文档介绍：木构造节点
摘要木材作为一种建筑材料在全世界的都有悠久的历史,在其发展和不断完善的过程中积累了宝贵的经验。本文就木构造节点设计的经验做出几点总结。
关键词: 木材构造节点连接榫卯键连接
正文
木材由于天然尺寸有限,且种类异同的原因,或者设计、结构构造的需要,需要用拼接、接长和节点连接的方式将木材连接成结构和构件。而构造节点作为木结构的关键点,设计和施工的要求应严格,受力应明确,韧性和紧密性应良好,构造简单,检查和制作方便。常见的集中连接方式有如下几种。
一榫卯连接
榫卯泛指中国传统建筑木构件之间的联结形式。榫,即是构件的凸起部分;卯,即是构件的凹进部位。在距今六七千年前河姆渡遗址中,就发现了大量带有榫卯的木构件。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。
榫卯大致可以分为三类
一类主要是作面与面的接合,也可以是两条边的拼合,还可以是面合。如“槽口榫”、“企口榫”、“燕尾榫”、“穿带榫”、“扎榫”
第二类是作为“点”的结构方法。主要用于作横竖材丁字结合,成角结合,交叉结合,以及直材和弧形材的伸延接合。如“格肩榫”、“双榫”、
“双夹榫”、“勾挂榫”、“锲钉榫”、“半榫”、“通榫”等等。
还有一类是将三个构件组合一起并相互连结的构造方法,这种方法除运用以上的一些榫卯联合结构外,都是一些更为复杂和特殊的做法。如常见的有“托角榫”、“长短榫”、“抱肩榫”、“粽角榫”等。
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。
齿连接构造简单,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。但齿连接由于在构件上刻槽,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。
齿连接分为单齿连接和双齿连接,如上图,需要注意的是:
(1)承压面应与所连接的压杆轴线垂直,使压力明确地作用在该承压面上,并保证剪力面上存在横向紧力,以利于木材剪切工作;
(2)压杆轴线应通过承压面的形心;
(3)当用湿材制作时,还要考虑木材发生端裂的可能性。为此,横加支座节点连接的剪面长度应比计算值大50mm;
(4)木桁架支座节点必须设置保险螺栓、附木和经过防腐处理的垫木。
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。在连接中,销主要受弯,木构件主要承压。这两种工作都有比较好的塑性,因而销连接是一种比较可靠的连接。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。
上述各种销中,以螺栓和钉应用最广,一般木结构均可采用。螺栓连接和钉连接中可采用双剪连接和单剪连接。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应符合下表规定。
连接形式
螺栓连接
钉连接
d≤18mm
d≥18