建筑材料木材简介:结构与饰面材料

木材

木材是当今最常见和用途最广泛的建筑材料之一。木结构可以包括粗木工、精加工木工、建筑木工和结构复合材料。

在美国,每年大约每10栋建筑中就有9栋是用木材建造的,包括大多数单户和多户住宅,以及大量的商业、机构和公共建筑。由于其经济性、建筑灵活性和视觉品质,木材作为结构材料和饰面材料都受到青睐。

然而,木材是设计师最难掌握的材料之一,因为它几乎是唯一一种源自植物而非矿物的建筑材料。这一起源带来了一系列与方向性、强度、刚度、纹理模式、收缩、变形、腐烂、昆虫破坏和防火有关的特性。如今,大多数木材来自年轻的森林,那里的树木通常比几十年前收获的树木要小。大而坚固的木材越来越难获得,木材的一般质量正在下降。因此,设计专业人员和承包商必须越来越多地依赖于车间预制结构木材,如单板层合板、平行钢绞线木材、工字搁栅、轮辋板和车间预制木桁架。这些产品往往更直,更强,更硬,不易变形,更经济的树木比传统的固体木材。木材也是世界上最环保的建筑材料之一。

木结构类型

建筑法规通常木结构建筑分类为两种不同的类型:重型木材(IV型)和轻型木框架(类型V)

重型木结构,由暴露列,主梁、横梁、和装饰足够大的着火和燃烧缓慢,允许用于跨广泛的使用相对较大的建筑物。其巨大的构件尺寸和跨度使沉重的木材建筑最适合有规则的、重复的海湾的建筑。重型木结构建筑是按照美国木材委员会的美国森林和造纸协会发布的《国家木材建筑设计规范》(www.awc.org)进行设计的。

木框架结构由标称2英寸组成。框架构件紧密地排列在一起,通常由石膏板或木镶板等室内装饰材料遮盖。木框架结构,以其小的成员和紧密的成员空间,很容易适应甚至是最复杂的空间和建筑形式。然而,由于这种建筑的防火性能不如重型木结构建筑,建筑规范限制了木结构建筑的高度和面积。住宅木结构建筑一般允许的最高高度为三层,但如果安装了经批准的喷水灭火系统,则可以达到四层或四层以上。木框架结构在许多条件下都可以利用国际住宅规范理事会(ICC)的国际住宅规范,该规范已被各国和各直辖市广泛采用。

木材作为一种结构材料

根据单位重量的性能,典型的建筑木材至少与结构钢一样坚固和坚硬。木材由于其纵向细胞的微观结构,在两个主要方向上具有不同的结构性能:与晶粒平行,木材坚硬;垂直于颗粒,它是脆弱的,可变形的。木材的强度随载荷的持续时间而变化。对于短期荷载,例如来自雪、风和冲击的荷载,允许的应力值比正常的长期荷载高15%到100%。然而,在非常长期的荷载作用下,木材有蠕变的趋势,必须使用较低的应力值。

木材作为饰面材料

木材被用作各种建筑物的饰面材料。即使在最耐火的建筑类型中,也可以使用有限数量的木材饰面。在适当的防火、防水和阳光保护下,木材可以作为一种耐用的外部材料,用于覆层、装饰,甚至是屋顶。对于室内饰面,尽管最近有人担心稀有或古老树种的减少,但许多类型的木材仍然以实木或单板形式普遍存在,并表现出多种特性,包括硬度、纹理、颜色、适合不同饰面和成本。成品木材很容易在许多预制形状,也很容易成型和切割领域。木材和木制品可涂以透明或不透明的涂料,或作为涂覆塑料层板的基材。

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