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抗震耐久CLT,現代木結構建筑材料新寵

發布日期:2020-11-04 作者: 點擊:

抗震耐久CLT,現代木結構建筑材料新寵


正交膠合木(CLT,全稱為Cross-laminated Timber),是由相互交錯的層板膠合而成,在兩個方向均有很好的力學性能,其高強度的承重能力可以用來替代混凝土材料,可用作建筑墻體、樓板等。CLT為現代木結構建筑提供了更多可能,被廣泛應用于多層或高層的商業建筑、辦公建筑和居住建筑中。


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為何CLT的抗震耐久性能夠從眾多建筑材料中脫穎而出?重量、剛度、強度、延性等因素起著關鍵作用。


自重輕


木材本身即是很好的抗震材料。地震中地震施加于建筑的力和建筑物的自重成正比,越重的建筑越容易遭到破壞。CLT因為具有更高的強度重量比,自重一般比其它類型的建筑材料重量輕,是混凝土建筑的平均七分之一。這一天然的優勢,讓其在地震中能夠達到很好的抗震表現。


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剛度和強度


地震產生的側向力會使建筑物扭曲,使墻體變形(不再方正)。采用CLT正交組坯結構,具有較好的尺寸穩定性和地震時有效的抗變形能力。在可能發生強震的地帶,可使用較厚的結構面板,較多或較大的釘子,形成有效的抗側力體系,以增強墻體的剛度和抗變形能力?;谀壳耙幌盗械膩碜匀蚋鞯氐难芯繑祿约鞍腱o態的振動臺測試,CLT墻板被證明能提供有效的抗側向荷載,不會發生殘余變形。將鋼制連接片通過釘或螺栓加固用以連接CLT墻板和樓板能夠被證明達到足夠的抗震性能。當額外加上抗拉緊固件能夠再進一步的提升建筑整體的抗震性能。這里我們不推薦在抗震級別較高的地區使用斜釘連接樓板和墻體。



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延性


砌體和混凝土等建筑材料需要經過嚴格的設計及細部處理,才能保證較好的抗震性能。與這些材料相比,木結構體系得天獨厚,具有較好的延性。延性是指建筑結構可以屈服、變形而不倒塌的能力。在經受地震這種突然荷載時,房屋具有一定的柔性是最為理想的,因為柔性可以允許房屋耗散部分能量。CLT木結構建筑眾多的釘節點等連接點的設計使建筑具有十分有效的延性。測試建筑具有良好的延性和耗能能力,主要受益于連接節點。比如,在一項研究中,研究者在日本三木市世界上最大振動臺測試了一棟7層CLT建筑,即使在14次連續地震后,建筑僅受到較小的結構損壞。假使實際建筑受到相同的地震作用,震后修復也非常容易。


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CLT不僅具有良好的抗震耐久性,而且在防火、保溫、隔音、固碳、生產、建造等方面優勢也很突出。CLT解決了傳統木結構建筑的層高限制,對環境友好,逐漸成為現代木結構建筑材料的新寵。


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