專利名稱：木結(jié)構(gòu)體系構(gòu)造設(shè)計(jì)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種木結(jié)構(gòu)體系構(gòu)造設(shè)計(jì)方法。
背景技術(shù)：
剪力墻一般是由鋼筋混凝土澆成的墻體。由剪力墻組成的承受豎向和水平作用的 結(jié)構(gòu)，稱為剪力墻結(jié)構(gòu)。剪力墻的抗側(cè)移剛度很大，它主要用來(lái)抵抗水平作用和承擔(dān)豎向作 用；墻體同時(shí)也作為維護(hù)及房屋分隔構(gòu)件。剪力墻較之其他結(jié)構(gòu)形式而言，更能有效地控制 結(jié)構(gòu)的水平剪力，抵抗破壞的能力更強(qiáng)，抗震性能更好，安全性更高。然而從環(huán)境保護(hù)的角 度來(lái)看，輕型木結(jié)構(gòu)構(gòu)造的剪力墻更具有環(huán)保的價(jià)值，輕型木結(jié)構(gòu)是用規(guī)格材及木基結(jié)構(gòu) 板材或石膏板制作的木結(jié)構(gòu)墻體、木樓蓋和木屋蓋系統(tǒng)等的全部或部分組成的結(jié)構(gòu)體系。通常情況下，輕型木結(jié)構(gòu)的抵抗水平力能力需對(duì)結(jié)構(gòu)體系和構(gòu)件進(jìn)行工程設(shè)計(jì)和 計(jì)算(或驗(yàn)算)，并通過(guò)適當(dāng)?shù)臉?gòu)造措施來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種設(shè)計(jì)方法比較繁瑣，在應(yīng)用中缺乏軟 件、工具的支持，比如(1)需要計(jì)算輕型木結(jié)構(gòu)構(gòu)造的地震作用；(2)需要判別輕型木結(jié)構(gòu) 樓蓋的剛度以分配水平內(nèi)力；(3)需要計(jì)算輕型木結(jié)構(gòu)水平抗側(cè)力構(gòu)件(主要是木剪力墻 剛度)以分配水平內(nèi)力；(4)需要計(jì)算輕型木結(jié)構(gòu)水平抗側(cè)力構(gòu)件的承載力，以驗(yàn)算安全 性；(5)無(wú)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件支持，設(shè)計(jì)工具也貧乏。綜上所述，常規(guī)的設(shè)計(jì)方法增加設(shè)計(jì)工作量，不利于輕型木結(jié)構(gòu)建筑的推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種木結(jié)構(gòu)體系構(gòu)造設(shè)計(jì)方法，以解決現(xiàn)有設(shè)計(jì)方法繁瑣 的問題。為解決上述問題，本發(fā)明提出的木結(jié)構(gòu)體系構(gòu)造設(shè)計(jì)方法，包括判定建造地區(qū)的 地震設(shè)防裂度；判定建筑物信息，所述建筑物信息包括建筑物每層面積，建筑物總高度， 樓層最大高度，建筑物高寬比，豎向荷載承重結(jié)構(gòu)水平投影凈跨，屋蓋坡度，縱墻的挑檐，橫 墻邊緣屋頂?shù)奶舫鲩L(zhǎng)度，樓面和屋面的標(biāo)準(zhǔn)活荷載，以及承重構(gòu)件的中心間距；判定剪力墻 的布置；檢查木結(jié)構(gòu)體系的結(jié)構(gòu)規(guī)則性布置。優(yōu)選地，所述木結(jié)構(gòu)體系構(gòu)造設(shè)計(jì)方法還包括支承同一樓蓋、屋蓋的墻肢平面之 間有水平錯(cuò)位時(shí)，樓蓋擱柵之間用填塊加強(qiáng)。優(yōu)選地，所述建造地區(qū)的地震設(shè)防裂度為6度或7度。優(yōu)選地，所述木結(jié)構(gòu)體系的使用年限在50年或50年以內(nèi)。優(yōu)選地，所述建筑物每層面積不超過(guò)600平米，所述建筑物總高度不超過(guò)3層并且 樓層最大高度不超過(guò)3. 6米，所述建筑物高寬比不超過(guò)1. 2，所述豎向荷載承重結(jié)構(gòu)水平投 影凈跨不超過(guò)12米，所述屋蓋坡度不超過(guò)1 1并且不小于1 12，縱墻的挑檐長(zhǎng)度不超 過(guò)1. 2米，橫墻邊緣屋頂?shù)奶舫鲩L(zhǎng)度不超過(guò)0. 4米。優(yōu)選地，樓面和屋面的標(biāo)準(zhǔn)活荷載分別不超過(guò)2500N/m2和500N/m2。優(yōu)選地，承重構(gòu)件的中心間距不大于0. 6米。
優(yōu)選地，所述承重構(gòu)件為規(guī)格材。優(yōu)選地，判定剪力墻的布置包括單個(gè)墻肢的高寬比不大于2 1;所述墻肢沿軸 線方向的水平中心距不大于7. 6m ；采用木基結(jié)構(gòu)板材的墻體軸線之間的最大間距不大于 10. 6m;相鄰墻體之間橫向間距與縱向間距的比值不大于2. 5 1;墻體一端與離墻體一端 最近的垂直方向的墻肢邊的垂直距離不大于2. 4m ；同一道墻中各墻肢軸線錯(cuò)開距離不大 于 1. 2m ο優(yōu)選地，判定剪力墻的布置還包括當(dāng)上下層剪力墻之間有水平錯(cuò)位時(shí)，上下層剪 力墻之間的樓蓋、屋蓋應(yīng)連續(xù)、無(wú)開洞，且樓蓋擱柵之間用填塊加強(qiáng)。采用上述木結(jié)構(gòu)體系構(gòu)造設(shè)計(jì)方法，先判定建造地區(qū)的地震設(shè)防裂度，如果在地 震設(shè)防裂度內(nèi)，再判定建筑信息，滿足建筑信息后，接著判定剪力墻的布置以及檢查木結(jié)構(gòu) 體系的結(jié)構(gòu)布置。所述木結(jié)構(gòu)體系構(gòu)造抗震性能良好，對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)單易操作，便于木 結(jié)構(gòu)體系構(gòu)造的建筑的推廣應(yīng)用。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的木結(jié)構(gòu)體系構(gòu)造設(shè)計(jì)方法的流程示意圖；圖加為挑出不規(guī)則情況下挑出部分結(jié)構(gòu)示意圖；圖2b為挑出不規(guī)則情況下收進(jìn)部分結(jié)構(gòu)示意；圖3為圍護(hù)不封閉的不規(guī)則情況下剪力墻結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為錯(cuò)層不規(guī)則情況下樓蓋錯(cuò)層結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提出的木結(jié)構(gòu)體系構(gòu)造設(shè)計(jì)方法作進(jìn)一步 詳細(xì)說(shuō)明。根據(jù)下面說(shuō)明和權(quán)利要求書，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說(shuō)明的是，附圖 均采用非常簡(jiǎn)化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比率，僅用于方便、明晰地輔助說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施 例的目的。本發(fā)明的核心思想在于，提供一種木結(jié)構(gòu)體系構(gòu)造設(shè)計(jì)方法，通過(guò)先判定建造地 區(qū)的地震設(shè)防裂度，如果在地震設(shè)防裂度內(nèi)，再判定建筑信息，滿足建筑信息后，接著判定 剪力墻的布置以及檢查木結(jié)構(gòu)體系的結(jié)構(gòu)布置。所述木結(jié)構(gòu)體系構(gòu)造抗震性能良好，對(duì)應(yīng) 的設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)單易操作，便于木結(jié)構(gòu)體系構(gòu)造的建筑的推廣應(yīng)用。圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的木結(jié)構(gòu)體系構(gòu)造設(shè)計(jì)方法的流程示意圖。參考圖1，木 結(jié)構(gòu)體系構(gòu)造設(shè)計(jì)方法包括如下步驟S11、判定建造地區(qū)的地震設(shè)防裂度；所述建造地區(qū)的地震設(shè)防裂度應(yīng)低于等于7 度，在本實(shí)施例中，所述建造地區(qū)的地震設(shè)防裂度為6度。進(jìn)一步地，所述木結(jié)構(gòu)體系的使 用年限應(yīng)在50年以內(nèi)(包含50年)，安全等級(jí)為二級(jí)或三級(jí)。S12、判定建筑物信息；所述建筑物信息包括建筑物每層面積，建筑物總高度，樓 層最大高度，建筑物高寬比，豎向荷載承重結(jié)構(gòu)水平投影凈跨，屋蓋坡度，縱墻的挑檐，橫墻 邊緣屋頂?shù)奶舫鲩L(zhǎng)度，樓面和屋面的標(biāo)準(zhǔn)活荷載，以及承重構(gòu)件的中心間距。具體地，所述建筑物每層面積不超過(guò)600平米，所述建筑物總高度不超過(guò)3層并且 樓層最大高度不超過(guò)3. 6米。所述建筑物高寬比不超過(guò)1. 2，所述豎向荷載承重結(jié)構(gòu)水平投影凈跨不超過(guò)12米。所述屋蓋坡度不超過(guò)1 1并且不小于1 12?？v墻的挑檐長(zhǎng)度不 超過(guò)1. 2米，橫墻邊緣屋頂?shù)奶舫鲩L(zhǎng)度不超過(guò)0. 4米。樓面和屋面的標(biāo)準(zhǔn)活荷載分別不超 過(guò)2500N/m2和500N/m2。承重構(gòu)件的中心間距不大于0. 6米。在本實(shí)施例中，所述承重構(gòu) 件為規(guī)格材。S13、判定剪力墻的布置；所述剪力墻的布置包括單個(gè)墻肢的高寬比不大于 2 1 ；所述墻肢沿軸線方向的水平中心距不大于7. 6m;采用木基結(jié)構(gòu)板材的墻體軸線之間 的最大間距不大于10. 6m;相鄰墻體之間橫向間距與縱向間距的比值不大于2. 5 1 ；墻體 一端與離墻體一端最近的垂直方向的墻肢邊的垂直距離不大于2.細(xì)；同一道墻中各墻肢 軸線錯(cuò)開距離不大于1. an。進(jìn)一步地，所述剪力墻的布置還包括當(dāng)上下層剪力墻之間有水平錯(cuò)位時(shí)，上下層 剪力墻之間的樓蓋、屋蓋應(yīng)連續(xù)、無(wú)開洞，且樓蓋擱柵之間用填塊加強(qiáng)。在本實(shí)施例中，上下 層剪力墻之間的水平錯(cuò)位小于等于1. 2m,樓蓋擱柵之間用填塊加強(qiáng)，并用每側(cè)不少于8枚 90mm的釘子在交接處兩側(cè)采用不應(yīng)小于1. 45mm*38mm的鋼條將擱柵和墻肢連接。優(yōu)選地， 鋼條的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值不應(yīng)小于215mPa。具體地，當(dāng)剪力墻垂直于擱柵時(shí)，應(yīng)在上下層剪力墻處的樓蓋擱柵之間以及剪力 墻外的兩側(cè)擱柵之間用填塊加強(qiáng)。加強(qiáng)范圍為每邊600mm。用釘將樓面板和填塊連接。釘 間距不應(yīng)大于150mm。具體地，當(dāng)剪力墻平行于擱柵或梁時(shí)，應(yīng)在上下層剪力墻處的樓蓋擱柵之間用填 塊加強(qiáng)。填塊之間的間距不應(yīng)大于600mm。用釘將樓面板和填塊連接。釘間距不應(yīng)大于 150mmoS14、檢查木結(jié)構(gòu)體系的結(jié)構(gòu)規(guī)則性布置；在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，需要根據(jù)樓層扭轉(zhuǎn)位移 比對(duì)結(jié)構(gòu)的規(guī)則性進(jìn)行判別，對(duì)結(jié)構(gòu)的規(guī)則性進(jìn)行恰當(dāng)?shù)姆诸愂墙Y(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的前提。正 確把握結(jié)構(gòu)的規(guī)則性，采取必要的抗震措施，使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理。具體地，扭轉(zhuǎn)不規(guī)則為樓層最大彈性水平位移(或?qū)娱g位移)大于該樓層兩端彈 性水平位移(或?qū)娱g位移)平均值的1. 2倍；大于該樓層兩端彈性水平位移(或?qū)娱g位移) 平均值的1.4倍，為嚴(yán)重扭轉(zhuǎn)不規(guī)則。因此，樓層最大彈性水平位移(或?qū)娱g位移)應(yīng)該小 于或等于該樓層兩端彈性水平位移(或?qū)娱g位移)平均值的1. 2倍。具體地，圖加為挑出不規(guī)則情況下挑出部分結(jié)構(gòu)示意圖，圖2b為挑出不規(guī)則情況 下收進(jìn)部分結(jié)構(gòu)示意，圖參照?qǐng)D2a、圖2b，挑出或收進(jìn)不規(guī)則指的是上下層構(gòu)造剪力墻外 墻之間的平面錯(cuò)位大于樓蓋擱柵高度的4倍或平面錯(cuò)位大于1. 2m，圖加所示長(zhǎng)度L為挑出 不規(guī)則的情況下，上下層構(gòu)造剪力墻外墻之間的平面錯(cuò)位，圖2b所示長(zhǎng)度L為收進(jìn)不規(guī)則 的情況下，上下層構(gòu)造剪力墻外墻之間的平面錯(cuò)位。因此，上下層構(gòu)造剪力墻外墻之間的平 面錯(cuò)位應(yīng)該小于或等于樓蓋擱柵高度的4倍或平面錯(cuò)位小于或等于1. an。具體地，圖3為圍護(hù)不封閉的不規(guī)則情況下剪力墻結(jié)構(gòu)示意圖。參照?qǐng)D3，支撐樓 蓋、屋蓋四周的一邊沒有構(gòu)造剪力墻，圖中箭頭所指的一邊沒有構(gòu)造剪力墻。但是構(gòu)造剪力 墻距外邊緣小于等于1. 8米的單層車庫(kù)，或頂層樓蓋、屋蓋這兩種情況除外，因此，除開這 兩種情況，支撐樓蓋、屋蓋四周的一邊應(yīng)該構(gòu)造剪力墻。具體地，圖4為錯(cuò)層不規(guī)則情況下樓蓋錯(cuò)層結(jié)構(gòu)示意圖。參照?qǐng)D4，樓蓋錯(cuò)層高度 L’大于樓蓋擱柵的高度。因此，樓蓋錯(cuò)層高度L’應(yīng)該小于或者等于樓蓋擱柵的高度。
5
具體地，樓蓋大開洞不規(guī)則，樓蓋、屋蓋開洞面積大于互相正交的支撐剪力墻圍合 面積的30%，或開洞后有效樓板寬度小于該層樓板典型寬度的50%。因此，樓蓋、屋蓋開洞 面積應(yīng)該小于或等于互相正交的支撐剪力墻圍合面積的30%，或開洞后有效樓板寬度大于 或等于該層樓板典型寬度的50%。所述木結(jié)構(gòu)體系構(gòu)造設(shè)計(jì)方法還包括支承同一樓蓋、屋蓋的墻肢平面之間有水 平錯(cuò)位時(shí)，樓蓋擱柵之間用填塊加強(qiáng)。剪力墻外的每側(cè)擱柵之間應(yīng)用不少于兩塊填塊加強(qiáng)， 并用每側(cè)不少于8枚90mm的釘子在交接處兩側(cè)采用不小于1. 45mm*38mm的鋼條將擱柵和 墻肢連接。優(yōu)選地，鋼條的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值不應(yīng)小于215mPa，釘?shù)拈g距不應(yīng)大于150mm。綜上所述，本發(fā)明提供的一種木結(jié)構(gòu)體系構(gòu)造設(shè)計(jì)方法，通過(guò)先判定建造地區(qū)的 地震設(shè)防裂度，如果在地震設(shè)防裂度內(nèi)，再判定建筑信息，滿足建筑信息后，接著判定剪力 墻的布置以及檢查木結(jié)構(gòu)體系的結(jié)構(gòu)布置。所述木結(jié)構(gòu)體系構(gòu)造抗震性能良好，對(duì)應(yīng)的設(shè) 計(jì)方法簡(jiǎn)單易操作，便于木結(jié)構(gòu)體系構(gòu)造的建筑的推廣應(yīng)用。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神 和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之 內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種木結(jié)構(gòu)體系構(gòu)造設(shè)計(jì)方法，其特征在于，包括判定建造地區(qū)的地震設(shè)防裂度；判定建筑物信息，所述建筑物信息包括建筑物每層面積，建筑物總高度，樓層最大高 度，建筑物高寬比，豎向荷載承重結(jié)構(gòu)水平投影凈跨，屋蓋坡度，縱墻的挑檐，橫墻邊緣屋頂 的挑出長(zhǎng)度，樓面和屋面的標(biāo)準(zhǔn)活荷載，以及承重構(gòu)件的中心間距；判定剪力墻的布置；檢查木結(jié)構(gòu)體系的結(jié)構(gòu)規(guī)則性布置。
2.如權(quán)利要求1所述的木結(jié)構(gòu)體系構(gòu)造設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述木結(jié)構(gòu)體系構(gòu)造 設(shè)計(jì)方法還包括支承同一樓蓋、屋蓋的墻肢平面之間有水平錯(cuò)位時(shí)，樓蓋擱柵之間用填塊 加強(qiáng)。
3.如權(quán)利要求1所述的木結(jié)構(gòu)體系構(gòu)造設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述建造地區(qū)的地震 設(shè)防裂度為6度或7度。
4.如權(quán)利要求1所述的木結(jié)構(gòu)體系構(gòu)造設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述木結(jié)構(gòu)體系的使 用年限在50年或50年以內(nèi)。
5.如權(quán)利要求1所述的木結(jié)構(gòu)體系構(gòu)造設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述建筑物每層面積 不超過(guò)600平米，所述建筑物總高度不超過(guò)3層并且樓層最大高度不超過(guò)3. 6米，所述建筑 物高寬比不超過(guò)1. 2，所述豎向荷載承重結(jié)構(gòu)水平投影凈跨不超過(guò)12米，所述屋蓋坡度不 超過(guò)1 1并且不小于1 12，縱墻的挑檐長(zhǎng)度不超過(guò)1.2米，橫墻邊緣屋頂?shù)奶舫鲩L(zhǎng)度不 超過(guò)0.4米。
6.如權(quán)利要求1所述的木結(jié)構(gòu)體系構(gòu)造設(shè)計(jì)方法，其特征在于，樓面和屋面的標(biāo)準(zhǔn)活 荷載分別不超過(guò)2500N/m2和500N/m2。
7.如權(quán)利要求1所述的木結(jié)構(gòu)體系構(gòu)造設(shè)計(jì)方法，其特征在于，承重構(gòu)件的中心間距 不大于0.6米。
8.如權(quán)利要求7所述的木結(jié)構(gòu)體系構(gòu)造設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述承重構(gòu)件為規(guī)格材。
9.如權(quán)利要求1所述的木結(jié)構(gòu)體系構(gòu)造設(shè)計(jì)方法，其特征在于，判定剪力墻的布置包 括單個(gè)墻肢的高寬比不大于2 1 ；所述墻肢沿軸線方向的水平中心距不大于7. 6m;采用 木基結(jié)構(gòu)板材的墻體軸線之間的最大間距不大于10. 6m ；相鄰墻體之間橫向間距與縱向間 距的比值不大于2. 5 1 ；墻體一端與離墻體一端最近的垂直方向的墻肢邊的垂直距離不 大于2.細(xì)；同一道墻中各墻肢軸線錯(cuò)開距離不大于1. an。
10.如權(quán)利要求9所述的木結(jié)構(gòu)體系構(gòu)造設(shè)計(jì)方法，其特征在于，判定剪力墻的布置還 包括當(dāng)上下層剪力墻之間有水平錯(cuò)位時(shí)，上下層剪力墻之間的樓蓋、屋蓋應(yīng)連續(xù)、無(wú)開洞， 且樓蓋擱柵之間用填塊加強(qiáng)。
全文摘要
本發(fā)明提出的木結(jié)構(gòu)體系構(gòu)造設(shè)計(jì)方法，包括判定建造地區(qū)的地震設(shè)防裂度；判定建筑物信息，所述建筑物信息包括建筑物每層面積，建筑物總高度，樓層最大高度，建筑物高寬比，豎向荷載承重結(jié)構(gòu)水平投影凈跨，屋蓋坡度，縱墻的挑檐，橫墻邊緣屋頂?shù)奶舫鲩L(zhǎng)度，樓面和屋面的標(biāo)準(zhǔn)活荷載，以及承重構(gòu)件的中心間距；判定剪力墻的布置；檢查木結(jié)構(gòu)體系的結(jié)構(gòu)規(guī)則性布置。本發(fā)明提供的木結(jié)構(gòu)體系構(gòu)造抗震性能良好，對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)單易操作，便于木結(jié)構(gòu)體系構(gòu)造的建筑的推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)E04B1/26GK102094455SQ20101060805
公開日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2010年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月27日
發(fā)明者張家華, 秦惠紀(jì), 高承勇 申請(qǐng)人:上海現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)(集團(tuán))有限公司