装配式建筑用标准化木结构构件体系研究文献综述
2020-07-01 20:53:58
(一)课题背景与研究意义
装配式建筑是建筑产业转型升级的重要方向,木结构由于其绿色生态等优势越来越受到重视。装配式建筑需要工厂化生产,标准化的断面能大幅提高效率和降低造价。
装配式木结构建筑是指主要的木结构承重构件、木组件和部品在工厂预制生产,并通过现场安装而成的木结构建筑。装配式木结构建筑在建筑全寿命周期中应符合可持续性原则,且应满足装配式建筑标准化设计、工厂化制作、装配化施工、一体化装修、信息化管理和智能化应用的”六化”要求。装配式木结构建筑按承重构件选用的材料可分为轻型木结构、胶合木结构、方木原木结构以及木混合结构。
在当今世界范围内,装配式建筑是建筑行业在技术领域的一个研究热点,木材是绿色环保的材料。因为木材在力学和美学上卓越的优点以及在当前越来越重要的环保方面有着不可比拟的意义,当前还是一种建筑师们所青睐的材料形式。
我国关于木结构的相关政策以2015年为界线,在这以前,没有专门针对木结构的政策,2015年8月31日《促进绿色建材生产和应用行动方案》提出,”发展木结构建筑,促进木结构建筑应用,推动木结构建筑在政府投资的学校、幼托、敬老院、园林景观等低层新建公共建筑,以及城镇平改坡中使用。”
2016 年,我国完成了国家标准《木结构设计规范》GB 50005 和《木骨架组合墙体技术规范》GB/T 50361的修订工作,以及国家标准《装配式木结构建筑技术规范》GB/T 51233#8212;2016制订工作。
木结构住宅在全球非常普遍, 很受居民欢迎。在美国有90 %的住宅是木结构, 20 世纪80年代后期较以前更多。在日本, 居民也非常喜爱木结构住宅, 2003 年日本住宅开工项目116 万套, 其中木结构住宅达53 万多套, 占总住宅开工项目的45 %。近年来, 中国的上海、北京、南京、香港等大城市木结构住宅也悄然兴起。现代木结构住宅多以框架式木结构建筑为主。
胶合木、复合木材等的出现使得木结构建筑不再受木材天然尺寸的限制,而人工林木材的培育和改性等又为木结构建筑提供了原料保障,基于这些原因,木结构建筑在世界范围内得到广泛发展,许多发达国家的木结构建筑用量相当惊人。随着工业化建筑体系的不断完善,越来越多的建筑设计纳入标准化与体系化,构配件生产则实行工厂化。在这一形式下,预制装配式木结构应运而生,而要真正实现木结构建筑的工业化,必须使其构配件设计遵循一定的建筑模数,并按建筑统一标准进行工厂化预制生产。
古代木结构中,梁和柱等主要构件也是预先加工,再进行现场搭建,实际也是一种预制加工技术。现代木结构中,由于可进行框架的整体预制及剪力墙等大片板式构件的预制等,提高了预制率,加之机械化加工技术的发展,提高了木结构建筑的工业化水平。
本课题顺应国家倡导装配式建筑的大潮流,应用计算机分析软件,对装配式木结构中的梁和柱进行研究,根据不同建筑跨度、木材等级、荷载条件和支座条件下的构件性能,形成序列的梁柱断面等级。