兰式,还有按照地域,地理,宗教,民族等特点分类的。但基本上是以宋朝李诚编修的《营造法式》,清朝颁布的工部《工程做法则例》,民国时期姚承祖编写的《营造法源》,这三部著作是作为研究古建筑工程设计和施工的基本依据。2.轻型木结构轻型木结构又称盒子框架,一个简单的木框架由垂直的和水平的具有共同橡屋顶的擦条组成。它主要由木构架墙,木楼盖和木屋盖系统构成的结构体系,适用于三层及三层以下的民用建筑。轻型木结构是结构规格间距较密(0.3m、0.4m、0.6m)的木框架结构,并在外覆上结构墙面板(OSB板,构造用胶合板),故而这种结构屋顶的荷载主要是由外墙支撑的。大致可以分为连续式和平台式(非连续)两类。其主要的结构特点:1)木框架结构,外覆上结构墙面板;2)施工方便,材料成本低,抗震性能好等优点;3)无法显露木材的天然纹理材质:4)轻型木结构多为居民住宅:5)面积多在100m2到600m2之间。一般为一至三层;6)又称盒子框架,荷载都是由外墙支撑(承重);轻型木结构中木结构建筑用材标准化规格化,是现代生产规模化的产物。目前,在国外已经大量应用,在我国也逐渐被大家关注起来。3.重型木结构重型木结构是指采用工程木产品以及方木或者原木作为承重构件的大跨度梁柱结构。重型木结构因为其外露的木材特性,能充分体现木材的天然的色泽和美丽的花纹,被广泛用于休闲会所,学校,体育馆,图书馆,展览厅,会议厅,餐厅,教堂,火车站,走道门廊,桥梁,户外景观设施,住宅等等。重型木结构内部面积大,一般室内面积上万。比如位于日本秋田县大馆市的树海体育馆是现代木结构的典型建筑,1996年5月开工,1997年6月竣工,由伊东丰雄建筑设计事务所和竹中工务店联合设计。建筑面积近2.2万平方米,建筑总高52.13m。重型木结构特点,1)重型木结构多为公共设施建筑,其外观雄伟磅樽,大量木质材料暴露在可见处。重型木结构使用木材作为承重和房梁,其他部分并不使用木材。2)重型木结构的防火设计主要是通过规定结构构件的最小尺寸,将所有构件外露,利用木构件本身的耐火性达到规定的耐火极限。大型木构件之所以有良好的耐火能力,是因为木材的炭化作用,当木构件暴露在火中时,表面形成的炭化层起到了很好的隔热作用,保护了构件内部受到火的进一步作用。一般来说,截面越大的木构件,其防火性能越好。3)重型木结构一般为单层建筑。具有室内面积大,层高高的特点。天花板上的木制房梁与木制承重柱并不隐藏,凸显其重型木结构的特性。墙面与天花板其他部分,一般使用混凝土、岩石、玻璃窗户或其他建筑材料填补。4.原木结构原木结构是将经过加工处理后的原木,堆砌卯样而成。整屋的建构一般全采用原木,最大限度的减少了其他建筑材料的使用,并突出了木材料贴近自然的色泽。但因原木材料庞大,其并不常见于大型公共场所建筑。原木结构一般适用于风景区、旅游景点的休闲场所或宾馆。原木结构的特点:-20 -
- 20 - 1)按时代特征分类,汉式建筑、宋式建筑和清式建筑。 2)按照使用功能分类,殿堂楼阁、凉亭游廊、水榭石舫、垂花门牌楼等。 3)按照房屋造型(屋顶)分类,庑殿、歇山、硬山、悬山,攒尖顶建筑等。 4)按结构构架分类,梁柱式构架、穿斗式构架、井干式,干兰式。 还有按照地域,地理,宗教,民族等特点分类的。但基本上是以宋朝李诫编修的《营造 法式》,清朝颁布的工部《工程做法则例》,民国时期姚承祖编写的《营造法源》,这三部著 作是作为研究古建筑工程设计和施工的基本依据。 2. 轻型木结构 轻型木结构又称盒子框架,一个简单的木框架由垂直的和水平的具有共同椽屋顶的檩条 组成。它主要由木构架墙,木楼盖和木屋盖系统构成的结构体系,适用于三层及三层以下的 民用建筑。轻型木结构是结构规格间距较密(0.3m、 0.4m、 0.6m)的木框架结构,并在 外覆上结构墙面板(OSB 板,构造用胶合板),故而这种结构屋顶的荷载主要是由外墙支撑 的。大致可以分为连续式和平台式(非连续)两类。其主要的结构特点: 1)木框架结构,外覆上结构墙面板; 2)施工方便,材料成本低,抗震性能好等优点; 3)无法显露木材的天然纹理材质; 4)轻型木结构多为居民住宅; 5)面积多在 100m2 到 600m2 之间。一般为一至三层; 6)又称盒子框架,荷载都是由外墙支撑(承重); 轻型木结构中木结构建筑用材标准化,规格化,是现代生产规模化的产物。目前,在国 外已经大量应用,在我国也逐渐被大家关注起来。 3. 重型木结构 重型木结构是指采用工程木产品以及方木或者原木作为承重构件的大跨度梁柱结构。重 型木结构因为其外露的木材特性,能充分体现木材的天然的色泽和美丽的花纹,被广泛用于 休闲会所,学校,体育馆,图书馆,展览厅,会议厅,餐厅,教堂,火车站,走道门廊,桥 梁,户外景观设施,住宅等等。 重型木结构内部面积大,一般室内面积上万。比如位于日本秋田县大馆市的树海体育馆 是现代木结构的典型建筑,1996 年 5 月开工,1997 年 6 月竣工,由伊东丰雄建筑设计事务 所和竹中工务店联合设计。建筑面积近 2.2 万平方米,建筑总高 52.13m。 重型木结构特点, 1)重型木结构多为公共设施建筑,其外观雄伟磅礴,大量木质材料暴露在可见处。重 型木结构使用木材作为承重和房梁,其他部分并不使用木材。 2)重型木结构的防火设计主要是通过规定结构构件的最小尺寸,将所有构件外露,利 用木构件本身的耐火性达到规定的耐火极限。大型木构件之所以有良好的耐火能力,是因为 木材的炭化作用,当木构件暴露在火中时,表面形成的炭化层起到了很好的隔热作用,保护 了构件内部受到火的进一步作用。一般来说,截面越大的木构件,其防火性能越好。 3)重型木结构一般为单层建筑。具有室内面积大,层高高的特点。天花板上的木制房 梁与木制承重柱并不隐藏,凸显其重型木结构的特性。墙面与天花板其他部分,一般使用混 凝土、岩石、玻璃窗户或其他建筑材料填补。 4. 原木结构 原木结构是将经过加工处理后的原木,堆砌卯榫而成。整屋的建构一般全采用原木,最 大限度的减少了其他建筑材料的使用,并突出了木材料贴近自然的色泽。但因原木材料庞大, 其并不常见于大型公共场所建筑。原木结构一般适用于风景区、旅游景点的休闲场所或宾馆。 原木结构的特点: