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胶合木结构节点知识

2022-04-11 11:23:41

木材是天然生长的材料,其截面尺寸和长度都是有限的,为了承受更大的荷载或达到更大的跨度,需要采用各种不同的连接方式把单根木材连接起来组成更复杂的局部或者整体结构,以达到共同承重的目的。


不同于混凝土的整体浇筑以及钢结构的可焊接性,由于木构天然的“乐高属性”,三分靠构件、七分靠节点,从而节点设计对于木构来说尤为重要,


今天和大家聊聊木结构主要的连接形式,


木构连接的分类方式很多,主要为以下三种:

1. 按不同的功能分类


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。

构件的纵向接长:为了增加构件的长度可以通过指接或螺栓夹板等将构件沿纵向接长。此种连接方式通长为受拉杆件纵向接长,比如说木桁架的下弦杆件。


 2.按连接方式分类

榫卯连接:不用其他连接件或结构胶,利用木材之间的挤压和嵌合传递荷载,是传统木结构建筑的主要连接方式。有别于现代木结构节点传力明确的特点,榫卯连接的受力较为复杂,实际工程中一般可简化铰接或半刚性节点,具体做法可参考传统木结构的营造做法。

齿连接:通过杆件与杆件之间直接抵承传递压力,在连接处木材的状态是承压或受剪,是方木原木结构中木桁架的主要连接方式。



销连接:将钢质杆件,一般为螺栓或销钉作为连接物,将木构件与木构件或钢构件连接在一起,通过钢制杆件的抗弯和抗剪以及与木孔壁承压来承担压力或拉力。

植筋连接:将螺栓或带肋钢筋插入木构件上的预钻孔中,并注入胶黏剂,以传递构件间的拉力、剪力的连接方式。单根植筋螺栓仅能传递拉力或剪力,若多个螺栓按规范要求的间距排列,该节点就可以承担弯矩。


胶合木

3.按连接力学性能分类

按力学性能分类可分为刚接,半刚接以及铰接连接。在实际工程中,连接能够达到一定的抗弯刚度,就可认定为刚接。某些连接虽然能承担一定的弯矩,但是转动变形较大,则可认为是半刚性连接。铰接在连接处可自由转动,不能承担弯矩,只能承担剪力和轴力。

现代木结构中,销连接在多个螺栓或销钉共同作用下能够抵抗一定的节点弯矩,但由于木材横纹强度较低且端头销轴在较大弯矩作用下木材有发生劈裂的风险,故一般在计算或结构模型模拟中作为纯铰接连接考虑。


在国内实际工程项目中,重型木结构多以胶合木框架结构呈现。胶合木梁、柱之间,柱与基础之间以及主梁与次梁之间的连接多采用内插钢板加对穿螺栓或钢销固定。该连接方式在结构计算时均假定为铰接节点。若无有效抗侧力(地震及风)构件,该框架为不稳定框架,结构无法成立。故有别于柱脚刚接或梁柱刚接的钢框架,胶合木框架一般需要增设木剪力墙或双向柱间支撑系统。柱间支撑可为压杆或拉杆,宜同跨且落地布置.

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