4 方木与原木结构
4.1 一般规定
4.1.1 本章适用于由方木、原木及板材制作和安装的木结构工程施工质量验收。
4.1.2 材料、构配件的质量控制应以一幢方木、原木结构房屋为一个检验批;构件制作安装质量控制应以整幢房屋的一楼层或变形缝间的一楼层为一个检验批。
4.2 主控项目
4.2.1(已废止)方木、原木结构的形式、结构布置和构件尺寸,应符合设计文件的规定。
检查数量:检验批全数。
检验方法:实物与施工设计图对照、丈量。
4.2.2(已废止)结构用木材应符合设计文件的规定,并应具有产品质量合格证书。
检查数量:检验批全数。
检验方法:实物与设计文件对照,检查质量合格证书、标识。
4.2.3 进场木材均应作弦向静曲强度见证检验,其强度最低值应符合表4.2.3的要求。
表4.2.3 木材静曲强度检验标准

检查数量:每一检验批每一树种的木材随机抽取3株(根)。
检验方法:本规范附录A。
4.2.4 方木、原木及板材的目测材质等级不应低于表4.2.4的规定,不得采用普通商品材的等级标准替代。方木、原木及板材的目测材质等级应本规范附录B评定。
检查数量:检查批全数。
检验方法:本规范附录B。
表4.2.4 方木、原木结构构件木材的材质等级

4.2.5 各类构件制作时及构件进场时木材平均含水量,应符合下列规定:
1 原木或方木不应大于25%。
2 板材及规格材不应大于20%。
3 受拉构件的连接板不应大于18%。
4 处于通风条件不畅环境下的木构件的木材,不应大于20%。
检查数量:每一检验批每一树种每一规格木材随机抽取5根。
检验方法:本规范附录C。
4.2.6 承重钢构件和连接所用钢材应有产品质量合格证书和化学成分的合格证书。进场钢材应见证检验其抗屈服强度、极限强度和延伸率,其值应满足设计文件规定的相应等级钢材的材质标准,且不应低于先行国家标准《碳素结构钢》GB 700有关Q235及以上等级钢材的规定。-30℃以下使用的钢材不宜低于Q235D或相应屈服强度钢材D等级的冲击韧性规定。钢木屋架下弦所用圆钢,除应做抗拉屈服强度、极限强度和延伸率性能检验外,尚应作冷弯检验,并应满足设计文件规定的圆钢材质标准。
检查数量:每检验批每一钢种随机抽取两件。
检验方法:取样方法、试样制备及拉伸试验方法应分别符合先行国家标准《钢材力学及工艺性能试验取样规定》GB 2975、《金属拉伸试验试样》GB 6397和《金属材料室温拉伸试验方法》GB/T 228的有关规定。
4.2.7 焊条应符合现行国家标准《碳钢焊条》GB 5117和《低合金钢焊条》GB 5118的有关规定,型号应与所用钢材匹配,并应有产品质量合格证书。
检查数量:检验批全数。
检验方法:实物与产品质量合格证书对照检查。
4.2.8 螺栓、螺帽应有产品质量合格证书,其性能应符合现行国家标准《六角头螺栓》GB 5782和《六角头螺栓-C级》GB 5780的有关规定。
检查数量:检验批全数。
检验方法:实物与产品质量合格证书对照检查。
4.2.9 原定应有产品质量合格证书,其性能应符合现行行业标准《一般用途圆钢钉》YB/T 5002的有关规定。设计文件规定钉子的抗弯屈服强度时,应作钉子抗弯强度见证检验。
检查数量:每检验批每一规格圆钉随机抽取10枚。
检验方法:检查产品质量合格证书、检测报告。强度见证检验方法应符合本规范附录D的规定。
4.2.10 圆钢拉杆应符合下列要求:
1 圆钢拉杆应平直,接头应采用双面绑条焊。绑条直径不应小于拉杆直径的75%,在接头一侧的长度不应小于拉杆直径的4倍。焊脚高度和焊缝长度应符合设计文件的规定。
2 螺帽下垫板应符合设计文件的规定,且不应低于本规范第4.3.3条第2款的要求。
3 钢木屋架下弦圆钢拉杆、桁架主要受拉腹杆、蹬式节点拉杆及螺栓直径大于20mm时,均应采用双螺帽自锁。受拉螺杆伸出螺帽的长度,不应小于螺杆直径的80%。
检查数量:检验批全数。
检验方法:丈量、检查交接检验报告。
4.2.11 承重钢构件中,节点焊缝焊脚高度不得小于设计文件的规定,除设计文件另有规定外,焊缝质量不得低于三级,-30℃以下工作的受拉构件焊缝质量不得低于二级。
检查数量:检验批全部受力焊缝。
检验方法:按现行行业标准《建筑钢结构焊接技术规范》JGJ 81的有关规定检查,并检查交接检验报告。
4.2.12(已废止)钉连接、螺栓连接节点的连接件(钉、螺栓)的规格、数量,应符合设计文件的规定。
检查数量:检验批全数。
检验方法:目测、丈量。
4.2.13 木桁架支座节点的齿连接,端部木材不应有腐朽、开裂和斜纹等缺陷,剪切面不应位于木材髓心侧;螺栓连接的受拉接头,连接区段木材及连接板均应采用Ⅰa级等材,并应符合本规范附录B的有关规定;其他螺栓连接接头也应避开木材腐朽、裂缝、斜纹和松节等缺陷部位。
检查数量:检验批全数。
检验方法:目测。
4.2.14 在抗震设防区的抗震措施应符合设计文件的规定。当抗震设防烈度为8度及以上时,应符合下列要求:
1 屋架支座处应有直径不小于20mm的螺栓锚固在墙或混凝土圈梁上。当支承在木柱上时,柱与屋架间应有木夹板式的斜撑,斜撑上段应伸至屋架上弦节点处,并应用螺栓连接(图4.2.14)。柱与屋架下弦应有暗榫,并应用U形铁连接。桁架木腹杆与上弦杆连接处的扒钉应改用螺栓压紧承压面,与下弦连接处则应采用双面扒钉。
2 屋面两侧应对称斜向放檀条,檐口瓦应与挂瓦条扎牢。

图4.2.14 屋架与木柱的连接
3 檀条与屋架上弦应用螺栓连接,双脊檀应互相拉结。
4 柱与基础间应有预埋的角钢连接,并应用螺栓固定。
5 木屋盖房屋,节点处檀条应固定在山墙及内横墙的卧梁埋件上,支承长度不应小于120mm,并应有螺栓可靠锚固。
检查数量:检验批全数。
检验方法:目测、丈量。
4.3 一般项目
4.3.1 各种原木、方木构件制作的允许偏差不应超出本规范表E.0.1的规定。
检查数量:检验批全数。
检验方法:本规范表E.0.1。
4.3.2 齿连接应符合下列要求:
1 除应符合设计文件的规定外,承压面应与压杆的轴线垂直。单齿连接压杆轴线应通过承压面中心;双齿连接,第一齿顶点应位于上、下弦杆上边缘的交点处,第二齿顶点应位于上弦杆轴线与下弦杆上边缘的交点处,第二齿承压面应比第一齿承压面至少深20mm。
2 承压面应平整,局部隙缝不应超过1mm,非承压面应留外口约5mm的楔形缝隙。
3 桁架支座处齿连接的保险螺栓应垂直于上弦杆轴线,木腹杆与上、下弦杆间应有扒钉扣紧。
4 桁架端支座垫木的中心线,方木桁架应通过上、下弦杆净截面中心线的交点;原木桁架则应通过上、下弦杆毛截面中心线的交点。
检查数量:检验批全数。
检验方法:目测、丈量,检查交接检验报告。
4.3.3 螺栓连接(含受拉接头)的螺栓数目、排列方式、间距、边距和端距,除应符合设计文件的规定外,尚应符合下列要求:
1 螺栓孔径不应大于螺栓杆直径1mm,也不应小于或等于螺栓杆直径。
2 螺帽下应设钢垫板,其规格除应符合设计文件的规定外,厚度不应小于螺杆直径的30%,方形垫板的边长不应小于螺杆直径的3.5倍,圆形垫板的直径不应小于螺杆直径的80%。螺纹段剩留在木构件内的长度不应大于螺杆直径的1.0倍。
3 连接件与被连接件间的接触面应平整,拧紧螺帽后局部可允许有缝隙,但缝宽不应超过1mm。
检查数量:检验批全数。
检验方法:目测、丈量。
4.3.4 钉连接应符合下列规定:
1 圆钉的排列位置应符合设计文件的规定。
2 被连接件间的接触面应平整,钉紧后局部缝隙宽度不应超过1mm,钉帽应与被连接件外表面齐平。
3 钉孔周围不应有木材被胀裂等现象。
检查数量:检验批全数。
检验方法:目测、丈量。
4.3.5 木构件受压接头的位置应符合设计文件的规定,应采用承压面垂直于构件轴线的双盖板连接(平接头),两侧盖板厚度均不应小于对接构件宽度的50%,高度应与对接构件高度一致。承压面应锯平并彼此顶紧,局部缝隙不应超过1mm。螺栓直径、数量、排列应符合设计文件的规定。
检查数量:检验批全数。
检验方法:目测、丈量,检查交接检验报告。
4.3.6 木桁架、梁及柱的安装允许偏差不应超出本规范表E.0.2的规定。
检查数量:检验批全数。
检验方法:本规范表E.0.2。
4.3.7 屋面木构架的安装允许偏差不应超出本规范表E.0.3的规定。
检查数量:检验批全数。
检验方法:目测、丈量。
4.3.8 屋盖结构支撑系统的完整性应符合设计文件规定。
检查数量:检验批全数。
检验方法:对照设计文件、丈量实物,检查交接检验报告。
条文说明
4 方木与原木结构
4.1 一般规定
4.1.1 规定了本章的适用范围。
4.1.2 原规范对划分检验批的规定不甚清楚,本次修订根据《建筑工程施工质量验收统一标准》GB 50300关于划分检验批的规定以及质检部门的建议,对材料、构配件质量控制和木结构制作安装质量控制分别划分了检验批。施工和质量验收时屋盖可作为一个楼层对待,单独划分为一个检验批。
4.2 主控项目
4.2.1 结构形式、结构布置和构件尺寸是否符合设计文件规定,是影响结构安全的额第一要素,因此本条作为强制性条文执行。本规范将对结构安全会产生最重要影响的主控项目归结为三个方面,一是结构形式、结构布置和构件的截面尺寸,二是构件材料的材质标准和强度等级,三是木结构节点连接。关于该三方面的条文,皆列为强制性条文。设计文件包括本工程的施工图、设计变更和设计单位签发的技术联系单等资料。
4.2.2 构件所用材料的质量是否符合设计文件的规定,是影响结构安全的第二要素,是保证工程质量的关键之一,因此本条作为强制性条文执行。执行本条时尚应注意:
1 结构用木材应符合设计文件的规定,是指木材的树种(包括树种组合)或强度等级合乎规定。在我国现阶段,方木、原木结构所用木材的强度等级是由树种确定的,而同一树种或树种组合的木材,强度不再分级,所以明确了树种或树种组合,就明确了强度等级。我国虽然对方木、原木及板材划分为三个质量等级,但该三个质量等级木材的设计指标时相同的,不加区分。
2 不管是国产还是进口的结构用材,其树种都应是已纳入现行国家标准《木结构设计规范》GB 50005适用范围的,否则不能作为结构用材使用。
4.2.3 先行《木结构设计规范》GB 50005按树种划分方木、原木的强度等级,而按目测外观质量划分的方木、原木的三个质量等级,仅是决定木材用途的依据(用于受拉还是受力构件),与木材的强度等级无关。因此,明确木材的树种是施工用材是否符合设计要求的关键。但目前木结构施工人员对树种的识别往往存在一定困难,为确保其木材的材质等级,进场木材均应作弦向静曲强度见证检验。本规范检验标准表4.2.3与《木结构设计规范》GB 5005的规定是一致的。
4.2.4 我国现行《木结构设计规范》GB 5005对不同目测等级的方木或原木在强度上未加区分,实际上三个等级木材的缺陷不同,对木材强度的影响程度也就不同;即使相同的缺陷,对木材抗拉、抗压强度的影响程度也不同。故规定了不同目测等级的木材不同的用途,等级高的用于受拉构件,低的可用于受压构件,施工及验收时应予注意。
结构用木材的目测等级评定标准,不同于一般用途木材的商品等级,两者不能混淆。
4.2.5 控制木材的含水率,主要是为防止木材干裂和腐朽。原木、方木在干燥过程中,切向收缩最大,径向次之,纵向最小。外层木材会先于内层木材干燥,其干缩变形会受到内层木材的约束而受拉。当横纹拉应力超过木材的抗拉强度时,木材就发生开裂。
制作构件时,如果干裂裂缝与齿连接或螺栓连接的受剪面接近或重合,就会影响连接的承载力,甚至发生工程事故。木材含水率过大,干缩变形很大,会影响木结构节点连接的紧密性;含水率过大,木材的弹性模量降低,结构的变形加大;含水率超过20%而又通风不畅,木材则易发生腐朽。因此,无论是构件制作还是进场,都应控制含水率。
原木和截面较大的方木通常不能采用窑干法,难以达到干燥状态,其含水率控制在25%,是指全截面的平均含水量。此时木材表层的含水率往往已降至18%以下,干燥裂缝已经呈现,制作构件选材时已经可以避开裂缝。干缩裂缝对板材的不利影响比方木、原木严重的多,但板材可以窑干,故含水率可控制在20%以下。干缩裂缝对板材受拉工作影响最为不利,用作受拉构件连接板的板材含水率控制在18%以下。
4.2.6 《木结构设计规范》GB 50005明确规定承重木结构用钢材宜选择Q235等级,不能因为用于木结构就放松对钢材质量的要求。实际上,建筑结构钢材均可用于木结构。故本规范规定钢材的屈服强度和极限强度不低于Q235及以上等级钢材的指标要求。对于承受动荷载或在-30℃以下工作的木结构,不应采用沸腾钢,冲击韧性应满足相应屈服强度的D级要求,与《钢结构设计规范》GB 50017保持一致。
4.2.7 焊条的种类、型号与焊件的钢材类别有关,故应按设计文件规定选用。对于Q235钢材,通常采用E43型焊条。E43为碳钢焊条,药皮化学成分不同,适用于不同的焊缝类型、焊机和使用环境,如结构在-30℃以下工作,宜选用E43中的低氧型焊条。
4.2.8 成品螺栓是标准件,强度等级通常用屈服比表示,如4.8级表示抗拉强度标准值为400MPa,屈服强度标准值为320MPa,这类螺栓进场时仅需检验合格证书。由于标准件的螺栓长度有时不满足木结构连接的要求,需要专门加工,则按4.2.6条的规定,螺栓杆使用的钢材应有力学性能检验合格报告。
4.2.9 圆钉的抗弯屈服强度以塑性截面模量计算,当设计文件规定圆钉的抗弯屈服强度时,需作强度见证检验。设计文件未作规定时,将视为由冷拔钢丝制作的普通圆钉,只需检验其产品合格证书。
4.2.10 拉杆的搭接接头偏心传力,对焊缝不利,拉杆本身也会产生弯曲应力,因此规定不应采用搭接接头而应采用双面绑条焊接头,并规定了接头的构造要求。
4.2.11 按钢结构设计规范规定,寒冷地区的焊缝为保证其延性,焊缝质量等级不得低于二级。
4.2.12 结构方案和布置、所用材料的材质等级和节点连接施工质量是控制工程质量、保证结构安全的三大关键要素,任何一个方面出现问题,都会直接影响结构安全,因此都是不允许出现施工偏差的项目。节点连接的施工质量,适应项目结构安全的第三要素,故本条按强制性条文执行。
4.2.13 木结构各类节点连接部位木材的质量符合要求,是节点连接承载力的重要保证,因此本条对连接部位木材的材质作出了专门规定。
木结构中的螺栓按其受力可分为受剪、受拉和系紧三类。木构件受拉接头中的螺栓,实际上主要是受弯工作,但因形式上传递的是被连接构件间界面上的剪力,仍习惯称为受剪螺栓,受拉螺栓(易称圆钢拉杆)包括钢木屋架下弦、豪式屋架的竖拉杆以及支座节点的保险螺栓等,这类螺栓受拉工作;系紧螺栓,如受压接头系紧木夹板的螺栓,既不受拉也不受弯。螺栓孔附近木材中的干裂、斜纹、松节等缺陷都会影响销槽的承压强度,螺栓连接处应避开这些缺陷。
4.2.14 本条规定了保证木结构抗震安全的构造措施,系依据《木结构设计规范》GB 50005和《建筑抗震设计规范》GB 50011的有关规定制定。
4.3 一般项目
4.3.1 木桁架、梁、柱的制作偏差应在吊装前检查验收,以便及时更换达不到质量要求的构件或局部修正。
4.3.2 除4.2.13条规定外,齿连接的其他构造也影响其工作性能(见图1)。

(a)单齿连接 (b)双齿连接
图1 齿连接基本构造
1 压杆轴线与承压面垂直且通过承压面中心,则能保证压力完全通过承压面传递且使承压面均匀受压,从而使齿连接工作状态与设计计算假设一致。如果图1a所示的交角小于90°,则齿连接的两个接触面都将承受压力,与计算假设不符。双齿连接第二齿比第一齿深至少大20mm,是为避免图1b中bd间因存在斜纹剪切破坏。
2 保持承压面平整,以为使其均匀承压,否则压应力会不均匀且连接变形过大。
3 保险螺栓在正常情况下不参与工作,但一旦受剪面破坏,螺栓则承担拉力,防止屋架突然倒塌。屋架端节点处的保险螺栓直径由设计图规定。腹杆采用过粗的扒钉,会导致木材劈裂,扒钉直径不宜大于6mm~10mm。直径超过6mm,应预先钻孔。
4 保证支座中心线通过上、下弦杆净截面中心线的交点(方木),或通过上、下弦杆毛截面中心线的交点(原木),都是为尽量是下弦杆均匀受拉,并与设计计算假设相符。例如,假使支座中心线内移,则支座轴线与上线压杆轴线的交点上移,会使下弦不均匀受拉。原木屋架下弦杆采用毛截面对中是因为支座处原木底面需砍平,才能稳妥的坐落到支座上,砍平的高度大致与槽齿的深度相当,
另外,按我国习惯做法,支座节点齿连接上、下弦间不受力的交接缝的上口(图1a单齿连接的c点、图1b双齿连接的e点)通常留5mm的间隙,一方面是为从构造上保证压力完全通过抵承面传递,另一方面是为避免一旦上弦杆转动时(可能受节间荷载作用而弯曲),在上口形成支点产生力矩,从而使受剪面端部横纹受拉甚至撕裂,对抗剪不利。
4.3.3 除4.2.12条关于螺栓连接的规定外,本条对螺栓连接的其他方面作出规定。
1 接头处下弦与木夹板之间的相对滑移过大是屋架变形过大的主要原因,控制螺栓孔直径就是为了减小节点连接的变形。施工时连接板与被连接板构件应一次成孔,使孔位一致,往往需要扩孔,造成椭圆孔,加大节点连接的滑移。
2 受剪螺栓或系紧螺栓中的拉力不大,施工中可按构造要求设置垫圈(板)。
3 保证螺栓连接的紧密性。
4.3.4 钉连接中钉子的直径与长度应符合设计文件的规定,施工中不允许使用与设计文件规定的同直径不同长度或同长度不同直径的钉子替代,这是因为钉连接的承载力与钉的直径和长度有关。
影之阔叶材和落叶松等树种木材,钉钉子时易发生木材劈裂或钉子弯曲,故需设引孔,即预钻孔经为0.8倍~0.9倍钉子直径的孔,施工时亦需将连接件与被连接件临时固定在一起,一并预留孔。
4.3.5 受压接头通过被连接构件端头抵承受压传力,因此要求承压面平整且垂直于轴线。承压面不平,则会受压不均匀,增加接头变形。斜搭接头只宜用于受弯构件在反弯点处的连接。
4.3.6、4.3.7 木桁架、梁、柱的安装偏差应在安装屋面木骨架之前检查验收,以便及时纠正。
4.3.8 首先检查支撑设置是否完整,檀条与上弦的连接是否到位。当采用木斜杆时应重点检查斜杆与上弦杆的螺栓连接:当采用圆钢斜杆时,应重点检查斜杆是否已用套筒张紧,抗震设防地区,檀条与上弦必须用螺栓连接,以免钉连接时钉子被拔出破坏。
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