胶合木结构技术控制要点

摘要：随着社会经济的发展，人们越来越注重居住环境，在我国木结构房屋逐渐受到人们的青睐，有着广阔的市场开发前景，但我国木结构的研究和教育相对比较落后。本文结合工程实践，对胶合木结构的加工、制作及安装技术的控制要点进行了简单阐述，以供相关技术人员参考。

关键字：木结构胶合技术控制要点

中图分类号:TU文献标识码:A

1、引言

近些年来，由于经济的发展和生活水平的提高，人们更加注重居住环境，对木结构房屋的需求增加。最近的研究表明，木结构建筑相比于钢筋混凝土结构和钢结构等在能耗和环保等方面具有明显的优势[1]，并且木材是一种可再生的绿色建材资源，木结构房屋在我国有着广阔的市场开发前景，下面结合工程实践对木结构技术要点进行简析。

2、工程概况

本工程为一商务综合楼项目的大堂木结构，包括屋面主结构矩型木梁、屋面钢檩条、木望板和室内木天花吊顶板等，屋架形式为单层坡屋面排架结构，坡面最高处约14米左右，支撑结构柱为钢筋混凝土柱，横向屋面梁为人字形木梁，人字形木梁中部设置垂直木斜撑，木梁上沿纵向布置檩条，檩条上布置轻屋面。典型的排架剖面图如下：

矩型木梁采用860x250mm的胶合工程木梁，通过钢板连接件与砼柱顶的预埋钢件连接，树种采用进口北美、花旗松。屋面檩条采用C型钢250x70x20x3mm，通过檩条支托固定在矩型木梁上。木望板和室内木天花吊顶板采用轻钢龙骨固定在屋面檩条上。

3、木结构选材

木结构的选材非常重要。因为每种木材的特性都不尽相同，木材的特性直接影响它的加工工艺和施工工艺。结构用材可分两类：针叶材和阔叶材。结构中的承重构件多采用针叶材。阔叶材主要用作板销、键块和受拉接头中的夹板等重要配件。

本工程选用进口北美花旗松：强度较高，耐腐性中，干燥性较好，干后不易开裂翘曲。易加工，握钉力良好，胶粘性能好。其特性适宜用于胶合木结构。

4、胶合木结构技术控制要点

胶合木结构是由层板胶合木组成的结构。

4.1 层板胶合木的尺寸控制

层板胶合木是指将木纹平行于长度方向且厚度不应大于45mm（硬质树种不应大于40mm）的木板层叠胶合而成的木制品[2、3]。同时，层板胶合木必须满足设计要求，本工程要求厚度不大于35mm，宽度不应大于180 mm。

4.2 木材含水率控制

木材含水率在纤维饱和点以下时，含水率愈高则强度愈低。采用高含水率木材制作构件时，木材的开裂和干缩将对构件和结构产生不利影响。例如：当裂缝与联结处的受剪面贴近甚至重合时，将降低结构的安全度，甚至导致破坏。严重的水平裂缝还将使受弯构件承载能力降低。另外，高含水率引起的木材干缩会导致结构的连接松弛，从而产生过大的变形。因此，在制作木结构时，应严格控制木材的含水率。

规范[3]对木材的含水率有明确规定：胶合时木板含水率，对于不需用化学药剂处理的木材应在8%到15%之间，对于需用化学药剂处理的木材应在11%到18%之间。各层木板之间及指接木板之间的含水率差别不应超过4%。同时，应满足设计要求。

本工程设计对木材的含水率无明确规定，花旗松为需化学药剂处理的木材，按照规范[3]的规定应在11%到18%之间，施工方案明确为不应大于15%。

4.3 层板木材等级控制

针对木材物理力学性质具有显著的各向异性的特点，顺纹强度高，横纹强度低，及缺陷对各类木构件强度影响。根据历年来的试验研究成果，制订了按承重结构的受力性能将材质分为三级的材质标准。

一般设计文件和图纸都会给出对具体部位层板木材等级的要求。层板材质分Ⅰb、Ⅱb和Ⅲb三个等级。在本工程中，三种材质都有所用到，因此，必须做好层板材质的定级。对层板材质等级可采用弹性模量与目测配合定级的方法，具体内容见规范[3]第5.2.1条及附录A.4.1条。

4.4 层板胶合质量的控制

层板胶合木的质量取决于层板木材质量、层板加大截面的胶合质量和层板接长的胶合指形接头质量。其中首要的是胶缝（层板之间的胶合面）的完整性。因为只要胶缝保持耐久的完整性，即使层板局部缺陷稍超过限值或个别指接传力效能稍低，相邻层板通过胶缝能起补偿作用。规范[3]第5.2.2条以强条的形式规定了胶缝应检验完整性，并应按照表5.2.2-1规定胶缝脱胶试验方法进行见证试验。

承重结构使用的胶，应保证其胶合强度不低于木材顺纹抗剪和横纹抗拉强度。胶连接的耐水性和耐久性，应与结构的用途和使用年限相适应。承重结构用胶，除应具有出厂合格证明外，尚应在使用前按“胶粘能力检验标准”[4]的规定检验其胶粘能力，检验合格者方能使用。

同时，考虑到木材的受力性能，胶合木板时，应使各层木板的年轮方向一致。在设计文件和图纸中有明确的规定，可以去厂家进行相关加工考察。

4.5 层板接长的指接弯曲强度控制

规范[3]规定：当新的指接生产线试运转或生产线发生显著变化时，应进行弯曲强度见证试验。本工程生产线较新，且考虑到胶合木梁跨度较大，为确保其受力安全，对层板接长的指接弯曲强度进行了见证试验。

4.6 木结构的防护

木结构的防护直接影响其耐久性和结构安全性，因此，非常重要。木结构的防护主要包括防腐、防虫和防火处理。具体方法及要求可参见规范及标准[2]、[3]和[4]。

4.7 现场安装控制要求

4.7.1 胶合木构件运至现场时，端部应密封保护，应尽量避免现场对木构件进行开孔和切口，如确有必要切口，须经设计人员同意后进行，所有开口部位在施工完毕后，必须用防水材料进行密封。

4.7.2 安装精度的要求：木结构安装对精度要求比较高，如果安装定位不准确，必然会造成构件发生偏心和拼接缝隙过大，以致影响结构的受力性能、耐久性和美观。为保证安装精度，应该做到：对进场材料进行严格验收，做好运输及储存工作；加强测量放线的精准度，尤其预埋件的定位必须准确；加强现场施工人员的施工技术培训，尤其是施工管理人员。

4.7.3 本工程胶合木梁与混凝土柱的连接主要通过柱顶的钢连接件连接，因此，必须严格控制钢连接件的加工尺寸及预埋定位，并按照钢结构相关规范对连接件进行防护处理。

5、胶合木结构的优点及亟需解决问题

（1）胶合木结构的优点是不受天然原木尺寸的限制；可以剔除木节等缺陷，提高强度，也可以合理级配、量材使用；由于板材易干燥，制成的胶合木结构不易干裂和扭曲；可以减少原木、方木结构构件连接的削弱，整体刚度好；可以工业化生产，提高生产效率和产品质量。

胶合木结构提高了木结构的质量，扩大了木结构的应用范围，并能节约木材，因此，被积极推广应用。

（2）我国木结构建筑教育比较落后，人

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才紧缺，包括高校、科研机构、设计、监理和施工等单位都缺少这方面的专业技术人才，急需加大人才培养力度，以满足木结构建筑市场的需求。

（3）我国木结构建筑研究比较滞后，技术力量相对比较薄弱，甚至没有统一的木结构施工工艺标准，很多都是引用国外的规范和标准，因此，急需加大这方面的科研力量。

6、结语

现代木结构建筑的建设在我国刚刚起步, 由于它有利于保护环境和社会的可持续性发展, 必将越来越受人们的关注和青睐, 在建筑市场中具有很强的竞争力。但我国木结构建筑的教育与研究滞后多年[5]，为了推动现代木结构建筑在中国的健康发展, 必须加强木结构建筑各方面的科学研究,为我国木结构建筑的发展奠定坚实的技术基础。

参考文献：

[1] 方东平，张智慧，杨军，等．中国木结构建筑与其它结构建筑能耗和环境影响比较[R]．北京：清华大学国际工程项目管理研究院,2006.10．

[2] 陕西省建设厅主编．《木结构工程施工工艺标准》DBJ/T 61-33-2005.西安：陕西科学技术出版社，2006,3.

[3] 中华人民共和国建设部主编．《木结构工程施工质量验收规范》GB50206―2002.中国建筑工业出版社，2002,7.

[4] 中华人民共和国建设部主编．《木结构设计规范》GB50005-2003.中国建筑工业出版社，2004,1.

[5] 刘雁，张建新，周宝国，等．现代木结构建筑及其在中国的发展前景初探.江苏建筑，2005（3）：5-7．