木結(jié)構(gòu)有哪些建筑特點?
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問題：
木結(jié)構(gòu)有哪些建筑特點?
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)。加工簡便，發(fā)展最早，應(yīng)用也最廣。在中國應(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程中，多發(fā)生順紋開裂。當(dāng)裂縫與桁架受拉下弦連接處受剪面重合時，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，應(yīng)采取可靠措施，盡量減少裂縫對結(jié)構(gòu)的不利影響。原木和方木截面較大，干燥費時，所以制作時只能采用截面內(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濕度平衡時，將產(chǎn)生橫紋干縮，并在節(jié)點處產(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，且木板又無完整的年輪，在干燥過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)槽可用機具開鑿，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直接壓入木材，制造簡便，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。國外多將齒板應(yīng)用于桁架節(jié)點和接頭的連接。
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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。中國曾用于體育館、倉庫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)點和克服其缺點，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，用于美國愛達(dá)荷州立大學(xué)足球場的屋蓋，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)點連接的木結(jié)構(gòu)
螺栓球節(jié)點連接的木結(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)點為連接，通過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)。此項螺栓球節(jié)點連接的木結(jié)構(gòu)連接技術(shù)，由中國民航大學(xué)教師提出并于2012年獲得中國知識產(chǎn)權(quán)局專利局的發(fā)明專利授權(quán)(授權(quán)號ZL20101057461.X)，是木結(jié)構(gòu)研究領(lǐng)域的最新成果。
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