木材小知識 / Wood knowledge
美式木造住宅建築的結構特色

框組壁構造住宅建築為北美主要木造住宅建築之施工方式,稱為輕型構架施工(Light framing construction),在美國每年新建之木造住宅超過一百萬棟,主要都是依此種構造為主體設計。引進到日本又稱為2×4工法,每年也有超過十萬戶木造住宅依此工法建造。此種木造建築主要是採用2英吋系列結構用製材品進行施工,也就是採用規格品為204、206、208、210、212等制式結構用製材,方便設計、估價及施工,以制式規格木材分別排列組成整面的框架形式作為樓板、牆板或是屋頂面的構成,故稱為框組壁式構造,這也是它的特色。

此種工法在施工時人力十分精簡,作業效率高,容易進行尺寸規格化之管線配置等為其特點。此種結構如有大載重之考量時,即可使用數支2英吋系列的製材品合併為所需要的組合柱及組合梁進行設計與施工,十分有效率。應注意的為規格品標準尺寸為2英吋,實際施工或設計時其木材厚度為1.5英吋(38 mm),此種結構用木材在進口時通常已經過窯乾至含水率15%,如在國內生產此種結構用製材品時,要注意含水率的要求以及木材尺寸的改變。

框組壁構造住宅設計時,常用之木材種類包括南方松(SYP, SP)、雲杉-松-冷杉類(SPF)、花旗松-落葉松類(DF-L),以及鐵杉-冷杉類(HF)。一般以204及206規格為牆體間柱,208及210規格為樓板托梁,210及212規格為屋頂椽條,並以制式之間距300 mm、400 mm或600 mm進行施工,構材尺寸調整是視住宅樓層數及空間跨距而定,組合後之木框架再透過結構用合板或長薄片型粒片板(OSB)組合,形成堅實之木質剪力牆牆體及版構造,此為該工法特點,用以承載垂直力及水平地震力或風力而有優越之效果。

在台灣框組壁構造住宅之屋頂結構多採用椽條人字形結構,隨著加工技術進步、工資及施工效率考慮,木桁架系統會成主要結構,在北美地區有90%的屋頂結構均採用木桁架系統。運用組合梁或組合柱之運用成為大斷面尺寸之構造,也已是近年木造建築之常態。框組壁構造之組立是採用金屬連結件及熱浸鍍鋅釘扣件為主進行接合,以方便高效率為其特色。

框組壁構造住宅之施工方法又可區分為平台式及輕捷式結構,前者施工時依每一層樓之樓板及牆體分段組合為其特色,亦即完成樓板平台後,繼續該樓層的牆體框架,在牆體完成後在其上加築另一層的樓板平台。由於省工有效率而成為主要之工法,後者是牆體之柱構材需一次組合至屋頂層,較為費人力及工時,同時在壁體結構中要有擋火板之施作,以防止火災時之煙及火焰在壁體內之延燒。

文章提供:葉民權教授



 

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