木結構的防水與安全
厚度(截面最小邊尺寸)在40(±2)mm和90(±2)mm之間的木材稱(chēng)為規格材(相應的加拿大尺寸為38mm,~89mm),可用來(lái)建造輕型木結構建筑。
厚度較大的木材為方木,常用作梁柱式木結構建筑的結構構件,或者用作支撐輕型木結構構件、平臺和門(mén)廊的立柱。厚度較小(小于規格材)的非結構用鋸材,常用作支撐、輕型非承重框架、覆面板、護墻板、地板和裝飾線(xiàn)條。
收縮和含水率首次鋸割木材時(shí),因為木材的結構纖維中充滿(mǎn)大量水分,故而比較重。 濕木材干燥后即變輕而且收縮,收縮主要發(fā)生在寬度和厚度上而不是在長(cháng)度上。
置于自然狀態(tài)的濕木材會(huì )逐漸干燥,最終達到平衡含水率,與周?chē)h(huán)境濕度保持平衡。
木材含水率(MC)以木材所含水分的重量占不含水木材重量的百分比來(lái)表示。含水率不超過(guò)28%時(shí),木材中的水分貯存于木材細胞壁中。這被稱(chēng)為纖維飽和點(diǎn),一旦含水率超過(guò)28%就會(huì )使細胞體充水。
濕木材可以置于空氣中自然干燥也可以置于大烤箱或窯爐中進(jìn)行干燥,通過(guò)對烤箱或窯爐溫度、空氣循環(huán)以及濕度的嚴格控制,可以很快去除木材中的水分。
用于建筑結構的規格材在用于施工建造時(shí)的含水率應接近19%(GB50005的第3.1.13規定板材和規格材的含水率在加工時(shí)不應大于20%)。這就是所謂的干燥施工條件。如果最高含水率為19%,則平均含水率會(huì )低些(約15%)。在這種情況下,木材的收縮已大部分完成,為達到平衡含水率,或建筑結構內部環(huán)境濕度(約12%)而需要進(jìn)一步去除的水分已大為減少。
施工期間結構用板材的低含水率非常重要,這樣可以盡量減小關(guān)鍵結構構件,由于干縮而造成的位移。
在施工現場(chǎng)應對木材加以保護,避免長(cháng)期暴露于雨水或凝露中,或者受太陽(yáng)光的直接暴曬。這樣才能確保木材中的水分保持穩定。如果木材吸收或者被除去過(guò)多的水分,其尺寸就會(huì )發(fā)生改變。長(cháng)時(shí)間的日曬還會(huì )導致未加防護的木材發(fā)生扭曲。
GB50206草案第6.2.4節要求,在驗收時(shí),結柑件最高含水率應為20%。檢測方法和合格標準見(jiàn)附C。含水率測試儀還可用于直接檢測鋸材的含水率。
用于室內裝飾的窯干鋸材,如地板、木線(xiàn)條、櫥等,含水率應低于結構構件,更接近平衡含水率。時(shí)材料對外觀(guān)要求較高,由于干縮在表面造成的裂痕是可接受的。
第十一章、十三章、附錄A和附錄B,就如何控木結構構建的含水率提供了設計和實(shí)踐方法,含水率期大于纖維飽和值的木材易受霉菌和真菌侵襲,并易虎席攔。
建造商注意事項:木材收縮的幅度 :
木材在干燥時(shí)收縮,受潮時(shí)膨脹。收縮或酮的幅度,取決于樹(shù)種和鋸材中木纖維的方向。鋸籽縮會(huì )沿著(zhù)年輪的切線(xiàn)方向,有一半會(huì )穿過(guò)年輪呈施狀,沿長(cháng)度或木紋方向的干縮比較少見(jiàn)。當木材鋸從濕材開(kāi)始干燥時(shí),在低于其飽和含水率(28唯時(shí),一般不會(huì )干縮,當低于飽和含水率后,干縮程會(huì )隨著(zhù)含水串下降按比例增大。 :
例如,當SPF木材由飽和含水率28%經(jīng)干燥灼干到O%含水率時(shí),切線(xiàn)方向干縮幅度為7%,輻射向為4%。假定鋸材成品在安裝使用時(shí)平均含水率15%,而平衡含水串為10%-12%,這樣的差異造的千縮只有1%或90.5%,頗紋干縮只有約0.03%平衡含水率會(huì )隨空氣濕度和溫度的變化,發(fā)生節性改變,由此引起的干縮變化,切線(xiàn)和輻射方向小子1%和0.5%,順紋方向小于0.025%。
只要本質(zhì)結構構件的含水率符合規范要求,嫡因為干縮而發(fā)生的尺寸變化均可忽略不計,但如果件含水率超過(guò)了規范要求,比如達到25%,那么由引起的干縮,—可以使一幢兩層的木結構建筑的擱稠梁板整體發(fā)生超過(guò)lcm的變化。