五千年(敝帚自珍)

主题:【原创】美国的房子的建造 -- Swell

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家园 这个话题被我太太鄙视了。以下是她的原话:

木结构是柔性结构,柔性结构抗震当然好,因为柔性结构可以通过变形吸收地震能量。木结构破坏前有大量变形,所以抗震好。钢混结构破坏前变形小,所以抗震差。抗震最差的是砖混结构,稍微有点变形就散了,所以砖混结构要做圈梁。

我太太是结构工程师。这段话有一些专业术语,基本就是说:这种问题压根就不该问。

我家小娃每周二周四打球,我们老两口也跟着在体育馆锻炼。昨天我太太有事没去,我偷懒在球场边上用手机查了一些资料。发现木结构的优势不止于此。

1、地震载荷来源于大地来回晃动的加速度。加速度大小取决于地震波,根据牛顿第二定律,地震载荷和结构自重成正比:自重越大,载荷越大;材料密度越大;应力越大。

2、混凝土属于脆性材料,抗拉强度只有抗压强度的10%。就算通过配筋增加抗拉性能,最多也就增加到和抗压强度一样(这是由弯应力的分布决定的)。

而木材强度远高于混凝土的抗压强度。最妙的是:木材的抗拉强度远大于抗压强度。也就是说就算受压侧破坏了,受拉侧依然有很高的余量。这保证结构在破坏前可以承受很大的变形。

3、混凝土的密度是木材的3~8倍。如果算上钢筋的话,密度更高。

百度百科上C30混凝土抗压强度最高22MPa,抗拉2MPa,密度2400kg/m3。

木材,我随便查到的数据:

密度360kg/m3,湿度12-15%,轴向抗拉强度78MPa,抗压强度33MPa。

4、如你所说,外墙每隔16“就有一根2x6的竖木条,节点多,载荷分布均匀。

还有很多其他优点,这里先不说了。

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关于抗风。木材既然强度比钢混高,为啥给人不抗风的印象呢?我昨天想了一下:外墙太薄了。

木房子的外墙,是由2“x6”的竖木条按一定间隔钉成的框架。外面钉上12mm的OSB板,里面钉上9mm的石膏板,中间6“空间塞保温棉+走线。如果外面挂1mm的vinyl siding防水,满打满算不到180mm。远低于一层单砖墙的厚度(240mm)。

为什么这么薄?因为这个厚度足够了。

好的房子可以在外面抹一层水泥(stucco),既美观还可以增加配重。也可以在木房子外面包一层砖墙(不承重)。

基本上,外包水泥或砖墙的木房子就不给人怕风的赶脚了。

其实木房子怕风是一个伪命题。力学上有一个常识:一般情况下,长细比超过20:1,则风载是控制载荷;长细比低于10:1,则地震载为控制载荷。除非特殊地区,木房子设计的时候不会考虑风载。

我一开始之所以问 @审度 关于讨论对象的问题,就是因为看到风载,我的第一反应是高层建筑。

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ps1: 我们的地下室,20年前标准8尺,好房子9尺。现在基本都是9尺,可以加高到10尺。

Ps2: 外墙房顶的寿命至少25年,实际更长。窗户一般不用换吧?

ps3: 地税,你们加州特殊。其他对方每年重新评估房子价值。

ps4: 框架设计原则:强柱弱梁钢节点。

pa5: 混凝土和木结构的固有频率不同,才会出现强剪切。

ps6: 回头我截张大底特律地区的地图,为大底正名。美中西12州一共有两家爱马仕,其中一个就在大底地区的Troy。咋能没价值呢?

ps7: 毕业以后就没搞过技术。昨晚复习30年前学的东西,还挺上瘾。

通宝推:校长,onlookor,李根,桥上,偶卖糕的,居陋巷不改其怒,Swell,
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