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《日本传统榻榻米结构设计》文献综述
日本传统榻榻米为木结构建筑，多为日式梁柱式木结构。因此，对日本梁柱式木结构的了解便显得极为重要。本文章整理了梁柱式木结构住宅的施工流程，木构件的布置以及结构计算的相关文献。
概念：日本传统榻榻米房屋的房屋构造即为传统的梁柱式木结构建筑。梁柱式木结构体系是一种传统的建筑形式,中国和日本一直以来都是采用此建筑结构体系。它是由跨距较大的梁柱结构形成主要的传力体系,无论纵向荷载还是横向荷载,都是由梁柱结构体系承受,并最后传递给基础。该结构主要特点是使用大尺寸的胶合木作为梁和柱,在楼面、墙体、屋面均铺设标准规格的结构胶合板。这种结构还大量使用于大型的体育场馆和其他民用建筑。梁柱式木结构的框架形式包括
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纯框架式
框架只包含梁与柱,没有其他形式的辅助支撑。梁、柱既是受力构
件,又起到装饰作用,这种形式的框架可以提供大开间和大进深,空间布置灵活,外填充墙可以采用许多材料布置形式多样。不足的是,保温、隔热性能不佳,完全依靠梁柱,特别是节点受力,结构安全储备没有以下形式的框架好 -
支撑框架式
包括斜撑框架式、X撑框架式、双斜撑框架式、隅撑框架式四种。前三种框架形式可以提高结构的强度和抗侧刚度,框架中的支撑能够很好地抵御侧向荷载(包括地震力),并且设计灵活,可以充分利用木材顺纹方向受拉和受压特性。不足的是,围护构件只能覆在框架表面,围护构件与框架梁、柱的连接方式受到一定限制,还有就是支撑与梁、柱的连接处比较复杂,安装有一定难度。此种框架形式适用于风载等侧向荷载较大地区以及地震发生频率较高地区。隅撑框架形式是在梁柱节点处架设支撢,增加节点强度和刚度。此种框架形式是对支撑框架式的简化,与上面的框架形式相比,空间开阔,节省了材料,增强了节点的强度与刚度,能够有效的抵抗水平力。存在的不足是,根据以往研究表明,角撑的连接节点在承受拉、压荷载时,节点连接不是十分可靠。此种框架形式适用于般的单体民宅以及联体住宅。
（3）腹板框架式
腹板包括SP板和OSB板等,腹板形式有外贴式和内嵌式两种。SP板具有很好的保温、隔热和隔声性能,性价比高,并且SP面板可以在工厂预制好,现场拼装,施工方便。一般情况下,S面板与框架的梁、柱连接方式采用钉连接,比其他面板采用螺栓或齿板连接降低了造价,提高了拼装速度。不足的是,根据试验研究表明,由于两侧覆面板与芯材比强度不同,SP墙体在破坏时,往往是芯材首先破坏,侧板挠度过大,影响使用。此种框架形式适用于受侧向荷载不大的地区。
- 日式木结构房屋的建造过程
- 在住宅下部用地基垫层：使用钢筋混凝土浇筑地基垫层。底板下部铺设一层防水、隔潮塑料薄膜，局部区域有条形混凝土垫层增强加固底板基础，施工现场内部开始布放钢筋，准备浇注底板基础部分的混凝土。日本民居多在建筑底部垫层，这样做的优点是可将供水管线与排水管道设置于地下而非房屋中节省空间，二来可以通风避免潮湿带来的影响
- 搭建“土台”：钢筋混凝土基础顶面固定一道木结构框架，这部分位置的木结构框架在日本叫“土台”；土台是上部承重木结构框架与下部钢筋混凝土基础进行连接固定的中间过渡部分。在水平土台承重结构之间，填充淡黄色的无机物材质的不燃型玻璃纤维保温毡毯或者具有通风透气构造特点的黑色塑胶垫等材料，做好保温隔热的作用。
- 主体结构施工：按序搭建木结构框架，包括木结构承重骨架，木结构立柱，楼层结构楼板等构件。
- 整体结构壁板布置：是沿着立柱一侧面上的沟槽，插入木结构框架中的木构件，施工简单，效率高。内墙结构之间填充固定无机物材质的不燃型玻璃纤维保温毡毯。外墙壁板外侧设置通风层木条构造
- 屋面板布置：第一道屋面板的上部，为了通风透气防止木结构屋面的潮湿，特设置一层通风构造层木条，安装好后再安装第二道屋面板。第二层屋面板的外部表面再铺设一层防水卷材，然后铺设安装金属彩钢板屋面。
- 门窗布置：安装外部门窗。
- 外墙表面布置：外墙表面铺贴隔热、防水卷材。
- 防火布置：一楼安装的壁挂式空调机以及火炉排烟管道的情况，还有上部两个防火报警器
- 国内梁柱式木结构建筑建造过程
该梁柱式木结构示范住宅是在国家林业局“948”课题的资助下，引进日本建造技术并在安徽黄山太平湖旁建造，结构框架使用日本柳杉集成材，为2层住宅，建筑面积338平方米，是目前国内第一套现代梁柱式木结构示范住宅。
1）主体框架：在地基成型后，要在地基上放地梁。地梁可放在实心泡沫或
橡胶垫层上。主体框架的骨架主要是梁和柱，从下往上施工过程是先柱后梁。第二层组装骨架和其他施工的操作平台。重复一层施工过程，组装第二层、第三层等。作为墙体是在上下楼板系统之间的部分，是由墙骨、墙面板与保温材料组成。墙骨采用105mm宽度的锯材。对于外墙，还有刚性或半刚性的保温层。墙骨宽度与立柱尺寸相同。墙骨是钉于楼板底板之上的。在将楼板底板有时直接钉于地梁上，有时在地梁上再钉一不同高度的木板。墙骨按455mm间距钉在楼板底板之上，上与横板钉接，此横板用做天花板吊顶连接。外墙必须要保温材料。在安装房间内墙面板之前要先做吊顶龙骨。内墙面板采用石膏板或木质装饰板，用螺钉或射钉钉入。应与檩条成直角，板材边缘之间的空隙应为2~3mm，以防止潮湿天气中板材在细微膨胀时发生弯曲。
- 装修：房屋的外部装修主要有外墙装修和屋顶装修两大块。外墙装饰面采用装饰板和批水泥两种。用玻纤瓦，具体做法是在屋面板上铺设三元橡胶防水层，此层应与屋面板突露边对齐。在对天花板、墙壁和楼板饰面粉刷和油漆之前，应立即进行内门、框架和饰线以及楼梯栏杆柱和扶手进行木工装修工作。楼梯的扶手与楼梯平行，一般-个以上的踢脚板的楼梯应该有扶手，在楼梯的跨度不小于1100mm的地方，楼梯两边设有扶手。在楼梯是一面或两面开放的地方，扶手由扶手柱支撑终止于楼梯扶手转角柱处。扶手与两边墙体离开一定距离，便于抓握。在高出邻近平面至少600mm的楼梯平台或阳台其开口周围必须有护栏，楼梯的开放处设置护栏。在开口周围和在楼梯开放边侧楼梯突沿上方的护栏高度不小于900mm。内墙体和天花板都使用石膏板来装修，也有的使用带有花纹的装饰板材。楼板底板上一般要铺设木质地板，铺设方法与混凝土房间大致相同。
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防潮防蚁设计：台阶，门廊以及门槛和窗台倾斜，防止积水。在水有可能深入结构的地方使用泛水板。深挑出的屋顶可以为护墙板和房屋其他部分附加保护，对于没有地下室结构的房屋，可以在地基墙上开设通风口，使空气流通以免返潮。防白蚁要尽量少用或不用化学药品,目前也有用经夯实的密闭性能较好、特殊的砂石来修筑隔离带。木构件在置于地基上之前,先放一些橡胶垫层,形成一定距离,并且铺设网眼非常细小的金属网,使白蚁无法抵达。
4）示范住宅的验收和管理
该示范住宅的验收严格按照国家标准GB50206-2002木结构工程质量验收规范执行,并且在了解建造地的年、月份气象信息,包括气温、湿度、降水量等统计资料的基础上,制定了一套对该木结构示范房屋的物业管理方案。 - 计算书的准备
1）参考规范
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