木结构设计标准 GB50005-2017
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9.6 构造要求

9.6.1 墙骨柱应符合下列规定:

    1 承重墙的墙骨柱截面尺寸应由计算确定;

    2 墙骨柱在层高内应连续,可采用指接连接,但不应采用连接板进行连接;

    3 墙骨柱间距不应大于610mm;

    4 墙骨柱在墙体转角和交接处应进行加强,转角处的墙骨柱数量不应少于3根(图9.6.1);

    5 开孔宽度大于墙骨柱间距的墙体,开孔两侧的墙骨柱应采用双柱,开孔宽度小于或等于墙骨柱间净距并位于墙骨柱之间的墙体,开孔两侧可用单根墙骨柱;

    6 墙骨柱的最小截面尺寸和最大间距应符合本标准附录B第B.2节的规定;

    7 对于非承重墙体的门洞,当墙体需要考虑耐火极限的要求时,门洞边应至少采用两根截面高度与底梁板宽度相同的规格材进行加强。

9.6.2 墙体应符合下列规定:

    1 墙体底部应有底梁板或地梁板,底梁板或地梁板在支座上突出的尺寸不应大于墙体宽度的1/3,宽度不应小于墙骨柱的截面高度。

    2 墙体顶部应有顶梁板,其宽度不应小于墙骨柱截面的高度;承重墙的顶梁板不宜少于两层;非承重墙的顶梁板可为单层。

    3 多层顶梁板上、下层的接缝应至少错开一个墙骨柱间距,接缝位置应在墙骨柱上;在墙体转角和交接处,上、下层顶梁板应交错互相搭接;单层顶梁板的接缝应位于墙骨柱上,并宜在接缝处的顶面采用镀锌薄钢带以钉连接。

9.6.3 当承重墙的开洞宽度大于墙骨柱间距时,应在洞顶加设由计算确定的过梁。

9.6.4 当墙面板采用木基结构板作面板,且最大墙骨柱间距为410mm时,板材的最小厚度不应小于9mm;最大墙骨柱间距为610mm时,板材的最小厚度不应小于11mm。

9.6.5 当墙面板采用石膏板作面板,且最大墙骨柱间距为410mm时,板材的最小厚度不应小于9mm;最大墙骨柱间距为610mm时,板材的最小厚度不应小于12mm。

9.6.6 墙面板的设置应符合下列规定:

    1 墙面板相邻面板之间的接缝应位于骨架构件上,面板可水平或竖向铺设,面板之间应留有不小于3mm的缝隙。

    2 墙面板的尺寸不应小于1.2m×2.4m,在墙面边界或开孔处,可使用宽度不小于300mm的窄板,但不应多于两块;当墙面板的宽度小于300mm时,应加设用于固定墙面板的填块。

    3 当墙体两侧均有面板,且每侧面板边缘钉间距小于150mm时,墙体两侧面板的接缝应互相错开一个墙骨柱的间距,不应固定在同一根骨架构件上;当骨架构件的宽度大于65mm时,墙体两侧面板拼缝可固定在同一根构件上,但钉应交错布置。

9.6.7 楼盖应采用间距不大于610mm的楼盖搁栅、木基结构板的楼面结构层,以及木基结构板或石膏板铺设的吊顶组成。楼盖搁栅可采用规格材或工程木产品,截面尺寸由计算确定。

9.6.8 楼盖搁栅在支座上的搁置长度不应小于40mm。靠近支座部位的搁栅底部宜采用连续木底撑、搁栅横撑或剪刀撑(图9.6.8)。木底撑、搁栅横撑或剪刀撑在搁栅跨度方向的间距不应大于2.1m。当搁栅与木板条或吊顶板直接固定在一起时,搁栅间可不设置支撑。

9.6.9 楼盖开孔的构造应符合下列规定:

    1 对于开孔周围与搁栅垂直的封头搁栅,当长度大于1.2m时,封头搁栅应采用两根;当长度超过3.2m时,封头搁栅的尺寸应由计算确定。

    2 对于开孔周围与搁栅平行的封边搁栅,当封头搁栅长度超过800mm时,封边搁栅应采用两根;当封头搁栅长度超过2.0m时,封边搁栅的截面尺寸应由计算确定。

    3 对于开孔周围的封头搁栅以及被开孔切断的搁栅,当依靠楼盖搁栅支承时,应选用合适的金属搁栅托架或采用正确的钉连接方式。

9.6.10 支承墙体的楼盖搁栅应符合下列规定:

    1 平行于搁栅的非承重墙,应位于搁栅或搁栅间的横撑上,横撑可用截面不小于40mm×90mm的规格材,横撑间距不应大于1.2m;

    2 平行于搁栅的承重内墙,不应支承于搁栅上,应支承于梁或墙上;

    3 垂直于搁栅或与搁栅相交的角度接近垂直的非承重内墙,其位置可设置在搁栅上任何位置;

    4 垂直于搁栅的承重内墙,距搁栅支座不应大于610mm,否则,搁栅尺寸应由计算确定。

9.6.11 带悬挑的楼盖搁栅,当其截面尺寸为40mm×185mm时,悬挑长度不应大于400mm;其截面尺寸不小于40mm×235mm时,悬挑长度不应大于610mm。未作计算的搁栅悬挑部分不应承受其他荷载。

    当悬挑搁栅与主搁栅垂直时,未悬挑部分长度不应小于其悬挑部分长度的6倍,其端部应根据连接构造要求与两根边框梁用钉连接。

9.6.12 楼面板的设置应符合下列规定:

    1 楼面板的厚度及允许楼面活荷载的标准值应符合表9.6.12的规定。

    2 楼面板的尺寸不应小于1.2m×2.4m,在楼盖边界或开孔处,允许使用宽度不小于300mm的窄板,但不应多于两块;当结构板的宽度小于300mm时,应加设填块固定。

    3 铺设木基结构板材时,板材长度方向应与搁栅垂直,宽度方向的接缝应与搁栅平行,并应相互错开不少于两根搁栅的距离。

    4 楼面板的接缝应连接在同一搁栅上。

9.6.13 屋盖可采用由规格材制作的、间距不大于610mm的轻型桁架构成;当跨度较小时,也可直接由屋脊板或屋脊梁、椽条和顶棚搁栅等构成。桁架、椽条和顶棚搁栅的截面应由计算确定,并应有可靠的锚固和支撑。

9.6.14 屋盖系统的椽条或搁栅应符合下列规定:

    1 椽条或搁栅沿长度方向应连续,但可用连接板在竖向支座上连接;

    2 椽条或搁栅在边支座上的搁置长度不应小于40mm;

    3 屋谷和屋脊椽条的截面高度应比其他处椽条的截面高度大50mm;

    4 椽条或搁栅在屋脊处可由承重墙或支承长度不小于90mm的屋脊梁支承;椽条的顶端在屋脊两侧应采用连接板或按钉连接的构造要求相互连接;

    5 当椽条连杆跨度大于2.4mm时,应在连杆中部加设通长纵向水平系杆,系杆截面尺寸不应小于20mm×90mm(图9.6.14);

    6 当椽条连杆的截面尺寸不小于40mm×90mm时,对于屋面坡度大于1:3的屋盖,可将椽条连杆作为椽条的中间支座;

    7 当屋面坡度大于1:3,且屋脊两侧的椽条与顶棚搁栅的钉连接符合本标准附录B第B.3.1条的规定时,屋脊板可不设置支座。

9.6.15 当屋面或吊顶开孔大于椽条或搁栅间距离时,开孔周围的构件应按本标准第9.6.9条的规定进行加强。

9.6.16 上人屋顶的屋面板应符合本标准第9.6.12条对楼面板的规定。对于不上人屋顶的屋面板应符合下列的规定:

    1 屋面板的厚度及允许屋面荷载的标准值应符合表9.6.16的规定。

    2 屋面板的尺寸不应小于1.2m×2.4m,在屋盖边界或开孔处,允许使用宽度不小于300mm的窄板,但不应多于两块;当屋面板的宽度小于300mm时,应加设填块固定。

    3 铺设木基结构板材时,板材长度方向应与椽条或木桁架垂直,宽度方向的接缝应与椽条或木桁架平行,并应相互错开不少于两根椽条或木桁架的距离。

    4 屋面板接缝应连接在同一椽条或木桁架上,板与板之间应留有不小于3mm的空隙。

9.6.17 轻型木结构构件之间采用钉连接时,钉的直径不应小于2.8mm,并应符合本标准附录B第B.3.3条的规定。楼面板、屋面板及墙面板与轻型木结构构架的钉连接应符合本标准附录B第B.3.2条的规定。

9.6.18 楼盖、屋盖和顶棚构件的开孔或缺口应符合下列规定:

    1 搁栅的开孔尺寸不应大于搁栅截面高度的1/4,且距搁栅边缘不应小于50mm;

    2 允许在搁栅上开缺口,但缺口应位于搁栅顶面,缺口距支座边缘不应大于搁栅截面高度的1/2,缺口高度不应大于搁栅截面高度的1/3;

    3 承重墙墙骨柱截面开孔或开凿缺口后的剩余高度不应小于截面高度的2/3,非承重墙不应小于40mm;

    4 墙体顶梁板的开孔或开凿缺口后的剩余宽度不应小于50mm;

    5 除设计已有规定外,不应随意在屋架构件上开孔或留缺口。

9.6.19 梁在支座上的搁置长度不应小于90mm,支座表面应平整,梁与支座应紧密接触。

9.6.20 由多根规格材用钉连接制作成的拼合截面梁(图9.6.20)应符合下列规定:

    1 拼合截面梁中单根规格材的对接位置应位于梁的支座处。

    2 拼合截面梁为连续梁时,梁中单根规格材的对接位置应位于距支座1/4梁净跨150mm的范围内;相邻的单根规格材不应在同一位置上对接;在同一截面上对接的规格材数量不应超过拼合梁规格材总数的一半;任一根规格材在同一跨内不应有两个或两个以上的接头,并在有接头的相邻一跨内不应再次对接;边跨内不应对接。

    3 当拼合截面梁采用40mm宽的规格材组成时,规格材之间应沿梁高采用等分布置的两排钉连接,钉长不应小于90mm,钉的间距不应大于450mm,钉的端距为100mm~150mm。

    4 当拼合截面梁采用40mm宽的规格材以螺栓连接时,螺栓直径不应小于12mm,螺栓中距不应大于1.2m,螺栓端距不应大于600mm。

9.6.21 规格材组成的拼合柱应符合下列规定:

    1 当拼合柱采用钉连接时,拼合柱的连接应符合下列规定:

        1)沿柱长度方向的钉间距不应大于单根规格材厚度的6倍,且不应小于20倍钉的直径d,钉的端距应大于15d,且应小于18d;

        2)钉应贯穿拼合柱的所有规格材,且钉入最后一根规格材的深度不应小于规格材厚度的3/4,相邻钉应分别在柱的两侧沿柱长度方向交错打入;

        3)当拼合柱中单根规格材的宽度大于其厚度的3倍时,在宽度方向应至少布置两排钉;

        4)当在柱宽度方向布置两排及两排以上的钉时,钉的行距不应小于10d,且不应大于20d;边距不应小于5d,且不应大于20d;

        5)当拼合柱仅有一排钉时,相邻的钉应错开钉入,当超过两排钉时,相邻列的钉应错开钉入。

    2 当拼合柱采用螺栓连接时,拼合柱的连接应符合下列规定:

        1)规格材与螺母之间应采用金属垫片,螺母拧紧后,规格材之间应紧密接触;

        2)沿柱长度方向的螺栓间距不应大于单根规格材厚度的6倍,且不应小于4倍螺栓直径,螺栓的端距应大于7d,且应小于8.5d;

        3)当拼合柱中单根规格材的宽度大于其厚度的3倍时,在宽度方向应至少布置两排螺栓;

        4)当在柱宽度方向布置两排及两排以上的螺栓时,螺栓的行距不应小于1.5d,且不应大于10d,边距不应小于1.5d,且不应大于10d 。

9.6.22 与基础顶面连接的地梁板应采用直径不小于12mm的锚栓与基础锚固,间距不应大于2.0m。锚栓埋入基础深度不应小于300mm,每根地梁板两端应各有一根锚栓,端距应为100mm~300mm。

9.6.23 轻型木结构的墙体应支承在混凝土基础或砌体基础顶面的混凝土圈梁上,混凝土基础或圈梁顶面砂浆应平整,倾斜度不应大于2%。

条文说明

9.6.1 轻型木结构墙骨柱的竖向荷载承载力与墙骨柱本身截面的高度、墙骨柱之间的间距以及层高有关。竖向荷载作用下的墙骨柱的侧向弯曲和截面宽度与墙骨柱的高度比值有关。如果截面高度方向与墙面垂直,则墙体面板约束了墙骨柱侧向弯曲,同截面高度方向与墙面平行布置的方式相比,承载力大了许多。所以,除了在荷载很小的情况下,例如在阁楼的山墙面,墙骨柱可按截面高度方向与墙面平行的方向放置,否则墙骨柱的截面高度方向必须与墙面垂直。在地下室中,如用墙体代替柱和梁而墙体表面无面板时,应在墙骨柱之间加横撑防止墙骨柱的侧向弯曲。

    开孔两侧的双墙骨柱是为了加强开孔边构件传递荷载的能力。

9.6.4 如果外墙维护材料直接固定在墙体骨架材料上(或固定在与面板上连接的木筋上),面板采用何种材料对钉的抗拔力影响不大。但是,当维护材料直接固定在面板上时,只有结构胶合板和定向木片板才能提供所需的钉的抗拔力。这时,面板的厚度根据所需维护材料的要求而定。

    本条给出的墙面板材是针对根据板材的生产标准生产并适合室外用的结构板材,包括结构胶合板和定向木片板。最小厚度是指板材的名义厚度。

9.6.6 施工时应采用正确的施工方法保证剪力墙能满足设计承载力要求。

    当用木基结构板材时,为了适应板材变形,板材之间应留有3mm空隙。板材随着含水率的变化,空隙的宽度会有所变化。

    面板上的钉不应过度打入。这是因为钉的过度打入会对剪力墙的承载力和延性有极大的破坏。所以建议钉距板和框架材料边缘至少10mm,以减少框架材料的可能劈裂以及防止钉从板边被拉出。

    剪力墙的单位受剪承载力通过板材的足尺试验得到。试验发现,过度使用窄长板材会导致剪力墙和楼、屋盖的受剪承载力降低。所以为了保证最小受剪承载力,窄板的数量应有所限制。

    足尺试验还表明,如果剪力墙两侧安装同类型的木基结构板材,墙体的受剪承载力约是墙体只有单面墙板的2倍。为了达到这一承载力,板材接缝应互相错开;当墙体两侧的面板拼缝不能互相错开时,墙骨柱的宽度必须至少为65mm(或用两根截面为40mm宽的构件组合在一起)。

9.6.7 设计搁栅时,搁栅在均布荷载作用下,受荷面积等于跨度乘以搁栅间距。因为大部分的楼盖体系中,互相平行的搁栅数量大于3根。3根以上互相平行、等间距的构件在荷载作用下,其抗弯强度可以提高。所以在设计楼盖搁栅的抗弯承载力时,可将抗弯强度设计值乘以1.15的调整系数(见本标准第4.3.9条的有关规定)。当按使用极限状态设计楼盖时,则不需考虑构件的共同作用。设计根据结构的变形要求进行。

9.6.8 如果搁置长度不够,会导致搁栅或支座的破坏。最小搁置长度的要求也是搁栅与支座钉连接的要求。搁栅底撑、间撑和剪刀撑用来提高楼盖体系抗变形和抗振动能力。如采用其他工程木产品代替规格材搁栅,则构件之间可采用不同的支撑方式。

9.6.9 在楼梯开孔周围,被截断的搁栅的端部应支承在封头搁栅上,封头搁栅应支承在楼盖搁栅或封边搁栅上。封头搁栅所承受的荷载值根据所支承的被截断的搁栅数量计算,被截断搁栅的跨度越大,承受的荷载越大。封头搁栅或封边搁栅是否需要采用双层加强或通过计算单独设计,都取决于封头搁栅的跨度。一般来说,开孔时,为降低封头搁栅的跨度,一般将开孔长边布置在平行于搁栅的方向。

9.6.10 一般来讲,位于搁栅上的非承重隔墙引起的附加荷载较小,不需要另外增加加强搁栅。但是,当平行于搁栅的隔墙不位于搁栅上时,隔墙的附加荷载可能会引起楼面板变形。在这种情况下,应在隔墙下搁栅间,按1.2m中心间距布置截面40mm×90mm、长度为搁栅净距的填块,填块两端支承在搁栅上,并将隔墙荷载传至搁栅。

    对于承重墙,墙下搁栅可能会超出设计承载力。当承重隔墙与搁栅平行时,承重隔墙应由下层承重墙体或梁承载。当承重隔墙与搁栅垂直时,如隔墙仅承担上部阁楼荷载,承重隔墙与支座的距离不应大于900mm。如隔墙承载上部一层楼盖时,承重墙与支座的距离不应大于610mm。

9.6.12 本条给出的楼面板材是针对根据板材的生产标准生产的结构板材,包括结构胶合板和定向木片板。最小厚度是指板材的名义厚度。

    铺设板材时,应将板的长向与搁栅长度方向垂直。

9.6.18 大部分的骨架构件允许在其上开缺口或开孔。对于搁栅和椽条只要缺口和开孔尺寸不超过限定条件,并且位置靠近支座弯矩较小的地方就能保证安全。如果不满足本条的缺口和开孔规定,则开孔构件必须加强。

    屋面桁架构件上的缺口和开孔的要求比其他一般骨架构件的要求要高,这主要是因为桁架构件本身的材料截面有效利用率高。单个桁架构件的强度值较高,截面较经济,所以任何截面的削弱将严重破坏桁架构件的承载力。管道和布线应尽量避开构件,安排在阁楼空间或在吊顶内。

9.6.20 承受均布荷载的等跨连续梁,最大弯矩一般出现在支座和跨中,在每跨距支座1/4点附近的弯矩几乎为零,所以接缝位置最好设在每跨的1/4点附近。

    同一截面上的接缝数量应有限制以保证梁的连续性。除此之外,单根构件的接缝数量在任何一跨内不能超过一个,这也是为了保证梁的连续性。横向相邻构件的接缝不能出现在同一点。

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