胶合木结构特点评述_李登华

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图 2 胶合木接长
结构胶合木在北美和欧洲都有很长的发展历
收稿日期: 2010-08-24 作者简介: 李登华( 1968 - ) ,男,四川威远人,建筑经济师,主要从事 建筑结构及建筑经济研究。
图 3 层板胶合木生产工艺
史,可称为现代工程木产品的始祖。它从最初的作 坊式加工生产的产品,已成为现今全世界建筑工程 领域中的重要角色,得到了广泛的公认。最早对结 构胶 合 木 进 行 专 利 注 册 的 是 德 国 的 赫 茨。他 于 1900 年先后在瑞士和德国申请并获得了专利,赫茨 于 1906 年在德国注册的曲线胶合木结构的专利( 注 册专利号 197773) ,标志着结构胶合木拱型结构应 用的真正开始。德国、瑞士以及斯堪的纳维亚等国 家很快就将这种技术应用在建筑工程中。在欧洲、 美洲和其他地方大量推广。我国 20 世纪 50,60 年 代,开始采用了一些胶合木结构,但规模不大。随着 国家标准《胶合木结构技术规范》的编制,近 10 年 来,胶合木结构得到了较快的发展。本文重点介绍 胶合木结构的特点,以期引起工程技术界广泛的关 注。
2 胶合木的特点
胶合木结构在全世界得到了广泛的应用,是因 为它本身具有独特的魅力和广泛的适用性。以下, 结合使用评述胶合木结构的主要特点。
( 1) 外观美丽、具有典型的自然木材外观的永 恒魅力。
木材温和的肌理和视觉效果,木材所具有的独
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特的温馨,为人们提供了一个个极富有人情味的学 习、休息和生活场所( 图 4 ~ 6) 。
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对均匀的构件强度,可提高强度特征值和设计值的 取值( 图 19 ~ 23) 。
图 19 胶合木外观等级工业级
图 23 层板分等
( 7) 胶合木在加工过程中,其板材进行了充分 的干燥,能够保证构件尺寸和形状的稳定,减少了裂 缝和变形对构件和结构功能的影响( 图 24) 。
图 20 胶合木外观等级建筑级
文献标识码: B
文章编号: 1008 - 1933( 2010) 05 - 062 - 05
1概述
胶合木是以厚度不大于 45 mm 的木板叠层胶 合而成的木制品,正常称为层板胶合木( 图 1) 。
图 1 层板胶合木
胶合木构件是由规格材木板组成,木板经过端 头相接形成一定长度,然后再用胶粘剂粘合起来,制 成所需的胶合构件( 图 2 ~ 3) 。
图 12 雄伟壮观的木结构工程
图 16
1916 年哥本哈根胶合木拱梁。跨度 30 m,拱为工 字形截面,拱角 700 mm、层板高度为 33 mm,用酪 蛋白胶粘结。
图 13 坐落在意大利的教堂,采用弯拱全木屋架, 高耸壮观
图 17 1934 年建造的美国威斯康星州体育馆
图 14 美国俄勒岗州 2 万多平方米的矿产储运大楼, 采用胶合木结构三铰拱,高高耸立,气势宏伟
( 3) 胶合木的制作工艺,使得建筑构件在形状 上基本不受限制,能够生产出各种形状相对自由的 结构构件,轻松实现优秀建筑师各具特色的创新性 设计,给予建筑师更多的可供发挥的空间,使得各种 富有创意的结构选型设计成为可能( 图 9 ~ 11) 。
图 10 瑞士·某火车站月台。巧妙的屋面构思 靠胶合木实现
( 4) 能生产出有别于自然木材的大断面、大尺 度和各种形状的构件,大空间、大跨度、大体量的宏 伟建筑得以实现( 图 12 ~ 14) 。
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使用情况下,结构均能满足设计使用期要求( 图 15 ~ 18) 。
图 11 建筑师认为怎么美,胶合木结构就可使 设计成为可能
图 15 1877 年英国诺丁汉新十字音乐厅。跨度 14 m,拱 心间距为 5 m,拱的截面尺寸 145 mm × 450 mm, 由 9 层层板组成,用酪蛋白胶粘结。
摘 要: 近 10 年来,随着国家标准《胶合木结构技术规范》的制定,胶合木结构的研究和应用,得到了越来越多工程技术人员
的广泛重视。为在我国配合规范的实施,更好地推广该项技术,本文将重点介绍胶合木结构的特点,并在以后的论文中,深入
介绍胶合木结构的材料、设计及施工验收。
关键词: 胶合木; 结构; 特点
中图分类号: TU366. 3
( 5) 耐久性能良好,正常设计、正常施工、正常
图 18 1934 年建造的美国农业部林产品实验室
( 6) 通 过 对 层 板 的 选 材,将 木 材 缺 陷 剔 除、减 少,并可分层均开,成为一种工业化产品,能够有效 地避免自然木材无法控制的缺陷影响,从而具有相
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图 6 日本·冈山。一栋以花为主题的公共建筑,在“花 的作坊”中,弯曲集成材构架和木的质感形成一个 柔和的空间形象,与“花的作坊”的主题相呼应
( 2) 优质的大断面木材越来越少、越来越贵、越 来越难以得到,而胶合木不受天然木材尺寸的限制, 能够被制成满足建筑和结构要求的各种尺寸的构 件,尤其能满足大截面、大跨度构件的需要,使得大 跨度木结构设计成为可能( 图 7 ~ 8) 。
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Sichuan Building Science
2010 年 10 月
胶合木结构特点评述
李登华1 ,杨学兵2 ,王永维3
( 1. 四川家益石油房地产开发有限公司,四川 成都 610000; 2. 中国建筑西南设计研究院有限公司,四川 成都 610081; 3. 四川省建筑科学研究院,四川 成都 610081)
图 24 木材干燥
( 8) 因为胶合木是合成的,所以,可用次生和三 生树林和人造林的小树,制成大型胶合木构件,可以 扩大结构用材的树种。
( 9) 工业化生产,提高生产效率,保证产品质量 ( 图 25 ~ 29) 。
图 21 胶合木外观等级特优级
图 25 质量控制———指接抗拉试验
图 22 E 级层板材,机械测定平放情况下的弹性模量, 目测缺陷的限制
图 4 美国·波特兰图书馆,全用超级木材制作, 非常温馨漂亮
图 7 大截面的构件生产
图 8 瑞士·中部高能物理实验室。木梁单根长度 105 m
图 5 日本·皇宫前广场休息处餐厅。整个屋顶结构由 弯曲的胶合木编织而成,既是结构构件,也是装饰 构件,整个空间柔和而又富有变化
图 9 胶合木可制作其他结构无法做到的造型

图 26 质量控制———真空脱胶试验
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图 27 构件加工
图 30 炭化层形成保护木结构的隔热层
图 28 半成品运输
图 31 胶木结构的防火试验
图 29 直径 120 m 的弯拱木屋架 7 个人 20 日安装完毕
( 10) 经防火设计和防火处理的胶合木构件,耐 燃性较高,具有可靠的耐火性( 图 30 ~ 31) 。
3结语
正因为胶合木结构具有以上十大特点,不仅在 民用、工业建筑中有广泛的用途,在桥梁、构筑物、园 林景观中,也有广泛的应用。尤其在我国的古建筑 和仿古建筑———大型寺庙和古塔中,也已开始成功 应用。
( 敬请广大读者给予关注。有关胶合木结构的 材料、设计、工厂制作、现场施工及验收,我们还会更 广泛、更深 入 地 予 以 介 绍。 本 文 图 片 由《胶 合 木 结 构技术规范》编制组成员提供,一并予以感谢。)