C型木质薄壁结构材作为墙骨柱的设计研究开题报告

1. 研究目的与意义

C型木质薄壁结构材作为墙骨柱替代规格材的设计研究是新型木质材料在建筑上运用的尝试，对节约木材颇有意义。

本课题的研究内容是依据《木结构建筑标注图集》中轻型木结构墙体构造，用适宜规格的C型木质薄壁结构材替换墙体内的规格材墙骨柱，对其进行改进节点构造设计并进行结构计算，为C型木质薄壁结构规格材尺寸的确立提供依据。

2. 国内外研究现状分析

为增加建筑业木材的使用范围和改善林产品的利润，澳大利亚格里菲斯大学 gilbert等在 2014 年提出一种超轻结构材木质薄壁结构材，设计制造及对其力学性能进行初步研究，研究证实短柱轴压试验结果表明该 c 型木质薄壁结构材在重量/承载力比值方面能够竞争或超过冷弯型钢产品。

目前国内对此方面研究相对空白。

南京林业大学朱一辛教授研究团队率先对此展开研究并申请发明专利一种建筑用 c 型木质结构材及其制备方法。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：一、分析：1墙骨柱的设计应保证墙骨柱能承受轴向集中荷载、风荷载以及组合作用，在地震烈度较高区域还应考虑墙骨柱出平面的地震作用；2参照规格材作为墙骨柱的设计要求，并依据先关设计规范和符合相关的使用要求；3设计流程包括：材料选用﹑墙骨柱规格尺寸设计﹑c型材制备﹑结构及节点验算﹑力学性能测试等；4主要考虑因素包括：c型材的原材料﹑尺寸规格以及作为墙骨柱的间距；节点构造，如：作为墙骨柱与墙体顶梁板与底梁板的连接等；结构计算以及相关力学性能测试等。

二、1设计流程包括：材料选用﹑墙骨柱规格尺寸设计﹑c型材制备﹑结构及节点验算﹑力学性能测试等；2主要考虑因素包括：c型材的原材料﹑尺寸规格以及作为墙骨柱的间距；节点构造，如：作为墙骨柱与墙体顶梁板与底梁板的连接等；结构计算以及相关力学性能测试等。

研究计划： 依据一种建筑用c型木质结构材及其制备方法，设计研究可以替代规格材用于轻型木结构房屋墙体内的墙骨柱，同时c型木质结构材的空腔可用于对墙体保温材料的填充及固定；通过对《木结构建筑标准图集》或经典案例中的轻型木结构墙体构造的解读，进行方案设计和关键节点的构造设计研究计划： 依据一种建筑用c型木质结构材及其制备方法，设计研究可以替代规格材用于轻型木结构房屋墙体内的墙骨柱，同时c型木质结构材的空腔可用于对墙体保温材料的填充及固定；通过对《木结构建筑标准图集》或经典案例中的轻型木结构墙体构造的解读，进行方案设计和关键节点的构造设计 2018.01.08~2018.01.19，开题，收集资料查阅文献； 2018.02.26~2018.03.31，进行实验，并记录实验相关事项； 2018.04.01~2018.04.30，数据处理，接受中期检查； 2018.05.01~2018.05.31， 论文撰写、修正、定稿；

4. 研究创新点

c型木质薄壁结构材的提出符合建筑中结构和节能方面的要求，在满足承载性能的前提下其可以有效提高木材资源的利用率，降低造价，节约能源，缓解全球性的温室效应等问题。

c型木质薄壁结构材可以替代轻型木结构及非承重节能木墙中部分规格材，积极推动新型非承重节能木质框架结构墙体在建筑工程中的应用，符合我国林业和建筑业领域的发展。

此外，c形木质结构材可以设计用于满足梁、柱等主要承重构件，以及屋面檩条和屋面板等次要构件和围护结构，具有轻质高强、空间布置灵活、抗震性能好、生产周期短等优点。