木结构的连接

木结构的连接

木材因天然尺寸有限，或结构构造的需要，而用拼合、接长和节点联结等方法，将木料连接成结构和构件。连接是木结构的关键部位,设计与施工的要求应严格,传力应明确，韧性和紧密性良好，构造简单，检查和制作方便。常见的连接方法有：

榫卯连接中国古代匠师创造的一种连接方式（见中国古代木结构）。其特点是利用木材承压传力，以简化梁柱连接的构造；利用榫卯嵌合作用，使结构在承受水平外力时，能有一定的适应能力。因此，这种连接至今仍在中国传统的木结构建筑中得到广泛应用。其缺点是对木料的受力面积削弱较大，用料不甚经济。

齿连接用于桁架节点的连接方式。将压杆的端头做成齿形，直接抵承于另一杆件的齿槽中，通过木材承压和受剪传力（图1）。为了提高其可靠性,要求压杆的轴线必须垂直于齿槽的承压面(ɑ—b)并通过其中心。这样使压杆的垂直分力对齿槽的受剪面(b—C)有压紧作用，提高木材的抗剪强度。为了防止刻槽过深削弱杆件截面影响杆件承载能力，对于桁架中间节点，应要求齿深(h0)不大于杆件截面高度的1/4;对于桁架支座节点应不大于1/3。受剪面过短容易撕裂,过长又起不了应有的作用，为此宜将受剪面长度(l v)控制在4～10h范围内。并应设置保险螺栓，以防受剪面意外剪坏时，可能引起的屋盖结构倒塌。

螺栓连接和钉连接在木结构中，螺栓和钉的工作原理是相同的，即由于阻止了构件的相对移动，而受到其孔壁木材的挤压，这种挤压还使螺栓和钉受剪与受弯，木材受剪与受劈。为了充分利用螺栓和钉受弯、木材受挤压的良好韧性，避免因螺栓和钉过粗、排列过密或构件过薄而导致木材剪坏或劈裂。在构造上对木料的最小厚度、螺栓和钉的最小排列间距已有规定。

键连接有木键和钢键两类。近些年来，木键已逐渐被淘汰，而为受力性能较好的板销和钢键所代替。钢键的形式很多，常见的有裂环、剪盘、齿环和齿板等四种（图2）。均可用于木料接长,拼合和节点连接，其承载能力通过试验确定。

①板销连接。用板片状硬木销阻止被拼合构件的相对移动（图3）,板销主要在顺纹受弯条件下传力，具有较高的承载能力，故应注意使其木纹垂直于拼合缝,为保证连接的高度紧密性和生产的高效率,宜用专门的机具按统一尺寸挖销槽和制板销，并按构造要求用系紧螺栓连接方木或圆木。板销连接具有刚度好，对木构件的材质无特殊要求。在方木和原木的拼合中可收到较好的技术经济效果。

②裂环连接。应用最早，连接点对木材受力面积削弱较小，具有较高的承载能力。但连接主要靠木材受剪传力，韧性较差。因此，除在环上开有裂口使环圈略能伸缩外，还要

求使用干燥的木材和提高制作环槽的精度，以保证连接的紧密性。所以，裂环连接仅适用于工厂生产的木结构。

③剪盘连接。用成对的钢盘（剪盘和齿盘）分别嵌入连接缝两侧构件的环槽中，通过系紧螺栓受剪传力，木构件主要受剪和承压，具有与裂环相似的优缺点。但剪盘连接可以随意拼拆，很适合装配式构件使用。

④齿环连接和齿板连接。齿环和齿板是对裂环和剪盘的改进。利用高强螺栓或专门机具将齿环或齿板直接压入被连接构件中，而不必预先挖槽，既方便又紧密，且具有较好的韧性。但齿环不能做成装配式，齿板承载能力较低。