文 献 综 述

木结构研究进展及对会所设计的启示

周良成

( 南京工业大学 南京 211816 ）

近几年，随着我国的经济高速发展，大中城市社会消费水平的提高，进口木结构房屋已经悄然进入中国的消费市场，虽然数量不多，又处在起步阶段，但其在中建筑市场展现出的独特建筑已经引起国内外业内人士的关注。木结构房屋市场的发展是指日可待的事。如何将从国外引进的木结构房屋转变成国产化，是实现商品化的关键所在。现代木结构房屋走进中国建筑市场已经受到关注。

当代木结构的建筑是在继承了传统木结构建筑技术和艺术的基础上发展起来的，尽管同传统木结构相比，当代建筑在技术，结构，空间，造型级对材料的理解上都与传统有很大的差别，但他们之间仍有许多共同的地方。例如对于建筑立面造型比例的处理，空间比例关系以及只使用原木向人们展示木材的纹路等处理方法，都是与传统一脉相承的。当代木结构建筑有其独特的艺术特点。首先，建筑师充分发挥材料的各项力学性能，取得丰富多彩的空间艺术效果。其次，他们把木材同钢材，玻璃等材料混合使用，克服木材在构造上和技术上的弱点，并产生意想不到的艺术效果。当代木结构建筑的另一个特点是强调建筑内部空间的光影效果#8212;#8212;利用自然光，人工照明等光学手段来体现和加强内部空间的色彩质感效果，以木材特有的纹彩形成室内空间中朴素而自然的装饰风格，显得高雅而别致。

木材具有密度小、强度高、弹性好、色调丰富、纹理美观和加工容易等优点，是一种丰富的可再生资源，因此得到广泛使用。在受力性能方面，木材能有效地抗压、抗弯和抗拉，特别是抗压和抗弯具有很好的塑性，所以在建筑结构中的应用历数千年而不衰。 木结构对于承受瞬间冲击荷载和周期性荷载具有良好的韧性，受地震荷载作用时，传统的木结构仍可保持结构的稳定和完整，不易倒塌。由于木材细胞组织可容留空气，因此木结构建筑具有良好的保温隔热性能。木结构建筑形式多样，布局灵活，根据需要，建筑内部的结构易作改变。因此，木结构建筑具有抗震性能好、安全节能、有益于人体健康、容易建造、便于维修等显著优点和具有典型的绿色生态化特点。

木结构在当代的应用已有很大的突破， 他打破了传统梁柱的结构体系， 使木材的各种力学性质优势得到充分发挥，应用范围也不断扩大。 二十世纪中叶以来，由于我国建设需要，木结构除用于民用和公共建筑外，还大量应用于工业建筑。木材作为一种地方材料，取材容易，因此在不少地区，木结构建筑占有相当的比重。 为了不受天然原木尺寸限制的束缚， 胶合木结构逐渐在工程中得到采用， 这也是合理和优化使用木材、发展现代木结构的重要方向。

胶合木结构随着建筑设计、 生产工艺及施工手段等技术水平的不断发展和提高， 其适用范围也越来越大， 采用胶合木结构的建筑工程也越来越受人们的喜爱。 由上述结构胶合木的基本原理可以看出，胶合木结构具有以下技术上和经济上的优点： 1． 能利用较短较薄的木材，组成几十米或上百米的大跨度构件，制做成各种不同的外形，构件截面也可制做成矩形、工字形、箱形等较合理的形状。解决了受天然原木尺寸的限制，可以灵活地设计建筑平面和外形，从而扩大了木结构的应用范围。 2． 可以剔除木材中木节、裂缝等缺陷，以提高材料强度。也能根据构件受力情况，进行合理级配，量材使用，将不同等级的木材用于构件不同的应力部位，以达到提高木材的使用率和劣材优用的目的。 3． 由于制作胶合木构件所用的木板易于干燥，当干燥后的木板含水率小于 15%时，制成的胶合木构件一般无干裂、扭曲等缺陷。 4． 可以减少原木、方木结构构件在连接处的削弱，且连接点少，所用连接铁件较少，整体刚度好。 5． 经防火设计和防火处理的大截面胶合木构件，具有可靠的耐火性。 6． 隔音性能好，能大量减少使用期和施工期对周围环境产生的噪音影响。 7． 保温性能好，能防止构件的冷桥和热桥。 8． 具有的天然木质纹理效果，在建筑中体现的美学效果经久不衰。 9． 可以工业化生产，提高生产效率，尺寸能满足较高的精度，可减少现场工作量，便于保证构件的产品质量。 10．构件自重轻，有利于运输、装卸和现场安装，并能减少整个建筑物基础部分的费用。 11．构件在制作过程中耗能低，节约能源。 胶合木是利用天然材料，不污染环境，能使用在自然环境中，并能十分协调地融合在建筑环境中，可以不用其他材料再装饰而减少装饰费用。胶合木构件也能抵抗环境的腐蚀，特别适用于游泳场馆，不怕水蒸气中氯对构件的腐蚀。

由于胶合木结构提高了木结构的质量，扩大了木结构的应用范围，并能节约木材，因此为积极推广应用。胶合木是一种根据木材强度分级的工程木产品， 通常是由二层或二层以上的木板叠层胶合在一起形成的构件。 制作胶合木构件所用的木板， 经过干燥和分等分级， 根据不同受力要求和用途，将不同等级的材料在截面方向进行组合。强度等级高的木板被放在使用中产生应力较大的部位，例如，在受弯构件中放在构件的顶部和底部，以增强其抗弯承载力。同样，将弹性模量较高的木板放在远离截面中和轴的位置， 以增加构件的抗变形能力。 根据构件在受拉或受压区安排的木板的材质等级以及数量， 构件的承载力可以得到不同程度地提高。