木樑

在建築中採用木結構雖然有很多優點, 但是仍然有不少的缺點, 比如施工的進度緊, 很難控制木製材料中的含水率, 木構件中經常會在使用中出現腐爛、開裂的現象, 如果採用大量的優質木材, 並採用相應的措施將木材中含的水烘乾, 就會加大施工的成本, 而且木材不具有較好的防火性能, 因此, 在仿古建築中很少使用純木結構。經過建築行業的不斷髮展, 對建築材料和工藝的不斷探索, 混凝土結構由於施工簡單、連接方便快捷並且耐久性和安全性強的優勢, 在當前的建築建設中對混凝土結構的應用越來越廣泛。當前在仿古建築的建設中, 也更多的採用木結構和混凝土結構組合應用的模式。建築的主體框架比如金柱、梁、屋面等一般採用混凝土框架結構, 可見的部分比如外檐、欄杆、外門窗、斗拱等採用木結構, 挑選的木材質量要優, 並進行防火和防腐處理, 之後才能夠裝修使用。採用這樣的組合將兩種結構融為一體, 可以揚長避短, 一方面能夠使木材得到節省, 從而使工程的成本降低, 並使建築能夠具有更好的耐火性能, 耐久性也更好;另一方面也有利於使傳統的建築風貌得到保持。 ^[1] 

在仿古建築中對木結構和混凝土結構組合進行應用雖然能夠節省材料、降低成本、增強安全耐久性, 但是當前使用的木質構件和混凝土間的連接仍然沒有可供我們進行參考的規範和設計標準, 因此需要我們對節點的安全可靠性更加重視, 以下對幾種傳統的混凝土柱與木樑連接技術進行介紹。

整體現澆法是最直接的柱樑連接方式, 指的是進行支模板時直接將木構件的斷頭綁紮到混凝土柱中, 對插入的木構件端頭的距離也有要求, 不能夠小於混凝土柱半徑的一半, 需要將木構件的端頭和柱內鋼筋固定牢固, 可以在之間穿插鋼絲或者扁鋼;對木構件和混凝土柱模板基線進行校準並且確定之後再進行關鍵的工序即模板支護, 為保證木構件的位置準確, 通常情況下要在木樑的底面用單排鋼管進行支撐, 最後再進行混凝土澆築, 後期加強養護, 從而使混凝土柱和木構件之間能夠實現連接。整體現澆法對模板的需求量比較高, 不利於施工進度的開展。

將混凝土柱和木樑連接起來的現行方法之一就是鋼 (鐵) 靴預埋法, 這種方法中的鋼靴整體由鋼板圍成, 鋼板的厚度為4~5mm, 木榫由鋼靴口進行固定並和木樑相連接, 木榫頭和鋼靴鋼板需要焊接並固定起來, 主要依靠木樑上固定的對角鋼進行。在進行連接的過程中以木榫頭的大小為依據來確定使用的木構件和鋼筋混凝土柱的尺寸。由於鋼靴的中間是空的, 澆築的混凝土漿很容易將其堵塞, 這樣就不能夠將木樑的端頭包裹起來, 在對混凝土柱進行澆築之前通常需要使用一些填充物填入空堂內來對堵塞進行防治, 需要將鋼靴埋在混凝土柱中與木樑的高度相等的位置, 將軸線、標高進行校準, 保證準確之後與柱內鋼筋焊接在一起。在連接構件的過程中要對使用的構件進行相應的防鏽處理處理, 防止生鏽。還要在木構件能夠接觸到的面上進行木材防腐處理, 以使木材的能夠具有更好的防腐性, 使用壽命能夠得到延長。

預埋榫頭法是將對應木構件尺寸的木質榫頭預埋在混凝土柱中, 綁紮的形式與整體現澆法基本相同, 露在混凝土柱外面的榫頭需要支撐固定起來, 等到榫頭和混凝土柱的現澆完成以及強度足夠後, 再和帶有相應的卯口的木構件進行連接, 要求卯口和榫頭與相關的質量要求標準相符合, 並且對施工和技術人員的水平有較高的要求。 ^[1] 

膠合木 (Glued Laminated Timber簡稱Glulam) 是一種根據木材強度分級的工程木產品, 根據單層板材的性能特點, 將其安排在不同的位置, 然後用耐久性高的粘合劑膠合在一起形成的。通過膠合木生產, 可以把採伐作業和木材加工後的短小材料, 以及人工林撫育間伐的小徑材用拼接、層積、膠合技術, 變短為長、合窄成寬、積薄為厚。膠合木可以根據需要採用不同等級的層板優化組合, 有效地避免了原木的缺陷, 做到劣材優用, 使構件具有較高的強度和耐久性。 ^[2]