一文带你了解木结构建筑之美(转载)

导读:
木材,作为一种可再生资源,在建筑中占据着无可取代的地位。它作为一种自然的、无污染的装饰材料,具有非常美观、自然的花纹和色彩,赢得了人们的青睐。

木材制成的结构。木材是一种取材容易,加工简便的结构材料。木结构自重较轻,木构件便于运输、装拆,能多次使用,故广泛地用于房屋建筑中,也还用于桥梁和塔架。近代胶合木结构的出现,更扩大了木结构的应用范围。

在之后的历朝历代中,如木塔、庙宇等很多古建筑也都采用了木结构。其中,很多建筑经历了上千年历史的演变,一直留传至今,成为我国古建筑的代表作和古代精湛建筑工艺的见证者。

但是,随着时间的推移,我国传统木结构建筑逐步被大量的钢筋水泥所替代,钢筋混凝土建筑在建筑中占领了主导地位,木结构建筑几乎销声匿迹,成为罕见的稀有之物。

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时至今日,在推动建筑和城市低碳发展的当下,蕴含着巨大潜力的木结构建筑再次回归到我们的眼帘。有数据显示,在发达国家,70%的住房为轻型木结构,在北美这一比例更是高达90%。

木结构在中国古代一直占统治地位。土木就是建筑的代名词,故宫这样的大型建筑主要结构都是木材,砖瓦只是配件。木结构的优点正在被现代人重新认识:从环境保护看它是可再生材料,作为建筑材料从生产到废弃物对环境的影响最小。虽然短期内难以大量快速生产,但长远看木材资源还是取之不尽用之不竭的。

木结构按连接方式和截面形状分为齿连接的原木或方木结构,裂环、齿板或钉连接的板材结构和胶合木结构。

齿连接的原木或方木结构

以手工操作为主的工地制造的结构。加工简便,发展最早,应用也最广。在中国应用最多的也是这种结构形式。

原木或带髓心的方木在干燥过程中,多发生顺纹开裂。当裂缝与桁架受拉下弦连接处受剪面重合时,将降低木结构的安全度,甚至导致破坏。故在采用原木或方木结构时,应采取可靠措施,尽量减少裂缝对结构的不利影响。

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原木和方木截面较大,干燥费时,所以制作时只能采用截面内外平均含水率不大于25%的半干材。半干材在安装后逐渐干燥到与空气中的相对湿度平衡时,将产生横纹干缩,并在节点处产生的横纹或斜纹承压变形偏大,再由于齿连接手工操作的偏差,致使原木或方木结构的变形较大。

原木或方木桁架的下弦除了开裂的影响之外,还常因所供应的木材质量偏低,难以选得符合受拉构件材质标准的木材。为了保证原木或方木结构的安全可靠,在中国大量推广应用钢材作下弦和拉杆的钢木桁架。以保证结构的安全可靠,并在一定程度上提高了结构的刚度,减小了变形。

裂环、齿板或钉连接的板材结构

由厚度在10厘米以内的木板组成的结构。木板厚度小,能在短期内干燥,结构的变形较小,且木板又无完整的年轮,在干燥过程中切向和径向收缩率不一致所引起的翘曲可用加压的方法控制;干燥不均匀引起的内应力很小,即使产生裂缝,因开裂程度轻微,不影响结构的安全。。

裂环连接的板材结构

裂环能传递较大的内力,既能用于节点连接,又能用于接头的连接;裂环能标准化生产,环槽可用机具开凿,可使木结构的制作进入工业化生产。

裂环通过环槽承压和连接靠木材受剪传力,其安全度受脆性破坏的木材抗剪强度控制。裂环安装后处于隐蔽状态,不易检查。因此被齿板逐渐取代。

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木材受拉和受剪皆是脆性破坏,其强度受木节、斜纹及裂缝等天然缺陷的影响很大;但在受压和受弯时具有一定的塑性。木材处于潮湿状态时,将受木腐菌侵蚀而腐朽;在空气温度、湿度较高的地区,白蚁、蛀虫、家天牛等对木材危害颇大。木材能着火燃烧,但有一定的耐火性能。因此木结构应采取防腐、防虫、防火措施,保证其耐久性。

木材作为一种永恒的建材,古老而又现代,木结构建筑在风格特性上与城市特点相呼应,彰显人文特点。天然材质使建筑具有一种特别的亲和力,消除建筑本身作为外来物的冰冷感觉,木结构建造的灵活性可以充分发挥个性化,人性化特点。木结构在园林景观中的应用更有利于结合中国文化特点,焕发历史神韵又不失现代气氛.木结构建筑将为中国建造的不仅是可供使用的建筑实体,更成为一座座人文景观。

这里说的木结构不是传统意义上的木结构,而是一个新的产业概念,更有可能成为一次新的建筑文化革命。人们回归理性、回归自然的呼声必然会给木结构这个古老的结构形式一个新的评价和地位。