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现代木结构建筑的安全性与耐久性
来源: | 作者:本站 | 发布时间: 2023-08-02 | 1106 次浏览 | 分享到:

现代木结构建筑通常可以分为轻型木结构建筑和重型木结构建筑两种,其防风抗震防火表现优异。



现代木结构建筑的防风及抗震


现代木结构建筑的框架构件、剪力墙都由多个分散的连接节点连接,可在建筑受风或地震作用的情况下提供多条传力路径来分散受力。灵活的节点使建筑框架成为一个柔性结构,在强震或强风的作用下,结构不会发生突然垮塌,保证了建筑结构整体的安全性。


建筑受到的地震作用与建筑本身的质量有关。现代木结构建筑质量轻,在相同地震烈度下,产生的地震作用也很小。且现代木结构建筑的节点为耗能节点,可在地震发生时通过短暂的变形和受力转向吸收地震能量,同时构件自身又不会发生破坏。此外,现代木结构建筑的整体性较好,因此在国内外历次强震中,现代木结构建筑均表现出较好的抗震性能。


英国的TF2000研究项目、美国的NEESWood研究项目、意大利的SOFIE研究项目以及日本、新西兰、加拿大和中国的研究项目都表明,纯木结构或混合结构中,木结构部分具有良好的抗震性能,且层间位移角位于限值以内,非结构构件在某些工况下部分破坏,但非结构构件的破坏是可以通过加强措施提前预防。


现代木结构建筑的防火


对于现代木结构建筑来说,防火是一个非常重要的课题。国内建筑设计防火规范对现代木结构建筑的适用范围、主要构件的燃烧性能和耐火极限、高度、层数、防火分区面积、防火间距、安全疏散以及消防设施等方面给出了相关的规定。


木结构设计标准更关注现代木结构建筑的防火构造及措施。多高层木结构建筑技术标准则提高了现代木结构建筑的最高允许层数,并对较高的现代木结构建筑明确了其他防火要求。


总体而言,针对小截面的构件要求使用石膏板保护,形成整体后达到耐火极限要求;针对大截面的构件则是通过燃烧过程中木材表面产生的碳化层起到保护作用,使构件不发生明显的结构性破坏,从而达到耐火极限的要求。


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除了这些被动防火措施,还有许多主动防火措施的使用都保证了现代木结构建筑的防火安全。例如喷淋系统以及烟雾报警器等。



现代木结构建筑的耐久性


与传统木结构建筑相比,现代木结构建筑在设计过程中,对建筑耐久性的考虑更全面,可以概括为以下4个主要原则。


01

排水

让雨水偏离建筑物表面,最大限度减少雨水渗入围护结构的可能性。主要手段包括屋面挑檐有组织排水装置路径的设计等,如图所示。

现代木结构建筑的安全性与耐久性(图4)


02

斜面


对屋面及水平构件进行斜面设计,让水在重力作用下流出房屋。主要手段包括导水泛水板防雨幕墙排水空腔等,如图所示。

△ 导水泛水板

现代木结构建筑的安全性与耐久性(图5)

△ 防雨幕墙


03

通风

干燥机制能借助通风使水蒸气蒸发扩散防止形成冷凝水。主要手段包括屋顶通风设置,如图所示。

现代木结构建筑的安全性与耐久性(图6)


△ 屋顶通风设置


04

其它

必要的地方需要使用防腐木材来提高关键构件的耐久性。


综上所述,良好的耐久性设计能够确保现代木结构建筑无论是在多雨,还是暴晒的环境下,都能始终保持最佳性能。


木结构建筑在中国有着悠久的历史,虽然目前国内木结构建筑的发展与国外相比还存在一定差距,但已渐渐形成一定的规模。


在如今全球追求低碳、节能、绿色的建筑体系大环境下,在引进国外先进的现代木结构建筑体系的同时,也可以借鉴传统木结构建筑技术,取其精华,去其糟粕,形成一套与当前国内建筑体系相适应的中国现代木结构建筑技术。但最重要的是,不论如何。建筑的安全性和耐久性都是设计之中的重中之重。


以上文章转载自加拿大木业!