竹木材料是難得的負碳排建筑材料，竹木結構建筑集綠色環(huán)保、輕質高強、耐火抗震、易加工建造等優(yōu)勢于一身，是當代建筑行業(yè)的新趨勢?，F(xiàn)代竹木結構技術發(fā)展日新月異，除常見的低層建筑和園林小品外，越來越向大跨、多高 層等建筑方向發(fā)展。完全裝配式的建造方式使得連接節(jié)點成為實現(xiàn)高度和跨越跨度的關鍵。 本文主要介紹竹木結構常用的節(jié)點類型。

1、綁扎連接

在古代，人類對工具的使用尚不成熟，但這并不影響他們創(chuàng)造出舒服的庇所。他們選用柔韌性很好的藤條，將原木/原竹搭接后綁扎，這便是竹木結構原始的連接形式——綁扎連接。

綁扎連接在人類早期建筑中應用非常廣，例如畫作《清明上河圖》中建于北宋時期的汴河虹橋，橋面系采用短木互承的結構形式實現(xiàn)大跨度跨越（后稱編木拱、疊梁拱或貫木拱）。其中互承的節(jié)點便是采用榫卯連接與綁扎連接結合的方式。同一時期江浙一帶聞名于世的廊橋，多數(shù)也采用這種連接方式，至今仍有數(shù)座保存完好?，F(xiàn)如今，綁扎連接依然被廣泛應用，例如以原竹為主要結構構件的建筑。

2、榫卯連接

榫卯連接是木結構連接中的經典之作，更是中國古建筑的重要結構特色，它一般是指在木料上分別開榫頭和卯眼/口，通過構件相互咬合形成結構的連接形式。

榫卯連接在現(xiàn)代木結構中的應用

談及榫卯連接，不得不提位于山西應縣的佛宮寺釋迦塔(應縣木塔) ，它竣工于1056年，主要連接方式為榫卯連接，歷經千年多次遭遇強震甚至戰(zhàn)亂炮轟，仍然屹立不倒，常被稱作“斗拱博物館”。

縹緲層檐鳳翼張，南山相望郁蒼蒼，

七重寶樹圍金界，十色雯華擁畫梁。

金元時期大詩人元好問曾以此詩句盛贊。

榫卯連接是一種半剛性節(jié)點，節(jié)點剛度介于鉸接和剛接之間。無論是拉壓、剪切還是轉動工況下，節(jié)點均有一定變形能力，因此以榫卯連接的結構是不同于當代建筑排架、剛架或框架的一種柔性結構體。榫卯結構不僅可承受較大的豎向荷載，而且在地震作用下可以通過自身連接所產生的變形耗散大量能量，有效降低地震響應。

3、齒連接

齒連接是方木/竹結構常用的連接方式之一，它是將受壓構件的端頭加工成齒榫，在另一與其連接的構件上開設齒槽，使得齒榫可以直接抵承在齒槽內，通過抵承面承壓的方式進行傳力。因此，齒連接的受力特點是：主要傳遞壓力，可以傳遞少量剪力，齒連接一般分為單齒連接和雙齒連接。

輕型木結構中對齒連接的使用較多，齒連接構造簡單，傳力明確，加工方便，而且由于齒連接的構造部分外露，方便后期檢查施工質量和監(jiān)控工作情況。

4、銷類連接

銷類連接an全可靠、韌性和緊密性優(yōu)異、造型多樣且美觀，計算理論成熟，是現(xiàn)代竹木結構常用的連接方式。銷類緊固件一般是用鋼材制成的圓棒狀或其他特定形狀的用來阻止被連接構件之間發(fā)生相對滑移的連接物，根據(jù)此連接物類型的不同，銷類連接可分為以下四類：

(1) 釘連接

釘連接是指采用圓釘直接釘入被連接竹木構件的連接方式。為了防止釘入導致木材劈裂，一般會對釘子尖部鈍化處理或預鉆小于0.8倍釘直徑的孔。釘連接施工便捷，工序簡單，在輕木結構中應用較為普遍，例如墻體龍骨、樓蓋格柵等構件間的連接。

(2) 螺釘連接

釘連接在受力較大或往復荷載頻繁的位置，容易發(fā)生失效或拔出等問題，這種情況下螺釘鏈接成為它的不二替代。螺釘直徑較小時（一般≤6mm），無需預鉆孔，直接鉆入構件，反之則需要預鉆孔以防構件劈裂。螺釘連接延性好，緊密性高，在竹木結構連接中應用非常普遍，尤其是時下流行的CLT結構，螺釘連接在此大放異彩。

(3) 銷連接

銷是由硬木、鋼或碳纖維等高強材料制成的圓棒，直徑小為6毫米。銷連接是使用銷直接穿過被連接構件，銷軸抗剪以抵抗構件相對滑移的連接方式，適用于重木結構的連接，尤其在鋼填板-銷軸節(jié)點這種隱式連接中應用廣泛。連接中竹木構件預開孔直徑通常比銷軸直徑小1-2mm，因此可通過銷軸與孔壁間的摩擦力防止銷軸滑脫，某些工程中為進一步增強連接可靠性，設計人員會要求銷軸表面預刻花紋以提高摩擦力。

(4) 螺栓連接

螺栓連接一般采用六角頭螺栓，由螺桿、墊圈及螺母組成，在某些環(huán)境較差部位，為了防止螺栓銹蝕亦會增加防銹螺帽。螺栓連接與銷連接應用范圍和受力特點均相似，但采用鋼夾板（鋼板位于竹木構件側邊）節(jié)點時，銷連接不再適用，只能采用螺栓連接。螺栓通常比所連構件預開孔直徑小1-2mm，與木材直接接觸的墊圈應采用大墊圈，在某些環(huán)境濕度變化較大的地區(qū)施工時，螺母應進行二次緊固，以防止材料脹縮產生松動。

銷類連接主要用于傳遞剪力荷載，并且可以抵抗一定的彎矩和軸力。影響銷類連接承載力的因素有很多，例如：銷軸的直徑、數(shù)量、間距和邊距，連接件的尺寸，竹木材的密度和含水率等等。

5、鍵連接

當銷類連接不能滿足承載力且連接區(qū)域無法布置更多的銷軸時，通常會用到鍵連接對銷軸進行增強，以提高單銷抗剪承載力。竹木結構常用的鍵連接有兩種：裂環(huán)和剪板。

6、齒板連接

齒板指表面經過沖壓處理而成的鍍鋅鋼板或不銹鋼板，厚度通常為0.9mm-2.5mm。齒板連接多用于輕型桁架節(jié)點連接或受拉構件的接長，這種方式無需預先開槽打孔，可以快速便捷的進行桁架中各弦桿和腹桿的定位。工廠中拼裝好一榀桁架后，將桁架平放，同時用專門的壓力機將齒板直接壓入桁架中各個節(jié)點連接處。由于齒板是由薄鋼板制成，受壓承載力較低，故一般不能用于傳遞壓力。

7、植筋連接

植筋連接是將植筋桿用膠粘劑植入竹木構件上預鉆的孔中的連接方式。植筋連接中構件預鉆孔直徑比植筋桿稍大，因此連接完成后，植筋桿和竹木構件孔洞之間會形成一層整體膠合層。構件受軸向拉壓力時，主要由構件和植筋桿之間的膠合層承擔剪切力；構件受剪時，主要由植筋桿承擔剪切力。

植筋桿須帶肋，常用刻痕鋼筋或螺紋鋼筋，以增強植筋桿與膠層的機械咬合力。

8、膠連接

膠連接是采用結構膠直接將竹木構件粘接形成復合構件或結構體的連接方式。膠連接剛度一般大于常見的金屬件連接形式（可視作現(xiàn)澆混凝土節(jié)點之于裝配式混凝土節(jié)點），且采用特殊膠粘劑時，在抵抗火災和腐蝕性環(huán)境方面，比金屬連接性能更加優(yōu)異。但由于這種連接方式耗時長，對操作要求較高，通常僅在工廠構件/部品預制中采用，如工字型木梁等。

小結

(1) 竹木結構增材制造，減材加工，完全裝配式施工。好的節(jié)點設計對一個項目來說，不僅僅是節(jié)點本身性能何其優(yōu)異，更多的是對生產建造的每一個環(huán)節(jié)的影響。

(2) 竹木結構可供選擇的節(jié)點類型眾多，設計者可根據(jù)建筑/結構需求或個人審美理念進行個性化設計。因此一個竹木結構項目的精美之處往往可以從節(jié)點構造窺見一斑。

(3) 竹木結構節(jié)點轉動剛度介于鉸接和剛接之間，現(xiàn)行規(guī)范中尚未收錄成熟的節(jié)點剛度計算理論。未來建筑結構優(yōu)化設計是大勢所趨，節(jié)點轉動剛度是結構優(yōu)化的重要參數(shù)，不失為一個可深入挖掘的研究領域。
     
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