引言
由于木材本身具有再生环保,绿色低碳,保温隔热性好,可预制且美学价值高等优点,在建筑业越来越受到重视。随着近十年来材料技术的不断进步,正交胶合木、层板胶合木等新型现代工程木产品也逐渐普及,被越来越广泛地应用于多样的建筑场景。
常见的工程木产品及系统
正交胶合木 (CLT,cross-laminated timber)
CLT 通常由落叶松、云杉或松木制成,由实心锯材或多层结构复合木材(SCL,通常为三层、五层或七层)正交叠放胶合而成,具有“超级胶合板”的美誉。其外表与胶合板类似,但有更厚的层板或层压板。由于其特殊的组柸方式,CLT不论是横向还是纵向都有很强的承重能力,并首次在2015年国际建筑规范(IBC)中被认可为结构建筑组件。
CLT示意图
马萨诸塞州波士顿 11 E Lenox 的CLT天花板©Monte French Design Studio
俄勒冈州波特兰市密西西比车间的 CLT墙壁和天花板©David Papazian
SCL CLT 则由单板层积压材(LVL)、层压刃线材 (LSL) 和其他 SCL 产品制成。
5 层 CLT © Marcus Kauffman
SCL CLT © Marcus Kauffman
2.胶合层压木材(胶合木或GLT)
结构胶合层压木材在用于框架(例如,柱子和横梁)时被称为胶合木,在用于板材应用(例如,甲板)时被称为GLT。它是通过将实心锯材构件(通常为 2x)组合在一起而制成的,这些构件在其宽面上平行分层,层与层之间的粘合剂相结合。
胶合木©Boise Cascade
GLT面板©StructureCraft
莫斯科爱达荷州中央信用合作社竞技场的弯曲胶合木©Opsis Architecture
纽约州布鲁克林 Timber House 的 GLT 天花板©Mesh Architectures
3.销钉层压木材 (DLT)
销钉层压木材(dowel-laminated timber),又称 DowelLam 或 DLT,是一种厚木板产品。DLT 面板由实心锯材(2×4、2×6 等)制成,边缘定向并与硬木销钉配合,销钉将板并排固定,增加稳定性,是一种没有金属紧固件或粘合剂的全木质木材产品,DLT 通常用于地板和屋顶。
DLT示意图
田纳西州纳什维尔 1030 Music Row的DLT天花板©Andrew Keithly
4.钉层压木材 (NLT)
钉层压木材 (nailed-laminated timber),又称 nail-lam,是用钉子或螺丝将侧放的厚木板组合而成的结构板。NLT已经使用了一个多世纪,它由实心锯材(2×4、2×6等)制成,它通常用于地板和屋顶。
NLT示意图©StructureCraft
明尼苏达州明尼阿波利斯MGA的NLT 天花板与胶合木梁和柱© StructureCraft
马萨诸塞州韦尔斯利韦尔斯利学院科学大楼的NLT天花板与胶合木梁和柱©Dave Burk
5.结构复合木材 (SCL)
SCL是一系列工程木制品,通过将干燥和分级的木饰面与防潮粘合剂分层成材料块,然后将其重新锯切成指定尺寸。
SCL产品包括:
单板层积材 (LVL) 是通过粘合薄木单板制成的,因此所有单板的纹理都平行于长方向
平行刨花材 (PSL) 由夹成长股的单板制成,主要沿强轴定向
层压刨花材 (LSL) 由片状木绞线制成
·定向刨花材 (OSL) 由片状木线制成,其长厚比小于 LSL
PSL、LVL 和 LSL©Weyerhaeuser
6.木-混凝土复合 (TCC) 地板系统
与非复合材料替代品相比,TCC地板系统可用于更长的跨度并承受更大的负载,并且经常在多层大型木结构建筑中看到。它们由两个不同的层组成,一个是木材层,一个是混凝土层,由剪切连接器连接。
木材层可以是 CLT、GLT、SCL、另一种工程木制品或实心锯材
混凝土层通常是钢筋混凝土板
剪切连接器可以是常见的紧固件(例如钉子或螺钉)、在木头上切割的凹口、将负载传递到更大表面的连接器(例如嵌入板或胶水)或组合
马萨诸塞州阿默斯特的John W Olver设计大楼的地板组件包括5层CLT和钢筋混凝土
在俄勒冈州波特兰市的地区办公室,钢筋混凝土顶部在 CLT 板上复合使用©Hacker / KPFF
结语
得益于技术的发展,今天的工程木产品类型越来越丰富,功能性也越来越强,为多高层木结构建筑在全世界的迅速发展奠定了坚实的基础。相信随着工程木产品的进一步开发优化,现代木结构建筑将拥有更加广阔的应用空间,为城市建筑激发无限可能。
中林木结构 预建碳中和
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