轻型木结构建筑设计及施工导则.docx

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轻型木结构建筑设计及施工导则

轻型木结构建筑设计及施工导则

发布机关：

河北省住房和城乡建设厅

发布日期：

2010年7月1日

轻型木结构建筑设计及施工导则

河北省住房和城乡建设厅

2010石家庄

河北省住房和城乡建设厅文件

冀建质[2010]xxx号

河北省住房和城乡建设厅

关于印发《轻型木结构建筑设计及施工导则》

的通知

各设区市住房和城乡建设局（建设局），华北石油管理局：

为推广轻型木结构建筑，规范轻型木结构的设计和施工，省住房和城乡建设厅组织中国建筑标准设计研究院编制了《轻型木结构建筑设计及施工导则》，现印发给你们（可在下载），请遵照执行。

执行中有何情况请及时告省住房和城乡建设厅勘察设计与工程质量安全监督处。

二〇一〇年七月一日

前言

受河北省住房和城乡建设厅的委托，由中国建筑标准设计研究院负责《轻型木结构建筑设计及施工导则》的编制。

在编制过程中，经编制组经广泛调查研究，认真总结实践经验，参考有关国际标准和国外先进标准，并在征求意见的基础上，编制本导则。

本导则的主要技术内容是：

1.总则；2.术语；3.材料；4.基本要求；5.结构设计；6.楼盖；7.墙体；8.屋盖；9.门窗与装修；10.防火设计；11.木结构防护；12.施工工程；13.工程质量验收；附录A。

本导则由河北省住房与城乡建设厅负责管理，由中国建筑标准设计研究院负责具体技术内容的解释。

本导则不能作为使用者规避或免除相关义务与责任的依据。

主编单位：

中国建筑标准设计研究院

参编单位：

林创咨询（上海）有限公司

主要起草人员：

黄野张树君郭景梁超、庄晓峻

主要审查人员：

顾伯岳陈雪光范学信李正刚姜忆南张海燕林常青李立晓朱忠帅杨庆林

目次

1总则

1.0.1为满足河北省轻型木结构建筑的应用需求，在应用中贯彻执行国家的技术经济政策，做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，并作为河北省推广轻型木结构建筑的指导性文件，制定本导则。

1.0.2本导则适用于下列轻型木结构建筑的材料选用、设计、施工及工程验收：

1三层及三层以下的住宅、办公和小型公共建筑等民用建筑；

2多层民用建筑的顶层木屋盖系统（含平改坡屋盖系统）。

1.0.3轻型木结构建筑的材料选用、设计、施工和工程验收，除应符合本导则的规定外，尚应符合现行国家和河北省有关标准的规定。

2术语

2.0.1轻型木结构lightwoodframeconstruction

用规格材及木基结构板材或石膏板制作的木构架墙体、楼盖和屋盖系统构成的单层或多层建筑结构。

轻型木结构建筑示意图见图2.0.1。

图2.0.1轻型木结构建筑示意图

2.0.2平改坡屋盖flat-to-pitchedroof

在建筑物结构许可、地基承载力达到要求的情况下，将多层建筑平屋面加建为坡屋面。

2.0.3规格材dimensionlumber

按轻型木结构设计的需要，木材截面的宽度和高度按规定尺寸加工的规格化木材。

2.0.4木基结构板材wood-basedstructural-usepanels

以木材为原料（旋切材，木片，木屑等）通过胶合压制而成的承重板材，包括结构胶合板和定向木片板。

2.0.5结构复合木材structuralcompositelumber（SCL）

可用于轻型木结构的楼盖主梁、屋脊梁的复合木材，包括旋切板胶合木和旋切片胶合木等。

2.0.6工字型木搁栅woodI-joist

使用结构用木材、结构规格材或结构组合材作翼缘，木基结构板材作腹板的木搁栅。

2.0.7地梁板groundbeamboard

经防腐处理的规格材制成的水平结构构件。

沿基础墙顶水平放置，锚固于基础梁的顶部并支撑其上面的楼盖搁栅。

2.0.8地梁板锚栓anchorboltsofgroundBeamboard

将地梁板锚固于基础墙上的L型金属螺栓。

2.0.9木搁栅woodjoist

由规格材或工程木产品制成的水平结构构件。

包括楼盖搁栅、顶棚搁栅及屋盖搁栅等。

2.0.10封边（头）搁栅transomboard

由规格材或工程木产品制成的和水平放置的楼盖搁栅边部（末端垂直）连接的构件。

2.0.11底梁板mudsillboard

由规格材制成的与墙骨柱底部连接并固定于楼面板及下层搁栅上的水平结构构件。

2.0.12木底撑bottombrace

由小尺寸规格材制成水平支撑构件。

固定于搁栅底部作为加劲杆之用。

2.0.13剪刀撑crossbrace

由小尺寸规格材制成支撑构件。

在楼盖搁栅之间作为加劲杆的短交叉斜撑。

2.0.14楼面板floorBoard

水平铺设的面板，固定于楼盖搁栅的顶部。

楼面板由特定规格的针叶木胶合板或定向木片板制造而成。

2.0.15墙骨柱stud

轻型木结构建筑墙体中按一定间隔布置的竖向承重骨架构件。

2.0.16顶梁板topbeamboard

由规格材制成的置于墙骨柱顶端的水平构件。

将墙体连接在一起，支撑上部的楼盖搁栅或屋（桁）架。

2.0.17墙面板wallboard

由特定规格的针叶木胶合板或定向木片板制成。

2.0.18屋（桁）架woodtrusses

由规格材或工程木产品制成的承重构件。

承受屋面及自身的荷载。

屋（桁）架与外墙墙体框架上的顶梁板连接。

2.0.19屋面板roofingboard

由针叶木胶合板或定向木片板制成。

覆盖在屋架上面的面板，固定于屋（桁）架的顶部。

2.0.20齿板turssplate

经表面处理的钢板冲压成带齿板，用于轻型木桁架节点连接或受拉杆的接长。

2.0.21木材目测分级visuallystress-gradedlumber

用肉眼观测方式对木材材质划分等级。

2.0.22木材机械分级machinestress-ratedlumber

采用机械应力测定设备对木材进行非破坏性试验，按测定的木材弯曲强度和弹性模量确定木材的材质等级。

2.0.23木材含水率moisturecontentofwood

通常指木材内所含水分的质量占其烘干质量的百分比。

2.0.24隔火构造firestopping

轻型木结构建筑中，在骨架构件和面板之间形成的空腔之间增设的构造，构件内某处遇火时，用以从构造上阻断火焰、高温气体以及烟气的传播。

根据阻断火焰、高温气体和烟等的传播方式和规模，隔火构造分成竖向隔火构造和水平隔火构造。

2.0.25轻型木结构剪力墙shearwalloflightwoodframeconstruction

面层用木基结构板材或石膏板、墙骨柱用规格材构成的用以承受竖向和水平作用力的墙体。

2.0.26蒸汽隔阻层vapourbarrier

建筑围护结构中设置由具有隔阻蒸汽渗入功能的材料所组成的构造层。

2.0.27水蒸气透过量watervapourpermeance

在规定的温度、相对湿度，一定的水蒸气压差和一定厚度的条件下，1m2的试样在24h内透过的水蒸气量。

单位是g/m2·24h。

2.0.28防水透汽膜weatherbarrier

经闪蒸法及相关工艺制成的高密度聚乙烯无纺布。

铺设在轻型木结构外墙及屋面木基结构板材外侧。

3材料

3.1木材

3.1.1结构用木材应符合现行国家标准《木结构设计规范》GB50005中的有关规定。

3.1.2在木结构工程中使用进口木材时，应符合下列规定：

1选择天然缺陷和干燥缺陷少、耐腐性较好的树种木材；

2每根木材上应有经过认可的认证标识，认证等级应附有说明，并应符合我国商检规定，进口的热带木材，还应附有无活虫虫孔的证书；

3进口木材应有中文标识，并按国别、等级、规格分批堆放，不得混淆，贮存期间应防止木材霉变、腐朽和虫蛀；

4对首次采用的树种，应严格遵守先试验后使用的原则，严禁使用未经认定的树种。

3.1.3在轻型木结构中，使用木基结构板材、工字形木搁栅和结构复合木材时，应符合下列规定：

1用作屋面板、楼面板和墙面板的木基结构板材（包括结构胶合板和定向木片板）应符合现行国家标准《木结构工程施工质量验收规范》GB50206以及相关产品标准的规定。

进口木基结构板材上应有经过认可的认证标识、板材厚度以及板材的使用条件等说明。

2用作楼盖和屋盖的工字形木搁栅的强度和制造要求应满足相关产品标准规定。

如国内尚无产品标准，也可采用经过认可的国际标准或其他相关标准；进口工字形木搁栅上应有经过认可的认证标识以及其他相关的说明。

3用作梁或柱的结构复合木材（包括旋切板胶合木和旋切片胶合木）的强度应满足相关产品标准的规定。

如国内尚无产品标准，也可采用经过认可的国际标准或其他相关标准；进口结构复合材上应有经过认可的认证标识以及其他相关的说明。

3.1.4轻型木结构构件设计时，应根据构件的用途按表3.1.4要求选用相应的材质等级。

表3.1.4轻型木结构用规格材的材质等级

序号

主要用途

材质等级

1

用于对强度、刚度和外观有较高要求的构件

Ⅰc

2

Ⅱc

3

用于对强度、刚度有较高要求而对外观只有一般要求的构件

Ⅲc

4

用于对强度、刚度有较高要求而对外观无要求的普通构件

Ⅳc

5

用于墙骨柱

Ⅴc

6

除上述用途外的构件

Ⅵc

7

Ⅶc

3.1.5轻型木结构用规格材标准采用目测法进行分级。

分级时选材标准应符合现行国家标准《木结构设计规范》GB50005的规定。

3.1.6进口规格材强度设计指标见现行国家标准《木结构设计规范》GB50005。

3.1.7规格材截面尺寸见表3.1.7。

表3.1.7规格材截面尺寸

规格材截面尺寸

宽（mm）×高（mm）

常用部位

40×40

40×65

木底撑，支撑杆，桁架腹板，轻骨架构件如：

管道系统，橱柜

40×90

40×140

墙骨柱、顶/底梁板，地梁板、搁栅支撑

40×185

40×235

40×285

搁栅、椽条、过梁、组合梁、楼梯梁和踏步

65×285

90×285

梁和其他

注：

进口规格材截面尺寸与表列规格材尺寸相差不超过2mm时，可与其相应规格材等同使用，但在计算时，应按进口规格材实际截面进行计算。

3.2金属材料

3.2.1轻型木结构中使用的钢材，宜采用符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T700或《低合金高强度结构钢》GB/T1591规定的Q235钢材或Q345低合金高强度结构钢。

3.2.2螺栓材料应符合现行国家标准《六角头螺栓—A和B级》GB/T5782和《六角头螺栓—C级》GB/T5780的规定。

紧固件应符合现行国家标准《紧固件机械性能》GB/T3098及其他相关国家标准要求。

3.2.3长期暴露于潮湿环境的金属连接件、钢齿板及螺钉等应进行防腐处理或采用不锈钢产品。

用于连接防腐处理木材的金属连接件、钢齿板及螺钉等应采用热浸镀锌或不锈钢产品。

3.2.4镀锌薄钢齿板的镀锌质量应符合现行国家标准《金属覆盖层钢铁制件热浸镀锌层技术要求及试验方法》GB/T13912的规定，锌层重量不应低于275g/m2。

钢板宜采用Q235碳素结构钢和Q345低合金高强度结构钢，其质量应符合相关规定。

3.3防火和节能材料

3.3.1用于室内覆面材料的防火石膏板应符合现行国家标准《建筑材料及制品燃烧性能分级》GB8624的规定，并应满足设计耐火极限要求。

3.3.2用于外墙及屋面的保温材料应采用不燃材料。

3.3.3用于架空层、地下室墙体及底层地面的各种构件或空腔填充的吸声、隔热、保温材料的防火性能，应符合现行国家标准的规定。

3.3.4建筑节能工程中使用的材料，如玻璃棉、岩棉、吸入式矿棉等，应符合现行国家标准的相关规定。

3.4防水和防腐材料

3.4.1防水透汽膜应具有符合标准的蒸汽透过量，并具有不透水性、防风性及抗拉强度。

其性能指标宜符合下列规定：

1水蒸汽透过量≥200g/m2∙24h；

2不透水性≥1000mm，2h；

3防风性≥25s/100ml；

4最大拉力≥260N/50mm；

5撕裂性能≥35N。

3.4.2上人屋面及露台的柔性防水层所具有的强度及耐久性应能保证设计年限内正常使用。

3.4.3聚乙烯薄膜可作为防潮膜铺设于接地混凝土楼板下面。

厚度不应小于0.25mm；并应符合下列规定：

1设计使用年限应与主体结构一致；

2蒸汽透过量符合现行国家标准的规定；

3材料强度应能抵抗施工过程中所受的荷载和作用。

3.4.4SBS改性沥青防水卷材或其它高分子防水卷材或防水涂料，其材料性能应满足相关的产品标准、设计标准和验收标准等的规定。

3.4.5防腐剂应符合国家现行行业标准《木材防腐剂》LY/T1635的规定，防腐处理程度应符合国家现行行业标准《防腐木材的使用分类和要求》LY/T1636的规定。

3.4.6常用防腐剂包括：

铜铬砷（CCA—C）、季铵铜（ACQ）、硼酸盐等。

木材防腐剂的配方和使用应符合国家现行标准《木材防腐剂》LY/T1635和《防腐木材使用分类和要求》LY/T1636的要求。

其处理方法可按现行国家标准《木结构工程施工质量验收规范》GB50206的规定采用。

4基本要求

4.0.1设计应根据当地气候特征和使用环境，合理进行规划及建筑设计、合理选用材料、结构方案和构造措施，满足使用功能及轻型木结构建筑对强度、稳定性和刚度的要求，并符合现行国家标准对建筑防火、节能、耐久性及隔声的规定。

木构件应防腐、防虫蛀，确保结构达到预期使用年限；在符合安全和性能要求的同时宜优先采用通用的和标准化的结构和构件，减少构件截面的规格，减少制作安装周期。

4.0.2木结构的设计使用年限应符合表4.0.2的要求。

表4.0.2设计使用年限

类别

设计使用年限

示例

1

5年

临时性建筑

2

25年

易于替换结构构件的建筑

3

50年

普通建筑和构筑物

4

100年及以上

纪念性建筑和特别重要的建筑

4.0.3根据建筑结构破坏后果的严重程度，建筑结构划分为三个安全等级。

设计时应根据具体情况按表4.0.3选用相应的安全等级。

表4.0.3建筑结构的安全等级

安全等级

破坏后果

建筑物类型

一级

很严重

重要建筑

二级

严重

一般建筑

三级

不严重

次要建筑

4.0.4轻型木结构建筑物中各类结构构件的安全等级，宜与整个结构的安全等级相同，对其中部分结构构件的安全等级，可根据重要程度适当调整，但不得低于三级。

4.0.5轻型木结构体系的抗震设防类别应根据现行国家标准《建筑抗震设防分类标准》GB50223的规定确定。

4.0.6建筑节能设计应按现行国家标准《严寒和寒冷地区居住建

筑节能设计标准》JGJ26、《公共建筑节能设计标准》GB50189

及现行河北省标准《居住建筑节能设计标准》DB13（J）63、《公共

建筑节能设计标准》DB13（J）81中的规定执行。

4.0.7轻型木结构工程质量应满足《木结构工程施工质量验收规范》GB50206、《屋面工程质量验收规范》GB50207、《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300的要求。

5结构设计

5.1一般规定

5.1.1轻型木结构设计应按《木结构设计规范》GB50005的规定执行。

5.1.2承载能力极限状态表达式中,结构重要性系数

o应按下列规定采用：

1安全等级为一级或设计使用年限为100年及以上的结构构件，不应小于1.1；对安全等级为一级且设计使用年限为100年及以上的结构构件，不应小于1.2；

2安全等级为二级或设计使用年限为50年的结构构件，不应小于1.0；

3安全等级为三级或设计使用年限为5年的结构构件，不应小于0.9，对设计使用年限为25年的结构构件，不应小于0.95；

4建筑地基基础设计的结构重要性系数不应小于1.0；

5抗震设计中不考虑结构重要性系数。

5.1.3抗震设计的极限状态表达式中，结构构件承载力抗震调整系数

RE可按表5.1.3取用。

表5.1.3承载力抗震调整系数

构件名称

系数

梁、柱

0.8

各类构件（偏拉、受剪）

0.85

5.1.4结构体系应符合下列要求：

1应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径；

2应避免因部分结构或构件破环而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力；

3应具备必要的抗震承载力，良好的变形能力和消耗地震能量的能力；

4对可能出现的薄弱部位，应采取措施提高抗震能力。

5.1.5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、支撑，保证结构的承载力、刚度和良好的整体性。

5.1.6考虑进口板材规格因素，构件间距为406mm、490mm及610mm的尺寸可分别与本导则中相应的间距400mm、500mm及600mm等尺寸等同使用。

5.1.7轻型木结构建筑的构件及连接应根据树种、材质等级、荷载、连接型式及相关尺寸，应按现行国家标准《木结构设计规范》GB50005的计算方法进行设计。

5.1.8木结构的连接设计应符合下列要求：

1受力明确、传力简洁；

2在同一连接计算中，不得考虑两种或两种以上不同刚度连接的共同作用，不得同时采用直接传力或间接传力两种传力方式；

3木构件节点的破坏，不应先于被其连接的木构件；

4被连接的木构件上不应出现横纹受拉或受弯的状况；

5木结构构件和连接件的排列宜设计成对对称连接，连接的设计和制造应保证每个连接件能承担按比例分配的应力。

5.2设计指标和允许值

5.2.1受弯构件的计算扰度，应不超过表5.2.1的限值。

表5.2.1受弯构件挠度限值

序号

构件类别

挠度限值[

]

1

檩条

l≤3.3m

l/200

l＞3.3m

l/250

2

椽条

l/150

3

吊顶中的受弯构件

l/250

4

楼板梁和搁栅

l/250

l/300

（活载）

5

墙骨柱

刚性贴面（如砖、石等）

l/360

柔性贴面

l/250

注：

1表中，l—受弯构件的计算跨度，对于悬臂构件为悬臂长度的2倍；

2“活载”为活载作用下的限值。

5.2.2验算桁架受压构件的稳定性时，其计算长度lo应按下列规定采用：

1平面内：

取节点中心间距。

2平面外：

屋架上弦取锚固檩条的距离，腹杆取节点中心的距离；在杆系拱、框架及

类似结构中的受压下弦，取侧向支撑点的距离。

5.2.3轻型木桁架的变形应不超过表5.2.3的限值,桁架几何尺寸取值见图5.2.3。

表5.2.3轻型木桁架的变形限值

变形部位

应用部位

屋盖

楼盖

竖向

允许

变形

限值

上弦节间1

S/180

S/180

下弦节间

S/360

S/360

桁架悬臂b

b/120

b/120

弦杆悬挑a

a/120

不适用

桁架下弦节点或节间最大竖向变形

L/180

L/180

L/360（恒载2）

L/360（恒载）

桁架下弦有吊顶时，节点或节间

泥灰或石膏板吊顶

L/360（活载3）

L/360（活载）

其他吊顶

L/240（活载）

L/360（活载）

无吊顶

L/240（活载）

L/360（活载）

水平允许

变形限值

铰支座处

25mm

注：

1上、下弦节间变形是指相对于节端的局部变形；

2此处”恒载”为仅恒载作用下的限值；

3此处”活载”为活载作用下的限值；

4s、a、b、L为桁架几何尺寸取值。

图5.2.3桁架几何尺寸取值示意图

5.2.4受压构件的长细比，不应超过表5.2.4规定的长细比限值。

表5.2.4受压构件长细比限值

序号

构件类别

长细比限值[λ]

1

结构的主要构件（包括桁架的弦杆、支座处的竖杆或斜杆以及承重柱等）

120

2

一般构件

150

3

支撑

200

5.3荷载

5.3.1轻型木结构的结构分析模型应根据结构实际情况和能较准确地反映结构中各构件的实际受力状况确定。

结构的内力和位移可按弹性方法计算。

5.3.2有单边挑廊、阳台等悬挑结构的房屋，应考虑其对房屋内力及变形的不利影响；并满足房屋的抗倾覆稳定要求；同时应对搁栅或挑梁支撑面的局部承压承载力进行验算。

5.3.3附着于楼、屋面结构上的非结构构件，含围护墙、隔墙、幕墙、装饰贴面和附属机电设备系统等，及其与结构主体的连接，应进行抗震、抗风设计。

非结构构件抗震验算时，承载力抗震调整系数，对连接件宜采用1.0，其余宜按相关标准的规定采用。

5.3.4轻型木结构的结构体系设计应考虑永久荷载、可变荷载、施工荷载、地震作用等荷载和作用，按承载能力极限状态和正常使用极限状态分别进行荷载（效应）组合，并应取各自的最不利的效应组合进行设计。

5.3.5轻型木结构的结构体系设计，荷载取值应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009的规定采用。

活荷载一般按等效的均布荷载取用。

5.3.6轻型木结构在验算屋盖与下部结构连接部位的连接强度及局部承压时，应对风和地震荷载引起的侧向力以及风荷载引起的上拔力乘以1.2倍的放大系数。

5.4构造要求

5.4.1当满足以下规定时，设计使用年限在50年以内（含50年）的安全等级为二、三级的轻型木结构抗侧力设计可按构造要求进行，否则应进行抗侧力设计:

1建筑物每层面积不超过600m2；层高不大于3.6m；

2地震设防烈度为6度或7度地区（0.10g）时，建筑物高宽比不超过1.2；抗震设防烈度7度（0.15g）和8度（0.20g）时，建筑物高宽比不大于1.0；

注：

建筑物高度指室外地面到建筑物坡屋顶二分之一高度处。

3楼面活荷载标准值不大于2.5kN/㎡；屋面活荷载标准值不大于0.5kN/㎡；雪荷载按国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009有关规定取值；

4不同抗震设防烈度和风荷载时，剪力墙的最小长度应符合表5.4.1的规定；

表5.4.1按构造要求设计时剪力墙的最小长度

抗

震

设

防

烈

度

基本风压（kN/m2）

剪力

墙最

大间距

（m）

最

大

允

许

层

数

每道剪力墙的最小长度

地面粗糙度

单层、二层或三层的顶层

二层的底层

三层的二层

三层的底层

A

B

C

D

面板用

木基结

构板材

面板用

石膏板

面板用

木基结

构板材

面板用

石膏板

面板用

木基结

构板材

面板用石膏板

6度

—

—

0.3

0.4

0.5

7.6

3

0.25L

0.50L

0.40L

0.75L

0.55L

—

7度

0.10g

—

0.35

0.5

0.6

7.6

3

0.30L

0.60L*

0.45L*

0.90L*

O.70L

—

0.15g

0.35

0.4