1. 研究目的与意义
目前,木结构房屋越来越受到世人的青睐,其整体性能的好坏既关系到居住者的生活质量,又影响着自身的发展。木结构房屋的抗震性能远远高过混凝土建筑,随着人们生活条件的不断改善,生活的质量逐渐受到人们的重视。中国的木结构建筑拥有悠久的历史,前人留下太多的建筑供后人参观学习!近些年来,木结构建筑受到越来越多人的重视!而如今,对于木结构建筑的技术把握,还存在较多的盲区或是不足。
梁主要考虑的是荷载作用下的弯曲变形,所以主要考虑弯曲变形的性能!而抗弯性能与截面的形状有关,也就是说截面越高,面积分布越靠近上下两端,抗弯性能越好。所以中心部分材料对抗弯性能的影响很小,反而增加了自重。从而在一定程度上节约了材料,减少了自重!所以,对于木制空心梁的研究就存在一定的必要性!由于木材存在的天然缺陷,其研究难度也会相应较大!但是,掌握木结构空心梁的相关性能,对于木结构建筑的发展具有一定的价值意义!
木结构建筑目前适应于低层建筑,是目前木结构建筑的现状。但是在未来,木结构建筑向高层发展,将是木结构建筑发展的趋势。而考虑到高层木结构,必然要考虑到木结构建筑的自重。空心梁具有吊装重量轻、施工简单等特点。与混凝土空心梁结构相比,木结构空心梁在相等结构强度的前提下,自重轻、绿色、环保,同时做成空心之后也在一定意义上节省了木材用量。目前对于木结构空心梁的研究,目前还处于空白。在一定意义上,也是一次尝试性的探究。所以,研究、生产木结构空心梁,具有一定的现实意义。
2. 国内外研究现状分析
木结构建筑已被证明是节能减排、可持续发展的绿色建筑,在全世界范围内已得到了普遍认可和大力推广。对于木制建筑、材料的研究也获得了较好的研究成果!多年来,北美、北欧和日本等木结构建筑发达国家,除做好木结构材料选用、功能设计和造型设计基础工作,更侧重于诸如木结构梁柱设计、横纹受拉木结构的设计、木结构的工作性能(变形与振动)研究、木结构节点连接和木桥设计等结构设计的研究等,成效显著。目前,对于木结构胶合梁的研究已经有了一定的起步发展,逐步实现将梁应运于跨度较高的建筑体系上!但是,木结构建筑空心梁,目前仍然没有太多的研究,更没有充实的理论依据去印证其制作生产的合理性等。木结构空心梁的选择和截取更是一片空白。
3. 研究的基本内容与计划
1、研究内容:(1)木结构空心梁的截面设计对结构性能的影响;
(2)木结构空心梁选用的材料对结构性能的影响;
(3)对木结构空心梁进行实验性能测试性能研究;
4. 研究创新点
(1)对木结构空心梁的性能进行研究,将空心梁应用到木结构建筑上
(2)将空心梁应用到木结构建筑上,为木结构空心梁的设计、生产和维护提供正确指导
(3)目前,对于混凝土空心梁的设计研究已较为全面,但木结构空心梁还缺少科学实验理论数据,这次设计研究,是对木结构空心梁的一次尝试性探究
