木结构连接方式 timber structure Connection method
木结构连接方式翻译 :timber structure Connection method
基本定义:
木材因天然尺寸有限,或结构构造的需要,而用拼合、接长和节点联结等方法,将木料连接成结构和构件。连接是木结构的关键部位,设计与施工的要求应严格,传力应明确,韧性和紧密性良好,构造简单,检查和制作方便。木结构连接方式有板销连接、裂环连接、剪盘连接以及齿环连接和齿板连接等,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。
特征:
木结构连接方式有板销连接、裂环连接、剪盘连接以及齿环连接和齿板连接等,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。以下是一些常见的木结构连接方式:
一、榫卯连接
将圆木或半圆木两端开凹槽,组合成矩形木框,层层相叠作为墙壁—实际是木承重结构墙。
这种方式由于耗材量大,建筑的面阔和进深又受木材长度的限制,外观也比较厚重,应用不广泛,一般仅见于产木丰盛的林区。
中国古代匠师创造的一种连接方式(见中国古代木结构)。其特点是利用木材承压传力,以简化梁柱连接的构造;利用榫卯嵌合作用,使结构在承受水平外力时,能有一定的适应能力。因此,这种连接至今仍在中国传统的木结构建筑中得到广泛应用。其缺点是对木料的受力面积削弱较大,用料不甚经济。
二、齿连接
齿连接是将受压构件的端头做成齿榫,在另一构件上锯成齿槽,使齿榫直接抵承在齿槽内,通过抵承面的承压工作传力。因此,齿连接只能用来传递压力,这是它的特点。
优点:
构造简单,传力明确,可用简单工具制作;
由于其构造外露,易于检查施工质量和观测工作情况。
缺点:
由于在构件上刻槽,对构件截面削弱较大,从而增加木材用量;
在齿槽中除承压工作外,尚伴随着脆性的剪切工作,同时只能用于手工操作,要技术级别较高的木工进行制作,方能保证连接质量。
用于桁架节点的连接方式。将压杆的端头做成齿形,直接抵承于另一杆件的齿槽中,通过木材承压和受剪传力。为了提高其可靠性,要求压杆的轴线必须垂直于齿槽的承压面(ɑ—b)并通过其中心。这样使压杆的垂直分力对齿槽的受剪面(b—C)有压紧作用,提高木材的抗剪强度。为了防止刻槽过深削弱杆件截面影响杆件承载能力,对于桁架中间节点,应要求齿深(h0)不大于杆件截面高度的1/4;对于桁架支座节点应不大于1/3。受剪面过短容易撕裂,过长又起不了应有的作用,为此宜将受剪面长度(lv)控制在4~10h范围内。并应设置保险螺栓,以防受剪面意外剪坏时,可能引起的屋盖结构倒塌。
三、销连接
销是用钢或者木做成圆杆状或者片状,用以阻止被连接构件相对移动的连接物。属于圆杆状的,有螺栓、钉、圆钢销、螺钉、玻璃钢圆销等;属于板片状的,有玻璃钢板销,钢板销等。
四、螺栓连接和钉连接
在木结构中,螺栓和钉的工作原理是相同的,即由于阻止了构件的相对移动,而受到其孔壁木材的挤压,这种挤压还使螺栓和钉受剪与受弯,木材受剪与受劈。为了充分利用螺栓和钉受弯、木材受挤压的良好韧性,避免因螺栓和钉过粗、排列过密或构件过薄而导致木材剪坏或劈裂。在构造上对木料的最小厚度、螺栓和钉的最小排列间距已有规定。
五、键连接
有木键和钢键两类。近些年来,木键已逐渐被淘汰,而为受力性能较好的板销和钢键所代替。钢键的形式很多,常见的有裂环、剪盘、齿环和齿板等四种。均可用于木料接长,拼合和节点连接,其承载能力通过试验确定。
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