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木結構
名片
木結構是單純由木材或主要由木材承受荷載的結構，通過各種金屬連接件或榫卯手段進行連接和固定。這種結構因為是由天然材料所組成，受著材料本身條件的限制，因而木結構多用在民用和中小型工業廠房的屋蓋中。木屋蓋結構包括木屋架、支撐系統、吊頂、掛瓦條及屋面板等。
簡介
用木材制成的結構。木材是一種取材容易，加工簡便的結構材料。木結構自重較輕，木構件便于運輸、裝拆，能多次使用，故廣泛地用于房屋建筑中，也還用于橋梁和塔架。近代膠合木結構的出現，更擴大了木結構的應用范圍。
木材受拉和受剪皆是脆性破壞，其強度受木節、斜紋及裂縫等天然缺陷的影響很大；但在受壓和受彎時具有一定的塑性。木材處于潮濕狀態時，將受木腐菌侵蝕而腐朽；在空氣溫度、濕度較高的地區，白蟻、蛀蟲、家天牛等對木材危害頗大。木材能著火燃燒，但有一定的耐火性能。因此木結構應采取防腐、防蟲、防火措施，保證其耐久性
發展
結構特點
得房率高
由于墻體厚度的差別，木結構建筑的實際得房率（實際使用面積）比普通磚混結構要高出5%---8%。
工期短
木結構采用裝配式施工，這樣施工對氣候的適應能力較強，不會像混凝土工程一樣需要很長的養護期，另外，木結構還適應低溫作業，因此冬季施工不受限制。
節能
建筑物的能源效益是由構成該建筑物的結構體系和材料的保溫特性決定的。木結構的墻體和屋架體系由木質規格材、木基結構覆面板和保溫棉等組成，測試結果表明，150mm厚的木結構墻體，其保溫能力相當于610mm厚的磚墻，木結構建筑相對混凝土結構，可節能50%---70%。
環保
舒適
穩定性高
木材相對其它材料有極強的韌性，加上面板結構體系，使其對于沖擊荷載及周期性疲勞破壞有很強的抵抗力，具有最佳的抗震性，木結構在各種極端的符合條件下，均表現出優異的穩定性和結構的完整性，特別在易于受到颶風影響的熱帶地區以及受到破壞性地震襲擊的地區，如日本和北美，其表現尤為突出。
防火性能
木結構體系的耐火能力比人們通常想象的要強的多，輕型木結構中石膏板對木構件的覆蓋，以及重木結構中大尺寸木構件遇火形成的碳化層，均可以保護木構件，并保持其結構強度和完整性，按中國木結構設計規范設計建造的木結構建筑，完全能夠滿足有關防火要求。
隔聲性能
基于木材的低密度和多孔結構，以及隔音墻體和樓板系統，使木結構也適用于有隔音要求的建筑物，創造靜謐的生活，工作空間。另外，木結構建筑沒有混凝土建筑常有的撞擊性噪音傳遞問題。
耐久性
精心設計和建造的現代木結構建筑，能夠面對各種挑戰，是現代建筑形式中最經久耐用的結構形式之一，能歷經數代而狀態良好，包括在多雨、潮濕，以及白蟻高發地區。
保護措施
保證木材耐久性的必要措施。
防腐
木材腐朽是受木腐菌侵害的結果。木腐菌體內的水解酶能將組成木材細胞壁的纖維素、木質素及細胞內含物分解作為養料，使木材的強度逐漸降低，直至失去全部承載能力。
木腐菌的生長必須同時具備下列三個條件：木材含水率高于18%；溫度在 2～35°C的范圍內；有氧氣供應。如能去除其中之一，即可防止腐朽。中國有“千年不爛井底木”的古話，是說明木材在水中缺氧而不腐。木結構與人類生活分不開，溫度和氧氣無法排除，只能將木材含水率控制在18%以內，即使其處于干燥狀態，防止木腐菌的侵蝕。因此，要求木結構各個部分，特別是支座節點等關鍵部位，要處于通風良好的條件下，即使一時受潮，也能及時風干。故在設計木結構時，首先要考慮結構的構造防腐措施：如設置隔溫頂棚的木屋蓋，必須將頂棚吊在木屋架下弦下面，并使下弦底面與隔溫層保持一定距離，使整個屋架位于同一溫度場內。如將隔溫層置于木屋架下弦之上，則只好將屋架的支座節點砌在墻內，構成封閉的空間，以保證隔溫層下面的正溫度場的良好效果。但當屋檐稍有滲漏，就能浸濕支座節點，由于處于封閉狀態，難以短期風干。木材只要在一定的時間內含水率高于18%,木腐菌就能生長,而木腐菌在繁殖過程中將要排出數倍于原來用以維持生長的水分，濕潤毗鄰的木材，產生惡性循環，使腐朽蔓延。過去不少木屋架的支座節點曾因此而嚴重腐朽毀壞，甚至引起整個屋蓋的塌倒。
埋入土中的木電桿或木樁，在土層表面上、下一個區段內，被土中的水分侵濕，又有氧氣供應，所以遭致腐朽。深埋于土中的部分不腐的原因是缺氧。地表以上較高部分不腐的原因是缺水（即含水率低于18%）。因此，對于經常受潮或間歇受潮的木結構或構件，以及不得不封閉在墻內的木梁端頭或木磚等，都必須用防腐劑處理以防木腐菌繁殖生長。
防腐劑是由具有一定毒性的化學品配制的，分水溶性、油溶性、油類及漿膏等幾種。對于經常受潮的木構件,宜采用屬于油類防腐劑的混合防腐油，也稱蒽油,由煤雜酚油（即木材防腐油）和煤焦油配制，遇水不易流失，藥效較長。瀝青在外觀上呈黑色粘滯狀，與蒽油類似,常被誤用作防腐劑。但瀝青只能防水而不能防腐,用瀝青涂在未經干燥的木材上，則適得其反，阻礙了木材的風干。
不同的樹種木材，由于細胞的內含物不同其耐腐性也有差別。馬尾松、樺木等即屬于耐腐性差的樹種。對于同一樹種的木材，邊材較心材易腐，所以邊材所占比率較大的樹種，其耐腐性也較差。當采用這些樹種的木材制作木結構時，均應用防腐劑處理。
防蟲
蛀蝕木材的昆蟲主要有白蟻和甲蟲。白蟻的危害較甲蟲廣泛而嚴重。
白蟻是一種活動隱蔽，過群體生活的昆蟲。在世界上共有2000多種，在中國也有近百種之多，主要分布于長江流域和南方溫暖潮濕地區。白蟻以木材為主要食料，也離不開水分，且其生活有畏光性，到巢外取食，都在泥土筑成的蟻路中行進。故常在有木構件或木制品而靠近水源的地方筑巢。因此廚房、浴室等處陰暗潮濕部位的木構件最易受白蟻蛀蝕。
在中國常見的危害木材的甲蟲是家天牛、家茸天牛、粉蠹和長蠹。天牛以木材的纖維為食，幼蟲在木材內蛀成坑道，老熟后在坑道末端成蛹，成蟲羽化后向外咬一橢圓形孔飛出。主要危害木麻黃等闊葉樹材。粉蠹及長蠹以木材的淀粉和醣類為食，故以危害闊葉樹材的邊材為主。成蟲喜在木材表面的管孔中產卵。因此管孔較大的櫟木、山核桃、刺槐等樹種受害最烈。幼蟲將木材內部蛀成粉末狀，只剩下一層薄薄的外殼，表面上小蟲眼密布，其周圍常有粉末狀蛀屑。
甲蟲主要侵害含水率較低的干燥木材，而白蟻對潮濕的木材為害較烈。所以采取構造上的防潮措施，使木構件與水源隔斷,對減小白蟻的危害,有一定的效果。但構造上的防潮對防蟲僅是一種輔助措施，凡是有白蟻或甲蟲的地區，木結構和木制品均應用防蟲藥劑處理。
楠木、紫檀、柚木等樹種有較強的抗白蟻性，杉木、柳杉、樟木等也有一定的抗白蟻性，但多數樹種木材皆易受白蟻危害，如馬尾松最易受白蟻蛀蝕。所以對于易受白蟻危害的樹種木材制作的木結構或木制品，都要用防蟲藥劑處理。
為了保證木結構的耐久性，世界各國都采用既能防腐又能防蟲的藥劑。如用硼酸、硼砂和五氯酚鈉配制的硼酚合劑，是一種水溶性的藥劑，可將木構件浸泡在藥劑的水溶液中，若每立方米木材能吸收4.5～6千克的藥劑(干劑重量)，則能達到防腐防蟲的目的。由于這種藥劑遇水容易流失，故只宜用于不受潮的木構件。對易受潮的木構件，則應采用油溶性的五氯酚、林丹合劑。
防火
對木結構及其構件的防火主要是測定其耐火極限，并根據建筑物耐火等級的要求，采取提高木構件耐火極限的措施。木構件的耐火極限，是指某種構件在專門的爐中,按模擬火災溫度(700～1000°C)的火焰進行燃燒，從開始到失去其原有的功能（對承重構件就是失去承載能力）的時間。如用厚度為 5厘米的方木膠合的門扇，其耐火極限為 1小時；截面為17×17厘米的木梁，其應力達到10兆帕，耐火極限為40分鐘；截面為15×15厘米，高3.5米，應力達到4兆帕的木柱，25分鐘后才破壞；而截面為29×29厘米的木柱，應力達6 兆帕，50分鐘后才破壞。由此可見，木構件是具有一定的耐火性能，特別是截面較大的構件。這是因為木材是由中空的細胞組成，熱導率較小。并且木材在燃燒過程中，在表面形成一層木炭，而木炭也有良好的隔熱性能，因而減慢了木材的熱分解。
木構件在火災作用下，前2分鐘是著火燃燒,在此后的8分鐘內的炭化速率約為每分鐘0.8毫米，由于形成木炭層,在這以后炭化速率減慢到每分鐘0.6毫米。不同樹種的炭化速率有一定的差別。木構件的耐火極限，除試驗測定外，還可以根據已掌握的不同樹種的炭化速率進行估算。
對于無保護層的木構件來說，應盡量采用截面尺寸較大的整體木構件,以提高耐火極限。試驗證明,層板膠合構件的耐火性能與整體截面的木構件相似。所以采用截面大的層板膠合木結構，有利于防火。提高木結構的耐火極限有兩個途徑,一是加抹灰層或石膏板,如30×30厘米的木柱加2.5厘米的鋼絲網抹灰層,其耐火極限可提高到1.5小時,另一是采用防火藥劑浸注或涂防火漆，如丙烯酸乳膠防火漆，在100～200°C的溫度下能分解出磷酸使木材脫水炭化,減少可燃氣體的形成，在250°C左右能膨脹起泡，形成蜂窩狀的防火隔熱層，做到小火不燃，以防止初期火災的擴展，一經離開火焰即能自行熄滅。
分類介紹
木結構按連接方式和截面形狀分為齒連接的原木或方木結構，裂環、齒板或釘連接的板材結構和膠合木結構。
齒連接的原木或方木結構
以手工操作為主的工地制造的結構。加工簡便，發展最早，應用也最廣。在中國應用最多的也是這種結構形式。
原木或帶髓心的方木在干燥過程中，多發生順紋開裂。當裂縫與桁架受拉下弦連接處受剪面重合時，將降低木結構的安全度，甚至導致破壞。故在采用原木或方木結構時，應采取可靠措施，盡量減少裂縫對結構的不利影響。
原木和方木截面較大，干燥費時，所以制作時只能采用截面內外平均含水率不大于25%的半干材。半干材在安裝后逐漸干燥到與空氣中的相對濕度平衡時，將產生橫紋干縮，并在節點處產生的橫紋或斜紋承壓變形偏大，再由于齒連接手工操作的偏差，致使原木或方木結構的變形較大。
原木或方木桁架的下弦除了開裂的影響之外，還常因所供應的木材質量偏低，難以選得符合受拉構件材質標準的木材。為了保證原木或方木結構的安全可靠，在中國大量推廣應用鋼材作下弦和拉桿的鋼木桁架。以保證結構的安全可靠，并在一定程度上提高了結構的剛度，減小了變形。
裂環、齒板或釘連接的板材結構
由厚度在10厘米以內的木板組成的結構。木板厚度小，能在短期內干燥，結構的變形較小，且木板又無完整的年輪，在干燥過程中切向和徑向收縮率不一致所引起的翹曲可用加壓的方法控制；干燥不均勻引起的內應力很小，即使產生裂縫，因開裂程度輕微，不影響結構的安全。。
裂環連接的板材結構
裂環能傳遞較大的內力，既能用于節點連接，又能用于接頭的連接；裂環能標準化生產，環槽可用機具開鑿，可使木結構的制作進入工業化生產。
裂環通過環槽承壓和連接靠木材受剪傳力，其安全度受脆性破壞的木材抗剪強度控制。裂環安裝后處于隱蔽狀態，不易檢查。因此被齒板逐漸取代。
齒板連接的板材結構
沖壓而成的齒板用油壓機直接壓入木材，制造簡便，與裂環連接相比，具有較高的緊密性，減小了結構的變形，且便于檢查。齒板通過眾多的齒分散承壓傳力，有很好的韌性，比裂環連接可靠。國外多將齒板應用于桁架節點和接頭的連接。
釘連接的板材結構
多在工地制造，由于加工方便，可以制成弧形桁架等合理的結構形式，在蘇聯應用較多。中國曾用于體育館、倉庫等跨度較大的屋蓋結構。由于釘連接的后期變形較大，應用受到一定的限制。
膠合木結構
包括層板膠合結構和膠合板結構。由于膠合木結構能較好地利用木材的優點和克服其缺點，使木材在結構中的應用更為合理，所以在一些技術發達的國家得到較大的發展，而成為木結構的主要形式。多用于大跨度的房屋。美國相繼建成直徑為153米、162米及208米的膠合木圓頂。
此外，將木材旋切成3～10毫米厚的單板,木紋相互平行層疊熱壓膠合成30～50毫米厚的板材稱為密層膠合木，可用以制成各種構件或結構。密層膠合木的問世使膠合木結構的應用達到新的高度。如建于1976年跨度為122米的密層膠合木筒拱,用于美國愛達荷州立大學足球場的屋蓋，上、下翼緣采用由16層單板膠合厚度為45毫米的密層膠合木。圖為在吊裝筒拱。
螺栓球節點連接的木結構
螺栓球節點連接的木結構是于2010年提出的新型木結構，其特點在于將木結構同鋼結構雜交，利用木材為主材，鋼結構螺栓球節點為連接，通過鉸接的形式形成空間鉸接桿件體系，從而將木結構的應用領域從傳統房屋拓展到大跨度空間結構。
此項螺栓球節點連接的木結構連接技術，由中國民航大學教師提出并于2012年獲得中國知識產權局專利局的發明專利授權（授權號ZL20101057461.X），是木結構研究領域的最新成果。
發展前景
木材是一種再生的天然資源，且人類習慣使用木材已有悠久歷史，在對木材的防腐、防蟲、防火措施日臻完善的條件下，充分發揮木材自重輕、制作方便的優點，做到次材優用，小材大用，提高木材的利用率，除繼續用于一般建筑外，在大跨度建筑屋蓋結構方面有其一定的前途。
木結構建筑已成為我國休閑地產、園林建筑的新寵。許多建筑、園林設計公司，已經開始將木結構建筑作為體現自然、增加商品附加值的首選。隨著國外部分木結構生產、經營企業的進入，帶來了新工藝和新的設計理念，極大地促進了國內木結構建筑行業的發展，一些國內起步較早的木結構制造商、防腐木生產企業也日漸壯大。國內木結構生產、經銷商數量一直保持著上升趨勢，近一、兩年來上升幅度最大，這些企業遍布全國各地。隨著我國休閑城市園林綠化建設的快速推進，加上人們對回歸自然、提高生活品質的要求越來越高，以及上海世博會大量推廣的節能低碳竹木結構建筑，引發國內竹木結構需求量進一步增加。
中國木結構建筑產業展覽會繼續以全面推動國內木屋木結構建筑產業的發展，促進國內外木屋木結構建筑產業的交流與合作為宗旨；是國內木屋木結構建筑產業與國際木屋木結構建筑產業交流、互動的促進機會；是國際國內先進技術、新穎時尚的木屋木結構建筑產品和服務的極佳發布窗口，為政府、開發商、設計單位、承建單位、供應商和賣家提供技術交流，商業合作以及市場拓展的寶貴平臺。
規范
《木結構工程施工質量驗收規范》 已實施
《膠合木結構技術規范》 已實施
《輕型木桁架技術規范》 已實施
《木結構工程施工規范》
AS/NZS 4063.1:2010
AS/NZS 4357.2:2006
GB/T 26899-2011結構用集成材
GB/T 17659.1-1999原木鋸材批量檢查抽樣、判定方法
發布部門： 中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局 中國國家標準化管理委員會
發布日期： 2011-09-29
實施日期： 2011-12-01
提出單位： 國家林業局
起草人山東龍騰實業有限公司，北京林業大學、東北林業大學、中國建筑西南設計研究院、四川省建筑科學研究院、哈爾濱工業大學等
歸口單位： 全國人造板標準化技術委員會(SAC/TC 198)
主管部門： 全國人造板標準化技術委員會(SAC/TC 198)
頁數： 52頁
出版社： 中國標準出版社
出版日期： 2011-12-01
黨的十八大報告中明確提出要加強“生態文明建設”，2013年“兩會”期間，國家又吹響“建設美麗中國”的偉大號角，這一舉措，將會催生中國木結構建筑行業爆發式發展！為了進一步引導我國木結構建筑的科學建設和市場推廣，促進木結構建筑產業鏈的發展并與國際先進水平接軌。“2014第四屆北京國際木結構建筑及裝飾配套設施展覽會”將邀請更多權威機構鼎力加盟！美國、日本、芬蘭、加拿大、挪威、瑞典、丹麥等國家將通過行業組織組團來華參展！本屆展會將于2014年3月28日-30日在北京全國農業展覽館及正門廣場隆重舉行，預計展覽面積將達到32000平方米、300家企業參展，展會設室內、室外兩大展區。展會期間，組委會還將舉辦豐富多彩的木結構相關配套活動！
我們相信，有新老客戶的不斷支持和加入，本屆展覽會將為國內外展商及觀眾提供一個充滿商機和魅力的交流平臺！定會成為引領木結構建筑行業發展的風向標！期待您的參與！
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