基本介紹
- 中文名：木結構的連線
- 作者：梁坦
連線是木結構的關鍵部位，設計與施工的要求應嚴格，傳力應明確，韌性和緊密性良好，構造簡單，檢查和製作方便。常見的連線方法有：榫卯連線 中國古代匠師創造的一種連線方式（見中國古代木結構）。其特點是利用木材承壓傳力，以簡化樑柱連線的構造；利用榫卯嵌合作用，使結構在承受水平外力時，能有一定的適應能力。因此，這種連線至今仍在中國傳統的木結構建築中得到廣泛套用。其缺點是對木料的受力面積削弱較大，用料不甚經濟。齒連線 用於桁架節點的連線方式。將壓桿的端頭做成齒形，直接抵承於另一桿件的齒槽中，通過木材承壓和受剪傳力（圖1）。為了提高其可靠性，要求壓桿的軸線必須垂直於齒槽的承壓面(ɑ—b)並通過其中心。這樣使壓桿的垂直分力對齒槽的受剪面(b—C)有壓緊作用，提高木材的抗剪強度。為了防止刻槽過深削弱桿件截面影響桿件承載能力，對於桁架中間節點，應要求齒深(h0)不大於桿件截面高度的1/4；對於桁架支座節點應不大於1/3。受剪面過短容易撕裂，過長又起不了應有的作用，為此宜將受剪面長度(lv)控制在4～10h範圍內。並應設定保險螺栓，以防受剪面意外剪壞時，可能引起的屋蓋結構倒塌。螺栓連線和釘連線 在木結構中，螺栓和釘的工作原理是相同的，即由於阻止了構件的相對移動，而受到其孔壁木材的擠壓，這種擠壓還使螺栓和釘受剪與受彎，木材受剪與受劈。為了充分利用螺栓和釘受彎、木材受擠壓的良好韌性，避免因螺栓和釘過粗、排列過密或構件過薄而導致木材剪壞或劈裂。在構造上對木料的最小厚度、螺栓和釘的最小排列間距已有規定。鍵連線 有木鍵和鋼鍵兩類。近些年來，木鍵已逐漸被淘汰，而為受力性能較好的板銷和鋼鍵所代替。鋼鍵的形式很多，常見的有裂環、剪盤、齒環和齒板等四種（圖2）。均可用於木料接長，拼合和節點連線，其承載能力通過試驗確定。① 板銷連線。用板片狀硬木銷阻止被拼合構件的相對移動（圖3），板銷主要在順紋受彎條件下傳力，具有較高的承載能力，故應注意使其木紋垂直於拼合縫，為保證連線的高度緊密性和生產的高效率，宜用專門的機具按統一尺寸挖銷槽和制板銷，並按構造要求用繫緊螺栓連線方木或圓木。板銷連線具有剛度好，對木構件的材質無特殊要求。在方木和原木的拼合中可收到較好的技術經濟效果。② 裂環連線。套用最早，連線點對木材受力面積削弱較小，具有較高的承載能力。但連線主要靠木材受剪傳力，韌性較差。因此，除在環上開有裂口使環圈略能伸縮外，還要求使用乾燥的木材和提高製作環槽的精度，以保證連線的緊密性。所以，裂環連線僅適用於工廠生產的木結構。③ 剪盤連線。用成對的鋼盤（剪盤和齒盤）分別嵌入連線縫兩側構件的環槽中，通過繫緊螺栓受剪傳力，木構件主要受剪和承壓，具有與裂環相似的優缺點。但剪盤連線可以隨意拼拆，很適合裝配式構件使用。④ 齒環連線和齒板連線。齒環和齒板是對裂環和剪盤的改進。利用高強螺栓或專門機具將齒環或齒板直接壓入被連線構件中，而不必預先挖槽，既方便又緊密，且具有較好的韌性。但齒環不能做成裝配式，齒板承載能力較低。
