现代技术下新型木材料在建筑结构中的运用发展
发表时间：2019-03-13T16:35:24.880Z  来源：《新材料·新装饰》2018年8月上作者：马艳华[导读] 木材作为最早的建筑材料，是一种可利用的、可再生的具有实用价值的自然形态的建筑材料。文章以木材料的运用和发展为线索，在现代技术应用下对于木结构建筑构建进行理性分析与解读（保定市莲池区住房和城乡建设局，071000）摘要：木材作为最早的建筑材料，是一种可利用的、可再生的具有实用价值的自然形态的建筑材料。文章以木材料的运用和发展为线索，
在现代技术应用下对于木结构建筑构建进行理性分析与解读，分析比较各类木材料在建筑结构中的运用以及发展。以环境设计的层面为研究对象，阐述木材料在建筑表现的主要功能、策略、效果以及表现形式。分析木材的特征、属性、结构发展以及技术革新。关键词：建筑材料；材料运用；木基复合材
1木结构建筑的特性            1.1施工周期短木结构别墅的所有结构件与连接件都是在工厂进行标准化生产和预制的，预制好的别墅内外墙体、楼板、屋盖系统运到施工现场进行安装。据悉，一套200m2左右的预制别墅主结构14d内即可完成“毛坯房”的安装施工。在三个月左右，内外装修即可完工。可见，其施工速度远远大于砖混结构。
1.2木材的调湿特性木材调湿功能是其独具的特性之一。当木材周围环境湿度发生变化时，由于含水率梯度的存在，木材能够吸收或放出水分，起到调节室内温湿度的作用。因此，居住在木结构建筑内，能够
带给人们“冬暖夏凉”独特感受，这也是其他的建筑材料无法比拟的。
1.3抗震
由于木结构建筑结构的合理性，使得其具有良好的刚度、强度和稳定性，将会大大提高其结构的抗震性能。此外，木材具有很强的弹性回复性，在瞬间冲击载荷的作用，会发生一定的位移而不致使木结构建筑发生倒塌。
1.4环境友善，绿色节能众所周知，木材是一种环境友好型、可再生的材料。它来源于自然，不像油漆、涂料等装饰材料会释放出甲醛危害人们的身体健康、污染空气，它甚至可以降低室内环境中有害物质的污染，保护人们的身体健康。
1.5健康舒适
经过专家研究，由于木材并不像其他的化学合成建筑材料，木材也是具有生命的天然材料，使得人们居住在木结构的建筑中时，心灵会更加的和谐与平静，居住的舒适度也大幅提高，更加有利于人们的健康。            2当代新型木构建筑结构形式分类木材作为结构的载体，表达着力与形的结构内外之美。同一种材料也会有不一样的受力方式和形式特征。新型复合木材在时代发展中与传统结构不断磨合，最后形成一种统一的建筑形式。而在新时代，建筑师们同样要利用新结构形式，把新型复合木材
运用到现代建筑形式中，突破传统的建筑审美，探究材料与结构合理的表达方式，使当代建筑设计的内容更为丰富。在当今技术的发展与支持下，建筑用木料已不再是原始天然的木材。如今复合木材的各项性能都得到了大幅提高，木结构不再局限于传统的梁柱式原木结构，而是将性能更优越的复合木材也运用到各种结构中。以往只能用钢筋混凝土表达的结构形式，现在木结构同样也可以做到。本文对当代木构架采用或借鉴的结构形式作了相应分类，并按照以下结构分类来阐述当代木构建筑的不同结构形式。
2.1受弯剪应力结构体系（1）框架结构梁柱式结构是木结构的本真形式，即原木结构形式。轻型木结构建筑延续了这种传统结构形式，由截面积较小且有一定规格的木材均匀密布地按框架式连接而成。轻型并非自重轻，而是因构件的截面积较小而得名，它的特点是经济、安全、结构布置灵活，经常用于住宅，也可用于大型公共建筑。（2）桁架结构桁架结构是由杆件构成的一种格构化的梁架结构形式，由直杆构成的桁架一般具有三角形的单元格。在外力作用下，桁架的杆件内力是轴向力，构件各部位受力平均，结构合理，用料节省。木材抗拉性能和抗压性能强度高的特点都满足了桁架结构的需求，还可以弥补桁架结构平面失稳的不足。（3）空间网架结构网架结构是由数量较多的杆件通过节点连接，并根据一定的排列规律构成一个三维空间网状的杆系结构。它的空间性使得结构可以在各个方向上都受力，并且因为是由众多杆件连接构成，网架结构为高次超静定结构，即有许多个多余的约束力来保持结构的稳定性，倘若其中一个杆件局部失效，也仅失去一个约束力，内力仍可重新调整，整个结构一般不会失效，全性能极高。
2.2受应压力结构体系（1）网壳结构网壳结构是曲面的网格结构，它是由数量较多的杆件连接而成又根据壳体结构的受力分布来安装布置杆件，兼具杆系结构和薄壳结构两者的特性，受力均匀合理，可适应大跨度的需求。（2）拱结构拱结构最初使用的材料是石材，它是石材的本真结构形式。拱结构主要承受的是自身轴向的压力，并通过拱两端向内的侧推力来保持结构的稳定性。木拱结构受力分散平均，充分利用了木材优越的抗压受弯性能。美国华盛顿州的塔科马穹顶体育馆主要采用层板胶合木，加上金属连接节点构成了（3）刚架结构
刚架结构是由直线型的构件通过刚性节点连接形成的结构。由于现代胶合木技术的发展，木材不再受截面积过小的限制，现在可生产出强度高、断面大的刚架结构构件，同时大截面构件本身又提高了防火能力，使刚架的胶合木结构广泛运用到建筑中。
2.3受面内顺剪力结构体系
薄壳结构就是曲面的薄壁结构，它的形式有很多种，一般包含了球壳、筒壳、扁壳、扭壳等，共同特点在于结构呈三维受力的状态，利用结构的空间效果，把作用于壳体的外力分散到壳体面内的力，再传递给底部支座。
2.4受拉应力结构体系
悬索结构是由一组高强度的柔性钢索和边缘的构件组成的一种受拉的张力结构。由于木材本身的抗拉性能较高，再通过金属节点连接组成，更进一步加强了结构的抗拉性能。当外力发生变化时，木材可在弹性范围内产生一定的结构形变，使内力均匀合理地分散。            3最新技术的策略研究
3.1层板胶合木
层板胶合木被称为胶合层积材，或者集成材，单独的叫做胶合木。层板胶合木在现代社会的建筑构造中得到了大量的运用。这种材料的主要制作手段，是将含水率不高与厚度大约为20至45毫米的木板进行刨光之后，木板上涂上胶质材料，称为胶层进行叠加压，在此基础上胶合成建筑构造所需的各种形状和截面尺寸。胶合木结构包含用层板胶合木所组成的构架、框架、梁、柱、拱等内容。胶合木可以提供合理的构筑截面以及各种符合设计师建筑设计的曲线的构件形态。
3.2木基复合材
木基复合材是一种胶合木材，以木材作为主要的原料被合理地进行粉碎，胶合成一种木材类型。内容包含碎料板、密度板、颗粒板以及刨花板。这种余料再运用的技术，对于环保的理念以及提高利用效率、降低成本等方面都有着显著的效果。
小结
对于木结构的研究的过程是一个相对复杂的过程，也是一个偏向于思考的过程，在这个思考的过程中我对于新的木构建材料以及木制建筑的了解更加地透彻以及深入地进行了探究。木构建的建筑表现了人文关怀在设计中的体现。建筑设计是基于主体与客体的关系，各学科相互渗透、打破壁垒，汇于同一条主线就形成了一个知识群。整个知识群构成了整个设计整体。
参考文献
[1]王澄燕，汪霄.我国木结构建筑的发展思考[J].木材工业，2013（05）.
[2]郭伟，费本华，陈恩灵，任海青，周海宾.我国木结构建筑行业发展现状分析[J].木材工业，2009（02）.
[3]刘雁，张建新，周宝国，环志中.现代木结构建筑及其在中国的发展前景初探[J].江苏建筑，2005（03）

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