木结构材质等级和框架式木结构的特点主要有哪些?

框架式木结构体系，是由构件断面较小的规格材均匀密布连接组成的一种结构形式，它通过主要结构构件和次要结构构件共同作用，来承受各种荷载，将荷载传递到基础上形成一体。这种木结构体系是流行于北美的住宅建筑方法，俗称“2×4”结构。该结构的主要特点是，使用标准规格的木材制作房屋框架，在楼面、墙体、屋面均铺设标准规格的结构胶合板或定向刨花板。这种结构也可以用于大型的工业和民用建筑。2框架式木结构住宅的建造过程框架式木结构住宅建造工期非常短。一般来说，从开工到完工大约需要12周的时间。当然，不包括施工过程中因恶劣天气、施工检查、材料短缺等因素造成的延误。建造过程主要分为3个阶段：地基施工、主体框架和内外装修。2.1地基施工在木结构房屋建造之前，要选地址。选地址时必须注意，不要影响到可能存在的地下设施。在工地清理干净后，应参照地皮拐角的准确位置，标明房屋的周边范围。房屋的各个角落都用小木桩表示，木桩顶部钉上钉子，标明地基墙的外围线。用木桩标出的开挖区域通常比房屋角落宽。开挖的深度以及相应的地基高度通常取决于街道、下水道和供水设备的高度、地质情况、以及房屋周边竣工地面的标高，同时必须考虑相邻房屋的高度。开挖工作结束后，确定基脚和地基墙的位置和标高。在浇注混凝土时，可以使用已拌和混凝土，也可以现场搅拌混凝土。浇注时，不要使混凝土堆积在一起，应不时整平，并用振捣器捣实混凝土。混凝土的养护是一个非常重要的过程。混凝土凝固的效果与周围的温度有很密切的关系。不同的季节采用不同的养护方法。其地基施工过程与普通混凝土别墅地基施工类似，在细节方面唯一不同的是木结构住宅的地基要预埋地脚螺栓，并且内地基墙上要留检修道、外地基墙要留通风孔。2.2主体框架在地基成型后，直接在地基上放基木板。有时在地基和基木板之间放置实心泡沫或橡胶垫层。墙体框架支撑在基木板上，由墙骨、墙顶板、底板和过梁组成。对于外墙，还有刚性或半刚性的保温层。墙体的施工是利用每层楼层平面作为上层墙板的施工平台，先外墙后内墙。将底梁板、顶梁板与按间距排列的墙骨柱逐个钉连接，在门窗孔洞处使用双墙骨柱，其中一根托柱与门窗过梁同时安装就位，外墙板在木框架检查对角线和平整度后，再铺设上去，然后用汽钉枪将u型钉钉住防潮纸。正立墙体后，用钉将墙板的底梁板固定在楼板框架构件上，并设置临时支撑，如此重复将楼层上的外墙板全部立起，然后制作内墙木框架，正立内墙板。待该层内外墙板全部立起后校正，再钉上顶梁板连接成整体。上层与下层顶梁板的接缝应至少错开一个墙骨柱的间距，接缝位置应在墙骨柱上。搁栅是楼板系统中的主要构件。搁栅有规格材、工字梁和胶合木。搁栅与钉于其上的底板共同组成了楼板系统。楼面施工按先梁后板，先主梁后搁栅的顺序进行。屋架制作可以在工厂预制，也可在现场制作。根据屋架制作图拼装成形，在各杆件节点处钉连接片，经过压辊机碾压成屋架片。预制的屋架片通过人工捆绑绳索起吊就位或架设滑道提升就位。屋架在承重墙上安装定位后，每榀之间可设置水平连接木方等永久支撑，保持屋架侧向稳定，形成空间结构体系，然后交错铺设屋面板。2.3内外装修房屋的外部装修主要有外墙的装修和屋顶装修两大块。外墙装饰面通常采用护墙挂板和粉饰灰泥、饰石砖等。在对天花板、墙壁和楼板饰面粉刷和油漆前，应立即对内门、框架和饰线以及楼梯栏杆柱和扶手进行木工装修工作。内墙体和天花板一般都使用石膏板装修，也有的使用带有花纹的装饰板材。纸面石膏板厚度通常是以单层的形式直接铺设于框架构件上，使用螺钉沿支撑钉入。有时为了控制噪声和增加耐火等级，可以使用2层石膏板。楼板底板上一般要铺设木质地板。使用瓷砖地面的一般是卫生间、浴室和厨房，为了不使底板因吸水而膨胀，可采用干贴法。3框架式木结构住宅的防火、防潮、防腐和防蚁处理3.1防火处理建筑物的防火能力并不取决于单项建筑材料的性能，而是取决于整个建筑系统的耐火等级。木结构住宅主体框架采用密封防火设计，并封闭在石膏板后面。石膏板遇火灾时产生的结晶水可以有效地阻燃，而木结构的密封设计也防止了火焰的蔓延。耐火实验证明，在室内发生火灾的2小时内，木结构住宅的主框架保持稳固完整，居住者有充分的时间离开火场并采取灭火措施。为了减少火灾的发生，应按安全规范设计电气，按规程使用和操作电器设备。另外，在有炉灶和取暖设备的区域应使用防火材料装修；还要安装报警装置，设计合适的消防通道和消防出口，设置防火隔断，安装灭火设施。3.2防潮处理木结构住宅的防潮防腐主要通过对木材的防腐处理和配套使用防潮建材来实现。例如，在地基周围和里面设置通气孔，这样便于混凝土地基内部形成空气流通，避免返潮，并且通气孔加防护网，防止虫鼠进入；在与混凝土基础接触的部位加一定厚度的垫层，使用经防腐处理的木材；在外墙体铺设单向透气的防潮膜，既可防止外界潮气对墙内保温材料的侵袭，又能避免室内潮气在墙体内形成冷凝现象；在屋面瓦的下面也铺设防潮建筑纸。合理的结构设计使木结构住宅具有良好的防潮防腐能力，即使是建筑在海边的住宅，其坚固耐久性也是经得起考验的。其实，加拿大的温哥华是全世界最潮湿的城市之一，其位于海边，年均降雨量超过中国的任何大城市，但木结构住宅在那里并没有受到威胁。加拿大木结构住宅的标准使用寿命为70年。实际上，在温哥华地区逾百年的木宅比比皆是。3.3防腐处理木材的腐朽大多数是由侵蚀木材的真菌危害木材造成的。要避免木材的腐朽就要破坏木材中真菌的生存环境，进而避免和消灭真菌。真菌在木材中生存需要3个条件，一是空气，真菌生长发育的最低空气量仅为木材体积的5％，木材中的空气足以适应真菌生长；二是温度，一般适宜真菌生长的温度为20～40℃；三是水分，多数真菌适宜在木材含水率为35％～60％时生长。从以上因素来看，对于木结构住宅来说，前2个条件改变的难度大，一般是改变后一个来控制或消灭真菌。木结构所用木材在使用之前，要进行干燥处理，使木材含水率降至20％以下，可以达到抵抗真菌的条件。在木结构建造中，屋面要做好排水，在玻纤瓦下面应铺设防水层。外墙体铺设单向透气的防潮膜，一层楼板底板下面要加设防水纸。在地基上的木构件要做好化学防腐处理。通过以上控制湿度和化学处理的办法可抵抗木材的腐朽。现在也有人采用生物防腐的办法。3.4防蚁处理木结构易受到白蚁等昆虫的侵蚀，所以建造木结构住宅建筑时需要采取一定的防蚁措施。比如建前先对场地进行清理，挖出场地内的腐木和树根。在建筑物周围修筑一圈拌有化学药物的隔离带，使白蚁无法通过，这种方法防蚁可达50年之久。但是，近年来人们越来越关注环保，尽量少用或不用化学药品，因此目前也用经夯实的、密闭性能较好的、特殊的砂石来修筑隔离带。木构件在置于地基上之前，先放一些橡胶垫层，形成一定距离，并且铺设网眼非常细小的金属网，使白蚁无法抵达。另外，木构件要做化学防腐处理，使其具有防蚁性能。还要采取监控和补救措施，一旦发现木结构有虫害，马上分撒对其具有吸引作用的药物，让白蚁将药物搬进洞穴，彻底消灭。或者用隔离罩封闭建筑物来进行高温熏蒸。4框架式木结构住宅的发展优势4.1设计灵活由于建筑材料自身的特点，使木结构住宅的外观造型和室内布局设计十分灵活，可以充分发挥设计师的想象力和人居者的个性。在加拿大，即使在大规模的住宅区也很难找到两幢设计相同的住宅，更没有“兵营式”的同房型小区，而这正是目前中国的房地产业所缺乏的。中国的低层住宅在设计水平和品位上尚待提高，一个重要的障碍就是使用混凝土材料难以完成复杂灵活的建筑造型。而木结构住宅在这方面拥有极大的优势．不仅房屋设计可以随心所欲，施工过程中还能随时调整和更改房间的布局、门窗的位置等，甚至在使用过程中，也可以轻易地扩建和改造。这些都是混凝土住宅所难以企及的。4.2原材料资源可再生利用木材是可再生资源，若将森林加以科学的管理，坚持生长量大于采伐量，森林资源就可持续利用，循环使用。竹材也是一种极好的可再生资源，竹材胶合板等各种竹材人造板都可以作为建筑材料，在木结构房屋的建设中具有很好的应用前景。4.3施工期短，维修方便与其他结构住宅相比，木结构住宅施工方面最大的区别就是在墙体建造期间可以同时现场预制屋架，这大大缩短了工期。一般木结构住宅的施工周期只是同类砖混结构的l/2～1/3，具有布局与造型灵活以及维修和翻修方便的特点。木材进行维修或改造时所需要的设备相对简单，人员也较少。4.4节能保温又隔音木结构建筑具有良好的隔热保温性能。研究表明：同样的保温效果，木材需要的厚度是混凝土的l/15，钢材的1/400。使用同样的玻璃纤维或泡沫塑料作为保温材料时，木结构比钢结构的保温性能高15％～70％，使建筑物的能耗大为降低。利用夹层保温和空气屏障的原理，使木结构住宅的保温能力甚佳。木材和石膏板都是热的不良导体，二者结合的框架结构形成相对封闭的室内空间。因此，无论是冬季取暖，还是夏季制冷，木结构住宅的能源消耗仅为砖混住宅的1/5，大大节省了能源费用。由于墙体内装有保温隔音材料――玻璃纤维岩棉，更有效地提高了木结构住宅的保温和隔音能力。同样厚度的玻璃纤维岩棉，其保温效果是混凝土的8～12倍，其降噪吸声效果是混凝土的4倍。实际检测结果表明，50mm厚的玻璃纤维岩棉可以降低噪音50分贝。中空玻璃窗的选用也提高了保温隔音效果，创造了静谧温馨的居住空间。4.5防震抗风木结构房屋的抗震能力是众所周知的，它对于瞬问冲击和周期性破坏具有良好的抵抗能力。框架式木结构住宅的墙体和楼面、屋面六位一体，均匀受力，抵御地震。