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纤维增强覆面木基结构装配式房屋 技术规程-2
[浏览次数:1010 次] [更新时间:2018-3-20]
 

R —— 结构构件承载力设计值;

SE —— 抗震设计极限状态荷载效应设计值

RE ——地震作用时结构构件承载力设计值;

γRE—— 承载力抗震调整系数,体现强剪弱弯原则;

Sdc—— 正常使用极限状态荷载效应设计值;

C —— 结构构件按正常使用要求规定的变形限值;

ω——按正常使用极限状态荷载效应组合与桁架模型分析计算得到桁架以

及其杆件的变形;

[ω]——桁架以及其杆件的变形限值;

Nr ——板边杆件的轴向压力或拉力设计值 kN);

B0 ——楼、屋盖平面内板边杆件中心轴线之间平行于荷载方向的间距(m);

b —— 沿平行于荷载方向的开孔长度尺寸(m);

M1——楼、屋盖平面内全长的弯矩设计值(kN·m);

按简支时M1 = W L2 / 8

M2——楼、屋盖平面内开孔长度的弯矩设计值(kN·m);

按简支时M2 = W a2/ 8

W ——作用于楼、屋盖的侧向水平均布荷载设计值(kN/m);

a —— 沿垂直于荷载方向的开孔长度尺寸(m);

L —— 垂直于荷载方向楼、屋盖长度(m);

gq——桁架上弦杆作用的均布恒载、活载(或雪载)设计值;

l——杆件的计算长度杆件的计算长度。

条文说明:本章所列术语和符号参造国家现行标准《工程结构设计基本术语和通用符号》GBJ132和《建筑结构设计术语和符号标准》GB/T 50083的规定并结合本材料和结构构件特点增加了相关内容。

3 材料

3.1结构构件材料

3.1.1木基板(条)用材分为实木和胶合木两种材质,应对两种材质的木基板(条)分别按目测材质等级进行分类,挑选去除表皮漆膜和污垢后按规格尺寸切割并经室内自然风干达到当地平衡含水率,符合玻纤增强覆面木基复合轻型结构用规格材质的要求。

3.1.2木基板(条)用材采用目测法进行分级,分级选材应符合本规程附录A的规定。

3.1.3 用于制作覆面规格木基板的专用胶液应按照产品配方、工作活性和时效要求进行制作生产,基板组合拼接浸入胶液、玻纤覆面必须按制作工序严格实施。基板间胶液层、覆面层厚度以及成型的覆面规格木基板厚度、平面尺寸等必须达到产品标准的要求。

3.1.4 结构构件粘接用胶粘剂应严格控制产品质量,确保粘接及耐久性能的稳定。

3.1.5 胶液和胶粘剂的可操作时间以及固化齡期应符合本规程附录B的规定。

3.1.6辅助衬垫用木制材料应符合现行国家标准《木结构设计规范》GB50005的规定;辅助连接固定用金属螺栓材料应符合现行国家标准《六角头螺栓——AB级》GB/T 5782、《六角头螺栓——C级》GB/T 5780的规定;辅助连接固定用钉材料应符合现行国家标准《紧固件机械性能》GB/T 3098的规定。辅助连接固定的金属连接件应进行防腐和封装处理。

3.1.7 钢筋混凝土基础以及刚性混凝土基础的钢筋、混凝土性能指标应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的相关规定;混凝土强度等级不应低于C20;基底混凝土垫层的强度等级宜为C10

条文说明:

3.1.13.15 依据我国对承重用木材的材质分类要求,结合用于制作覆面规格木基板的工艺要求和生产与工程实践提出要求。对于采用回收木材按目测材质等级分类制作的规格材,由于其实际机械强度和性能损伤的不确定性,宜选择在搁栅、檩条和小跨度桁架中使用,不宜用于露天结构。应在生产过程中确保规格基板制作的质量稳定有效控制人为误差。

由于该承重用结构构件通过玻纤覆面胶合规格木基板与专用胶粘剂粘接制作,其受力、变形以及破坏形式具有复合材料的特征,显然不能采用单一材料的性能指标进行复合材料应用分析,众所周知我国制定了《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068,采用了以概率论为基础的极限状态的设计方法,考虑到结构构件材料强度与试件材料强度有明显的差异性,本结构材料体系为符合设计方法的要求,需要进行大量的系统调研、实测和试验数据,有效获得和评估覆面规格材、组成的受力构件及其连接的基本性能和材料力学指标。针对其在结构中的受力特点和试验数据统计的需要,基于统计学理论对离群值的判断处理和回归分析的有关规定,进行材料试件的分类数量统计,满足对强度等性能的概率分布逼近正态性的假设。由于对试件的选材、制作及试验所需费用较大,试验周期长,试件数量过少或过多显然都是不适合的。需要充分估计试件制作本身的变异性和保证其代表性,并在数量上达到研究和统计试验结果数据满足置信区间分布的统计要求。

 为了获得不同组合和厚度覆面规格木基材料强度及弹性模量的标准特征值,参照国家标准《木材物理力学试验方法GB19271943、《木结构试验方法标准方法》GB 50329、《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》GB/T17657 的试验方法,编制组组织了上海、北京等五家科研及材料检测机构进行了结构构件材料的不同规格种类包括拉、圧、弯、剪、局部承压以及连接性能、抗冻、耐久等近4000个小件试样,共计5458组数据的测试,尝试统计其变异性的影响和汇总分析,按照试验的显著性水平率α=0.05,材料强度与频数服从正态分布,以概率分布的5%分位值统计,计算获得小件试样强度标准特征值:

fk = μf1.645σf

设计值f的确定参照国内外研究成果,考虑其木基复合和受力变形及破坏的特征,尝试按以下方式进行计算:

f =KP· KA·KQ·fk/ γR

其中 γR——抗力分项系数,按受弯γR =1.60;受拉γR =1.95;受压γR =1.45;受剪γR =1.50

     KP——公式计算精确性影响系数 取:受弯1.0;受拉1.0;受压1.0;受剪0.97

    KA——尺寸误差影响系数   取:受弯0.94;受拉0.96;受压0.96;受剪0.96

    KQ——构件材料强度折减系数 取:受弯0.36;受拉0.26;受压0.58;受剪0.31

       KQ = KQ1·KQ2·KQ3·KQ4

       KQ1——生产工艺原料缺陷影响系数

       KQ2——基板干燥缺陷影响系数

    KQ3——长期受荷徐变强度折减系数

        KQ4——尺寸不同影响系数

通过试验分析、生产考察、工程经验统计,经研究及计算汇总:

       f = fk ·K

K的取值:受弯0.21;受拉0.13;受压0.39;受剪0.19

弹性模量的取值修正原则一是按实木基板和胶合木基板确定其设计值;二是考虑使用湿木基材的变形比干木基材大,宜取值降低10%

以上各类影响及折减系数随着生产工艺水平的提升,工程应用经验的不断丰富以及试验研究的不断深入等因素,并在行业内进一步广泛征求意见的基础上进行调整修正。经系数修正后相关性能指标设计值详见本规程附录C和附录D

3.2 其它工程材料

3.2.1 建筑节能工程使用的材料、设备以及保温系统应符合现行国家相关产品和应用技术标准的规定。

3.2.2在正常使用年限内,屋面及露台的防水面层材料应具备承担荷载的作用,并且与玻纤胶液覆面结构层的相容性和耐久性应得到保证。

3.2.3 用于墙体、楼盖空腔内的吸声材料,应按现行国家标准《声学 混响室吸声测量GB/T 0247要求进行测试,并在250Hz2000Hz频率范围的降噪系数应不小于0.80

 4 建筑、给排水、暖通、电气及防火设计

4.1  建筑和建筑节能设计

4.1.1 本规程建筑类型和建筑构造适用于三层及三层以下,每层建筑面积不宜超过500m2的独立和联排居住建筑、低层小型商业建筑、旅馆和度假小型旅游建筑、居住庭院以及小景观建筑等。

条文说明:

目前该结构构件的应用处于推广初期,结合结构设计的要求,在建筑体型和平面上尽可能均衡一致,控制楼层面积,避免错越层、大空间、悬挑等布置,除非特殊要求一般不设防火分区。

4.1.2 建筑套内空间设计,窗台、护栏、台阶以及楼梯间等设置和尺度要求按照《民用建筑设计通则》GB 50352、《住宅设计规范》GB50096执行。

4.1.3 建筑外墙外、内侧装修以及楼地面、屋面层一般做法:

 

4.1.3-1 外墙内、外表面一般做法               4.1.3-2 地面一般做法

4.1.3-3 坡屋面一般做法

4.1.4 住宅卧室或书房以及起居室(厅)的允许噪声等级(A声级)应分别不超过白天:45dB50dB;夜间:35 dB40dB。其外墙、外窗、分户墙、分户楼板、外窗、户(套)门、分室墙的空气生隔声量以及分户楼板撞击声隔声量均应符合现行国家标准《民用建筑隔声设计规范》GB 50118相关条文的规定。

条文说明:

4.1.4随着经济水平的提高,人们对提高包括声环境在内的生活环境质量的要

求不断提高,人们的噪声容忍度也不断下降。为了能够适应我国社会经济的发

展水平、建筑声学技术的发展水平,满足人们对民用建筑的声学要求。《民用建

筑隔声设计规范》GB 50118对规范的适应范围、噪声声级的具体执行标准值、

测量方法均做出了明确的规定,内容详实具体可操作性强。

4.1.5 建筑室内计算温度冬季、夏季卧室和起居室分别为18℃26℃

4.1.6 建筑平、立面不宜内收外突过多,外表面宜采用浅色饰面材料,其体形系数应满足建筑各气候区居住建筑节能设计标准的规定。

4.1.7 建筑围护结构的热工性能参数应符合建筑各气候区居住建筑节能设计标准的要求。

4.1.8 建筑外窗的窗墙面积比以及遮阳系数应符合国家现行建筑各气候区居住建筑节能设计标准的要求。

4.1.9 建筑的体形或围护结构热工性能不能全部符合4.1.5条、4.1.6条和4.1.7条规定时,应按照国家现行建筑各气候区居住建筑节能设计标准的要求进行权衡分析判断。

条文说明:

4.1.9  我国幅员辽阔,地形复杂。由于地理纬度、地势等条件的不同,各地气候相差悬殊。因此针对不同的气候条件,各地建筑的节能设计都有对应不同的做法。炎热地区的建筑需要遮阳、隔热和通风,以防室内过热;寒冷地区的建筑则要防寒和保温,让更多的阳光进入室内。为了明确建筑和气候两者的科学关系,《民用建筑设计通则GB  50352将全国划分为了7个主气候区,20个子气候区,并对各个子气候区的建筑设计提出了不同的要求。应按现行国家标准:《民用建筑热工设计规范》GB  50176、《公共建筑节能设计标准GB  50189;以及行业标准:《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ  26《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ134;《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》JGJ  75;等规定执行,并满足全国各省市根据所在气候区制定的地方节能标准的要求。

玻纤增强覆面木基复合轻型墙、楼板的热工指标见下表:

构件类型

厚度(mm

热阻值(m2·K/W)

轻型墙体

156

     2.10

轻型楼板

156

     2.10

`屋面板

20

     0.11

4.2给排水设计

4.2.1 居住建筑的生活给水系统和生活热水系统的水质和生活杂用水系统的水质均应符合使用要求。

4.2.2生活饮用水供水设施和管道的设置应保证二次供水的使用要求。供水管道、阀门和配件应符合耐腐蚀和耐压的要求。套内分户用水点的给水压力不应小于0.05MPa,入户管的给水压力不应大于0.35MPa

4.2.3. 住宅厨房和卫生间的排水立管应分别设置。排水管道不得穿越卧室。开孔孔边应密封处理,墙板和楼板均不允许开槽布管。开孔尺寸及位置应征得结构认可。

4.2.4 设有淋浴器和洗衣机的部位应设置地漏,其水封深度不得小于50mm。构造内无存水弯的卫生器具与生活排水管道连接时,在排水口以下应设存水弯,其水封深度不得小于50mm,排水管道造成楼板开孔较大时应进行结构加强并确保孔边封堵密实。

4.3暖通与电气

4.3.1 分体空气调节器的室外机应放置在空气流动通畅且避免进风与排风气流发生短路的室外空间。应确保室外机的位置方便维修操作以及采取有效措施降低设备运行中对周围环境造成的热和噪声污染。

4.3.2采用室内自然通风时,浴室、厕所以及洗衣房可自由开启的净通风面积应不小地板面积的4%,当大于0.15m2可按0.15m2取值;卧室、起居室、厨房等其它居住房间的自由开启的净通风面积应不小地板面积的4%,当大于0.5m2可按0.5m2取值。

4.3.3 浴室、厕所以及洗衣房等潮湿房间宜设置机械排风,当采用间断或持续运行时,排风量分别不应小于100m3/h35 m3/h

4.3.4 当室内装有空气燃烧运行设备,应确保居室空间的空气量平衡。

4.3.5 建筑室内的空调冷热管道应进行绝热处理,防止凝结水汽的凝结侵蚀。 

4.3.6电气线路的选材、配线应与住宅用电负荷相适应,并应符合安全和防火要求。

4.3.7配电系统的接地方式应可靠,并应进行总等电位联结。

4.3.8每栋居住建筑应设置电源总断路器,总断路器应采用可同时断开相线和中性线的开关电器。

4.3.9 住宅套内的电源插座与照明,应分路配电。安装在1.8m及以下的插座均应采用安全型插座。

4.3.10应采用提高建筑用电能效的配电技术和用电产品。

4.4 防火设计

4.4.1 除符合国家、行业、地方房屋建筑与构件防火规定外, 玻纤增强覆面木基复合建筑构件的燃烧性能和耐火极限应符合表4.1.1的规定。

4.1.1玻纤增强覆面木基复合建筑构件的燃烧性能和耐火极限

构件名称

燃烧性能

耐火极限(h

承重的墙、柱、梁

  难燃体

1.00

分户墙、楼梯间墙

难燃体

1.00

楼板

难燃体

1.00

非承重外墙

难燃体

0.75

疏散走道两侧墙

难燃体

0.75

房间隔墙

难燃体

0.50

屋面承重构件

难燃体

0.50

疏散楼梯

难燃体

0.50

吊顶

难燃体

0.25

注:除屋面防水层及围护用非承重构件外,其它部分均应达到难燃体且耐火极限不小于0.50h。当一栋建筑有多个不同高度屋面时,除最高的屋面满足上述规定外,其它屋面承重构件的耐火极限提高至不应低于1.00h

条文说明:

4.4.1  对于轻木结构住宅在2层及以下的建筑面积不大于600m2且防火分区长度小于60m,可按四级耐火等级设计,本规程的建筑考虑其居住使用和三层高度,,参考其它建筑的相关规定,适当提高一些指标并制定本条文。对于同一建筑具有不同高度的屋面,考虑较低部分屋面火灾蔓延可能,则提出较低屋面承重构件的耐火极限提高至不应低于1.00h。从玻纤增强覆面木基复合材料以及组成构件的耐火性能来看,其耐火等级优于轻木结构,因此其3层建筑是能够达到防火安全。

4.4.2玻纤增强覆面木基复合轻型低层居住建筑的每层最大允许长度从底层至三层分别为100m80m60m。当建筑内设有自动灭火系统时,每层最大允许长度允许延长1倍。

条文说明:

4.4.2  按不设防火墙并且每层建筑面积不超过500m2来设置本条规定。

4.4.3 建筑内安全疏散距离应符合下列规定:

1)直接通向疏散走道的房间疏散门至最近安全出口的距离:当房间疏散门在位于两个楼梯间之间的不应大于25m;当房间疏散门在位于袋形走道两侧或尽端的不应大于16m

2)直接通向疏散走道的房间疏散门至最近非封闭楼梯间的距离:当房间疏散门在位于两个安全出口之间的不应大于20m;当房间疏散门在位于袋形走道两侧或尽端的不应大于14m

3)首层若设有楼梯间,应将直通室外的安全出口设置在离楼梯间不大于15m处或采取扩大楼梯间的面积。

4)房间内任意一点至该房间直接通向疏散走道的疏散门的距离不应大于16m

5)建筑内全部设置自动喷水系统时,安全疏散距离可按本条规定增加25%

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