1、 网络 高等 教育 本 科 生 毕 业 论 文（设 计） 题 目 ： 浅谈现代木结构建筑及其在 中 国的发展状况 学习中心： 美国 学习中心 层 次： 专科起点本科 专 业： 土木工程 年 级： 2014年 春 季 学 号： 学 生： messi 指导教师： 完成日期： 浅谈现代木结构建筑及其在中国的发展状况 I 内容摘要 由于现代木结构建筑具有节能环保、舒适健康、美观自然等许多优点，一直为人们所喜爱。 木结构建筑有着施工简单 、设计灵活 多变、保温隔热性能良、防潮防虫性优、抗震性强 等诸多优点。木材是 全世界公认的环保建材 。 本文通过对木结构建筑在国内外发展现状的分析对比，指出制约当前中国
2、木结构建筑发展的问题所在，分析了市场需求和发展木结构建筑的必要性，提出了通过转变思想观念、大力发展人工林、加快行业技术进步、加大政策扶持力度等发展木结构建筑的对策措施，预测了我国木结构建筑必将迎来美好的发展前景。 关键词 ： 木结构建筑 ； 各类 木材 ； 国 内外 木结构建筑发展 和历史 ：对策措施发展前景。 浅谈现代木结构建筑及其在中国的发展状况 II 目 录 内容摘要 . I 引 言 . 1 1 现代木结构建筑的种类和用材 . 2 1.1 现代木结构建筑的种类 . 2 1.1.1 普通木结构 . 2 1.1.2 胶合木结构 . 3 1.1.3 轻型木结构 . 5 1.2 现代木结构建筑的
3、用材 . 9 1.2.1 原木、锯材（方木、板材、规格材） . 10 1.2.2 胶合材 . 19 2 木结构建筑的特点 . 24 2.1 抗震耐久、防虫防潮 . 错误 !未定义书签。 2.2 设计灵活，使用率高 . 错误 !未定义书签。 2.3 环保节能，保温隔音 . 错误 !未定义书签。 2.4 冬暖夏凉，采光性好、外观美雅，自然亲和 . 错误 !未定义书签。 2.5 施工周期短 . 错误 !未定义书签。 3 现代木结构建筑在中国的发展状况及原因分析 . 27 3.1 现代木结构建筑在中国的发展状况 . 27 3.1.1 中国发展现代木结构建筑现状 . 错误 !未定义书签。 3.1.2 木
4、结构建筑类型本土化、多样化、现代化 . 错误 !未定义书签。 3.1.3 接受人群层次、范围不断扩大 . 错误 !未定义书签。 3.2 影响现代木结构建筑在中国发展的因素 . 错误 !未定义书签。 3.2.1 房地产市场因素 . 错误 !未定义书签。 3.2.2 原材料资源因素 . 错误 !未定义书签。 3.2.3 技术因素 . 错误 !未定义书签。 3.2.4 木结构建筑环境学特性 . 错误 !未定义书签。 3.2.5 建筑及运行成本 . 错误 !未定义书签。 3.2.6 社会文化因素 . 错误 !未定义书签。 浅谈现代木结构建筑及其在中国的发展状况 III 4 中国现代木结构建筑发展展望
5、. 31 4.1 木结构建筑的应用领域 . 错误 !未定义书签。 4.2 设计人才尚属行业短板 . 错误 !未定义书签。 5 结语 . 33 参考文献 . 34 浅谈现代木结构建筑及其在中国的发展状况 1 引 言 木结构建筑在我国的发展历史悠久，浙江余姚河姆渡新石器时代遗址发现的干阑式 木桩木板木柱梁结构是我国最早采用榫卯技术建筑的木结构房屋。我国木结构建筑发展到唐代趋于成熟，进入宋元明清时期更系统的确定了官式木构建筑做法。木结构其灵活的建造风格、合理的布局、适宜的建筑体 量以及精巧的装修在世界享有盛誉 建国初期，建设速度较快，木材由于具有易于就地取材和加工便捷的特点，在房屋建筑中占有相当比重
6、。到 20 世界 80 年代，我国由于林业资源短缺的缘故，而当时又因无法从国际市场购进木材，以致木结构在中国的应用一度中断。 近年来，随着国外木结构住宅进入中国市场，以及国内木结构建筑相关规范的出台，我国木结构建筑的研究和应用开始复苏。但我国目前发展的木结构建筑大多采用国外成熟木结构建筑，是具有北美风格的建筑体系。 浅谈现代木结构建筑及其在中国的发展状况 2 1 现代 木结构建筑的 种类 和用材 木材是 人类 早期认识并 使用较早的建筑材料之一。 木结构建筑是指单纯由木材或主要由木材承受荷载的建筑。 现代木结构建筑与古代木结构建筑有着本质的不同。现代木结构建筑是指以各种木质人造板材或者 经过处
7、理的原木、锯木为建筑的结构材料，以木质或其他建材为填充材，并以木构件或钢构 件为连接材料建造的房屋。这些经过加工、处理的再生木质人造板材直接代替天然原木使用，其结构性能以及防腐、防火性能却远高 于天然原木。 木结构建筑在中国建筑中占有很重要的地位，木结构是中国古代建筑的精华，没有木结构就没有中国古代建筑的辉煌。我们现在看到的 多年前的宫殿、庙宇、楼亭，还有我们现在看到的塔等等，都是采用木材制作梁、架、柱等构件，并用榫卯结合建成的。其灵活的风格、合理的布局、适宜的建筑体量以及精巧的装修在世界享有盛誉，成为 5 个最古老的建筑体系之一。很多国家都从中国借鉴木结构的工艺，可以说中国的木结构建筑曾经引
8、领风骚长达数百年之久。 1.1 现代木结构建筑的种类 根据标准建筑规范，按照木构件的大小轻重，木结构建筑可以分为 3 种类型 :轻型木框架建筑，普通木框架建筑，重型木结构建筑。 重型木结构建筑包括胶合木结构、原木结构等。现代木结构主要采用普通木结构、 胶合木结构和轻型木结构。 1.1.1 普通木结构 普通木结构指承重构件采用方木或原木制作的单层或多层木结构。为了保证木结构的 正常工作和延长结构的使用 寿命和 收到良好的技术经济效果，普通木结构设计应符合下列规定： 1、 应该 通风和防潮， 避免 木材腐朽和虫蛀。 2、 木屋盖 采用外排水 为佳， 若必须采用内排水时， 不 宜 采用木制天沟 。
9、3、 尽量 地减少构件截面的 用料 ，以符合 机器 化生产 的要求 。 4、 木结构特别是钢木桁架 应在 运输和安装过程中的 保证 强度、刚度和稳定性， 如确实有 必要 时在应在 图 纸 中提出。 5、木材宜用于结构的受压或受弯 构件，对于在干燥过程中易翘裂的树种木材（如 落叶松、云南松等），当用作桁架时，宜采用钢下弦；若采用木下弦，对于浅谈现代木结构建筑及其在中国的发展状况 3 原木，其跨度不 应 大于 15m， 对于方木不 宜 大于 12m， 且应采取有效防止 开裂 危害的措施。 6、 在 震 区 建筑 木结构，在构造上 构件之间、结构与支承物之间的连接 必须 加强 ， 尤其 是刚度差别较
10、大的两部分或两个构件（如桁架与柱、檩条与桁架、木柱与基础等）之间的 连接必须安全 稳定 。 7、 在 有 可能造成风灾的台风地区和山区风口 地方 ，木结构的设计，应采取有效措施， 以加强建筑物的抗 大 风能力。尽量减小天窗的高度和跨度；采用短出檐或 封闭出檐；瓦面（特别在檐口处）宜加压砖或座灰；山墙采用硬山；檩条与桁架（或山墙）、桁架与墙（或柱）、 门窗框与墙体等的连接均应采取稳定 锚固措施。 8、杆系结构中的木构件， 当有不对称削弱时，其净截面面积不应小于构件毛截面面积的 60%： 当有对称削弱时，其净截面面积应 大 于构件毛截面面积的 50%。 在受弯构件的受拉边，不 应 打孔 或者 开设
11、缺口。 9、 桁 架的圆钢下 弦、三角形桁架跨中竖向刚拉杆、受振动荷载影响的刚拉杆以及直径等于或大约 20mm的刚拉杆和拉力螺栓，都必须采用双螺帽。 10、 在房屋或构筑物建成后，应对木结构进行 检查和维护。对于用湿材或新利用树种木材制作的木结构，必须加强使用前和使用后的第二年检查和维护工作。 1.1.2 胶合木结构 胶合木结构是指 采 用胶粘 方式 将木料或木料与胶合板拼接成尺寸与形状符合要求而又具有整体木材效能的构件和结构。 （一）、 胶合木结构具有以下技术上和经济上的优点 胶合木结构随着建筑设计、生产工艺及施工手段等技术水平的不断发展和提高，其适用范围也越来越大，采用胶合木结构的建筑工程
12、也越来越受人们的喜爱。 1能利用较短较薄的木材，组成几十米或上百米的大跨度构件，制做成各种不同的外形，构件截面也 可制做成矩形、工字形、箱形等较合理的形状。解决了受天然原木尺寸的限制，可以灵活地设计建筑平面和外形，从而扩大了木结构的应用范围。 2可以剔除木材中木节、裂缝等缺陷，以提高材料强度。也能根据构件受力情况，进行合理级配，量材使用，将不同等级的木材用于构件不同的应力部位，以达到提高木材的使用率和劣材优用的目的。 浅谈现代木结构建筑及其在中国的发展状况 4 3由于制作胶合木构件所用的木板易于干燥，当干燥后的木板含水率小 于 15%时，制成的胶合木构件一般无干裂、扭曲等缺陷。 4可以减少原木
13、、方木结构构件在连接处的削弱，且连接点少，所用连接铁件较少，整体 刚度好。 5经防火设计和防火处理的大截面胶合木构件，具有可靠的耐火性。 6隔音性能好，能大量减少使用期和施工期对周围环境产生的噪音影响。 7保温性能好，能防止构件的冷桥和热桥。 8具有的天然木质纹理效果，在建筑中体现的美学效果经久不衰。 9可以工业化生产，提高生产效率，尺寸能满足较高的精度，可减少现场工作量，便于保证构件的产品质量。 10构件自重轻，有利于运输、装卸和现场安装，并能减少整个建筑物基础部分的费用。 11构件在制作过程中耗能低，节约能源。 胶合木是利用天然材料，不污染环境，能使用在 自然环境中，并能十分协调地融合在建
14、筑环境中，可以不用其他材料再装饰而减少装饰费用。胶合木构件也能抵抗环境的腐蚀，特别适用于游泳场馆，不怕水蒸气中氯对构件的腐蚀。 （二）胶合木结构的结构形式 1直线梁、单坡和双坡变截面梁：适用于跨度 30m 以下的简支梁或多跨连续梁。 2斜坡弓形梁：适用于 20m 以下的跨度，顶部坡度应小于 10 ，并且，底部弯曲应尽可能浅。 3钢木桁架：适用于 75m 以下的跨度，受拉杆为高强度钢拉杆，受压杆为胶合木构件。 4两铰和三铰拱：通常适用于 60m 以下的跨度，在欧洲已建成超过 100m 的实例。水平力由拉杆或承台承担，而由风荷载产生的吸力是设计时应考虑的主要问题。 5 弧形加腋门架：适用于 50m
15、 以下的跨度。为了避免屋脊过大的挠度，顶部斜面坡度应大于 14 。当斜面坡度较小时，应在拱腰处加设一个调整腋，以减少胶合木结构较高的造价。 6 指接门架：适用于 24m 以下的跨度，顶部斜面坡度应大于 14 。在门架转角接口处，采用特殊的指接技术。 浅谈现代木结构建筑及其在中国的发展状况 5 除以上的结构形式外，还采用了折板、薄壳及空间木桁架结构等。 随着工业生产水平的提高和设计计算技术的发展，更为新颖复杂的胶合木结构正出现在各种 不同类型的现代建筑中。 符合上述条件制作的胶合木构件，可视为整体木构件进行计算。但由于胶合木构件可 制 作成任意的截面形式和高度。因此 ,在计算中，尚应考虑上述因素
16、的影响 ,以保证胶合木结构的必要刚度和侧向稳定性。 1.1.3 轻型木结构 轻型木结构建筑主要是由木构架墙、木楼盖和木屋盖系统构成的结构体系，该结构体系是由各种木产品建造而成的，承担并传递作用于结构上的各类荷载。这些木产品主要包括那些用来建造结构框架的规格材（实心木）或工程木产品（再造木），以及用于覆盖在框架上作为覆面板之用的板材，如针叶木胶合板和定向 木片板等。 当采用轻型木结构时，应满足当地自然环境和使用环境对建筑物的要求，并应采取可靠措施，防止木构件腐蚀或被虫蛀。确保结构达到预期的设计使用年限。 轻型木结构的平面布置宜规则，质量和刚度变化宜均匀。所有构件之间应有可靠的连接和必要的锚固、支
17、撑，保证结构的承载力、刚度和良好的整体性。 GB 50206-2002 木结构工程施工质量验收规范 2.0.7 轻型木结构 wood-framle construction 将 木基结构板材 与间距不大于 600mm 侧立的规格材 楼盖和屋盖，并组成框架式结构，用于 1 3 层房屋 。 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。 只 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。 轻型木结构建筑有平台式和连续墙骨柱式两种基本结构形式。平台式轻型木结构由于结 构简单和容易建造而被广泛使用，其主要优点是楼盖和墙体分开建造 轻型木结构
18、体系， 是 在框架外根据受力需要 ， 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 ，包上结构面板， 使之 建筑物的墙体，楼盖和屋盖等基本构件。整个结构 结构 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 得以形成 。 具体地说，是指用规格材及 木基结构板材或石膏板制作的木构架墙体、楼板和屋盖系统构成的单层 或者 多层建筑结构。轻型木结 构建筑 一层楼板为木楼板或混凝土楼板，以浅谈现代木结构建筑及其在中国的发展状况 6 一层楼板为平台建造一层墙体 的基础通常为
19、混凝土基础， 并 以此类推。轻型木结构建筑在屋盖和墙体空间填充保温材料以达到良好的保温效果。屋面和墙面铺设防水材料以满足 防潮 、 防水 的 要求。轻型木结构建筑 外墙外侧面可选用涂料、挂板、贴砖等多种外饰面材料 ， 室内墙板采用石膏板以满足防火要求 。 ，因此已经建造好的楼盖可以作为上部墙体施工的工作平台。通常墙体中的木构架可以在工作平台上拼装，然后人工抬起就位。轻型木结构建筑中的结构构件也可以在工厂加工，如组成屋盖框架的桁架及墙体。通过工厂将木材料切割 组装，然后整体运往工地现场安装，这样既可以节约时间，又有助于提高建造质量。 当 使 用轻型木结构时，应满足 本 地自然环境和使用环境对建筑
20、物的 基本 要求，应采取可靠措施，防止木构件 腐烂 或被虫蛀，确保结构达 到预期的设计使用年限。噪声控制是多层轻型木结构必须考虑的一大 要点 ，而现有技术能大 幅度 减少声音在 墙体和 楼板之间的传播。轻型木结构的平面布置宜规则， 刚度和 质量变化宜均匀。所有构 件之间应有可靠的连接和必要的锚固、支撑，保证结构的承载力、刚度 及 良好的整体性。 从古至今 ，轻型木结构分成两种，即平台框架式 和 全高框架 式两种全高框架 式轻型木结构主要用在 20 世纪的早期，墙体框架构件在两层楼高范围内沿竖向连续。 按照标准的建筑方法，采用相同的隔热措施，木框架住房的隔热效果比砖墙住房高三倍。所以，木框架住房
21、的取暖费用较低，具有冬暖夏凉的优点。轻型木结构建筑的这种性能能鼓励人们充分利用住房内的空间，因为整个住房内的温度是均匀的。 轻型木结构 功能多样性 轻型框架是一种既有功能性又有多样性的建筑方法。轻型框架结构可以理解为屋顶、楼板和墙壁平面，其具有以下功能： 结构 : 墙壁可以被设计成 承重墙 ，以便将 垂直荷载 转移至地基。也可以将墙壁设计成 剪力 墙以抵抗来自风及 地震荷载 的侧向力，此两种力与墙壁方向既垂直又平行。屋顶和楼板的设计可以承受建筑设计荷载，而且可以设计用作横 隔墙 ，从而抵抗变形。 强度 : 轻型框架良好的结构性能归功于两个主要因素：荷载分配及合成行为。荷载分配指的是当配件压力过大时尚有可选的荷载转移通道可供使用。合成
