木結構是什么？

木結構是什么？http://www.symujiegou.com木結構因為是由天然材料所組成，受著(zhù)材料本身條件的限制，因而木結構多用在民用和中小型工業(yè)廠(chǎng)房的屋蓋中。木屋蓋結構包括木屋架、支撐系統、吊頂、掛瓦條及屋面板等?！　∮媚静闹瞥傻慕Y構。木材是一種取材容易，加工簡(jiǎn)便的結構材料。木結構自重較輕，木構件便于運輸、裝拆，能多次使用，故廣泛地用于房屋建筑中，也還用于橋梁和塔架。近代膠合木結構的出現，更擴大了木結構的應用范圍。

　　木材受拉和受剪皆是脆性破壞，其強度受木節、斜紋及裂縫等天然缺陷的影響很大；但在受壓和受彎時(shí)具有一定的塑性。木材處于潮濕狀態(tài)時(shí)，將受木腐菌侵蝕而腐朽；在空氣溫度、濕度較高的地區，白蟻、蛀蟲(chóng)、家天牛等對木材危害頗大。木材能著(zhù)火燃燒，但有一定的耐火性能。因此木結構應采取防腐、防蟲(chóng)、防火措施，保證其耐久性

　　中國是最早應用木結構的國家之一。根據實(shí)踐經(jīng)驗采用梁、柱式的木構架

　　木結構建筑

　　木結構建筑

　　木材受壓和受彎之長(cháng)，避受拉和受剪之短，并具有良好的抗震性能；建于遼朝(1056年)的山西省應縣木塔（見(jiàn)彩圖），充分體現了結構自重輕、能建造高聳結構的特點(diǎn)。在木結構的細部制作方面，采用干燥的木材制作結構，并使結構的關(guān)鍵部位外露于空氣之中，可防潮而免遭腐朽；在木柱下面設置礎石，既避免木柱與地面接觸受潮，又防止白蟻?lái)樐局吓罏楹Y構；在木材表面用較厚的油灰打底，然后油漆，除美化環(huán)境外，兼有防腐、防蟲(chóng)和防火的功能。

　　中國的木結構建筑（詳細：http://www.symujiegou.com/mjgsgal/）在唐朝已形成一套嚴整的制作方法,但見(jiàn)諸文獻的是北宋李誡主編的《營(yíng)造法式》，是中國也是世界上第一部木結構房屋建筑的設計、施工、材料以及工料定額的法規。對房屋設計規定“凡構屋之制，皆以材為祖。材有八等，度屋之大小，因而用之”。即將構件截面分為八種，根據跨度的大小選用。經(jīng)按材料力學(xué)原理核算，當時(shí)木構件截面與跨度的關(guān)系符合等強度原則，說(shuō)明中國宋代已能通過(guò)比例關(guān)系選材，體現出梁抗彎強度的原理。與梁、柱式的木構架溶為一體的中國木結構建筑藝術(shù)別具一格，并在宮殿和園林建筑的亭、臺、廊、榭中得到進(jìn)一步發(fā)揚，是中華民族燦爛文化的組成部分

　　木材作為一種永恒的建材，古老而又現代，木結構建筑在風(fēng)格特性上與城市特點(diǎn)相呼應，彰顯人文特點(diǎn)。天然材質(zhì)使建筑具有一種特別的親和力，消除建筑本身作為外來(lái)物的冰冷感覺(jué)，木結構建造的靈活性可以充分發(fā)揮個(gè)性化，人性化特點(diǎn)。木結構在園林景觀(guān)中的應用更有利于結合中國文化特點(diǎn)，煥發(fā)歷史神韻又不失現代氣氛.木結構建筑將為中國建造的不僅是可供使用的建筑實(shí)體,更成為一座座人文景觀(guān)。

　　在中國，隨著(zhù)“天?！惫こ痰膶?shí)施，大部分地區已嚴禁砍伐樹(shù)林。從美國進(jìn)口木材可填補由此造成的缺口。美國所有出口的木材產(chǎn)品均來(lái)源于經(jīng)認證的美國于可持續開(kāi)發(fā)的森林資源。結構用鋸材和工程木產(chǎn)品強度高，模數體系齊全，以及完善的分等分級規定，能滿(mǎn)足各種從單體住宅等小型建筑到體育館和橋梁等大型建筑的多種需要。

　　防火

　　對木結構及其構件的防火主要是測定其耐火極限，并根據建筑物耐火等級的要求，采取提高木構件耐火極限的措施。木構件的耐火極限，是指某種構件在專(zhuān)門(mén)的爐中,按模擬火災溫度(700～1000°C)的火焰進(jìn)行燃燒，從開(kāi)始到失去其原有的功能（對承重構件就是失去承載能力）的時(shí)間。如用厚度為 5厘米的方木膠合的門(mén)扇，其耐火極限為 1小時(shí)；截面為17×17厘米的木梁，其應力達到10兆帕，耐火極限為40分鐘；截面為15×15厘米，高3.5米，應力達到4兆帕的木柱，25分鐘后才破壞；而截面為29×29厘米的木柱，應力達6 兆帕，50分鐘后才破壞。由此可見(jiàn)，木構件是具有一定的耐火性能，特別是截面較大的構件。這是因為木材是由中空的細胞組成，熱導率較小。并且木材在燃燒過(guò)程中，在表面形成一層木炭，而木炭也有良好的隔熱性能，因而減慢了木材的熱分解。

　　木構件在火災作用下，前2分鐘是著(zhù)火燃燒,在此后的8分鐘內的炭化速率約為每分鐘0.8毫米，由于形成木炭層,在這以后炭化速率減慢到每分鐘0.6毫米。不同樹(shù)種的炭化速率有一定的差別。木構件的耐火，除試驗測定外，還可以根據已掌握的不同樹(shù)種的炭化速率進(jìn)行算。

　　對于無(wú)保護層的木構件來(lái)說(shuō)，應盡量采用截面尺寸較大的整體木構件,以提高耐火極限。試驗證明,層板膠合構件的耐火性能與整體截面的木構件相似。所以采用截面大的層板膠合木結構，有利于。提高木結構的耐火極限有兩個(gè)途徑,一是加抹灰層或石膏板,如30×30厘米的木柱加2.5厘米的鋼絲網(wǎng)抹灰層,其耐火極限可提高到1.5小時(shí),另一是采用防火藥劑浸注或涂防火漆，如丙烯酸乳膠防火漆，在100～200°C的溫度下能分解出磷酸使木材脫水炭化,減少可燃氣體的形成，在250°C左右能膨脹起形成蜂窩狀的防火隔，做到小火不燃，以防止初期火災的擴展，一經(jīng)離開(kāi)火焰即能自行熄滅

　　防腐

　　木材腐朽是受木腐菌侵害的結果。木腐菌體內的水解酶能將組成木材細胞壁的纖維素、木質(zhì)素及細胞內含物分解作為養料，使木材的強度逐漸降低，直至失去全部承載能力。

　　木腐菌的生長(cháng)必須同時(shí)具備下列三個(gè)條件：木材含水率高于18%；溫度在 2～35°C的范圍內；有氧氣供應。如能去除其中之一，即可防止腐朽。中國有“千年不爛井底木”的古話(huà)，是說(shuō)明木材在水中缺氧而不腐。木結構與人類(lèi)生活分不開(kāi)，溫度和氧氣無(wú)法排除，只能將木材含水率控制在18%以?xún)?，即使其處于干燥狀態(tài)，防止木腐菌的侵蝕。因此，要求木結構各個(gè)部分，特別是支座節點(diǎn)等關(guān)鍵部位，要處于通風(fēng)良好的條件下，即使一時(shí)受潮，也能及時(shí)風(fēng)干。故在設計木結構時(shí)，首先要考慮結構的構造防腐措施：如設置隔溫頂棚的木屋蓋，必須將頂棚吊在木屋架下弦下面，并使下弦底面與隔溫層保持一定距離，使整個(gè)屋架位于同一溫度場(chǎng)內。如將隔溫層置于木屋架下弦之上，則只好將屋架的支座節點(diǎn)砌在墻內，構成封閉的空間，以保證隔溫層下面的正溫度場(chǎng)的良好效果。但當屋檐稍有滲漏，就能浸濕支座節點(diǎn)，由于處于封閉狀態(tài)，難以短期風(fēng)干。木材只要在一定的時(shí)間內含水率高于18%,木腐菌就能生長(cháng),而木腐菌在繁殖過(guò)程中將要排出數倍于原來(lái)用以維持生長(cháng)的水分，濕潤毗鄰的木材，產(chǎn)生惡性循環(huán)，使腐朽蔓延。過(guò)去不少木屋架的支座節點(diǎn)曾因此而嚴重腐朽毀壞，甚至引起整個(gè)屋蓋的塌倒。

　　埋入土中的木電桿或木樁，在土層表面上、下一個(gè)區段內，被土中的水分侵濕，又有氧氣供應，所以遭致腐朽。深埋于土中的部分不腐的原因是缺氧。地表以上較高部分不腐的原因是缺水（即含水率低于18%）。因此，對于經(jīng)常受潮或間歇受潮的木結構，以及不得不封閉在墻內的木梁端頭或木磚等，都必須用防腐劑處理以防木腐菌繁殖生長(cháng)。

　　防腐劑是由具有一定毒性的化學(xué)品配制的，分水溶性、油溶性、油類(lèi)及漿膏等幾種。對于經(jīng)常受潮的木構件,宜采用屬于油類(lèi)防腐劑的混合防腐油，也稱(chēng)蒽油,由煤雜酚油（即木材防腐油）和煤焦油配制，遇水不易流失，藥效較長(cháng)。瀝青在外觀(guān)上呈黑色粘滯狀，與蒽油類(lèi)似,常被誤用作防腐劑。但瀝青只能防水而不能防腐,用瀝青涂在未經(jīng)干燥的木材上，則適得其反，阻礙了木材的風(fēng)干。

　　不同的樹(shù)種木材，由于細胞的內含物不同其耐腐性也有差別。馬尾松、樺木等即屬于耐腐性差的樹(shù)種。對于同一樹(shù)種的木材

　　防蟲(chóng)

　　蛀蝕木材的昆蟲(chóng)主要有白蟻和甲蟲(chóng)。白蟻的危害較甲蟲(chóng)廣泛而嚴重。

　　白蟻是一種活動(dòng)隱蔽，過(guò)群體生活的昆蟲(chóng)。在世界上共有2000多種，在中國也有近百種之多，主要分布于長(cháng)江流域和南方溫暖潮濕地區。白蟻以木材為主要食料，也離不開(kāi)水分，且其生活有畏光性，到巢外取食，都在泥土筑成的蟻路中行進(jìn)。故常在有木構件或木制品而靠近水源的地方筑巢。因此廚房、浴室等處陰暗潮濕部位的木構件最易受白蟻蛀蝕。

　　在中國常見(jiàn)的危害木材的甲蟲(chóng)是家天牛、家茸天牛、粉蠹和長(cháng)蠹。天牛以木材的纖維為食，幼蟲(chóng)在木材內蛀成坑道，老熟后在坑道末端成蛹，成蟲(chóng)羽化后向外咬一橢圓形孔飛出。主要危害木麻黃等闊葉樹(shù)材。粉蠹及長(cháng)蠹以木材的淀粉和醣類(lèi)為食，故以危害闊葉樹(shù)材的邊材為主。成蟲(chóng)喜在木材表面的管孔中產(chǎn)卵。因此管孔較大的櫟木、山核桃、刺槐等樹(shù)種受害最烈。幼蟲(chóng)將木材內部蛀成粉末狀，只剩下一層薄薄的外殼，表面上小蟲(chóng)眼密布，其周?chē)Ｓ蟹勰钪肌?BR>
　　甲蟲(chóng)主要侵害含水率較低的干燥木材，而白蟻對潮濕的木材為害較烈。所以采取構造上的防潮措施，使木構件與水源隔斷,對減小白蟻的危害,有一定的效果。但構造上的防潮對防蟲(chóng)僅是一種輔助措施，凡是有白蟻或甲蟲(chóng)的地區，木結構和木制品均應用防蟲(chóng)藥劑處理。

　　楠木、紫檀、柚木等樹(shù)種有較強的抗白蟻性，杉木、柳杉、樟木等也有一定的抗白蟻性，但多數樹(shù)種木材皆易受白蟻危害，如馬尾松最易受白蟻蛀蝕。所以對于易受白蟻危害的樹(shù)種木材制作的木結構或木制品，都要用防蟲(chóng)藥劑處理。

　　為了保證木結構的耐久性，世界各國都采用既能防腐又能防蟲(chóng)的藥劑。如用硼酸、硼砂和五氯酚鈉配制的硼酚合劑，是一種水溶性的藥劑，可將木構件浸泡在藥劑的水溶液中，若每立方米木材能吸收4.5～6千克的藥劑(干劑重量)，則能達到防腐防蟲(chóng)的目的。由于這種藥劑遇水容易流失，故只宜用于不受潮的木構件。對易受潮的木構件

　　木結構按連接方式和截面形狀分為齒連接的原木或方木結構，裂環(huán)、齒板或釘連接的板材結構和膠合木結構。

　　齒連接的原木或方木結構

　　以手工操作為主的工地制造的結構。加工簡(jiǎn)便，發(fā)展最早，應用也最廣。在中國應用最多的也是這種結構形式。

　　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。當裂縫與桁架受拉下弦連接處受剪面重合時(shí)，將降低木結構的安全度，甚至導致破壞。故在采用原木或方木結構時(shí)，應采取可靠措施，盡量減少裂縫對結構的不利影響。

　　原木和方木截面較大，干燥費時(shí)，所以制作時(shí)只能采用截面內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(shí)，將產(chǎn)生橫紋干縮，并在節點(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，致使原木或方木結構的變形較大。

　　原木或方木桁架的下弦除了開(kāi)裂的影響之外，還常因所供應的木材質(zhì)量偏低，難以選得符合受拉構件材質(zhì)標準的木材。為了保證原木或方木結構的安全可靠，在中國大量推廣應用鋼材作下弦和拉桿的鋼木桁架。以保證結構的安全可靠，并在一定程度上提高了結構的剛度，減小了變形。

　　裂環(huán)、齒板或釘連接的板材結構

　　由厚度在10厘米以?xún)鹊哪景褰M成的結構。木板厚度小，能在短期內干燥，結構的變形較小，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應力很小，即使產(chǎn)生裂縫，因開(kāi)裂程度輕微，不影響結構的安全。。

　　裂環(huán)連接的板材結構

　　裂環(huán)能傳遞較大的內力，既能用于節點(diǎn)連接，又能用于接頭的連接；裂環(huán)能標準化生產(chǎn)，環(huán)槽可用機具開(kāi)鑿，可使木結構的制作進(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。

　　齒板連接的板材結構

　　沖壓而成的齒板用油壓機直接壓入木材，制造簡(jiǎn)便，與裂環(huán)連接相比，具有較高的緊密性，減小了結構的變形，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。國外多將齒板應用于桁架節點(diǎn)和接頭的連接。

　　釘連接的板材結構

　　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構形式，在蘇聯(lián)應用較多。中國曾用于體育館、倉庫等跨度較大的屋蓋結構。由于釘連接的后期變形較大，應用受到一定的限制。

　　膠合木結構

　　包括層板膠合結構和膠合板結構。由于膠合木結構能較好地利用木材的優(yōu)點(diǎn)和克服其缺點(diǎn)，使木材在結構中的應用更為合理，所以在一些技術(shù)發(fā)達的國家得到較大的發(fā)展，而成為木結構的主要形式。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(chēng)為密層膠合木，可用以制成各種構件或結構。密層膠合木的問(wèn)世使膠合木結構的應用達到新的高度。如建于1976年跨度為122米的密層膠合木筒拱,用于美國愛(ài)達荷州立大學(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。

　　螺栓球節點(diǎn)連接的木結構

　　螺栓球節點(diǎn)連接的木結構是于2010年提出的新型木結構，其特點(diǎn)在于將木結構同鋼結構雜交，利用木材為主材，鋼結構螺栓球節點(diǎn)為連接，通過(guò)鉸接的形式形成空間鉸接桿件體系，從而將木結構的應用領(lǐng)域從傳統房屋拓展到大跨度空間結構。

　　此項螺栓球節點(diǎn)連接的木結構連接技術(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)權局專(zhuān)利局的發(fā)明專(zhuān)利授權（授權號ZL20101057461.X）[1] ，是木結構研究領(lǐng)域的**成果。

　　《木結構工程施工質(zhì)量驗收規范》 已實(shí)施

　　《膠合木結構技術(shù)規范》 已實(shí)施

　　《木結構工程施工規范》實(shí)施[1]

　　《輕型木桁架技術(shù)規范》 已實(shí)施

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　　中國北京木屋木結構展覽會(huì )

　　黨的十八大報告中明確提出要加強“生態(tài)文明建設”，2013年“兩會(huì )”期間，國家又吹響“建設美麗中國”的偉大號角，這一舉措，將會(huì )催生中國木結構建筑行業(yè)爆發(fā)式發(fā)展！為了進(jìn)一步引導我國木結構建筑的科學(xué)建設和市場(chǎng)推廣，促進(jìn)木結構建筑產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展并與國際先進(jìn)水平接軌?！?014第四屆北京國際木結構建筑及裝飾配套設施展覽會(huì )”將邀請更多權威機構鼎力加盟！美國、日本、芬蘭、加拿大、挪威、瑞典、丹麥等國家將通過(guò)行業(yè)組織組團來(lái)華參展！本屆展會(huì )將于2014年3月28日-30日在北京全國農業(yè)展覽館及正門(mén)廣場(chǎng)隆重舉行，預計展覽面積將達到32000平方米、300家企業(yè)參展，展會(huì )設室內、室外兩大展區。展會(huì )期間，組委會(huì )還將舉辦豐富多彩的木結構相關(guān)配套活動(dòng)！

　　木材是一種再生的天然資源，且人類(lèi)習慣使用木材已有悠久歷史，在對木材的防腐、防蟲(chóng)、防火措施日臻完善的條件下，充分發(fā)揮木材自重輕、制作方便的優(yōu)點(diǎn)，做到次材優(yōu)用，小材大用，提高木材的利用率，除繼續用于一般建筑外，在大跨度建筑屋蓋結構方面有其一定的前途。

　　木結構建筑已成為我國休閑地產(chǎn)、園林建筑的新寵。許多建筑、園林設計公司，已經(jīng)開(kāi)始將木結構建筑作為體現自然、增加商品附加值的**。隨著(zhù)國外部分木結構生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)企業(yè)的進(jìn)入，帶來(lái)了新工藝和新的設計理念，極大地促進(jìn)了國內木結構建筑行業(yè)的發(fā)展，一些國內起步較早的木結構制造商、防腐木生產(chǎn)企業(yè)也日漸壯大。國內木結構生產(chǎn)、經(jīng)銷(xiāo)商數量一直保持著(zhù)上升趨勢，近一、兩年來(lái)上升幅度**，這些企業(yè)遍布全國各地。隨著(zhù)我國休閑城市園林綠化建設的快速推進(jìn)，加上人們對回歸自然、提高生活品質(zhì)的要求越來(lái)越高，以及上海世博會(huì )大量推廣的節能低碳竹木結構建筑，引發(fā)國內竹木結構需求量進(jìn)一步增加。

　　中國木結構建筑產(chǎn)業(yè)展覽會(huì )繼續以全面推動(dòng)國內木屋木結構建筑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)國內外木屋木結構建筑產(chǎn)業(yè)的交流與合作為宗旨；是國內木屋木結構建筑產(chǎn)業(yè)與國際木屋木結構建筑產(chǎn)業(yè)交流、互動(dòng)的促進(jìn)機會(huì )；是國際國內先進(jìn)技術(shù)、新穎時(shí)尚的木屋木結構建筑產(chǎn)品和服務(wù)的極佳發(fā)布窗口，為政府、開(kāi)發(fā)商、設計單位、承建單位、供應商和賣(mài)家提供技術(shù)交流，商業(yè)合作以及市場(chǎng)拓展的寶貴平臺。由加拿大聯(lián)邦政府自然資源部、上海市住房保障和房屋管理局、加拿大卑詩(shī)省政府林業(yè)發(fā)展投資處、加拿大木業(yè)協(xié)會(huì )共同舉辦的“關(guān)于現代木結構建筑在中國取得的顯著(zhù)發(fā)展”研討會(huì )在上海舉行。上實(shí)地產(chǎn)控股集團作為大會(huì )邀請的**開(kāi)發(fā)企業(yè)參加會(huì )議

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