轻型木结构轻木构件
构件在轻型木结构建筑中的装饰应用
系。轻 型木结构构件外露是低碳建筑文 明的新篇章 。
２ 轻 型木桁 架 外露 实例 ２ １ 轻 型木桁 架特 点 ．
轻型木结构 的主 要结 构材 料 为 规格 材 ， 因天 然材 料 的局 限 性， 规格材截面及 长度 不能无 限扩 大 ， 架是 大跨 结构 的首选 形 桁
图 １ 温泉 １５ ８ ８售 楼 处 外 景
Ａｂ ｔａ ｔ ｏ ｉｉｇｗｉ ｐ ｃｆ ｎ ｉｅｒｎ ｘ ｍｐｅ ，ｆｏ ｔｅｏ ｎ ｒ ｏ ｓ ｕ ｔ ｎ ｏｇ ｎｚ ｔ ｎ ｕ ｅｖｓｒ ，ｏ ｒｆｓｉｎ ｌｑ ａｉ ｎ ｓｒ ｃ ：Ｃ ｍｂｎｎ ｔ ｓ ｅ ｉｃｅ ｇｎ ｅｉｇｅ ａ ｌｓ ｒｍ ｈ ｗ ｅ ，ｃ ｎ ｔ ｃｉ ｒａ ｉａｉ ，ｓｐ ｒｉｏｓ ｗｎ ｐｏｅ ｓ ａ ｉ ｌｙ ａ ｄ ｈ ｉ ｒ ｏ ｏ ｏ ａ ｔ
念， 营造绿色 装饰 氛 围 ， 节省 人力 物 力 ， 既 又加 进 人 与 自然 的关
规格材 ， 跨中处添加 ３ ｍ ×８ ｍ腹 杆 支承体 系 ， 板双 面加 ８ｍ ９ｍ 齿
形成倒三角的独特受力体 系， 力学计算简 图见 图 ２ 。 备 受关注的今天 ， 采用 一种特殊的设计方 式将轻 型木结构 构件外 压 ，
第３ ７卷 第 ２ ５期 ２０１ １年 ９ 月
山 西 建 筑
Ｓ ＨＡＮＸＩ ＡＲＣ Ｔ Ｔ ＲＥ ＨＩ ＥＣ Ｕ
ห้องสมุดไป่ตู้
Ｖ １３ ．５ ０ ． ７ ＮＯ ２
Ｓ ｐ ２ １ ｅ． ０１
・２１ ・ ７
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装 饰 与 装 潢
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文章编号 ：０ ９ ６２ （ ０ ） ５０ １ — ２ １ ０ —８ ５ ２ １ ２ —２ ７ ０ １
政 主管部 门来 检查 、 主领 导来 视察 、 程验收 等 ， 切都需 总监 业 工 一
轻型木结构房屋主要材料
2 轻型木结构房屋主要材料工程木材●OSB定向刨花板（Oriented Strandboard，简称OSB）OSB定向刨花板是一种结构板材(图1.4)，板材使用100%原木加工，使用耐久性的热固性树脂，在加热和加压条件下，把木片粘合在一起。
OSB板施工方便，使用OSB板可以快速地覆盖一大块区域，通过钉与规格材等相连使结构件具有足够的强度和刚度。
OSB板适合作为墙面板、屋面板或楼面板，性能良好并且结实，稳定，无翘曲、扭曲或凹陷，均质，无空穴、木节孔和脱层现象，耐撞击，有良好的隔热和隔音性能。
用OSB板铺的楼面板具有耐撞击性能，适合作为地毯、木地板或瓷砖的铺底。
图1.4 OSB定向刨花板图 1.5 规格材●规格材（dimention lumber）规格材(图1.5)主要指木材截面按照一定规格切割的实木锯材。
在北美，规格材主要按照英制被分为2″×4″，2″×6″，2″×8″，2″×10″，2″×12″等几种。
其对应的公制截面尺寸分别为38mm×89mm，38mm×140mm，38mm×184mm，38mm×235mm，38mm×286mm。
不同尺寸规格，不同强度等级的规格材被用于墙体、楼盖、屋架等不同受力部位的骨架[1]。
连接件●钉子（Nail）在轻型木结构中，钉子（图1.7）是最主要的也是应用最多的连接件。
轻型木结构中各类工程木间的连接大都应用钉连接，结构重要的特性，如抗侧能力等主要受OSB板与规格材之间的钉连接节点影响和决定。
钉子一般使用低碳钢制作而成，但当房屋建造在特殊环境下时就对钉子提出了特殊的要求，如在潮湿环境下就要使用防锈的不锈钢钉等。
为了提高钉子的抗拔出力，确保钉连接节点抗剪失效前不主要发生拔出破坏，在轻型木结构中一般使用钉杆带有螺纹的钉子。
设计中要保证钉连接主要承受剪力，在构造上要保证足够的打入深度。
现代木结构的种类
现代木结构的种类
现代木结构可以分为轻型木结构和重型木结构。
此两种类型的结构具有较大区别，不同类型的木结构建筑适用于不同类型的木结构体系，所采用的结构类型取决于建筑物大小和用途。
轻型木结构，用规格材、木基结构板材或石膏板等制作的木构架墙体、楼板和屋盖系统构成的单层或多层建筑结构。
其安全可靠、保温节能、设计灵活、快速建造、成本低，多应用于低层、多层住宅建筑及小型办公建筑等。
拱结构，主要用于大跨木结构建筑和桥梁，一般设计跨度20-100M。
桁架结构，主要用于大跨木结构建筑和桥梁，一般设计跨度20-60M。
井干式木结构，采用原木、方木等实体木料，逐层累叠、纵横叠垛而构成。
连接部位采用榫卯切口相互咬合，如我国东北地区就大量采用。
网壳木结构，主要用于大跨木结构公共建筑，一般设计跨度50-150M。
梁柱——剪力墙木结构，在胶合木框架中内嵌木剪力墙的一种结构体系，即改善了胶合木框架结构的抗侧力性能，又比剪力墙结构有更高的性价比和更好的灵活性，可应用于低层、多层、高层木结构建筑。
梁柱——支撑木结构，在胶合木框架中设置支撑的一种结构体系。
体系简洁、传力明确、性价比高。
可应用于低层、多层、高层木结构建筑。
CLT剪力墙木结构，以正交胶合木作为剪力墙的一种结构体系。
以CLT木质墙体为主承受竖向和水平载荷作用，保温节能、隔音及防火性能好、结构刚度较大，但用料不经济。
可用于多层、高层木结构建筑。
轻型木结构介绍
轻型木结构介绍美国林业及纸业协会许方简介中华人民共和国建设部和国家质量监督检验检疫总局于2002 年4 月25 日联合发布了关于国家标准《木结构工程施工质量验收规范》的发布通知。
该规范于2002 年7 月1 日正式实施。
在这本新出的施工质量验收规范以及今后将要出版的《木结构设计规范》中，都新增加了“轻型木结构”一章。
这样，作为一种较新的结构体系，轻型木结构从设计和施工质量验收上都有了规范体系的法律保障。
目前，轻型木结构在世界上不少国家地区的住宅以及商业和工业项目中获得了广泛地应用。
单在北美，约有85%的多层住宅和95%的低层住宅采用轻型木结构体系。
此外，还有约50%的低层商业建筑和公共建筑，如餐馆，学校，教堂，商店和办公楼等，都采用这种结构体系。
轻型木结构体系，是将小截面构件按一定的间距等距离平行排列形成框架，然后在框架外根据受力需要，包上结构面板，形成建筑物的墙体，楼盖和屋盖等基本构件。
整个结构体系就是由这些墙体，楼盖和屋盖构成的箱形建筑体系。
作为一种高次超静定的结构体系，轻型木结构的结构强度通过主要结构构件（框架）和次要结构构件（墙面板，楼面板和屋面板）的共同作用得到。
本文通过对北美的轻型木结构所用的材料以及建筑构造特点的介绍，使得读者对轻型木结构有进一步的了解。
轻型木结构的材料规格材（Dimension Lumber）轻型木结构的框架，或者说骨架，包括楼盖搁栅，屋盖椽条，天棚搁栅以及墙体中的墙骨柱等（见图1），一般采用规格材。
所谓规格材是指按一定尺寸和模数制成的实心锯材，截面宽度一般为38 mm（名义尺寸2”），64 mm（名义尺寸3”），89 mm（名义尺寸4”）。
截面高度分为从38mm 到286mm（名义尺寸12”）之间几种不同的规格。
规格材虽然有三种不同的宽度规格，但轻型木结图1 图2构框架最常用的是截面宽度为38 mm（名义宽度2”）的构件。
规格材的长度一般为600 mm 为进级单位。
轻型木结构——轻型木结构造价
轻型木结构建筑材料——SPF规格材人们都知道木结构房屋都是使用木材建造的，然而对于使用了那种木材却不甚了解，现在由上海木乐康木结构工程有限公司带你走进轻型木结构建筑材料的世界吧！随着木结构建筑的出现，许多人开始选择木结构房屋作为住宅别墅、度假别墅等。
但是对于轻型木结构建筑，只知道主要由木材产品构成。
对木结构房屋采用什么材料，用于何处不甚了解。
现在就由木乐康来告诉你吧！规格材指的是宽度和高度按规定尺寸加工的木材，其厚度（截面最小边尺寸）在40（±2）mm和90（±2）mm之间（相应的加拿大尺寸为38mm和89mm）。
在加拿大规格材的树种组合有花旗松—落叶松（D.Fir-L) 、铁—冷杉(Hem-fir)、云杉—松—冷杉（SPF）、北方树种 (Northern)。
木乐康采用的规格材是加拿大进口的SPF规格材。
SPF规格材的特点是平直木纹，纹理细密；心材呈乳白、浅黄或淡褐色，边材呈乳白色；材质软、质量轻，耐用性极佳，不易翘曲变形；钉钉性能良好；胶粘、上色和上漆的性能都不错。
在木结构建筑中主要用于墙骨柱、支撑柱、搁栅、梁、椽条及桁架。
在GB50005《木结构设计规范》中列出了用于轻型木结构房屋的规格材的材质等级，木乐康一般所用规格材的材质等级为二级（No2）材。
SPF规格材的规格一般有38*89mm、38*140mm、38*184mm、38*235mm、38*286mm （加拿大规格材截面尺寸),长度有3050mm、3660mm、4270mm、4880mm、5490mm、6100mm。
SPF规格材用作框架中的主要结构部件，木基结构板将荷载传至主要结构构件。
木乐康所用的木基结构板为定向木片板（OSB板）.。
木结构介绍
轻型木结构现代木结构是区分于中国古代木结构，运用现代的木材工业产品和结构计算理论支持的（美式）木结构建筑。
现代木结构主要有轻型木结构、重型木结构以及原木屋（Log House)等。
轻型木结构是指间距较密的规格材（间距为12",16",24"等）形成轻型框架，外覆盖结构墙面板（OSB板，胶合板），共同形成盒子式受力体系，以承担各种荷载。
轻型木结构具有施工方便，材料成本低，抗震性能好等优点。
但由于考虑防火等原因，需在框架内侧或者外侧铺设防火石膏板，无法显露木材的天然纹理材质。
轻型木结构的抗震特点由于轻型木结构是一种采用小断面规格木材通过钉和金属连接件连接固定建造而成的建筑物。
木材本身就具有弹性，在外力作用下有一定的变形和恢复能力；而钉节点和金属连接件节点和我们传统木结构中的隼卯节点可谓异曲同工，都具有一定的变形能力，这样轻型木结构就形成了一个柔性结构。
轻型木结构有三大特点，首先，结构自重轻，木材的重量仅为混凝土重量的1/4到1/5，相同体量的建筑物，结构自重越小受到的地震作用也越小，所以轻质的木结构受到的地震作用比较小；其次，轻型木结构采用规格材做墙体骨柱，定向刨花板或胶合板等结构性能稳定的板材做覆面板，形成具有良好抗侧能力的木剪力墙，这也是结构主要的抗侧力构件；最后，小断面密布的轻型木结构是柔性结构，有很大的结构冗余度以及一定范围内的变形能力，结构可以通过自身的变形来消耗能量，提高整体安全性。
当发生地震时，在三大特点的共同作用下，轻型木结构体现出良好的“以柔克刚”的抗震性能。
典型的轻型木结构建筑构造另外两种现代木结构：重型木结构，原木屋（Log House)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，被广泛用于一些有高尚、环保追求的建筑中.。
裸露木质纹理的重型木结构！自然与低碳的环保元素，舒适的质感，不自主的想去抚摸。
轻型木结构房屋建筑的特点及优势
轻型木结构房屋建筑的特点及优势轻型木结构建筑建造方式和技术特点轻型木结构建筑一般可以分为两大部分，基础和上部结构。
基础一般采用钢筋混凝土结构形式，上部采用木结构形式，通过混凝土基础预埋的连接构件将上下结构连为一体。
上部结构部分有木结构框架、板壁填充料、框架覆面和装修材料三大部分组成。
木结构框架，是由小截面规格材构件按照一定的间距拼装成板型组合构件，如墙板、屋架等，每层墙体安装后，施工楼板结构，形成上层结构的施工操作平台。
在屋面部分的施工，屋架代替楼板梁，屋架上铺覆屋面板，形成整个房屋的木结构框架。
木结构框架形成后，在框架内布设水、电、气等管线，外墙面一侧采用OSB防水结构板材、透气防水膜等外墙材料包覆，根据设计要求填充保温隔热棉以及内墙面一侧包覆防火石膏板等，形成由墙体、楼盖和屋盖等基本构件构成的箱形结构体系。
作为一次超静定的结构体系，其结构强度主要通过结构构件（框架）和次要结构构件（墙面板、楼面板和屋面板）的共同作用得到。
轻型木结构使用的材料主要有，规格材、结构复合木材、胶合木、工字木搁栅、轻型木绗架、木基结构板材等。
规格材是按照一定的尺寸和模数制成的实心锯材，用于结构框架的组装，包括墙骨柱、楼盖搁栅、屋盖椽条等。
结构复合木材、胶合木、工字木搁栅主要用做结构梁构件，这些材料的共同特点是将木材用结构胶根据使用需要进行加工粘合，形成比原木材性能有显著提高的结构构件，如工字木搁栅梁单跨可以达到18米，是实木规格材难以作到的。
轻型木绗架是由规格材拼装用于楼盖和屋盖的绗架梁，绗架接点采用镀锌齿板连接。
木基结构板材（OSB板等）用作墙体、楼盖包覆板材，除包覆和承受压力作用外，还传递和承受风载、地震荷载等横向剪力。
轻型木结构建筑具有突出的技术特点，产品、构件工业化程度高、规格系列齐全，施工技术简单、施工质量易于控制、现场干法施工、建造速度快，结构整体性好，抗震优良，建筑造型容易实施，使建筑效果更加丰富多样，能源利用节约高效，建筑材料生态环保，可回收利用等。
轻型木结构设计方法
轻型木结构设计方法
轻型木结构设计方法是指使用轻质木材为主要结构材料的建筑设计方法。
它根据木材
的特性和性能，结合工程力学和结构设计原理，采用合理的结构形式和构件连接方式，实现建筑结构的稳定、安全和经济。
下面是一些常用的轻型木结构设计方法：
1. 弗尔诺伊设计方法：根据成组力学理论，将建筑结构分解成多个组件，每个组件由
一根支点梁和连接梁组成，在整个结构中形成稳定的力学系统。
2. 立面剪力双面支点设计方法：将木结构设计为双面支点的形式，通过玻璃纤维和钢
材等材料增加支撑和连接，提高结构的稳定性。
3. 桁架设计方法：采用桁架结构，通过横向和纵向的桁架构件相互连接，形成协同工
作的结构系统。
4. 模块化设计方法：将建筑结构设计为模块化的形式，通过标准化的构件和连接方式，实现简单、快速、经济的建筑施工。
5. 构件预制设计方法：使用预制构件和现场拼装的方式，减少现场施工时间和人工成本，提高施工效率和质量。
6. 纤维增强复合材料设计方法：将木材与纤维增强材料（如碳纤维和玻璃纤维）相结合，提高结构的强度和刚度，同时减轻结构的重量。
7. 高性能连接技术设计方法：采用高性能连接技术，如金属板和木胶板连接、夹紧连
接等，提高连接强度和刚度，保证结构的稳定性和安全性。
总之，轻型木结构设计方法注重结构的灵活性、经济性和环保性，通过科学合理的设计和施工，实现高效、可持续的建筑结构。
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构件设计 Framing Components Herbert Otto B. Arch., MRAIC
轻型木结构房屋使用不同的木产品
A Variety of Wood Products are Used to Frame a House 锯材 Sawn Timber 胶合材 Plywood
2x2, 2x3, 2x4, 2x6, 2x8,2x10,2x12
实际尺寸 Actual dimensions
1 ½”x 1 ½” (38mm x 38mm) 1 ½”x 2 ½” (38mm x 64mm) 1 ½ ”x 3 ½” (38mm x 89mm) 1 ½ ”x 5 ½” (38mm x 140mm) 1 ½ ”x 7 ¼ ” (38mm x 184mm) 1 ½ ”x 9 ¼ ” (38mm x 235mm) 1 ½ ”x 11 ¼ ” (38mm x 235mm) 长度 Lengths 从2.4m到7.3m，每级增加600mm Increments of 2 feet (600mm) from 8 ft (2.4 m) to 24 ft (7.3 m)
材性接近的树种放在一起使用 Species with similar characteristics given commercial group designations
云杉-松-冷杉 Spruce–Pine–Fir S-P-F 花旗松-落叶松 Douglas Fir-Larch D. Fir-L 铁杉-冷杉 Hemlock-Fir Hem-Fir
木基结构材 Wood Based Building Materials
规格材 Dimensioned framing lumber
轻型木结构使用标准的规格材（软木） Standard dimension softwood lumber used in wood-frame construction 名义尺寸 Nominal dimensions
工字型搁栅 Wood I joists
分等机构 Grading Agency 生产厂代码 Mill designation 树种 Species Group 含水率 Moisture Content 指定的等级 Assigned Grade
加拿大轻型木结构 Canadian Wood Frame Housing
根据树种，木材被锯成标准尺寸，并按照 指定的产品强度和性能进行分等 Lumber is sorted by species, sawn into standard sizes and is graded which results in a predictable product with known strength and performance characteristics
规格材分等 Grading Lumber
加拿大的规格材有目测分等和机械分等(MSR) Lumber in Canada visually graded or machine stress rated (MSR) 分等依据 Select structural
高强度 Highest strength 良好的外观 Best appearance
用于楼盖、墙体和屋面的胶合板
Plywood Floor , Wall and Roof Sheathing
覆面板材料由薄木片胶合成 Panel material made of thin wood veneers 良好的双向强度和刚度，抵抗冲击破坏和受潮时的尺 寸变形 Excellent two way strength and stiffness, resistance to impact damage and dimensional stability when wet 采用企口板以保证楼面的平整和连续性，并考虑是否 需要使用填块 T&G used to a ensure continuous flat floor and eliminate need for blocking. 保证平滑的表面，可以铺地毯或者其他的地面做法 Provides smooth surface for carpeting and resilient flooring. 根据结构需要，为了支承陶瓦，需要增加覆面板厚度 Thicker floor sheathing for increased structural support required for ceramic tile
三等 Number 3
大量用于施工，外观没有要求 Widely used in construction where appearance is not a factor
规格材分等 Grading Lumber
墙骨柱等级 Stud Grade
2x4和2x6的墙骨柱用于承受竖向荷载 2x4 and 2x6 rated for vertical loading
Courtesy of the Structural Board Association
其它覆面板产品 Other Sheathing Products
沥青基防火板 Asphalt impregnated fibre board 沥青处理过的石膏板 Asphalt treated gypsum board (gyplap) 内墙用石膏板 Interior gypsum board 刚性保温覆面板 Rigid insulation sheathings
指接材 Finger Jointed Lumber
较短的材料，如38x89 和 38x140指接在一起形成较长的材料 Short lengths of 38x89 and 38x140 (2x4 and 2x6) joined to form longer pieces. 用于墙骨柱 Used for studs 没有翘曲 Does not warp 材料利用率高 Efficient use of materials
施工级材和标准级材用于结构构件 Construction grade and standard grade used for structural applications 实用级和经济级材用于非结构构件 Utility grade and economy grade for non-structural applications
木基结构材 Wood Based Building Materials
板材 Boards
标准尺寸的软木板材 Standard sizes of softwood lumber boards 名义尺寸 Nominal dimensions
1x2 1x3 1x4 1x6 1x8
Courtesy of the Canadian Wood Council
定向刨花板 Oriented Strand Board (OSB) Sheathing
定向刨花板采用速生材锯末、碎屑等细料 胶合而成，其速生材可以用杨树和白杨 Panel material made from adhesive and strands, flakes or wafers produced from small diameter logs of fast growing species such as Poplar and Aspen. 墙体、楼盖和屋顶也可以使用相近厚度的 胶合板 Wall, floor and roof sheathing with similar thicknesses a plywood. 可以参考结构板材协会的网站获得技术资 料和正确的安装步骤 Refer to Structural Board Association for web site for technical information and correct installation procedures
一等 Number 1
和上述分等依据相似，但允许出现更大的结疤 Similar to select structural but larger knots
二等 Number 2
和一等的强度分等相似，但外观稍差 Similar strength to number 1 but not as good visual appearance
分等认证章 Graபைடு நூலகம்ing Stamps
规格材每600mm有一个分等认证章 Grading stamps are placed on lumber every 600mm (2 ft.) 只有经认证的机构才能敲章 Only issued by accredited associations or agencies
框架用木材 Framing Lumber
用于轻型木结构的软木树种 Species of softwood lumber used in wood frame construction
花旗松 Douglas Fir 西部落叶松 Western Larch 西部铁杉 Western Hemlock 云杉 Spruce 松 Pine 冷衫 Fir
聚苯乙烯挤塑板 Extruded polystyrene 发泡聚苯乙烯板 Expanded polystyrene 多异氰脲酸酯 板 Polyisocyanurate
水泥板 Cement board
工程木产品 Engineered Wood Products
搁栅、梁和框架构件可以用规格材、木纤维或刨花合成材 Joists, beams and framing made from dimension lumber, wood fibres or strands held together with a binder. 保护森林资源 Conserves forest resources 降低建筑浪费 Reduces construction waste 实现更大的建筑净跨 Allows longer clear spans 类型 Types 木工字型搁栅 Wood I joists 平行木片胶合木 Parallel strand beams and posts 层叠木片胶合木 Laminated veneer lumber (LVL) 腹板开洞搁栅 Open web joists