3。材,料3,1 木 材3 1、1 本次修訂時。承重結(jié)構(gòu)用木材首次增加了,結(jié)構(gòu)復(fù)合材、等現(xiàn)代工業(yè)化生產(chǎn)的木結(jié)構(gòu)用材、3。1 2,我國對方木原木承重結(jié)構(gòu)所用木材的分級.歷來按其材質(zhì)分為三級,這次修訂未對該材質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修改。本次修訂增加了在工廠大批量,工業(yè)化生產(chǎn)的目測分級方木的材質(zhì)等級,工廠目測分級是指木材在工業(yè)化加工流程中,通過具有相應(yīng)資質(zhì)的目測分級專業(yè)技術(shù)人員對木材進(jìn)行分等分級、為了便于使用材質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),現(xiàn)就板 方材的材質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中、如何考慮木材缺陷的限值問題作如下簡介.1,木節(jié)。由圖1可見.外觀相同的木節(jié)對板材和方材的削弱是不同的、同一大小的木節(jié).在板材中為貫通節(jié).在方木中則為錐形節(jié).顯然 木節(jié)對方木的削弱要比板材小。方木所保留的未割斷的木紋也比板材多,因此、若將板,方材的材質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)分開.則方木木節(jié)的限值、便可在不降低構(gòu)件設(shè)計(jì)承載力的前提下予以適當(dāng)放寬,為了確定具體放寬尺度。編制組曾以云南松,杉木 冷杉和馬尾松為試件、進(jìn)行了158根構(gòu)件試驗(yàn).并根據(jù)其結(jié)果制定了材質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中方木木節(jié)限值的規(guī)定,2,斜紋,我國材質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中斜紋的限值 早期一直沿用蘇聯(lián)的規(guī)定,過去修訂規(guī)范時曾對其使用效果進(jìn)行了調(diào)查,結(jié)果表明,1。有不少樹種木材 其內(nèi)外紋理的斜度不一致.往往當(dāng)表層紋理接近限值時,其內(nèi)層紋理的斜度已略嫌大。2,如木材紋理較斜。木構(gòu)件含水率偏高 在干燥過程中就會產(chǎn)生扭翹變形和斜裂縫.而對構(gòu)件受力不利,因此,有必要適當(dāng)加嚴(yán)木材表面斜紋的限值、為了評估標(biāo)準(zhǔn)中斜紋限值加嚴(yán)后對成批木材合格率的影響。本標(biāo)準(zhǔn)1973年版編制組曾對斜紋材較多的落葉松和云南松進(jìn)行抽樣調(diào)查,其結(jié)果表明,按現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的斜紋限值選材并不顯著影響合格率.表1。3、髓心,現(xiàn)行材質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)對方木有髓心應(yīng)避開受剪面的規(guī)定.這是根據(jù)以前北京市建筑設(shè)計(jì)院和原西南建筑科學(xué)研究所對木材裂縫所作的調(diào)查,以及該所對近百根木材所作的觀測的結(jié)果制定的 因?yàn)樵谟兴栊牡姆侥旧献畲罅芽p、以下簡稱主裂縫、一般生在較寬的面上,并位于離髓心最近的位置,逐漸向著髓心發(fā)展。見表2。一般從髓心所在位置、即可判定最大裂縫將發(fā)生在哪個面的哪個部位、若避開髓心即意味著在剪面上避開了危險的主裂縫.因此,這也是防止裂縫危害的一項(xiàng)很有效的措施,另外,在板材截面上。若有髓心 不僅將顯著降低木板的承載能力、而且可能產(chǎn)生危險的裂縫和過大的截面變形,對構(gòu)件及其連接的受力均很不利.因此 在板材的材質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中。作了不允許有髓心規(guī)定 多年來的實(shí)踐證明.這對板材的選料不會造成很大的損耗 4.裂縫,裂縫是影響結(jié)構(gòu)安全的一個重要因素.材質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中應(yīng)當(dāng)規(guī)定其限值,試驗(yàn)結(jié)果表明,裂縫對木結(jié)構(gòu)承載能力的影響程度、隨著裂縫所在部位的不同以及木材紋理方向的變化,相差懸殊。一般說來,在連接的受剪面上、裂縫將直接降低其承載能力 而位于受剪面附近的裂縫,是否對連接的受力有影響,以及影響的大小、則在很大程度上取決于木材紋理是否正常.至于裂縫對受拉,受彎以及受壓構(gòu)件的影響、在木紋順直的情況下,是不明顯的,但若木紋的斜度很大、則其影響將顯得十分突出、幾乎隨著斜紋的斜度增大,而使構(gòu)件的承載力呈直線下降、這以受拉構(gòu)件最為嚴(yán)重,受彎構(gòu)件次之 受壓構(gòu)件較輕.綜上所述 本標(biāo)準(zhǔn)以加嚴(yán)對木材斜紋的限制為前提。作出了對裂縫的規(guī)定。一是不容許連接的受剪面上有裂縫,二是對連接受剪面附近的裂縫深度加以限制,至于.受剪面附近。的含義 一般可理解為。在受剪面上下各30mm的范圍內(nèi)。3,1、3。本條為強(qiáng)制性條文 方木原木材料按強(qiáng)度分為8個等級、按材質(zhì)分為3個級別,因此。采用方木原木構(gòu)件時。確定了采用樹種也就明確了材料強(qiáng)度等級,但是 相同強(qiáng)度等級的方木原木構(gòu)件更重要的是、應(yīng)根據(jù)構(gòu)件主要用途來確定選用的材質(zhì)等級 以保證結(jié)構(gòu)安全,3.1。4。近幾年來、我國每年從國外進(jìn)口相當(dāng)數(shù)量的木材 其中部分用于工程建設(shè)??紤]到今后一段時期,建筑工程采用的木材大量還是依靠進(jìn)口木材,故在本條中增加了進(jìn)口木材樹種.考慮到這方面的用途.對材料的質(zhì)量與耐久性的要求較高,而目前木材的進(jìn)口渠道多 質(zhì)量相差懸殊、若不加強(qiáng)技術(shù)管理,容易使工程遭受不應(yīng)有的經(jīng)濟(jì)損失、甚至發(fā)生質(zhì)量,安全事故,因此,有必要對進(jìn)口木材的選材及設(shè)計(jì)指標(biāo)的確定。作出統(tǒng)一的規(guī)定.以確保工程的安全。質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)效益、3,1 5。一段時期來 工程建設(shè)所需的進(jìn)口木材。在其訂貨、商檢,保存和使用等方面 均因缺乏專門的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 無法正常管理、而存在不少問題 例如 有的進(jìn)口木材.由于訂貨時隨意選擇木材的樹種與等級。致使應(yīng)用時增加了處理工作量與損耗,有的進(jìn)口木材 不附質(zhì)量證書或商檢報告,使接收工作增加很多麻煩.有的進(jìn)口木材、由于管理混亂 木材的名稱與產(chǎn)地不詳 給使用造成困難,此外、有些單位對不熟悉的樹種木材,不經(jīng)試驗(yàn)便盲目使用 造成了一些不應(yīng)有的工程事故,鑒于以上情況.提出了這些基本規(guī)定、要求工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、施工與管理人員執(zhí)行 3.1。6,3 1,8,輕型木結(jié)構(gòu)用規(guī)格材主要根據(jù)用途分類,分類越細(xì)越經(jīng)濟(jì) 但過細(xì)又給生產(chǎn)和施工帶來不便,我國規(guī)格材材質(zhì)等級定為三類七個等級、規(guī)定了每等的材質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) 規(guī)格材材質(zhì)等級分為三類主要是用途各不相同.與我國傳統(tǒng)方法一樣、采用目測法分級時、與之相關(guān)的設(shè)計(jì)值應(yīng)通過對不同樹種 不同等級規(guī)格材的足尺試驗(yàn)確定 本標(biāo)準(zhǔn)給出的規(guī)格材基本截面尺寸是為了使輕型木結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工標(biāo)準(zhǔn)化,但是.目前大部分進(jìn)口規(guī)格材的尺寸是按英制生產(chǎn)的,所以本標(biāo)準(zhǔn)允許在采用進(jìn)口規(guī)格材時,其截面尺寸只要與本標(biāo)準(zhǔn)表8.1.1和表8 1,2所列規(guī)格材尺寸相差不大于2mm、在工程中視作等同 為避免對構(gòu)件的安裝和工程維修造成影響。在一棟建筑中不應(yīng)將不同寬度規(guī)格系列的規(guī)格材混用。即不能將按英制生產(chǎn)的規(guī)格材與本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的尺寸系列的規(guī)格材在同一棟建筑中混合使用,考慮到我國木材加工業(yè)的狀況、對于機(jī)械分級規(guī)格材定為8個等級,并規(guī)定了分級的基本強(qiáng)度指標(biāo)、3,1,9。本條對木結(jié)構(gòu)中使用的木基結(jié)構(gòu)板材、結(jié)構(gòu)復(fù)合材和工字形木擱柵等材料作了規(guī)定、1、木基結(jié)構(gòu)板材應(yīng)滿足集中荷載,沖擊荷載以及均布荷載試驗(yàn)要求、同時.考慮到施工過程中,會因天氣.工期耽誤等因素,板材可能受潮 這就要求木基結(jié)構(gòu)板材應(yīng)有相應(yīng)的耐潮濕能力。擱柵的中心間距以及板厚等要求,均應(yīng)清楚地表明在板材上 2,考慮到我國木結(jié)構(gòu)建筑材料的現(xiàn)狀 許多結(jié)構(gòu)復(fù)合材構(gòu)件及工字形木擱柵等產(chǎn)品需要進(jìn)口,因此,對于這些進(jìn)口工程木產(chǎn)品,當(dāng)國內(nèi)尚無國家標(biāo)準(zhǔn)時,可參考有關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn)或其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來執(zhí)行。具體的有下列相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 1,建筑用木基板特性.合格評定和標(biāo)記,EN,13986。Wood。based panels。for.use。in.construction.characteristics,evaluation。of,conformity.and,marking、2 木基板,樓屋蓋 墻體承重板性能規(guī)定和要求 EN,12871.Wood.based。panels,Performance,specifications.and,requirements。for、load、bearing,boards。for,use、in,floors.walls。and.roofs,3,木結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)用單板層積材、要求、EN,14374 Timber、structures.Structural、laminated.veneer.lumber,Requirements 4,木結(jié)構(gòu)。單板層積材,結(jié)構(gòu)屬性,ISO 22390,Timber structures、Laminated.veneer lumber、Structural properties,5 結(jié)構(gòu)復(fù)合材評定標(biāo)準(zhǔn) ASTM、D,5456。Standard.specification.for.evaluation,of、structural、composite lumber、products。6。預(yù)制工字梁結(jié)構(gòu)承載力能力確定和監(jiān)測的標(biāo)準(zhǔn) ASTM,D5055、Standard。specification、for,establishing and monitoring。structural.capacities.of。prefabricated、Wood、i joists3、1 10 關(guān)于層板膠合木用材等級及其材質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)對于普通層板膠合木用材材質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的可靠性,曾經(jīng)委托原哈爾濱建筑工程學(xué)院按隨機(jī)取樣的原則 做了30根受彎構(gòu)件破壞試驗(yàn)、其結(jié)果表明 按現(xiàn)行材質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)選材所制成的膠合構(gòu)件。能夠滿足承重結(jié)構(gòu)可靠度的要求,同時較為符合我國木材的材質(zhì)狀況 可以提高低等級木材在承重結(jié)構(gòu)中的利用率.近幾年,隨著我國膠合木結(jié)構(gòu)的不斷發(fā)展,主要是采用目測分級層板和機(jī)械分級層板來制作膠合木.目測分級層板和機(jī)械分級層板的材質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)已在現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn).膠合木結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范.GB。T、50708和.結(jié)構(gòu)用集成材、GB,T。26899中作出了具體規(guī)定.3。1、11,正交膠合木作為現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑的木材產(chǎn)品,被大量應(yīng)用于木結(jié)構(gòu)工程中,包括居住建筑和商業(yè)建筑、正交膠合木構(gòu)件作為板式構(gòu)件適用于樓面、屋面或墻體,目前 制作正交膠合木的順向?qū)影寰捎冕樔~材 而橫向?qū)影宄捎冕樔~材外也可采用由針葉材樹種制作的結(jié)構(gòu)復(fù)合材,由于在設(shè)計(jì)時不考慮橫向?qū)影宓膹?qiáng)度作用 因此 對于橫向?qū)影宓牟馁|(zhì)要求可適當(dāng)放松 另外,正交膠合木的每層板可采用不同的強(qiáng)度等級進(jìn)行組合,考慮到正交膠合木同一層層板的膠合性能應(yīng)相同,本標(biāo)準(zhǔn)要求同一層層板應(yīng)采用相同的強(qiáng)度等級和相同的樹種木材,當(dāng)設(shè)計(jì)允許時,同一層層板中大于90。的木板強(qiáng)度等級應(yīng)符合該層規(guī)定的強(qiáng)度等級。不符合該層強(qiáng)度等級的木板,其強(qiáng)度設(shè)計(jì)值不應(yīng)低于該層規(guī)定強(qiáng)度的35,3、1,12、本條為強(qiáng)制性條文 木材含水率是指木材中所含水分的質(zhì)量占其烘干質(zhì)量的百分比。規(guī)定木材含水率的理由和依據(jù)如下,1,木結(jié)構(gòu)若采用較干的木材制作 在相當(dāng)程度上減小了因木材干縮造成的松弛變形和裂縫的危害、對保證工程質(zhì)量作用很大.因此,原則上應(yīng)要求木材經(jīng)過干燥、考慮到結(jié)構(gòu)用材的截面尺寸較大.只有氣干法較為切實(shí)可行 故只能要求盡量提前備料、使木材在合理堆放和不受曝曬的條件下逐漸風(fēng)干,根據(jù)調(diào)查,這一工序即使時間很短、也能收到一定的效果.2、原木和方木的含水率沿截面內(nèi)外分布很不均勻,原西南建筑科學(xué)研究所對30余根云南松木材的實(shí)測表明.在料棚氣干的條件下.當(dāng)木材表層20mm深處的含水率降到16、2、19 6,時,其截面平均含水率為24.7,27,3?;诂F(xiàn)場對含水率的檢驗(yàn)只需一個大致的估計(jì),引用了這一關(guān)系作為檢驗(yàn)的依據(jù)、但是。上述試驗(yàn)是以120mm.160mm中等規(guī)格的方木進(jìn)行測定的、若木材截面很大 按上述關(guān)系估計(jì)其平均含水率就會偏低很多,這是因?yàn)榇蠼孛娴哪静膬?nèi)部水分很難蒸發(fā)之故 例如、中國林業(yè)科學(xué)研究院曾經(jīng)測得 當(dāng)大截面原木的表層含水率已降低到12、以下。其內(nèi)部含水率仍高達(dá)40,以上。但這個問題并不影響使用這條補(bǔ)充規(guī)定、因?yàn)閷Υ蠼孛婺静膩碚f,內(nèi)部干燥總歸很慢、關(guān)鍵是只要表層干到一定程度.便能收到控制含水率的效果.3,當(dāng)前結(jié)構(gòu)用材的干燥過程完全采用工業(yè)化手段、對于各種不同木材都能使其滿足規(guī)定的含水率要求,本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的含水率是最基本的要求.條文中。方木、原木受拉構(gòu)件的連接板是指利用方木原木制作的木制夾板 連接件是指在構(gòu)件節(jié)點(diǎn)中起主要作用的木制連接件。例如。在不采用金屬齒板連接的輕型木桁架中,采用定向刨花板,OSB,作為構(gòu)件節(jié)點(diǎn)連接的連接板.3.1。13.本標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)各地歷年來使用濕材總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn) 以及有關(guān)科研成果.作了濕材只能用于原木和方木構(gòu)件的規(guī)定,其接頭的連接板不允許用濕材、因?yàn)檫@兩類構(gòu)件受木材干裂的危害不如板材構(gòu)件嚴(yán)重.濕材是指含水率大于25,的木材.濕材對結(jié)構(gòu)的危害主要是 在結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部位可能引起危險性的裂縫.促使木材腐朽易遭蟲蛀 使節(jié)點(diǎn)松動。結(jié)構(gòu)變形增大等,針對這些問題,本標(biāo)準(zhǔn)采取了下列措施,1 防止裂縫的危害方面,除首先推薦采用鋼木結(jié)構(gòu)外 在選材上加嚴(yán)了斜紋的限值.以減少斜裂縫的危害.要求受剪面避開髓心,以免裂縫與受剪面重合.在制材上,要求盡可能采用,破心下料 的方法 以保證方木的重要受力部位不受干縮裂縫的危害.在構(gòu)造上,對齒連接的受剪面長度和螺栓連接的端距均予以適當(dāng)加大 以減小木材開裂的影響等、2,減小構(gòu)件變形和節(jié)點(diǎn)松動方面,將木材的彈性模量和橫紋承壓的計(jì)算指標(biāo)予以適當(dāng)降低、以減小濕材干縮變形的影響,并要求桁架受拉腹桿采用圓鋼.以便于調(diào)整 此外 還根據(jù)濕材在使用過程中容易出現(xiàn)的問題.在檢查和維護(hù)方面作了具體的規(guī)定 3 防腐防蟲方面,給出防潮,通風(fēng)構(gòu)造示意圖.破心下料,的制作方法作如下說明。因?yàn)楹栊牡姆侥?,其截面上的年層大部分完?內(nèi)外含水率梯度又很大 以致干縮時。弦向變形受到徑向約束,邊材的變形受到心材約束、從而使內(nèi)應(yīng)力過大,造成木材嚴(yán)重開裂,為了解除這種約束 可沿髓心剖開原木 然后再鋸成方材,就能使木材干縮時變形較為自由 顯著減小了開裂程度,原西南建筑科學(xué)研究院進(jìn)行的近百根木材的試驗(yàn)和三個試點(diǎn)工程。完全證明了其防裂效果、但,破心下料。也有其局限性、即要求原木的徑級至少在320mm以上。才能鋸出屋架料規(guī)格的方木,同時制材要在髓心位置下鋸 對制材速度稍有影響.因此本標(biāo)準(zhǔn)建議僅用于受裂縫危害最大的桁架受拉下弦。盡量減小采用、破心下料。構(gòu)件的數(shù)量 以便于推廣、