木結(jié)構(gòu)有哪些建筑特點(diǎn)?
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問(wèn)題：
木結(jié)構(gòu)有哪些建筑特點(diǎn)?
答疑：
木結(jié)構(gòu)按連接方式和截面形狀分為齒連接的原木或方木結(jié)構(gòu)，裂環(huán)、齒板或釘連接的板材結(jié)構(gòu)和膠合木結(jié)構(gòu)。
齒連接的原木或方木結(jié)構(gòu)
以手工操作為主的工地制造的結(jié)構(gòu)。加工簡(jiǎn)便，發(fā)展最早，應(yīng)用也最廣。在中國(guó)應(yīng)用最多的也是這種結(jié)構(gòu)形式。原木或帶髓心的方木在干燥過(guò)程中，多發(fā)生順紋開(kāi)裂。當(dāng)裂縫與桁架受拉下弦連接處受剪面重合時(shí)，將降低木結(jié)構(gòu)的安全度，甚至導(dǎo)致破壞。故在采用原木或方木結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)采取可靠措施，盡量減少裂縫對(duì)結(jié)構(gòu)的不利影響。原木和方木截面較大，干燥費(fèi)時(shí)，所以制作時(shí)只能采用截面內(nèi)外平均含水率不大于25%的半干材。半干材在安裝后逐漸干燥到與空氣中的相對(duì)濕度平衡時(shí)，將產(chǎn)生橫紋干縮，并在節(jié)點(diǎn)處產(chǎn)生的橫紋或斜紋承壓變形偏大，再由于齒連接手工操作的偏差，致使原木或方木結(jié)構(gòu)的變形較大。原木或方木桁架的下弦除了開(kāi)裂的影響之外，還常因所供應(yīng)的木材質(zhì)量偏低，難以選得符合受拉構(gòu)件材質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的木材。為了保證原木或方木結(jié)構(gòu)的安全可靠，在中國(guó)大量推廣應(yīng)用鋼材作下弦和拉桿的鋼木桁架。以保證結(jié)構(gòu)的安全可靠，并在一定程度上提高了結(jié)構(gòu)的剛度，減小了變形。
裂環(huán)、齒板或釘連接的板材結(jié)構(gòu)
由厚度在10厘米以內(nèi)的木板組成的結(jié)構(gòu)。木板厚度小，能在短期內(nèi)干燥，結(jié)構(gòu)的變形較小，且木板又無(wú)完整的年輪，在干燥過(guò)程中切向和徑向收縮率不一致所引起的翹曲可用加壓的方法控制;干燥不均勻引起的內(nèi)應(yīng)力很小，即使產(chǎn)生裂縫，因開(kāi)裂程度輕微，不影響結(jié)構(gòu)的安全。
裂環(huán)連接的板材結(jié)構(gòu)
裂環(huán)能傳遞較大的內(nèi)力，既能用于節(jié)點(diǎn)連接，又能用于接頭的連接;裂環(huán)能標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，環(huán)槽可用機(jī)具開(kāi)鑿，可使木結(jié)構(gòu)的制作進(jìn)入工業(yè)化生產(chǎn)。裂環(huán)通過(guò)環(huán)槽承壓和連接靠木材受剪傳力，其安全度受脆性破壞的木材抗剪強(qiáng)度控制。裂環(huán)安裝后處于隱蔽狀態(tài)，不易檢查。因此被齒板逐漸取代。
齒板連接的板材結(jié)構(gòu)
沖壓而成的齒板用油壓機(jī)直接壓入木材，制造簡(jiǎn)便，與裂環(huán)連接相比，具有較高的緊密性，減小了結(jié)構(gòu)的變形，且便于檢查。齒板通過(guò)眾多的齒分散承壓傳力，有很好的韌性，比裂環(huán)連接可靠。國(guó)外多將齒板應(yīng)用于桁架節(jié)點(diǎn)和接頭的連接。
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釘連接的板材結(jié)構(gòu)
多在工地制造，由于加工方便，可以制成弧形桁架等合理的結(jié)構(gòu)形式，在蘇聯(lián)應(yīng)用較多。中國(guó)曾用于體育館、倉(cāng)庫(kù)等跨度較大的屋蓋結(jié)構(gòu)。由于釘連接的后期變形較大，應(yīng)用受到一定的限制。
膠合木結(jié)構(gòu)
包括層板膠合結(jié)構(gòu)和膠合板結(jié)構(gòu)。由于膠合木結(jié)構(gòu)能較好地利用木材的優(yōu)點(diǎn)和克服其缺點(diǎn)，使木材在結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用更為合理，所以在一些技術(shù)發(fā)達(dá)的國(guó)家得到較大的發(fā)展，而成為木結(jié)構(gòu)的主要形式。多用于大跨度的房屋。美國(guó)相繼建成直徑為153米、162米及208米的膠合木圓頂。
此外，將木材旋切成3～10毫米厚的單板，木紋相互平行層疊熱壓膠合成30～50毫米厚的板材稱為密層膠合木，可用以制成各種構(gòu)件或結(jié)構(gòu)。密層膠合木的問(wèn)世使膠合木結(jié)構(gòu)的應(yīng)用達(dá)到新的高度。如建于1976年跨度為122米的密層膠合木筒拱，用于美國(guó)愛(ài)達(dá)荷州立大學(xué)足球場(chǎng)的屋蓋，上、下翼緣采用由16層單板膠合厚度為45毫米的密層膠合木。圖為在吊裝筒拱。
螺栓球節(jié)點(diǎn)連接的木結(jié)構(gòu)
螺栓球節(jié)點(diǎn)連接的木結(jié)構(gòu)是于2010年提出的新型木結(jié)構(gòu)，其特點(diǎn)在于將木結(jié)構(gòu)同鋼結(jié)構(gòu)雜交，利用木材為主材，鋼結(jié)構(gòu)螺栓球節(jié)點(diǎn)為連接，通過(guò)鉸接的形式形成空間鉸接桿件體系，從而將木結(jié)構(gòu)的應(yīng)用領(lǐng)域從傳統(tǒng)房屋拓展到大跨度空間結(jié)構(gòu)。此項(xiàng)螺栓球節(jié)點(diǎn)連接的木結(jié)構(gòu)連接技術(shù)，由中國(guó)民航大學(xué)教師提出并于2012年獲得中國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局的發(fā)明專利授權(quán)(授權(quán)號(hào)ZL20101057461.X)，是木結(jié)構(gòu)研究領(lǐng)域的最新成果。
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