对木结构有一定了解的人,应该知道木结构的使用寿命一般分为两种,一种是木屋公司在合同中所约定的使用寿命(承诺寿命),一种是木结构的实际使用寿命(物理寿命)。一般来说,合同中所约定的使用寿命范围在30—70年,木结构分为轻型、重型、梁柱型三种类型,合同中所约定的使用寿命视结构主体而定。一般情况下,简易轻型木结构约定使用寿命为5-15年,重型木结构50—70年,梁柱结构因其结构的特殊性,一般用于较为重要的场所,使用寿命在100年左右。当然结构不能一概而论,轻型结构完全按照美式轻型木结构或内置梁柱,防护做好使用寿命也在70年以上。
哪设计寿命到了怎么办,经过检测,结构没有问题还继续使用即可。
木结构实际使用寿命:
单就从木结构本身的物理属性来看,使用寿命并不好界定,在欧美100多年的木结构民居很多,在日本,木结构的使用寿命也有三四十年的。至于为什么差距这么大,跟结构、材质、及使用有很大的关系。明显的是看价格也能能知道的,便宜的一二千,贵的七八千。
劲敌一:风吹日晒雨淋
水滴石穿这个成语大家都知道,风雨对建筑的影响也是长年累月的。尤其是南方赶上梅雨季节,半个月见不到太阳也是有的。木结构身上有一层保护壳,古代的时候是油漆,现代就变成了木蜡油或者水性漆,跟古代的油漆比较,味道小了、颜色多了,选择也就多了。这层保护膜可以将自然环境对木结构的影响降到最小,并不是说一点影响没有,再好的保护壳也有裂缝的时候。用好的油漆木结构需要每5年进行维护一次。这个年限可以根据所处地域气候自行掌握。如果外墙用的免维护绿色材料,也是可以少维护的,当然这个材料指真正的耐候性绿色材料,假防腐木假耐候性材料反倒是最大的危害可能,因为不但不耐候还容易变形更容易坏。
劲敌二:虫蛀
大家都知道很多虫子需要依附植物生存,木结构是以木材以建筑材料,一定少不了虫子的侵害。
理论上,木结构是不受虫子侵害的,建筑用材含水率在8%——12%之间,这种环境并不适合虫子生活。但是也有那么一种虫子在意外之中。 南方白蚁侵害相对严重,防虫害的手段也很多。部分木结构会进行防腐处理,从而达到防白蚁的作用。还有一种物理防白蚁法,对白蚁容易进去的地方,如檐口、地基等地方安装防虫网屏障。也可以跟防腐手段相结合,将建筑底层进行防腐处理,再安装防虫网屏障,双重保护,更安心。
劲敌三:火灾
木结构应用最广泛的国家应属日本,这与它是地震多发地带密不可分。一栋木结构因火灾结束使用寿命,在经济上受到的损失无法弥补。随着现代科技的发展,这一难题也可以迎刃而解。有一种木结构“保护壳”叫做阻燃剂/液,将其喷涂在木结构上,可将木结构的防火等级提升至难燃级别。
木结构的安全标准:
木结构设计的基本方法
木结构设计采用以概率理论为基础的极限状态设计法,以可靠度指标 β 度量结构构件可靠度,采用分项系数的设计表达式。
类别 设计使用年限 示 例
1 5 年 临时性结构
2 25 年 易于替换的结构构件
3 50 年 普通房屋和一般构筑物
4 100 年及以上 纪念性建筑物和特别重要建筑结构
设计时还应考虑结构安全等级,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 3.1.2 规定选用相应的安全等级。
安全等级 破坏后果 示 例
一级 很严重 重要的建筑物
二级 严重 一般的建筑物
三级 不严重 次要的建筑物
注:对有特殊要求的建筑物,其安全等级应根据具体情况另行确定。
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,可根据其重要程度适当调整,但不得低于三级。
木结构设计时,应考虑两种极限状态:承载能力极限状态和正常使用极限状态。
对于承载能力极限状态,结构构件应按荷载效应的基本组合,采用下列极限状态设计表达式:
γ 0 S ≤ R (3.1.1)
式中 γ 0 —— 结构重要性系数;
S —— 承载能力极限状态的荷载效应的设计值。按国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009 进行计算;
R —— 结构构件的承载力设计值。
结构重要性系数 γ 0 可按下列规定采用:
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又超过 100 年的结构构件,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。
对于正常使用极限状态,结构构件应按荷载效应的标准组合,采用下列极限状态设计表达式:
S ≤ C (3.1.2)
式中 S —— 正常使用极限状态的荷载效应的设计值;
C —— 根据结构构件正常使用要求规定的变形限值。
木结构中的钢构件设计,应遵守国家标准《钢结构设计规范》GB50017 的规定。
木材含水率要求:
制作构件时,木材含水率应符合下列要求:
1 板材、规格材和工厂加工的方木不应大于 19%;
2 方木、原木受拉构件的连接板不应大于 18%;
3 作为连接件时不应大于 15%;
4 胶合木层板和正交胶合木层板应为 8%~15%,且同一构件各层木板间的含水率差别不应大于 5%;
5 井干式木结构构件采用原木制作时不应大于 25%;采用方木制作时不应大于20%;采用胶合原木木材制作时不应大于 18%。
木材中所含水分的重量与绝干后木材重量的百分比,定义为木材含水率。