趙俊齡

（佛山市順德建筑設計院股份有限公司 廣東省佛山市 528300）

0 引言

木結構建筑屬于一種框架式的結構體系，起到關鍵作用的部分包括外墻、樓蓋等，對建筑物的整體穩(wěn)定性及強度等存在直接影響，是設計此類建筑時難度較高的部分。所以，合理應用木質(zhì)工程材料，針對外墻、樓蓋等開展有效設計十分重要。

1 木質(zhì)工程材料概述

此類材料是現(xiàn)階段我國建筑行業(yè)在開展木結構建筑建設操作的過程中，應用較為廣泛的材料之一，尤其在南方地區(qū)。膠合木具體是利用板材或小型的方材，結合木纖維平行的方向，于厚度、長度等方面，經(jīng)由膠合的方式制作的木材產(chǎn)品。大片刨花板主要指厚度、長度等均一定的大片刨花。

在一個平面的結構上方，通過隨機開展鋪裝操作的方式，建造而成的可用于建筑工程的單板層積材也叫做切片。定向刨花板存在強度高、握定力高以及結合力強等優(yōu)勢。定向刨花板在具體制作過程中，需要利用到小徑材、木間伐材，經(jīng)由指定設備進行加工，形成長條刨花再開展后期的各環(huán)節(jié)操作[1]。

2 木質(zhì)工程材料在木結構建筑中的設計

南方建筑工程為以建造嶺南建筑為地區(qū)特色，木結構設計應用是嶺南建筑的主要傳統(tǒng)表現(xiàn)手法，體現(xiàn)出中國的嶺南情調(diào)和神韻。南方主要氣候特征是夏季炎熱，高溫持續(xù)時間長，伴隨環(huán)境潮濕、自然光充足，嶺南建筑風格重視建筑物開敞通透，通過充分應用木結構，能夠充分體現(xiàn)嶺南建筑風格特色及與戶外園林設計的無暇接合。在實用功能上木結構也可以實現(xiàn)防暴雨、保溫等多種基本圍護結構和使用等功能要求。該部分，本文選擇樓蓋結構、外墻結構對此進行分析。

2.1 樓蓋結構設計

以完全應用輕型木結構建造樓蓋體系的木結構建筑為例，可選取工字型的木擱柵，并將樓蓋擱柵間的距離設計為600mm，利用竹大片刨花板作為覆蓋面材料，以低層跨度值最大的部分為對象，開展具體的強度驗算操作。

2.1.1 主結構設計

樓蓋主要分為三層，基于工字梁設計的標準，開展相關設計的過程中，可優(yōu)先預留孔洞，便于后期穿插管道。利用15mm厚的竹大片刨花板作為覆蓋面，木擱柵的跨長為4.8m，樓層結構以混凝土基礎作為支持。

2.1.2 設計與驗算

將托梁的凈荷載設計為0.48kPa、其余房間及臥室的活荷載分別為1.92kPa、1.44kPa，合理擇選適宜類型的工字梁開展樓蓋建設操作，EI為285×106IN2-LBS，中心的間隔距離為S，設計值為600mm。

2.1.3 最大跨度計算

剪力限制跨度最大值：設計剪力為Q=ql/2，因此，跨度的最大值為Lmax=2Q許用/q=2×（875×4.44822）/（2.4×1000×0.6）=5.4m＞4.8m。

撓度限制跨度最大值：針對荷載分布均勻的簡支梁來講，撓度的最大值為fmax=5qL4/384E1，因此，Lmax=[（384EIfmax）/（5qS）]1/3，通過相關調(diào)查得知，在間隔距離為610mm的條件下，最大跨度是17′-6″=5.3m＞4.8m。

針對底層跨度最大的部位開展撓度和剪力跨度最大值計算，以及相關驗算可以得知，工字梁設計跨長4.8m符合撓度最大值要求，和材料設計要求及標準相符[2]。

2.2 外墻結構設計

開展外墻結構建設的過程中，需要用到數(shù)量較多的釘子，將各覆面板連接在一起，形成蒙皮效應，以達到強化結構強度的目的，進而提高墻體結構牢固程度。和樓蓋相比較而言，針對外墻的設計，繁瑣程度相對更低，通常只需要根據(jù)相關標準開展各環(huán)節(jié)施工便可。

2.2.1 主結構設計

選用輕型木構建的典型墻體，外層設計厚度是15mm的竹大片刨花板，最里層應用厚度為10mm的防火石膏板。

2.2.2 墻骨柱強度驗算

所用材料為紅松方木，挑選截面的尺寸是10×10cm，根據(jù)順紋方向，允許的最大壓力為[σa]=10N/mm2，基于此條件下，構件長度和細度比是：λ=l0/r=l0/0.289h=110.7＜120，和主要受壓構件設計要求相符。軸心部位的受壓構件，設計穩(wěn)定系數(shù)為φ＝2800/λ2=0.228，基于此[σa]=10N/mm2，可以選擇上述截面。

2.3 具體設計

本文在充分考量輕型木結構墻體特征的基礎上，針對外墻結構開展設計，設計滿足相關標準和要求?；诮ㄖ锖奢d要求，通過計算得知，建筑屋頂軸向荷載為每米4947N，底層軸向荷載為每米19324N。挑選底層房間荷載和高度均為最大值的位置，開展墻骨柱的設計及強度的驗算操作，得知，壓縮正應力的最大值為抗壓強度相比，相對較小，因此，選用10×10cm截面材料符合要求。

3 具體應用

3.1 應用位置

該材料具有較為良好的力學性能，較為符合樓板覆面板要求，同時，由于能夠直接充當建立墻板使用，因此，也可以作為墻板負面板。

3.2 應用模式

在具體應用此類材料的過程中，需要對擱柵間的設計距離加以充分考量，對板材的實際鋪設方式、方向等進行分析，研究地板覆面板的鋪裝以及實際的接頭方式。

3.3 操作順序

首先，對試件的尺寸以及彈性模量進行測量，其次，將材料彈性模量的平均值計算出來，并精確到10MPa，最后基于相關計算可以得知，此類材料的彈性模量見表1。

基于表1可知，隨著跨距的增加，試件的彈性模量會降低，因此，支撐跨距是可對此類材料彈性模量造成顯著影響的因素之一。

表1 不同跨距試件彈性模量

3.4 地板覆面板鋪設

結束基礎施工以后，需要直接將底層地板的擱柵，于地梁板上方開展鋪設操作，再將覆面板置于上方，結合板材的實際情況，及相關的鋪設原則，再具體開展相關操作，其中，確保開口及邊界等結構變化位置的板材的寬度均保持在300mm以上。

3.4.1 保溫

對于木結構建筑來講，其桁架、擱柵之間，由于距離較長，所以空間相對較大，可以實現(xiàn)各類保溫材料的存儲，因此，利用夾層保溫的方式，在木結構建筑中較為常見。實際進行墻體保溫操作的過程中，可選取內(nèi)、外保溫兩種形式，其中，外保溫主要發(fā)揮優(yōu)化內(nèi)保溫效果的作用，具體是利用聚苯板玻纖網(wǎng)格布聚合物砂漿體系等，和我國其他結構的保溫方法類似。內(nèi)保溫是現(xiàn)階段在木結構建筑中應用較為廣泛的一種方式，通常是將保溫材料直接置于墻板覆面板之間。

3.4.2 防火

利用竹大片刨花板建設的建筑，在實際開展防火處理操作的過程中，可通過結構防火以及材料防火兩種方式。其中，結構防火具體指直接在木結構的內(nèi)部開展防火間距及隔斷的設計操作，應用于防火隔斷的材料可以是加筋混凝土或者規(guī)格材等。在設置防火隔斷時，通常會選擇水平與豎直的構件之間，或者樓蓋位置。防火間距則主要指不同建筑間之間的距離，通常要求大于或者等于4m。材料防火主要是指對所應用建筑材料開展阻燃處理，和結構防火相比較而言，較為復雜，因此使用結構防火。

4 結束語

綜上所述，竹大片刨花板可應用于木結構建筑屋頂、地板等覆面板的建造中，在鋪裝過程中，需要遵循所規(guī)定的鋪設原則，倘若應用厚度為12mm的板材，則需要將擱柵間距控制在650mm之內(nèi)。墻體保溫過程中，需要優(yōu)先考慮內(nèi)保溫，并有效發(fā)揮外保溫的輔助功能。