轻型木结构与方木和原木结构的比较

轻型木结构与方木和原木结构的比较

摘要

本文从建筑的整体稳定性、屋盖构造、围护构造、施工方式、地基基础的要求等五个方面，对轻型木结构与方木和原木结构两种建筑形式进行了较为详尽的比较，分析了各自的特点、优劣，为今后建筑结构形式的选择及木结构施工提供了一定的参考依据。通过分析我们可以看出：轻型木结构作为一种较新的结构形式进入我国，它在建筑的整体性、抗震性能及建造范围等方面都比方木和原木结构有绝对的优势，特别是轻型木结构的一个构件多种用途的巧妙利用和屋架的齿板连接方式是值得借鉴的。但由于轻型木结构大量使用木材，对于我们森林资源比较紧张的国情来说不宜提倡和推广。另外这种轻型木结构使用寿命相对较短（一般使用年限30～50年），抗冲击能力较差，而且尽管我们采取有各种防护措施，但它的防腐、防蛀、防火能力仍不能彻底解决。

关键词：轻型木结构方木和原木比较

1 序言

随着我国国民经济的增长，改革开放的不断深入，建筑业出现了迅速发展。一些国外建筑结构形式也逐步传入我国，北美轻型木结构就是其中之一：它主要结构采用规格木构件恰当钉合而成，其它主体部分也基本都采用轻质材料，如外墙多采用挂板或涂料；内隔墙采用木龙骨石膏板挂面，屋面多采

用彩色油毡瓦或彩色水泥瓦，它自重轻、荷载分布分散均匀、整体性、抗震性能好，对地基要求低，建造范围大。采用装配式施工，快捷方便，另外它大部分材料能周转重复使用，而且它造型丰富多彩，居住舒适。由于它有以上几个特点，得到一部分有在北美居住经历的人士的青睐，特别是别墅开发商做样板间非常适合。

目前在我国建造数量仍较少（约1000栋）总面积不超过40万平方米。由于本人曾经在2000年、2001年、2003年作为主要负责人监理过21栋约6000平方米轻型木结构别墅，对它的结构形式和建筑构造有一些了解，下面我将对轻型木结构构与方木和原木结构造进行比较，恳请建筑同仁能够就此进行讨论,并提出宝贵的修改意见.

2 轻型木结构与方木和原木结构的比较

2.1 轻型木结构与方木和原木结构定义

轻型木结构定义：轻型木结构是由锚固在条形基础上，用规格材作墙身龙骨、木基结构板材做面板的框架墙承重，支承规格材组合梁或层板胶合梁做主梁或屋脊梁，规格材做搁栅、椽条与木基结构板材构成的楼盖和屋盖，并加必要的剪力墙和支撑系统。1

方木和原木结构定义：方木和原木结构是指包括齿连接的方木、板材或原木屋架，屋面木骨架及上弦横向支撑组成的木屋盖，支承在砖墙、砖柱或木柱上。2

2.2 轻型木结构与方木和原木结构整体稳定性比较

2.2.1 轻型木结构的整体稳定性

1中华人民共和国国家标准（GB50206-2002）—《木结构工程施工质量验收规范》第6页

2中华人民共和国国家标准（GB50206-2002）—《木结构工程施工质量验收规范》第18页

轻型木结构基础以上受力结构基本都是木材，墙体用每600MM一根的规格材钉合成墙龙骨作为竖向承重结构，外墙面用木基结构板与墙龙骨钉合而成，内墙面为双面纸面石膏板，这样构造使墙体的整体性和稳定性大大加强了，而且中空部分填充保温棉又能满足墙体的保温功能。轻型木结构的屋盖的结构同样是用规格材，屋架搁栅也是间距600MM，屋面板也是用木基结构板材与屋架钉合而成，屋架直接搭在墙体上并与墙体钉合在一起，这样屋面荷载分散的传递给墙体，再通过墙体均匀的传递到基础。这种结构的优点是荷载分布均匀，房屋就象一个大木厢，整体性非常好，即便是某些受力构件失效也不会导致整个房屋马上倒塌，当发生地震灾害时能够使室内人员安全逃离赢得补救时间。轻型木结构使用的木构件细小、尺寸规范、间隔紧密，能抵抗很强的地震力。加拿大全国木产品研究机构Forintek研究了过去40余年世界上主要地震中将近50万栋木结构的表现，并于最近公布了可靠的数据。研究表明无论其新旧如何，北美式木框架建筑在地震中表现良好。在调查的7次地震中，总共只有34人因为框架建筑损坏而丧生。相比之下，1999年的土耳其地震摧毁了在建筑中广泛使用砖石和混凝土的区域，造成了40,000丧生。

2.2.2 方木和原木结构的整体稳定性

方木和原木结构其实是混合结构，木结构构件只是屋盖部分和支承屋架的木柱，主要的围护结构是砖石砌体，最终屋面荷载由木柱或砖柱将整个屋面荷载传至基础。柱下端与基础的连接主要是限制水平位移，一般柱基座为石材或混凝土预制，中央有柱窝（相当于榫孔），木柱下端有突出的榫头，立柱时榫头正好卧在柱窝内。木柱与梁（屋架或柁）的连接也比较简单，

有榫接，铁件连接，螺栓连接等也是主要限制水平位移，有时梁直接放在放有防腐垫木的砖柱或墙垛上。屋架根据建筑的开间进身跨度不同，通过计算采用不同的规格的方木和原木作为主要结构材料和连接方式。这种结构形式荷载较集中，一旦某一结构构件失效都能导致整个建筑物的安全问题。它的围护结构与柱和屋盖是分离的，整体性较差，在1976年唐山大地震中农村中的很多这种木结构房屋的围护墙先倒塌然后木屋架才倒塌，我们村有许多房屋墙体都倒了、屋架却还立在那里，这说明这种结构形式有一定的抗震性能但整体性较差。

2.3 轻型木结构与方木和原木结构屋盖构造比较

2.3.1 轻型木结构的屋盖构造

轻型木结构屋盖是由屋面板和屋架构成，屋架是用规格木材的木杆件构成，屋架间距600MM，屋面板直接钉在屋架的上弦上，屋面荷载通过屋面板直接传给屋架。由于屋架密集，荷载可以比较分散地传给墙体。

轻型木结构屋架连杆连接方式一般均采用单面齿板连接（齿板分为单面齿板和双面齿板，一般根据实际需要尺寸用铁板在冲床上加工制成，主要用于纵横木之间的连接，使用时通常用锤将其嵌入木材）。在轻型木结构的桁架制作中齿板连接工艺已经相当规范。先将规格木材按设计图尺寸、角度、数量下料并编号放置到屋架加工平台旁，待同一规格尺寸的桁架的杆件全部裁完开始连接。先将一品屋架的连杆全部按设计图摆布在操作台上、确认每个杆件的尺寸角度正确无误，后用卡件将屋架向内收紧、保证屋架外轮廓尺寸准确和杆件拼接缝满足规范要求，之后根据受力不同和桁架杆件的规格不同而设计的不同尺寸规格的齿板用锤钉入木连杆连接点，