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木结构连接节点全解析:类型、位置及特点,附图示说明
仅仅一个关键连接点,便可以决定整栋木建筑究竟是能够屹立百年之久,还是会瞬间垮塌,这绝对不是在危言耸听,是这样的。
木构灵魂所在
有一种天然建筑材料乃是木材,其长度,还有尺寸,天然就受到限制。想要把那些零散的木材,组合成为跨度十分惊人的屋架,又或者是挺拔且稳固的楼阁,节点,就是当中的核心所在。它不光是力的传递者,更是结构逻辑的表达者。
木结构最终形态由节点的设计直接决定,一个巧妙的节点设计可使受力体系清晰明了,也能让建筑造型得以实现,从某种程度来讲,木结构建筑发展史乃是一部节点设计的演进史。
传统榫卯智慧
中国传统木建筑的基石是榫卯连接,它借助木材自身的形态变换情况,把不同方向的构件相互咬合起来,进而生成整体,此连接方式确保了建筑外观的完整以及纯粹性。
榫卯节点有着一定程度的变形能力,这种能力能够在诸如地震等外力施加作用之时,去吸收以及消耗能量,从而达成“墙倒屋不塌”的效果。然而,它的刚度相对而言是比较低的,在面对大跨度或者重载这样的情形状况下,就需要借助精巧的排布方式来予以弥补。
现代金属节点
于现代木结构建筑里头,金属节点变成了绝对的主流,工程师们会于节点核心区域运用钢板或者螺栓亦或是特制钢构件,跟木材展开紧密的结合,这般的连接方式强度很高,可靠性良好。
金属节点对木结构表现力的丰富程度极大,像球形节点,或者依据受力状况进行定制浇铸而形成的异形节点,通过具体的雕塑化形态来呈现抽象的力流传导态势,使得结构自身转变为艺术。
新兴胶合技术
借由高性能胶黏剂把木材拼接成整体的胶合节点,其刚度非常大,能够给出相较于其他方法更高的连接强度,近乎将节点处的相对位移给消除了,以此使得木结构达成更大的整体跨度。
然而,胶合节点不能够产生位移,这也就表明其欠缺变形耗能的能力。一旦应力出现过载的情况,将会十分容易发生脆性破坏现象。所以在实际展开的工程里面,它很少会单独被使用,常常与金属节点进行配合,各自发挥长处。
屋盖关键部位
关乎受力的重要部分是木结构建筑的屋盖,它一般是由木基结构板材跟下方的支撑结构一块儿构成的,在传递风、雪荷载这件事上,得把它们高效地传送给下部墙身,这个位置的节点连接有着极其关键的作用。
先以法国里昂建筑学院的一间设计教室当作例子,其屋盖跟屋身支撑结构之间的节点,综合运用了榫卯、钉连接以及金属扣件等好些方式,每个节点的几何高度,都需要精确计算,每个节点的受力变化,也需要精确计算。
排水节点细节
设计屋面上的天沟节点,是建筑功能性的集中展现,它虽不显眼,却直接关联到整个雨水排水系统的成败,天沟的设置位置以及自身构造,决定了能不能迅速汇集且排出屋面雨水。
有一个实际的工程,针对N1地块那复杂多样的屋面形式,设计团队布置了9个排水系统,还安装了若干不锈钢压力雨水斗。针对N2地块那同样复杂多样的屋面形式,设计团队也布置啊,又是9个排水系统,前后一共安装了92个不锈钢压力雨水斗。把这些和天沟连接的节点,还有和雨水管(HDPE管)连接的节点,合在一起,就确保了在十年一遇的暴雨强度这个情况下,屋面不会出现积水的状况。
浏览过这些各式各样的木结构节点,你是否认为在往后我们家乡建造房屋时,究竟是应当秉持传统的榫卯技艺,还是全方位接纳现代的金属连接件呢?欢迎于评论区交流你的见解。


