輕型木結構房屋的結構施工圖設計

縱云俠

上海林同炎李國豪土建工程咨詢有限公司 上海 201700

隨著我國經濟的高速發展，住房理念不斷變化，混凝土結構占據我國建筑市場統治地位的格局將被打破，一個混凝土結構、砌體結構、鋼結構、木結構等并存的多元格局將逐步形成。現代木結構建筑在我國已有良好的開端，且發展迅速。假以時日，順應綠色、環保、節能、低碳等時代潮流和理念的現代木結構建筑即將迎來其發展的春天[1]。其中輕型木結構因其施工簡便、材料成本低、抗震性能好[2]、易裝配等特點，應用前景較好。

輕型木結構房屋在我國應用還不是很廣泛，本文以一棟兩層輕型木結構住宅作為案例，介紹輕型木結構房屋的結構施工圖設計，供設計同行參考。

1 案例簡介

本案例位于山東省青島市，為2層的養老用房，層高均為3.3m，屋面為雙曲面，建筑一層平面圖（局部）詳見圖1。甲方要求該房屋采用現代木結構建筑體系。

圖1 建筑一層平面圖（局部）

現代木結構建筑體系包括井干式木結構、輕型木結構、梁柱-支撐結構、梁柱-剪力墻結構、CLT剪力墻結構、核心筒-木結構等。輕型木結構，即用規格材（又稱SPF）、木基結構板（又稱OSB板）或石膏板制作的木構架墻體、樓板和屋蓋系統構成的建筑結構。輕型木結構的層數不宜超過3層[3]。輕型木結構有平臺式和連續墻骨柱式兩種基本結構形式。平臺式的樓板系統可為上層結構的施工提供一個工作面，便于施工，應用較為廣泛[4]。

根據本案例的平面布局特點，經過比選，最終選擇平臺式輕型木結構建筑體系。

2 輕型木結構房屋的結構施工圖

輕型木結構房屋的結構施工圖，一般包括以下內容：基礎平面布置圖、錨栓平面布置圖、墻體平面布置圖、墻骨柱及抗拔錨固件平面布置圖、樓面木擱柵平面布置圖、屋面木桁架平面布置圖及支撐平面布置圖。

2.1 基礎平面布置圖

輕型木結構每道墻體下面都需要有基礎，一般采用條形基礎較為適合。但是考慮到輕型木結構一般層數較少且材質較輕，對于基礎持力層較好的場地，做條形基礎可能會浪費，此時可以選擇獨立基礎加基礎拉梁的形式。

因立面需要，基礎頂標高一般不能高于室外地面，因此需在基礎上做混凝土翻口，以滿足底梁板底標高的要求。非承重墻因其荷載較小，可采用元寶基礎。最下面一層底梁板因與混凝土直接接觸，需進行防腐處理。

一層可以做樓面板，也可以不做樓面板。如果一層有樓面板，則需要做架空層，底梁板的底標高應高于室外地面不少于300mm，樓面板木擱柵底至室內地面的距離應滿足檢修需要；此時，外墻底部與基礎的連接節點詳圖詳見圖2。如一層不做樓面板，則需要按建筑做法做剛性地坪，底梁板的底標高應高于室外地面不少于300mm，高于室內地面不少于100mm；此時，外墻底部與基礎的連接節點詳圖詳見圖3。

圖2 外墻底部與基礎的連接節點詳圖1（一層有樓面板）

圖3 外墻底部與基礎的連接節點詳圖2（一層無樓面板）

2.2 錨栓平面布置圖

因預埋錨栓較小且間距較密，故錨栓平面布置圖宜按1:50出圖。承重墻體底部的預埋螺栓，其直徑、間距需根據計算確定。非承重墻體底部也要預埋螺栓，其直徑、間距一般按構造：直徑不小于12mm，間距不大于2.0m，墻體每端需各設一個，端距為100～300mm，詳見《木結構設計標準》（GB 50005）第9.6.22條。

抗拔錨栓、木柱柱腳預埋件也應在本圖中表示，以免與預埋錨栓的位置沖突。

柱腳預埋件因尺寸比木柱大，故預埋件頂標高一般低于室內標高，而預埋錨栓和抗拔錨栓的混凝土構件表面一般高于室內地面，所以底梁板在遇到木柱時是斷掉的，屬于墻體的端部，應按端距100～300mm預埋螺栓，詳見圖4。

圖4 墻下預埋螺栓示意圖

結構設計中，除了需要考慮風荷載和水平地震荷載作用產生的水平力，還需要考慮風荷載產生的上拔力。水平力通過底梁板和基礎之間的預埋螺栓傳遞，上拔力由抗拔錨栓來承擔。抗拔錨栓需配合抗拔錨固件一起使用，墻體與基礎之間、上下層墻體之間均需設置抗拔錨栓，詳見圖5。預埋螺栓及抗拔錨栓的直徑和間距應根據計算及構造確定。預埋螺栓的埋深不小于25d，端部彎折4d，其絲扣長度一般不小于60mm，預埋螺栓頂一般與底梁板頂平，便于地梁板頂部放置墻骨柱。抗拔錨栓的埋深不小于20d，端部彎折4d，其絲扣長度一般不小于60mm，抗拔錨栓的頂高于地梁板頂標高，露出尺寸應滿足雙螺母尺寸的要求。有些廠家設計的螺栓及錨栓桿為彎曲型，其錨固長度可根據廠家提供的數據來設計。

圖5 抗拔錨固件示意圖

2.3 墻體平面布置圖

墻體平面布置圖比較簡單，主要是區分出承重墻體和非承重墻體，同時給出墻體、門窗洞口等定位，如圖6所示。承重墻體的布置應首先滿足《木結構設計標準》（GB 50005）第9.1.7條、第9.1.8條的要求。墻體厚度一般為90、140、200等，需根據受力及支座寬度要求進行選擇。承重墻體厚度一般取140mm。分戶墻厚度需根據支座搭接情況取值。如分戶墻兩側梁不能連續，需分別支承在墻上，而梁的支承長度不小于90mm，故分戶墻體厚度最小需取200mm。墻體開門窗洞口滿足構造要求即可，其構造詳見圖7。墻體的門窗過梁和過梁下組合柱的常用尺寸詳見表1。如過梁下組合柱所在位置為膠合木柱，過梁與膠合木柱無法連接，則過梁應改為膠合木梁。計算墻體受剪時，應扣除門窗洞口面積。

表1 140墻骨柱墻體的門窗過梁、過梁下組合柱的常用尺寸表

圖6 墻體平面布置圖示例

圖7 墻體開門窗洞口構造詳圖

2.4 墻骨柱及抗拔錨固件平面布置圖

墻骨柱及抗拔錨固件平面布置圖中應表示的內容有：墻骨柱排列示意（尤其是墻體相交處的墻骨柱排列示意）、抗拔錨固件與墻骨柱的關系示意、木柱截面尺寸及定位、木柱與墻骨柱的關系示意、墻面覆板位置等。墻骨柱的規格及間距、木梁定位及截面尺寸、墻面覆板厚度、覆面板鋪板方式、覆面板與墻骨柱或橫撐之間的連接方式（如采用釘連接，應注明釘直徑、釘距、打入骨架深度等），這些參數均通過計算確定，在圖紙說明里寫明。木梁與木柱、木梁與木梁的連接節點通過計算確定。

2.5 樓面木擱柵平面布置圖

樓面木擱柵平面布置圖中應表示的內容如下：木擱柵的規格、排列間距、排列方向、頂標高等。樓蓋面板厚度、鋪板方向、樓蓋面板與木擱柵或橫撐之間的連接方式（一般采用釘連接，應注明釘直徑、釘距、打入骨架深度）等參數均通過計算確定。

如樓面有高差、樓面上有隔墻或門窗有特殊節點，則需要補充一些剖面詳圖來表示木擱柵的特殊排布形式，如圖8所示，以免出現受力不合理的布置。

圖8 有高差時樓面木擱柵的排布形式

樓面木擱柵和木梁的連接一般采用連接件，連接件一般由木結構廠家深化設計；樓面木擱柵和墻體的連接一般為“擱置”連接，即木擱柵直接支承在墻體的頂梁板上，并用釘與頂梁板等構件釘在一起，支承長度不小于40mm[5]。墻體墻骨柱之間、樓面木擱柵直接均需設置橫撐，橫撐規格一般和墻柱柱和木擱柵相同，間距一般取1200mm。

2.6 屋面木桁架平面布置圖及支撐平面布置圖

輕型木結構屋面一般為坡屋面，多采用輕型木桁架結構。輕型木桁架構件采用規格材，節點采用齒板連接。齒板連接詳圖一般由木結構深化設計單位完成，設計院需完成輕型木桁架結構布置及內力計算。木桁架一般支承在墻體頂梁板上或梁上，在支座上的擱置長度一般不小于90mm，且需采用連接件連接，連接件一般由木結構廠家深化設計。木桁架上弦一般設置木基結構板作為屋面板，上弦與屋面板之間采用釘連接。下弦之間設置橫撐，橫撐規格同下弦，間距為1200mm。木桁架支座腹桿之間均設置縱向交叉支撐，其余腹桿每隔一個設置縱向交叉支撐。

屋面木桁架平面布置圖應包含的內容有：木桁架平面布置圖（包括布置方向、布置間距等）；木桁架放樣圖（包含構件截面表）；與上弦連接的屋面板厚度、布置方式、釘連接信息等。

因輕型木桁架的排布類似于排架結構，故木桁架之間的支撐特別重要，是保證屋面受力穩定的必要構件。屋面木桁架支撐平面布置圖中應注明支撐的形式、支撐的材料信息、支撐的平面布置方式等。

3 結語

輕型木結構和傳統的混凝土結構、砌體結構及鋼結構不同，其施工圖也和這些結構有很大區別。本文根據實際項目經驗，系統地介紹輕型木結構房屋的結構施工圖設計內容，供設計同行們參考，希望能對輕型木結構房屋的推廣應用發揮一定作用。