木结构的主要分类

2 轻型木结构房屋主要材料

工程木材

 OSB定向刨花板（Oriented Strandboard，简称OSB）

OSB定向刨花板是一种结构板材(图1.4)，板材使用100%原木加工，使用耐久性的热固性树脂，在加热和加压条件下，把木片粘合在一起。OSB板施工方便，使用OSB板可以快速地覆盖一大块区域，通过钉与规格材等相连使结构件具有足够的强度和刚度。OSB板适合作为墙面板、屋面板或楼面板，性能良好并且结实，稳定，无翘曲、扭曲或凹陷，均质，无空穴、木节孔和脱层现象，耐撞击，有良好的隔热和隔音性能。用OSB板铺的楼面板具有耐撞击性能，适合作为地毯、木地板或瓷砖的铺底。

图 1.4 OSB定向刨花板 图 1.5 规格材

 规格材（dimention lumber）

规格材(图1.5)主要指木材截面按照一定规格切割的实木锯材。在北美，规格材主要按照英制被分为2″×4″，2″×6″，2″×8″，2″×10″，2″×12″等几种。其对应的公制截面尺寸分别为38mm×89mm，38mm×140mm，38mm×184mm，38mm×235mm，38mm×286mm。不同尺寸规格，不同强度等级的规格材被用于墙体、楼盖、屋架等不同受力部位的骨架[1]。

连接件

 钉子（Nail）

在轻型木结构中，钉子（图1.7）是最主要的也是应用最多的连接件。轻型木结构中各类工程木间的连接大都应用钉连接，结构重要的特性，如抗侧能力等主要受OSB板与规格材之间的钉连接节点影响和决定。钉子一般使用低碳钢制作而成，但当房屋建造在特殊环境下时就对钉子提出了特殊的要求，如在潮湿环境下就要使用防锈的不锈钢钉等。为了提高钉子的抗拔出力，确保钉连接节点抗剪失效前不主要发生拔出破坏，在轻型木结构中一般使用钉杆带有螺纹的钉子。设计中要保证钉连接主要承受剪力，在构造上要保证足够的打入深度。

图1.7 钉子

木结构的主要分类

一、二叉树：

二叉树是指每个节点最多只有两个子节点的树结构，通常被称为“左右子树”。二叉树的特点是所有节点的子节点都是有左右两个，可以简单的分为左子树和右子树，分别表示两个不同的子树。一般来说，根节点的左子树中的所有节点均小于根节点，右子树中所有节点均大于根节点。

二叉树的分类：

（1）满二叉树：每个节点都有两个孩子，即每个节点只能有0或2个孩子，叶子节点没有孩子；

（2）完全二叉树：深度为k的完全二叉树，有2^k-1个节点，深度为k的完全二叉树的所有叶子节点都在层级k，且叶子节点从左到右依次出现；

（3）平衡二叉树：一种特殊的二叉树，其中每个节点的左右子树的高度相差不超过1；

（4）线索二叉树：它是一种特殊的二叉树，将多余的指针变成线索，以指向任意节点的直接前驱和后继节点；

（5）平衡多路树：比较适用于查询最大和最小元素的数据结构，其中的每一个节点可以有多个子节点，并且包括左右子树；

（6）红黑树：给树结构中每个节点添加一个颜色标记，如果结点为红色，则其子节点一定是黑色，而叶节点一定为黑色；

中国的木结构建筑是一整套完善的体系，具有高度的标准化、程式化特征，技术的应用和艺术的表现都在于遵守这一整套技艺的规定，而非匠人主观的发挥创造。

为了将木构件结合在一起，人们很早就发现了梁柱结构方法，如原始人很早就发现了用两个垂直放置的石块支撑一个水平石块的奥秘。中国由于盛产性柔质轻且取用方便的木材，所以他们发展了木框架体系，其主要特征是承重结构与围护结构相互分离，采用木制的构件结构成稳定的框架，如同人的骨架。然后再将骨架围护，形成内部空间供人们使用。总之，框架体系能够灵活适应不同地区的气候需要，由于这种框架结构形式，可以适用于多种气候条件和地貌条件，也可以满足各地区不同的建筑材料的资源条件，因而分布广泛、绵延不断，至今仍被应用。

中国古代木构建筑绝大部分构件，特别是主要构件都是采用榫卯形式结合。几千件，及至数十万件的大小构件用榫卯形式严丝合缝地组合成一座精美的殿堂或楼宇。榫卯结构的优点在于构件之间是柔性连接，可以吸收横向水平冲击，具有良好的抗震性能；此外可以预制装配，节省施工期。缺点是削弱材料断面，不能充分发挥材料的受力潜能。

中国古典建筑的一个主要特征，是各个结构部分和结构构件之间有着统一的数字比例关系，即模数关系。模数制的产生虽有其施工、构造及结构上的原因，但事实上，中国古代的模数制在很大程度上还起到确定建筑单体间的等级秩序、单体建筑自身内在秩序等重要而独特的作用。模数系统的建立，不但在一座建筑内部产生和谐的比例关系，而且被用来统领和协调建筑群的秩序，即按照单体建筑不同位置及其在群体中的不同作用，来选择确定其材分或斗口，从而确定其建筑的规模和等级，达到群体内部各单体建筑之间的和谐。

对自然环境的适应只是木结构适应性的一个方面，另一方面它还必须在社会适应性方面具有良好的表现，这一特性体现在木构架体系与中国封建社会的社会组织结构、意识形态结构、文化心理结构等充分契合。木构架建筑虽然单体尺度有限，但通过庭院自身的放大和院与院的聚合，同样可以铺展出庞大的建筑组群，有效地适应封建时代社会生活各个领域的功能需要。这种封闭性结构的庭院式布局形式也充分适应了封建时代主从有序、内外有别的伦理型的社会结构。满足了在父权、族权支配下的独立血缘、祭祀、经济因素等的住居功能，也与防守型的文化心理结构相契合。

关于木结构建筑的种类

轻型木结构建筑

轻型框架即是将间距紧密的规格材部件和覆盖层联合使用，以形成一幢建筑物的结构基础。此结构基础可提供刚性、为内装修和外包层提供支持、并为放置保温材料留出空洞。在建造结构型构架时，轻型框架使用的是规格材（通常为38毫米（名义尺寸为2英寸）宽的锯木、深度可高达286毫米（名义尺寸为12英寸））、以及尺寸相当的制成木制品。

重型木结构建筑

重型木结构是指采用工程木产品以及方木或者原木作为承 重构件的大跨度梁柱结构。重型木结构因为其外露的木材特性，能充分体现木材的天然的色泽和美丽的花纹，被广泛用于一些有高尚、环保追求的建筑中。

原木屋建筑— 俄罗斯风情小木屋

木刻楞俄罗斯典型的民居，具有冬暖夏凉，结实耐用等优点，在国内人们一般叫它原木屋。木刻楞的建筑方法，主要是用木头和手斧刻出来的，有楞有角，非常规范和整齐。修建木刻楞房一般情况下不用铁钉，通常都用木楔，先把木头钻个窟窿，再用木楔加固。

木刻楞房整栋房子完全由粗大的圆架互相咬合而成，室内铺设的也多为圆木地板，结实而简朴。这样的房子冬暖夏凉，在严冬里也不会被冻裂，它的寿命大约在50年左右。任何一个初次见识这种房子的人，都会被这种粗犷的美所震撼，有一种返璞归真、回归自然的美妙感觉。

相对于轻型木结构而言，重型木结构建筑完全裸露木制材料，更能体现木结构的视觉效果。重型木结构被广泛的用于休闲会所，学校，体育馆，展览厅，教堂，火车站，桥梁等等。