提起木房子,你心目中是不是
想起这样色儿的?
这样色儿的?
又或者这样色儿的?
总之一句话,离我们现代人的城市生活特别遥远,不是乡村别墅农家乐,就是旅游景区,好像不太能够融入我们现代人的生活。
木材是建筑业人类使用历史悠久的材料之一,由于其质量轻,易取得,韧性好,一直以来备受人们青睐。不过传统原木木料已经不能适应现代建筑业的步伐,钢筋混凝土逐步称霸。
其实在你不知道的时候,工程师也在冥思苦想,希望重新利用这一古老建筑材料,来修建现代建筑。
但环境保护使得树木尤其珍贵,为了进一步利用珍贵的木材资源,于是乎,工程木横空出世。
工程木是指利用现代工程技术将小规格木材或木片通过胶合指接等手段加工成大尺寸高强度的木材构件产品,听起来高大上。其实简单说,家具经常用的密度板、胶合板都属于工程木。把零碎的木头“废物利用,能使我们有效利用木材资源。
多姿多彩的工程木家族
和实木建筑木材相比,工程木产品的主要优势在于它们的稳定性以及更大的结构性强度。这大大增强了工程木的适用范围,甚至在很多建筑项目中使用钢材的地方也可以用工程木。
说到这你肯定无法想象家里的密度板怎么能堪当钢筋水泥的重任。当然不是所有的工程木都能替代钢筋水泥,这其中翘楚是正交胶合木(简称CLT),发明于上世纪90年代。原因是由于奥地利传统造纸与家具行业对于木材需求量大减,所以需要为本国出产的木材找出路。于是,正交胶合木作为一种新型工程木材被发明出来,期望能够在建筑业像钢筋水泥一般使用。
木材有一个特点,顺纹方向抗拉强度高,横纹方向抗压强度高,正交胶合木至少由3层普通锯材垂直正交组合(锯材按照木纹一正一反的顺序叠放),充分利用这一特点,在两个垂直方向上的抗压抗拉能力都非常强,其强度可等同于混凝土材料,最后再使用胶黏剂压制而成。因为由工厂预制而成,施工时间也较常规混凝土所花费的要少。
现在已知的最高木结构建筑是位于挪威的Mjstrnet大楼,楼高85.4米,主体结构和墙面都是用工程木做的,其中的一大主力便是正交胶合木,只在地基和最高层的阳台部分用了一点点钢筋混凝土。
木结构高楼,你敢上去么?
CLT是一种具有发展潜力的建筑材料,多个国家和地区已将CLT结构相关内容替换为抗震设计规范,同时进行CLT结构抗震性能试验与研究,致力于开发抗震技术。
正交胶合木结构在地震条件下的性能表现优越,稳定归结于其极高的面内刚度和承载力,以及良好的面外抗弯抗剪性能。
木质元素的延展性以及适当的机械连接,CLT建筑物的消散地震能量的能力与普通材料(例如混凝土)相比要高。
格拉茨工业大学于年2月在里斯本“国家民用实验室”(LNEC)进行的地震测试显示了非常清晰的结果。一座8层的CLT建筑物在32次模拟地震实验中幸存下来,模拟震级达7.3级,CLT建筑物没有受到严重破坏。
该项实验在两天内进行。安装了75个传感器,以测量CLT材料和机械连接器的变形。本次实验中只有少部分紧固件和机械连接器有移位,最终结果显示损坏很小。
而且CLT材料也不仅仅只躺在实验室中,不仅在各地有不断隆起的CLT高楼,甚至也参与了地震重建。
年,阿布鲁佐(Abruzzi)的拉奎拉(L`Aquilla)6.3级地震摧毁了大批建筑物与基础设施。约有人丧生,有人无家可归被安置在帐篷里。
因此,意大利政府被迫在冬天到来之前盖新房。在设计比稿中,CLT框架建筑赢得了比赛。
在80天的建造时间内,三十座三层的CLT建筑最终交付,居住面积约有m。每平方米的成本约为欧元,包括外部成本约为欧元。该项目使用了约6立方米的CLT材料。在地震易发地区,与混凝土或钢材相比,使用木材有很多优势。这种易延展且较轻的材料可以吸收较高程度的地震能量,要知道木材的重量为混凝土的1/6,是钢的近1/20。这一结论在不同实验室的多个全面测试中也被反复证实。
为了让这种新材料如应对现实中更多的地震变故,多个国家都在逐渐完善正交胶合木结构相应的抗震设计规范,尽管CLT结构显示出优越的抗震性能,但仍需在市场化和统一规范化方面做出努力,以增加该系统在地震多发区高层建筑中的应用。
来源:震知卓见(ID:dizhen_sd)
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