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多层木框架房屋实例分析

2011-07-13 
为了满足外墙必须是不燃材料的规范并出于美学上的考虑,建筑外墙采用砖墙。对于外墙里面的框架,建筑师选用了经过处理的的可延缓燃烧的木材。
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  这里举了3个多层木结构房屋的例子。人们优先选择木结构房屋是因为其经济、建造快和耗费材料少。

  实例一:科珀菲尔山(Copperfield Hill)

  科珀菲尔山综合体是在明尼苏达州明尼阿波利斯市建造的第一座5层木结构房屋。这是一座作为设施完整的退休社区的165 000平方英尺(15 328㎡)的建筑。它包括公寓式住宅、厨房、食堂以及音乐室、图书馆、游戏室、工艺品商店、艺术中心等设施。该项目完成于1987年,预算金额为950万美元(其中包括买土地的费用和470万美元建造费)。

  选用木结构而非钢结构主要是因为其造价上的优势。在投标时,钢结构的报价要比木结构的高出75%.而且木结构的易施工性使房屋在5个多月的时间内就得以建成。

  根据1985年的统一规范,建筑的外墙需要用非可燃性材料。建筑师通过隔墙将科珀菲尔山的生活区域分成6个“建筑”。

  为了最小地减少收缩,建筑师在这里选用了开敞的平行弦格架作为大量的地板梁。与其他的防收缩处理相比,这种做法使得水、电和机械管道系统更容易铺设。同时,房屋中还使用了少量的实心锯木梁和工字木托梁。钢材在这里用作建造中庭和支撑规范要求的不燃金属板楼梯。

  为了满足外墙必须是不燃材料的规范并出于美学上的考虑,建筑外墙采用砖墙。对于外墙里面的框架,建筑师选用了经过处理的的可延缓燃烧的木材。在框架朝内覆盖有10号石膏墙板。 尽管外部砖墙在局部达到50英尺(15.24m)高,它也没有采用锯齿角的构造。然而在外墙中却采用了大量的竖直伸缩缝和柔性砖缝以尽量减少开裂。

  风荷载是主要考虑的水平荷载。在设计中,有遇到上升力的问题。而为了解决底层受大量重力荷载的问题,内墙采用了3x4x16英寸(7.62x 10.16x40.64cm)居中布置的木螺栓,而外墙则采用了2x6x16英寸(5.08x15.24x40.64cm)的螺栓。这些木螺栓都采用冷杉木。

  实例二:德兰西街(Delancey Street)

  在美国西海岸城市(如西雅图、旧金山、波特兰、圣迭哥、拉斯维加斯等)流行的趋势是将3~4的木结构住宅盖在一层钢筋混凝土的停车和商业空间上面。这其中的一个例子就是旧金山的德三西街基金会的三角形综合体。综合体的业主是德三西街基金会——一个革新的并在吸毒和酗酒康复方面取得成功的机构。

  综合体由7栋建筑组成,共325 000平方英尺(30 192㎡)。其中包括有一个中心庭院、健康俱乐部、游泳池、500座的会议厅、有150座放映室的娱乐建筑、干洗店、带老式汽车博物馆的修车店、木材店和400座的餐馆。而4栋住宅则提供177套居住单元。在3层的木结构建筑下面是商业空间。图8是整个综合体的鸟瞰。 综合体的建材来自捐赠,并且它的许多建造工作是由住户完成的,而住户也从中学到了许多有价值的建造技术。整个项目于1989年完成。

  每栋建筑有两个室外楼梯,它们都是由预制的混凝土踏步、竖板和休息平台构成。同时每栋建筑还有一个木质的室内楼梯。这里所有的木结构都采用道格拉斯冷杉木。为了减少木材收缩问题,这里使用了最大湿度容量12%的2x木材作为地板托梁,因此设计中没有考虑收缩的计算。

  为了增加户与户间的隔声效果,这里的隔墙采取了特殊的处理。墙的一侧是2x6的金属板并贴有5/8英寸(1.588cm)的石膏板,另一侧是3/8英寸(0.953cm)的夹合板并贴有5/8英寸(1.588cm)的石膏板。墙中间空隙用2x4的墙栓前后连接,并用3.5英寸(8.89cm)的吸声棉填满。这样,整个墙体的隔声效果可达到53的STC等级。

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