一文读懂木结构建筑.docx

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1、装配式木结构一、装配式木结构的含义木结构建筑是指全部或主要构件由木材或木制材料制成的建筑物类型，预制装配式木结构是指部分或全部构件在预制工厂中生产制造，然后运输到现场，采用特定的安装机械和安装方式将构件进行现场组装，使之成为具备使用功能的建筑。装配式木结构建筑构件所用的材料是通过现代先进技术对木材进一步处理后，形成的工程木材,预制装配式木结构也被称为现代木结构。二、装配式木结构体系建筑类别1轻型木结构轻型木结构主要指采用单层或多层建筑结构，具有施工简便、材料成本低，抗震性能好的优点。轻型木结构可分为平台式骨架结构和一体通柱式骨架结构。平台式轻型木结构建筑示意图2胶合木结构体系根据现行国家标准木

2、结构设计标准GB50005-2017，胶合木结构可分为层板胶合木和正交胶合木两种形式。层板胶合木是由2050mm厚的木板经干燥、表面处理、拼接和顺纹胶合等工艺制作而成，可应用于单层、多层以及大跨度的空间木结构建筑。正交胶合木般采用厚度为1545mm的木质层板相互叠层而成的木制品，力学性能优越，且适合工业化生产,主要应用多高层木结构建筑的墙体、楼板和屋面板等。3方木原木结构体系方木原木结构是指承重构件主要采用方木或原木制作的单层或多层建筑结构，常用结构形式包括井干式结构、木框架剪力墙结构和传统梁柱式结构等。4木混合结构体系木混合结构建筑是木结构构件与钢结构构件、混凝土结构构件等其他材料构件组合而

3、成的混合承重的结构形式，主要包括上下混合木结构建筑、混凝土核心筒木结构建筑等类型。三、装配式木结构的优势装配式木结构的优势主要体现在木材本身材质性能的优势及装配式建筑体系的优势两方面。现代木材的材质优势E三木材质轻、多孔，是热的不良导体，具有良好的保温隔热性能。作为结构时，具有比钢结构和混凝土结构更大的单位重量承载力5,对减轻建筑自重、节省基础处理费用十分有利；作为墙体时，其保温能力远高于砖砌体和钢筋混凝土，木制墙体还能有效缓解因外部气温变化而引起的室内温度变化，提升室内舒适度，有助于降低冬、夏季建筑室内的设备的能耗。.,显微镜下的木材以往的木制建筑一直面临易燃、易腐、易开裂、易遭虫蛀的困境，

4、而这些问题如今均已通过现代技术得到有效解决，当代用于制作装配式木结构构件的工程木材均可通过对木材进行防火剂浸渍和表面涂覆、自然或人工干燥及加压防蛀的等科学的方式进行处理，使得木材具备了不亚于钢筋混凝土的防火、防腐及防虫能力。在当今的建筑材料中，木材是唯一可再生且能够多次循环利用的天然资源。木建筑是具有原料生产再生性、制造低能耗低污染性、使用节能性及构件利用循环性的绿色生态建筑材料，符合全球可持续发展战略。木材是我国传统建筑的主要建材，因其价格低、易于加工等特点，常被用作建筑空间与艺术的载体。我国古代的传统木结构技术曾取得过辉煌的成就，在世界范围内-度处于领先的地位。木构建筑中凝结着千年来我国工

5、匠的智慧结晶，早已被赋予了文化内涵。在当代，建筑师可以通过对木构建筑的传统造型的提炼和加工，使各地特色与传统文化在木制建筑中得以传承，将木材变成连接传统与现代的时空纽带。装配式体系的优势aBi构件是组成装配式建筑的基本单位，标准化的构件生产极大地降低了构件现场生产可能会产生的人为误差，能够实现对构件质量的控制，间接保障建筑质量。同时构件的标准化也促进了建筑构配件的通用性和互换性，有助于建筑的后期的修缮和维护。2、预制化装配式建筑的建造过程是将在工厂中预制的建筑构件按照正确的步骤和原则进行组装，其施工现场大部分为干法施工，与传统的湿作业相比，噪声、粉尘、建筑垃圾等污染元素大为减少，极大降低了施工

6、时对周边环境的影响；另一方面，工厂预制、现场组装的建造方式可以有效提升建筑的施工效率，缩短建造周期，节约大量人力；同时，装配式建筑的建造方法能够节省大量的脚手架以及模板作业，反而减少了木材的使用量。MJi预制装配式木结构建筑体系是将建筑部件加以装配集成为市场提供终极完善产品的全新建筑体系，不仅是建筑部件、构配件的集成，也是集优选的设计方案、先进的生产管理方式、性能优良的材料设备于一体的优化集成，不仅建筑构件只需按图纸组装，给排水和电气通讯、智能管理系统的所有的管线都已在工厂预先裁制好，并编好号码，施工时只要按次序接装即可。建筑集成化设计有助于提高住宅生产效率和生产质量，也有利于促进建筑工业化进

7、程。四、国内外装配式木结构体系的应用案例都江堰向峨小学it11i1.Mjosa湖之塔在未来的建设发展中，建造可持续发展的，有利于环境保护的建筑，营造健康、和谐的人居空间将是更多人们追求的目标。而木材是可再生材料，作为建筑材料从生产到废弃物对环境的影响最小。在国家大力推动装配式建筑发展的大背景下，装配式木结构建筑的应用也将迎来进一步的发展机遇。现代木结构有哪些连接形式？概述连接是限制相交构件间产生某种相对位移的技术措施,而结构是由各种构件通过节点连接构成的静定或超静定的平面或空间体系：平面结构体系还需由若干构件通过连接构成稳定的空间体系，以满足使用功能要求。木材是天然生长的材料，其长度与截面尺寸

8、都受到一定限制，有时并不能满足构件长度和承载力的要求，需采取某种适当的连接方式。木材不像钢材那样具有可焊性,也不像钢筋混凝土那样可整体浇筑混凝土实现连接。因此,木结构的连接及其计算方法与其他结构有很大不同。连接的质量会直接影响结构的可靠性，习惯上人们希望结构的最终失效是构件本身，而不是发生在连接处。木结构的特殊性在于，其承载力往往取决于节点连接。因此,连接问题对木结构设计及研究具有重要意义。连接类型按不同功能分类1.节点连接木构件之间或木构件与金属构件之间通过连接组成平面结构或空间结构。2 .构件的纵向接长（简称接长）为了增加构件的尺度，可用指接或螺栓加夹板等将构件沿纵向接长。3 .横截面的拼

9、接（简称拼接）为了增大构件的横截面尺寸，可在截面宽度和高度方向进行拼接。按连接方式分类1.禅卯连接是我国传统木结构建筑的主要连接方式，国外有时也称为木工连接（CarPentcrjOint）,特点是不用其他连接件及结构胶，利用木材之间的挤压和嵌合传递荷载。2.齿连接通过杆件与杆件直接抵承传递压力，在连接处木材的工作是承压和受剪，是我国方木原木结构中木桁架节点的主要连接方式。单齿连双齿连接3.销连接将钢质或木质的杆状物作连接件，将木构件与木构件或将钢构件与木构件连接在一起，通过连接件的抗弯、抗剪和构件的孔壁承压来传递压力或拉力。传递被连接件间的拉力或压力。常用的销连接件有螺栓、自攻螺栓、销、钉、方

10、头螺钉和钾钉等。源自网用钢质或木质的块状或环状物作连接件，将其嵌入被连接构件之间，阻止被连接构件之间的相对滑移，从而传递构件间的拉力或压力。在连接处木材承压和受剪，可用于构件的接长、拼接和节点连接。这类连接件视为刚体，常用钢键,常见的有裂环、剪板和齿板5.胶（粘结剂）连接利用结构胶（如酚醛树脂胶、腺醛树脂胶等）将木料粘结在一起通过粘结面的抗剪能力使其共同受力，传递拉力或压力。6.植筋连接在木构件的适当位置钻孔，插入带肋钢筋或螺栓杆，注入胶结料，钢筋与木构件间可靠粘结，可传递构件间的拉力、压力和剪力，钢筋也可作为销类连接件，传递侧向力。7.承拉连接将钢拉杆视为连接件，阻止两被连接构件的分离。连接

11、的基本要求1 .传力明确、安全可靠连接应有明确的传力路径，其计算模型应与实际工作状态相符。2 具有良好的延性延性好的连接，在破坏前往往有较大的变形，可提供一定的措置时间，避免更大事故的发生。另一方面，一个连接中常常有数个连接件共同工作，延性好可通过内力重新分布使各个连接件受力更趋均匀，防止“各个击破”。特别是地震区的木结构建筑，连接的延性是衡量木结构抗震性能优劣的重要条件。当不得不采用延性差的连接方法时，有必要根据其重要性，采取一定的防范措施。3.具有一定的紧密性木结构的连接与其他结构相比，紧密性较差，反映在结构第一次受载后的残余变形较大。想减少这种变形，就应使连接做得尽量紧密。如螺栓连接中，

12、由于螺杆与孔壁接触后才能传递荷载，因此螺栓孔的直径应与螺杆直径匹配，不应过大，否则连接的滑移变形会很大。但另一方面，木材的横向收缩变形较大，连接不应阻碍这种收缩变形，否则，木材就会横向受拉开裂，造成连接破坏。故孔径又不能过小。4 .构造简单、便于施工、节省材料构造简单，必然便于施工，也易达到紧密性的要求，还便于连接施工质量的检查。连接还应尽量减少对构件截面的削弱，以保证连接的可靠性，同时节省材料。混合木结构建筑混合木结构建筑是i种将木结构与现代建筑技术相结合的创新建筑形式。它既保留了木结构的宜居性和自然美感,乂具备了现代建筑的稳定性和承载能力。您是否了解混合木结构建筑的相关知识呢？本文将为您介

13、绍混合木结构的定义、特点以及应用领域等。澳大利亚At1.aSSian总部大楼（左）：C6塔楼（右）定义混合木结构建筑是指在建筑中同时使用木材和其他材料（如钢材、混凝土等）来构建承重结构的建筑形式。例如，混合木结构可能意味着带有C1.T板的钢柱。它将木结构与现代材料相结合，既能够发挥木材的优点，又能够弥补木材在承重等方面的局限性。这种结构形式多用于高层建筑、大跨度公共建筑等。欧美地区近10年来对现代混合木结构建筑进行了广泛的研究和推广，许多国家都已经建造了10多层以上的高层混合木结构建筑。经过多年的探索和发展，现代混合木结构建筑已经出现了几种比较成熟的混合结构体系，其中以上卜.混合式木结构、混凝

14、土核心筒木结构和木-钢混合式木结构三种方式为主。上下混合式木结构上下混合式木结构是指底层采用钢筋混凝土结构或钢结构，其余各层采用纯木结构的木混合结构体系。此类结构中，底层的钢筋混凝土或钢结构可满足建筑下部大空间的要求，上部的木结构可满足办公住宅的需要。澳大利亚AtIaSSiar1.总部大楼SHoPArchitectsandBVN澳大利亚C6塔楼Fraser&Partners混凝土核心筒木结构混凝土核心筒木结构以钢筋混凝土核心筒为主要抗侧构件，可弥补木框架抗侧刚度小、变形大的不足，混凝土核心筒可以布置为楼梯、电梯间，而木框架部分空间布置员活加拿大木结构建筑greenbiz加拿大1.BCBrock

15、CommonsNatura1.Iywood木-钢混合式木结构木-钢混合式结构，是现代钢结构与传统的木结构相结合的一种混合结构方式。往往柱、梁等受力构件采用钢结构形式，外包采用木结构。另外，钢木桁架也在现代木结构建筑中得到了广泛应用，钢木桁架能消除木材缺陷（木节、裂缝及斜纹）对桁架受拉下弦及其连接的不利影响，提高桁架的安全可靠程度和刚度。中国海口市民中心瑞典萨拉文化中心混合木结构建筑的特点1 .强度和稳定性提升混合木结构建筑通过使用其他材料的组合，可以提高整体结构的强度和稳定性。例如，在木结构中加入钢材或混凝土等材料，可以增强建筑的抗震性能和抗风性能。钢材具有高强度和刚性，可以在木结构中提供额外

16、的支撑和稳定。混凝土具有良好的抗压性能，可以用;加固木结构的柱子和梁o这些材料的加入可以增加整体结构的承载能力，使建筑更澳大利亚AtIaSSian总部大楼QSHoPArchitectsandBVN2 .空间灵活性增强混合木结构建筑可以更灵活地设计和布置空间。由于其他材料的使用，建筑可以实现更大的跨度和支撑能力，从而减少了对木材的使用量和限制。这使得设计师能够更自由地创造出各种形状和大小的空间，满足不同的功能需求。例如，混合木结构可以实现大跨度的开放式空间，如会议厅、体育馆等，同时保持木材的温暖和自然感觉。此外，现代混合木结构建筑在缩短建造时间、增强抗震性能、节约能源等多方面也有着明显的优势。柏

17、林EDGESUedkreUZ办公楼混合木结构建筑的应用混合木结构建筑在世界各地得到了广泛的应用，在中国应用相对较少，在欧美日国家应用更为广泛。它可以用建造各种类型的建筑，如多高层住宅、大跨度公共建筑等。以下是混合木结构建筑的几个典型应用领域：3 .多高层住宅建筑混合木结构建筑在住宅建筑中得到了广泛应用。木材的温暖和白然美感为住宅带来了独特的氛围，同时混合结构的稳定性和承载能力也能满足住宅的需求。澳大利亚C6塔楼4 .大跨度公共建筑混合木结构建筑在公共建筑领域也有很大的应用潜力。例如，学校、图书馆、博物馆等建筑可以利用木材的环保特性和美观性来提供更好的学习和文化环境。商业建筑通常需要大空间和高承

18、载能力，混合结构可以满足这些需求，并柏林EDGESUedkreUZ办公楼HGEsch3.桥梁建筑混合木结构建筑还可以用于桥梁建筑。木材的轻质高强特性可以减轻桥梁的白重，提高抗震性能。同时，木材的美观性也能为桥梁增添独特的景观价值。总结一下综合来说，混合木结构建筑通过与其他材料的结合，提高了建筑的强度、稳定性、耐久性和防火性能。这种结构形式在保留木材美观特点的同时，兼具了其他材料的优点，为建筑的设计和功能提供了更多的可能性。_RecreationandWe1.1.nessCenteratQuinnipiacUniversityAntonGrass混合木结构建筑在建筑领域的应用潜力巨大，它不仅能够

19、提供舒适和美观的建筑环境，还能够减少对自然资源的消耗，促进可持续发展。相信在未来，混合木结构建筑将在更多的建筑项目中得到应用，为人们创造更美好的生活空间。胶合木结构建筑概述胶合木产品最早于19世纪90年代由德国和奥地利发明。胶合木的出现，极大地提高了木材资源的利用率。胶合木生产工业的快速发展始于1942年酚醛树脂胶的出现，采用这种胶生产的结构用胶合木可以用于室外露天环境，解决了胶合木室外脱缝脱胶的问题。胶合木结构建筑是在近二十年才在西方国家取得重大发展的建筑形式。与传统木结构不同，这是种新兴的建筑结构系统一一利用现代工程技术，将小尺寸规格木材通过胶合、加压、机械加工，形成更大尺寸构件的工程木产

20、品，从而进行建筑建造。SMrenergyConstructionRuiRecyc1.ing.genergyrecoveryPgtXynS”95usU1.ntMforttryTPackagingG1.u1.mproductPSMdTSdWtoenergyrecovery1.mnproductionStrength1.aminateP1.anIngSdutioenergyrecoveryRa,*materaChps.SawdUStandpestoMgyfcryBondingunderpressure3uppng合瑞典木业主要特点相较于原木，胶合木产品具有以下特点:1 .小料变大料胶合木主要采用从次

21、生林或人工林中采伐的直径较小的树木制成，改变了以前大尺寸木构件依赖原始林的状况。胶合木的尺寸和形状灵活度高，能制作出原木实现不了的弧形结构，大大提高了建筑设计的想象空间，扩大了木结构的应用范围。2 .劣材变良材胶合木产品可以剔除木材中节子、裂缝等缺陷，以提高材料强度，降低材料的变异性，并可以将不同等级的木材用于构件不同的应力部位，以达到提高木材利用率和劣材优用的目的。3 .连接更高效胶合木产品可以降低结构构件在连接处的削弱；所用连接铁件较少、连接节点少，整体刚度更强。4.碳化更防火大截面的胶合木产品燃烧后会在表面形成碳化层，避免内部材料直接接触火焰和氧气；另外木材的碳化率恒定在0.7Imnmi

22、n,也可以根据防火设计要求推演出材料断面尺寸，确保结构的安全性。5 质稳更高效胶合木产品的工业化生产方式在提高生产效率的同时，还能实现更高的加工精度、更少的现场作业，以确保产品质量。6 .低碳又环保木材本身就是天然、可再生材料，能发挥固碳作用，具有极高的可持续性。胶合木产品相对于其他建筑材料,在加工、运输及安装过程中耗能更低、对环境影响更小,可循环使用。一,JI看岫觑相较于常规轻型木结构建筑（3层以内）来说，胶合木结构建筑具有可装配、大跨度、高层数等特点，其建筑强度通常可与混凝土和钢结构相媲美。随着建筑设计、生产工艺及施工手段等技术水平的不断发展和提高，胶合木结构的适用范围也越来越广，越来越受

23、人们的喜爱。胶合木结构具有自重轻、抗震、强度和稳定性高、预制化和装配化程度高、耐候性和耐火性强等优点。主要应用结构胶合木产品是所有采用胶粘剂生产的工程木产品中最具多样性、广泛性的产品，其应用范围可从住宅建筑中的大梁、过梁、柱等构件，到大型公共建筑或工业建筑中的主要承重结构构件。目前很多国家将胶合木结构用于各种大空间、大跨度的建筑，特别是在防火要求较高的公共建筑、体育建筑、游泳场馆、工厂车间、大型商场、休闲会所和公路桥梁等民用与工业建筑中被大量采用。胶合木构件的长度除了受到运输以及装卸条件的限制外，一般可制成任意的长度。当采用防水酚醛树脂胶时,经加压防腐处理后，结构胶合木产品也可用户外环境的构筑

24、物，包括电信设备支架、水工建筑、码头、桥梁以及模板、脚手架等。Versowood够Ecote1.1.igent主要材料类型在欧洲近十几年以来的实践中，结构材料的选用，最有效I1.经济的做法是用层板胶合木(GIUIam)做梁与柱,而墙板、楼盖、屋盖则由正交胶合木(C1.T)和旋切胶合木(1.V1.)来承担。胶合层压木材(G1.u1.am1.aminatedtimber)胶合层压木材，通常称为胶合木，在F1.本称为集成材，是一种结构工程木制品，常用于木结构建筑结构用材。胶合木由多层规格木材与耐用、防潮的结构粘合剂经过加压粘合在一起，使所有纹理都平行于纵轴。胶合木是一种强质比高、外形美观、生物可降解

25、的工程复合材，它凭借普通木材无法代替的特定优势成为大型建筑的主结构材料，一般的使用形态为胶合梁或柱。由于其自重轻、截面大以及无限接长的能力，也常预制成大跨度弯曲梁，且被广泛应用于体育馆、桥梁等跨度大或拱度高的建筑项目工程。正交胶合木(Cross-1.aminatedtimber,C1.T)正交胶合木（C1.T）是一种由至少3层实木锯材或结构复合板材正交组坯、采用结构胶黏剂压制而成的工厂预制工程木产品。C1.T通常采用厚度为1535mm的针叶材规格锯材,通过分等、铺层、涂胶、纵横交错层积以及加压胶合等工序加工制成。从材料和加工形式上来说，C1.T也是胶合木的另一种形式。相比传统的钢筋混凝土、砖混

26、结构和轻型木框架结构建筑体系，其优势明显。C1.T有很强的承重能力，在低、中层甚至高层的建筑项目中，它可完全代替传统钢筋混凝土，也可部分代替并与钢筋混凝土等混合应用；C1.T便于加工，预制化程度高，并可以实现复杂的形状；C1.T的现场安装简单高效，与预制混凝土板或者结构保温板的安装方式一样，现场施工作业时间短、人工成本低。目前，C1.T在建筑行业也得到越来越普及的使用。单板层积材（1.aminatedVeneer1.umber,1.VD也叫旋切胶合木、1.V1.,是由厚单板沿顺纹方向层积组坯、热压胶合再锯割而成的材料。单板层积材（1.v1.）首次开发于1970年代初期，是一种高强度工程木材产品

27、，通过组装木单板（厚度均匀的薄木板）并粘合而成。据设计和工程咨询公司奥雅纳（ArUP）的助理亚历克斯爱德华兹（AIeXEdWardS）介绍，原木被剥皮成3亳米厚的层压板，干燥并根据其物理特性进行分类，然后以最大限度地提高输出强度的方式重新层压在一起。“木材采用1200宽的连续坯料生产，厚度可达约90亳米。更深的部分必须通过某种形式的二次制造过程来制作。”他解释道。值得注意的是，每个单板的颗粒都沿相同方向取向，单板工艺通过随机化任何缺陷来改善1.V1.的结构性能；例如,当强度降低的部分被剥离到单板中时，它们会分散在各个“位置”。因此，1.V1.是均匀的，其强度可与实木、混凝土和钢材相媲美。它也更耐用，不易收缩或翘曲，尽管其耐用性部分取决所用木材的种类。在建筑中使用1.V1.的一些主要优点是其成本相对较低，并且可以制造成任何长度和所需形状。这为无数设计可能性打开了大门。日本托儿所1.V1.屋顶StageatSuomireena2017Fin1.and