轻型木结构钉板连接性能探究

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1、轻型木结构钉板连接性能探究(西南林业大学云南昆明650224)【摘要】轻型木结构在低层建筑与别墅建筑中应用广泛，此类结构不仅具有良好的抗震性能同时能够充分发挥木材的轻质、高强、节能环保等优点。轻型木结构中剪力墙的刚度、延性与覆面板的材料及钉的布置密不可分。为了充分发挥钉连接节点的承载能力，本文采用有限元模型对比不同钉间距时覆面板中应力分布以及覆面板破坏时连接的承载能力，给出钉布置的合理数值，充分发挥了钉连接节点的承载能力，为实际结构设计提供参考依据。【关键词】木结构，钉链接，连接节点AStudyontheNail-PlateConnec

2、tionPerformanceofLightWood-FrameStructureBaiYa-shuang(SouthwestforestryuniversityKunmingYunnan650224)[Abstract]Lightwood-framestrueture,asnotonlyhasgoodseismicperformance,butalsocangivefullplaytoitsligneousadvantagessuchaslightmass,hightenacity,energysavingandenvironment

3、protection,iswidelyappliedtolow—risebuildingsandvillas・Therigidityandduetilityofshearwallstructuredbywood-framearecloselyrelatedtoitssheathingmaterialandthenaillayout・Inordertogivefullplaytothecarryingcapacityofthenailedconnectionnodes,thearticleadoptsthefiniteelementmod

4、eltocomparethestressdistributionsofsheathingswithdifferentnailspacing,andthecarryingcapacityoftheconnectionatthepointofthesheathingisdestrueted,andalsotoprovidethereasonablevalueofnaillayoutandareferencefortheactualstrueturaldesign.【Keywords】Wood-frame；Nailedconnection；C

5、onnectionnodes1.前言木材是一种天然材料具有轻质高强、节能、环保以及可再生等优点，采用木材建成的房屋具有良好的抗震性能和使用舒适性，是人们居住房屋的首选。在我国古代建筑中，木结构的应用十分广泛，由木材作为结构的主受力构件，通过樺卯等手段进行连接和固定，如山西省应县木塔、故宫宫殿、祈年殿以及常见的庙宇楼阁等等。由于最近几十年建筑的发展方向是如何建成大跨结构和高层结构，木结构受着材料本身条件的限制，只能应用于民宅、简易住宅或者小型公用建筑。随着现代木材制造业的迅猛发展，通过胶合、压制等手段处理后木材具有强度更高耐久性更好的优点

6、，欧美和日本等发达国家将木结构拓展应用于体育场馆、展厅建筑以及办公建筑。同时，木结构在民用建筑中应用越来越广泛，北欧与北美两地区城市的郊区大多数住宅为轻型木结构房屋，即由规格材与木基结构覆面板通过钉子连接而成的墙体和楼盖，以及木桁架组成的木框架结构。随着我国经济的发展，木材的大量进口，沿海发达地区陆续建成从北美进口的轻型木结构房屋，木结构在我国建筑行业中得到复苏。图1覆面板材料本构关系图图2钢材本构关系图轻型木结构中主梁主要采用LSL结构复合木材，屋面板、楼面板及墙面板采用定向刨花板为主,目前常用胶合板、木质定向刨花板和竹质定向刨花板三

7、种覆面板。木剪力墙由墙骨框架与覆面板通过钉的连接组成整体构件，是轻型木结构中抵抗风荷载和地震荷载侧向作用的主要受力构件。木剪力墙抗侧移性能与制作墙板的许多因素有关，如：有无横撑、覆面板布置形式、覆面板厚度、钉子直径、覆面板中间排钉子间距、墙骨柱间距和墙体尺寸等等。其中，钉连接的承载能力是控制木剪力墙甚至整个结构受力性能的关键。对于理想的钉连接，认为破坏时其上的每一个连接均达到极限承载力，但在实际结构中由于“群体效应”，导致连接破坏时没有充分发挥每个钉节点的承载力。因此，如何选择钉的间距和端距对承载力的影响需要进一步的研究。通过有限元模型

8、进行对比，优化钉子布置，为实际应用提供参考数据。1.分析模型轻型木结构中墙骨柱与覆面材料通过钉子进行连接，施工时按照规范要求确保钉子钉入墙骨柱一定深度，墙骨柱不会出现钉与墙骨柱的连接破坏，本文在模型分析时认