日建设计和住友林业
我们共同开发了一种“组合梁施工方法”,将木梁和钢筋混凝土楼板连接起来。
促进中大型木结构建筑的广泛应用

PRESS RELEASE
2022.05.30
日建设计株式会社(总部:东京都千代田区,代表董事社长:大松敦)与住友林业株式会社(社长:光吉敏郎,总部:东京都千代田区)共同开发了一种将锯齿状凹凸木质梁与RC楼板(采用钢筋混凝土的楼板)相结合的合成梁结构工法。该工法利用木材与混凝土压缩强度相近的特性,将二者牢固连接,从而实现大跨度。由于可以控制梁高,有助于增加建筑层数,将推动办公楼、学校、医院等中大型木结构建筑的普及。

我们开发了一种“复合梁结构方法”,利用“锯齿连接”将木梁和钢筋混凝土楼板结合起来。

木材是一种轻质高强的材料,被广泛用作常见的建筑材料。然而,在中大型建筑中使用木材时,会面临一些挑战,例如,木材用作地板时容易传递振动,影响居住舒适度;此外,为了保证强度,木材的横截面需要较大,这可能会使空间显得拥挤。
为了解决这些问题,并开发一种适用于中大型建筑的多功能木梁,日建设计株式会社和住友林业株式会社于2016年成立了项目组,进行了细致的实验和验证。最终,他们开发出一种“复合梁结构方法”,该方法利用“锯齿状连接”在木梁内部制造不规则结构,并将其与钢筋混凝土楼板连接起来。

“复合梁施工方法”的特点

这种建造方法利用木材和混凝土相近的抗压强度,在两者之间形成牢固的连接。钢筋混凝土楼板增强了木梁的刚度,使得楼板的稳定性与钢框架混凝土楼板楼板相当,甚至更胜一筹。与传统梁相比,梁的长度可以增加一倍,从而实现约12米的跨度,使其适用于中大型建筑,尤其是大面积建筑。非组合梁的梁深通常约为120厘米,而这种方法可以将梁深减少到90厘米,约为原梁深的四分之三,从而在建造高层建筑时增加楼层高度并减少楼层数。减少梁深还可以减少防火覆盖面积和建筑总高度,从而降低建造成本。该方法可以使用层压木材和LVL(层积材单板),并且对木材种类限制较少,使其用途广泛,有助于推广中大型非住宅木结构建筑。

“组合梁施工方法”于 2022 年 4 月获得日本 ERI 株式会社的结构性能评估*1。它与楼板施工方法结合具有很高的灵活性,可与传统的模板施工方法*2 配合使用,并且与各种模板(如楼板*3)兼容。
  • 图:复合梁

  • 照片:锯齿关节

这种施工方法也可以应用于耐火木梁,包括住友林业的“Kigurumi”系列*4中的木梁。“复合梁施工方法”可以用于任何建筑结构的类型、高度或楼层数,包括通常难以建造木结构的高层建筑。
  • 图:跨度为 12 米的全尺寸弯曲试验。

  • 图:木制CT构件的横截面

W350计划的技术开发

2018年,住友林业宣布启动“ W350计划”,这是一项旨在打造环境友好型木结构城市、将城市区域转变为森林的研究和技术开发计划,以迎接其自1691年创立以来的350周年(2041年)。日建设计设计事务所设计了一座木结构摩天大楼,作为该项目的示范建筑。此次开发的组合梁结构技术是可应用于中大型建筑的技术之一。

日建设计与住友林业将推广易于所有人使用的组合梁施工方法,并推进木结构技术的开发和推广,以实现到 2050 年温室气体净零排放的目标。

迈向实现低碳社会

在日本,森林覆盖率高达三分之二,战后种植的人工林正逐渐成熟,因此需要从森林资源循环利用和土地保护的角度积极加以利用。目前,非住宅建筑中木结构建筑的比例仍不足10%,为了提高包括国产木材在内的木材需求,在中大型建筑以及非住宅建筑中推广木材的使用至关重要。随着2021年10月《木材利用促进法(修订版)》的实施,该法旨在促进建筑中木材的广泛应用,通过积极利用木材实现森林资源循环利用的需求变得更加迫切。

※1 结构性能评估:该评估系统允许通过审查和评估《建筑标准法》中未规定的“使用特殊结构方法的建筑物和施工方法”,在不进行复杂程序的情况下申请标准建筑许可证。
※2 传统模板施工:一种使用胶合板和木条制成的模板浇筑钢筋混凝土楼板的施工方法。
※3 楼板:一种用于建造钢筋混凝土楼板的临时材料,由薄钢板制成的模板构成。
※4 「木ぐるみFR®」および「木ぐるみCT®」があります。
木ぐるみFR®:1時間耐火構造の大臣認定を取得。難燃処理した木材で荷重支持部を被覆して耐火性能を確保した純木質構造部材で、木を現しにした耐火木造建築を実現。(https://sfc.jp/treecycle/value/kigurumi_fr.html
木ぐるみCT®:耐火被覆材に一般流通品であるCLTや不燃材などを使用した耐火部材で、1時間および2時間、3時間耐火構造の大臣認定をそれぞれ取得。(https://sfc.jp/information/news/2021/2021-03-31-02.html
※5 关于促进在建筑等领域使用木材以促进实现低碳社会的法案

关于日建设计

日建设计是一家提供建筑设计与监理、城市设计及相关研究、规划和咨询服务的专业服务公司。自1900年创立以来,日建设计120年来始终致力于通过“社会环境设计”创造价值,旨在解决显性和潜在的社会问题,以满足社会需求和客户的多元化需求。迄今为止,日建设计已参与日本、中国、东盟和中东等地的众多项目,近年来更拓展至印度和欧洲市场。2021年3月,日建设计发布“气候紧急状态宣言”,积极推动向低碳社会转型。

关于住友林业

住友林业是一家以“木材”为核心业务的企业,业务范围涵盖森林管理、木材建筑材料的采购和生产、木结构建筑以及木质生物质发电等,业务遍及国内外。今年2月,展望2030年——联合国可持续发展目标的最终目标年份,我们发布了长期愿景“Mission TREEING 2030”,将构建理想的低碳社会理念融入到我们的商业计划中。通过运营住友林业的“木材循环”——从伐木、加工、利用、再利用到植树造林,我们将增加森林吸收的二氧化碳量,并通过木材的利用持续长期固碳。作为全球脱碳转型的合作伙伴,我们将提供集团独有的“木材解决方案”,为实现可持续发展的社会贡献力量。

有关此问题的联系信息

株式会社日建設計 広報室 Tel. 03-5226-3030(代表) e-mail:webmaster@nikken.jp
住友林業株式会社 コーポレート・コミュニケーション部 Tel. 03-3214-2270 e-mail:ccom@sfc.co.jp
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