3 — 材 料
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3.1 】木 材
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3.1.1—。 本次修订时承】重,结构用木材首—次增加了“结构复】合材”等现代工【业化生产的木结构】用材
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《3.1.2 我】。国,对方木原木承重【结构所用木材—的分:级,历来按其材质分为三!级这次修订》未对该材质标准进】行修改本次修—订增加了在工厂大批!量、工业化》。生产的目测》分级方木的材质等级!
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工!厂目测分级》是,指木材在工业化【加工流?。程中通过具有相应】资质的目测分级【专业技术人员对木】材进行?分等分级为了便于使!。用材质标准现就板】、方材的材质标准】。中如何考虑木—材缺陷的限值问题】。作如下简介
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— 1 木节
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? 由图1可】见外观相同》的木:。节对板材和》方材的削弱是不【同的同一大》小的木节在板材【中为贯通节》在方木中则为—锥形节显然木—节对方木的削弱【要比板?材小方?木所保留的未—割断的木纹》也比板材多因此若将!板、:。方材的材质标准分】开则方木木节的限值!便,可在不降低构件设计!承载力的前提—。下予以适当放—宽为:了确定具体放宽【。尺度编制组曾以云】南松、杉木、冷杉】和马尾松为试—件进行了158根构!件,试验:并根:。据其结果制定了材质!标准中?方木木节限值的规定!
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《 ? 2:。 斜纹
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, 我》国材质标准中斜【纹的限值早期一直】沿用苏联的规—定,过去修订《规范时曾对其—使用效果进行—了调查结果》。表明
】 1》)有不少树种木【材其内外纹理的【斜度不一致往往【当表层纹理接近限】值时其内层纹理的斜!度已略嫌大;
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《 2)如《。木材纹理较斜、木】。构件含水《率偏高?在干燥过程中就【会产生扭翘》变形和斜《裂缝而对构件受力不!利因此有必要适当加!严木材表面斜纹的】限值
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》。。 为了评估标准中斜!纹限值加严后对【成批木材合格—率的影响本》标准197》3年版编《制组曾对斜纹材较】多的落叶《松和云?南松进行抽》样调查其结果表明】按现行标准的—斜纹限值选》材并:不显:著影响合《格,率(表1)
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3! 髓心
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【 , 现行材质标准对方!。木,有,髓心应避开受剪面的!规定这是根据—以,前北:京市建筑设计院【和原西南建筑科学】。。研究所对木》材裂缝所作的—调查以及该所对近】。百根:木材所作《的观测的结果—制定的因为在有髓心!的方木上《最,。大,裂缝(以下简—称主裂缝《)一般生在较—宽的面上并位于离髓!心最近的《位置逐?。渐向着?。髓心发展(》见表2)一般—从髓心所《在位置?即可判定最大裂【缝将发生在》哪个面的哪个部【位若避开《髓心即意味着—在剪面上避开了危险!的主裂缝因此这【也是:防,止裂缝危害的一项很!有效的措施》
【。 另《外在板材截》面上若有髓心不仅将!显著降低木板的【承载能力而且—可能产生危险的【。。裂缝和过《大的截面《变形对构件及其连接!的,受力均很不利因【此在板材《的材质标准中作了】不允许有髓心—。规定多年来的实践证!明这对板材的选料不!会造成?很大的损耗
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! 4 裂缝
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《 裂缝是影】响结:构安:全的一个重要因素】材质标准中》应当规定《其,限,值试验结《果表明裂缝对木结】构承载能《力的影响《程度:随着裂缝所在部位的!不同以及木材纹理】方向的变《化相:差悬殊?。一般说来在连接【的受:剪面上裂缝将直接】降低其承《载能力而位于受剪面!附近的裂缝是—否,。对连接的受》力有影响《以及影?。响的大小则在—很大程度上取决于木!材纹理?是否正常至于裂缝】对受拉、受》弯以及受压构件【的影:响在木纹顺直的情况!。下是不明显的但若】木纹的斜度很大则其!影响:将显得十分》突出几?乎,随着斜纹的斜度【。增,大而使构件的承载力!呈直线下《降,;这以受拉构件最为!严重:受,弯构件次之受压构件!较轻
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? :综上所?述本标准《以加严对木》材斜纹的限制为【前,提作出了对裂缝【的规定一是不容【许连接的受》剪面上有裂缝;二是!。对连:接受剪面附近—。的裂缝深《。度加以限制至于“】受剪面?附近”的含义—一般可理解为在受剪!面上下各3》0mm的《范围内
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3.1.!3 本《条为强制《性条文方木原木材】料按强度分为8个】等级按材质分为【3个级别因此—采,用方木原木构件时】确定了采用树种也】就明确了《材料强度等级但是相!同强度等级》的方木原木》构件更?重,要,的是应根据构件【主要用途来确—定选用的材质—等级以保证结构【安全
3!.1.4 近几年!来我国?每年从?国外进口相当数【量的木材其中部分用!于工程建《设考虑到今后一段】时期建?筑工程采用的木材】大量还是依靠进口】木材故在本条中【增加了进口木材树种!考虑到这《。方面的?用途:对材料的质量与耐久!。性的要求较高而目】前木材的进口渠道】多质:量相差?悬,。殊若不加强技术管】理容易使《工程遭受《不,应有的经《济,损失甚至发生质量、!安全事故因此有【必要对进口木—。材的选材《。及设计指标》的,确定作出统一的规】定以:确保工?程的安全、》。质量与经济效—益
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3—。.1.?5 一段时期来】工程建设所需的进口!木材在其订货、商】检、保存和》使用等方面均因缺】乏专门的技术标准无!法正常管理而—存在不少问》题,例如有?的进口木材由于订】货时随意《。选择木材的树—种与等级致使应用】时增加了处理工【作量与损耗;有的】。进口:木材不附《质量证书或商—检报:告使接收工作增【加很多麻烦;有【的,进口木材由》于管理混乱》木材的名称与产【地不详?给使用造成》困难此外有些单位】对,不熟悉?的,树种木?材不经试验》便盲:目使用?造成了一些不应有】的工程事故鉴—于以上?情况提出了这些基本!规定要求工程结构的!设,计、:施工与?管,理人员执行
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3—.1.?6~3.1.8【 , 轻型木《结构用规格材—主要根据用途—分类分类越》细,。越经济?但过:细又给生《产和施工带来不便我!国规:格材材质等级—定为三类七》个等级规定了每【。等的材质标准规格材!材质等?级分为?三类主要《是用途各不》相,同
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—与我国?传统方法一》样采用目测》法分级时与之相【关的设计《值应通过对不同树】。。种、不同等级规【格材的足尺试—验确定本标准给【出的规格材基本【截面尺寸《是为了使轻型木结】构的设?计,和施工标准化但是目!前大部分进口—规格:材的尺?寸是按英制生—产的:所以本标准允—许在采用进》口规格?材时:其截面?尺寸只?要与本标准表8.】1.:。1和表8.1.2】所列规格材尺—寸相差不大于2mm!在,工程中视作》等同为避免》对构件的安》装和工程维修造成】影响在一栋》建筑中不应将不同宽!度规:格系列的规格材混】用即不能将按英制】生产的规格材与本标!准规定?的尺寸系《列的规格《材在同一栋建筑中混!合使:用
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》 考虑?到我国木材加—。。工业的状况对于机械!。分级规格《材,定为8个等》级并规定了分级【的,基本强度指》标
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3.1.9 本!。条对木结《构中使用的木—基结构板材、结【构复合材和工—字形木?搁栅等材料作了【规定
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《 1 《 木基结《构板材应满足集【中荷载、冲》击荷载以及均布荷载!试验要求同时考【虑到施工过程中会】因天气、《工期耽误等》因素板材可能受【潮这就要求》木基结构板》材应有相应的耐潮湿!能力、搁栅的中心间!。距以及板厚等—要求均应《清,楚地表明在板材【。上,。
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:。 2 考虑】到,我国木结构建—筑,材料的现状许多【结构复合材构件【及,工字形木搁》栅等产品需要—进,口因此对《于这些进《口工程?木产品当国内尚【无国家?标准时可参》考有关的国际标【准,或其他?。相关标准《来执行具体》的,有,下列:。相关标准
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?。 》 1)建》筑用木基板特—性、合格评定和【标记EN 1398!6W:ood based! pane》ls for 【use in 【constru【ctio《n-ch《arac《。terist—ics?, e?valuatio】n of 》confo》。rmity —a,nd mar—kin?g
! 》 2)木基板楼屋盖!、墙体承重板性【能,规定和要求EN 】1,2871, —Wood-》based pan!els-Per【forman—ce spec【。ificat—io:ns ?and re—qui?。r,ements— ,for l》oad be—ar:ing 《boards f】or us》e in 》floors, 】wall《s, and r—oof?s
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—。 3—)木结构结构用单】板层:积材要求EN 1】4374 , Ti!m,ber stru】ctures-【Struct—ural lam】inated ve!nee?r lumbe【。r-Requir】ements—
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? ?。 4)木结构单!板层积材《结构属?。。。性IS?O 223》。90Timbe【r :struc》tur?es-Lamina!ted 《veneer 【lum?ber-Str【uctural p!roperti【es
! — 5)结构复—合材评定标准AST!M :D 5456,S】tandard 】specif—icati》on f《or evalua!。tio?n of stru!ctural— com《posite lu!mber pr【oducts
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》 : 》6,)预制工字梁—结构承载力能力【确定和?。监测的标《准ASTM D5】055, Stan!dard s—pec?ifica》t,ion? for est】abl?ishing a】nd: m:onitor—。ing st—ructura【l, ,cap?aci?ties of p!refabri【cated》 Wood i-】joists
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3.1.1【0, 关于层》板胶:合木用材《等级及其《材质标准对于普【通,层板胶合木用—材材质标准》的可靠?性曾经委托原—哈尔滨建筑工程【学院按随机取样的】原则做?了30根受弯—构件破坏试验—其结果表明按现行】材质标准选》材所制成的胶合构】件能够满足承重结】构,可靠度的要求同时】较为符合《我国木材的》材质状况可以—提高低等级木材在承!重结构中的利用【率
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? 近几年随着【我国胶合《木结构的《不断发?展主:要是:采,用目测分《级层板和机械分级】层板来制《作胶合木目》测分级?层,板和机?械分级层板》的材质?标准已在《。现行国?。家标准胶合木结【构技:术,规范G?B/T 5》07:。08和结构用集【成材GB/T 2】6899《。中作出了具体—规定
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3.1.—1,1 ?正交胶合木》。作为现?代木结构建》筑的木材《产品被大量应用【于木结?构工程?中包括居住建筑和】商业建筑正交胶【。合木构件作为板式构!件适:用于楼面、》屋面或墙体目—前制:。作正交胶合木—的顺向层《板均采?。用针叶材而横向层】板除采用针叶材外也!可采:用由针?叶材树种制作—的结构?复合材由《于在设计时不考虑横!向层板的强度作用因!此对于横向层板的材!质要求可适当—放松
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!另外正交胶合木的每!层板可采用不同的强!度等级进行组合考虑!到正交胶合》木同一?层层板的《胶合性能应相同【本标准要求同一层层!板应采用相同的【强度等级和》。相同的树种木材当】设计允许时》同一层层板中大于9!0%的?木板强度《等级应?符合该层规》定,的强度等级不符合】该层强?度等级的木板其【强,度,设,计值不应低于该【层规定强《度的35%
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3.《1.12 本条】为强制性条文木材】含水率是《指木材中所》含水:分的质量占》其烘干质量的百【分比:规定木材含》水率:。的理由和依》。。据如下
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》。 1《。 木结《构若采用较》干的木?材制作在相》当程度上减》小了因木材干—缩造:成的松弛变形和裂】缝的危害对保证【工程质?量作用很大》。因此原则上应要求】木材经过干》燥考虑到结构用材】的截面尺寸较—大只有气干》法较:为切实?可行故?只能要求尽量—提,前备料使木材在合】理堆放?和,不受曝?晒的:条件下逐渐风—干根据调查这—一工序即使时间很短!也能收到一定—的效果
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2 !原木和方木的含水率!沿截面内外分布很不!均匀:原西南建筑》科学研究所对30余!。根云南松木》材的实?测表明在料棚气干的!条件下当《木,材表层20mm【深处的含水率降到1!6.2%~1—9.6%时》其,截面平均含水率【为24.7%—~2:7.3%基于—现,场对含水《率的检?验只需一个大致【。的估计?引用:了这一关《系作为检验》的,依据但是上述试验】是以120mm【×160mm中等】。规格的方木进行测定!的若木材截面—很大按上述关—系,估计其平均含—水率:就会偏低很多这是】因为大截面的木材内!部水分很难蒸—发之故例如中—国林业科学研—究院曾经测》得,当大截面原木—的表层含水率已【降低到12》%以下其内部含水】率仍高?达40?。%以上但这个问题】并不影响《使用这条补充—规定因为《对大截面木》材来说内部》干燥总归很慢关【。键是只要表层干【到一定程度便能【收到控制含水—率的效果《
】 3 当前结】构用材的干燥过【程完全采用工业化】手段对于各》种不同木材都—能使其满足规定的含!。水率要求本标准规】定,的含水率是最基【本的要求
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《 , 条文中》方木、原木受拉【。构件的?连接板是《指利用方《木原木制作的木制】夹板:连接件是《。指,在构件节点中—起,主要作用《的木制连接件例【如,在不采用金属齿板连!。接的:轻型木桁架中—采用定?向刨花板(OSB)!作为构件节点连接】的连接板
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3:.1.1《3 : ,本标准根据各地【历年来使用湿材【总结的经验教训以及!有关科?。研成果?作了:湿材:只能用于原木和【方木构件《的,规定(其接头的连接!。板不允许用湿—材):因为这两类构件【受木材?干裂的危害不如板材!构件严重
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— ,湿材是指含水率大于!25%的木材湿材】对结构的危害—主要是在结构的关】键部位可能引起【危险性的裂缝;促】使木材腐朽易—遭虫蛀;使节点松动!。结,。构,变形增大等针对【这些问题本》标准采取了下列【。措施
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》1 防止裂缝的】危害:方面除首《先推荐采《用钢木结《构外在选材上加严】了斜:纹的限值以减—少斜裂缝的危害【;要求受剪面—。避开髓心以》免裂:缝与受剪面重—合;在制材上—要求尽可能采用“破!心下料”的方法【以保证方木的重要】受力部?位不受干《缩裂:缝的危害;》在构造上对齿—连接的?受剪面长度和—螺栓:连,接的端距均予以适】当加大?。以减小木《材开裂的影响等【
— 《2 减小构件变形!和节点?松动方面将木材【的弹性模《量和横?纹承压的计算指【标予以适当降—低,。以减小湿材干缩变形!的影响并要求桁架】受拉腹杆《采用圆钢以便于调整!此外还?根据湿材《在使用过程中容【易出现的问题在【检查和维护方面作】了具体的规定—
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: 3 —。 防腐防虫方面【给出:防潮、通风构—造示意图《
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— :“破心?下料”的制作方法作!如下说明
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— 因:为含:髓心:的方木其截》面上的年层》大部分完整内外含】水,率梯度又《很大以致干缩—时弦向变形》受,到径向?约束边材的变形【受到心?材约束从而》使内应?力过大造成》。木材严?重,开裂为了解除这【种约束可沿髓心【剖开原木然后—再锯成方材就能【使,木,材,干缩时变形较为自】由显著减《小了开裂程度原【西南建筑科》学研究院进》行,的近百根木材—的试:验和三个试》点工程完《全证明?了,其防裂?效,果但“破心下料【”也有其局限性即要!求原木的径》级至少在32—0mm以上才能锯出!屋架料规格的方木】同,时制材要在髓—心位置?下锯对制材速—度稍:有影响因此本—标准建议仅用—于受裂缝危害最大的!桁架受拉《下弦尽量减》小采用“破》心下料? ”构件《的数量以便于推【广
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