膠合層壓木材
編輯膠合層壓木材,也縮寫為膠合木,是一種結構工程木制品,由多層尺寸木材與耐用、防潮的結構粘合劑粘合而成。在北美,提供疊片的材料稱為層壓材料或lamstock。
膠合層壓木材人歷史
編輯最早的仍然存在的膠合屋頂結構之一被普遍認為是愛德華六世國王學院的集會室,該學院位于英格蘭南安普敦軍號街,建于1866年,由喬賽亞·喬治·普爾(JosiahGeorgePoole)設計。該建筑現在是南安普敦登記處的婚姻室。
諾森伯蘭郡的兩座教堂現在被認為具有現存最早的用途:圣三一,坎博(1842年)和圣三一,霍斯利(1844年),還有四座1850年代默西塞德郡的教堂也采用層壓木材:圣瑪麗、格拉森代爾、圣盧克、福姆比,圣保羅,特蘭米爾和圣三一在帕爾芒,圣海倫斯。。
xxx個工業專利用途是在德國魏瑪。1872年,OttoHetzer在Kohlstrasse建立了蒸汽鋸木廠和木工企業。從1892年開始,他獲得了一系列專利,其中一項是通風木地板,安裝后可以橫向收緊,以補償收縮。Hetzer繼續為各種巧妙的系統申請專利,但xxx個可以與后來的標準化水平膠合木進行比較的系統于1906年獲得。這需要垂直柱過渡到彎曲的膠合疊層屋檐區域,然后變成傾斜的椽子,所有這些都在一個單一的層壓單元。在壓力下粘合的每個組件包括三個或更多水平排列的疊片。結果是xxx個膠合木門戶。1909年,瑞士工程顧問Terner&Chopard購買了使用Hetzer專利的許可,并在多個項目中使用了膠合木。其中包括前蘇黎世衛生研究所(1911年)獨特的鐘形屋頂圓頂,現在是蘇黎世大學的主樓。該技術于1934年傳入北美,當時在世紀之交與Hetzer合作的MaxHanisch,Sr.在威斯康星州佩什蒂戈成立了UnitStructures公司,以制造結構膠合層壓木材。美國xxx座使用結構膠合層壓木材的建筑是佩什蒂戈的學校體育館。
膠合木工業的一個重大發展是1942年推出了完全防水的苯酚間苯二酚粘合劑。這使得膠合木可以在暴露的外部環境中使用而無需擔心膠合降解。美國xxx個膠合木制造標準于1963年由商務部發布。:4
法國蓬皮杜梅斯中心博物館的屋頂由16公里長的膠合層壓木材組成。它代表了一個90米寬的六邊形,表面積為8,000平方米。膠合層壓木材圖案形成六邊形木制單元,類似于中國帽子的藤條圖案。
制造
編輯它由尺寸木材制成;修整、完成并粘在臉上;谷物與上下層平行。根據缺陷和紋理結構選擇和定位單個木材,以xxx限度地提高結構完整性。它可以用于直線、弧形和彎曲/拱形應用以及其他布置。它有標準尺寸和定制尺寸可供選擇。
集成材與鋼材
編輯2002年一項比較能源使用、溫室氣體排放和屋頂梁成本的案例研究發現,制造鋼梁所需的能源和化石燃料是制造膠合木梁的2到3倍,化石燃料是6到12倍。它比較了挪威奧斯陸新機場屋頂結構的兩種選擇:鋼梁和膠合云杉木梁。膠合木梁的生命周期溫室氣體排放量較低。如果它們在使用壽命結束時被燃燒,則可以回收比制造它們所用的更多的能量。如果它們被填埋,由于甲烷排放,膠合木梁是比鋼更糟糕的替代品。查爾姆斯理工大學最近的一項研究沒那么樂觀。盡管如此,它表明,雖然xxx溫室氣體排放在很大程度上取決于用于計算它們的方法,但在示例結構應用中,膠合木的環境特征通常與鋼一樣好或更好。膠合梁的成本略低于鋼梁。
技術發展
編輯樹脂膠
二十世紀初,當膠合層壓木材被引入建筑技術時,防水但剪切強度低的酪蛋白膠被廣泛使用。由于木材中的固有應力,使用酪蛋白膠的接頭會出現分離故障。1928年發明的冷固化合成樹脂膠(“Kaurit”)脲醛膠解決了這些問題——樹脂膠價格低廉且易于使用,防水且粘合強度高。樹脂膠的發展促進了膠合木結構的廣泛使用。
手指關節
使用膠合木指接接頭可以大規模生產膠合梁和柱。膠合木指接接頭旨在為粘合提供廣闊的表面積。自動指接機有助于切割指接,在壓力下將它們連接和粘合在一起,從而形成堅固、耐用的接頭,能夠承載與具有相同橫截面的天然木材相媲美的高負載。
計算機數控
計算機控制制造(CNC)使建筑師和設計師能夠以高精度將膠合層壓木材切割成不尋常的形狀。CNC機床最多可使用五個軸,可進行底切和鏤空加工。經濟高效的CNC機器使用機械??工具(如路由器)雕刻材料。
膠合層壓木材的使用
編輯運動結構
運動結構特別適用于大跨度膠合木屋頂。這是由材料的輕重量以及提供長長度和大橫截面的能力所支持的。總是采用預制,結構工程師需要在設計的早期階段制定明確的交付和安裝方法說明。該PostFinance的競技場是使用膠合拱達到高達85米的大跨度體育場館屋頂的一個例子。該建筑于1967年建于伯爾尼,隨后經過翻新和擴建。東肯塔基大學校友體育館建于1963年,擁有世界上xxx的膠合疊層拱門,跨度達308英尺3+1?2英寸(93.967米)。
里士滿奧林匹克橢圓形體育場的屋頂是為2010年不列顛哥倫比亞省溫哥華冬季奧運會的速滑比賽而建造的,它的屋頂是世界上xxx的明跨木結構之一。屋頂包括2,400立方米的膠合梁道格拉斯冷杉板材。總共34根黃雪松膠合木柱支撐著屋頂延伸到墻壁之外的懸垂部分。
位于加利福尼亞州阿納海姆的AnaheimIce也是使用膠合層壓木材的一個例子。迪士尼發展公司希望以較低的成本建造一個美觀的溜冰場,而膠合木是滿足業主要求的最合格的材料之一。建筑師弗蘭克·蓋里建議采用大型雙曲黃松膠合梁設計,溜冰場建于1995年。
橋梁
壓力處理的膠合木或由天然耐用的木材制成的木材非常適合建造橋梁和海濱結構。木材吸收交通產生的沖擊力的能力及其對化學品(例如用于道路除冰的化學品)的天然抵抗力,使其成為這些設施的理想選擇。集成材已成功用于人行橋、森林橋、公路橋和鐵路橋。北美洲膠合木橋的一個例子是位于南達科他州的KeystoneWye,它建于1967年。挪威的達芬奇橋于2001年完工,幾乎完全是用膠合木建造的。
位于加拿大不列顛哥倫比亞省本那比的Kingsway人行天橋由用于支撐墩的現澆混凝土、用于拱的結構鋼和膠合木、后張預制混凝土步行甲板和連接拱的不銹鋼支撐桿構成到步行甲板。
宗教建筑
集成材用于多使用公共設施如教堂,學校建筑,圖書館建設,在基督大教堂的光在加利福尼亞州奧克蘭市,是的一種方式,加強生態和美學效果的例子之一。它是作為替代圣弗朗西斯·德·薩勒斯大教堂而建造的,該大教堂因1989年的洛馬普列塔地震而無法使用。這座21,600平方英尺(2,010m2)、110英尺高(34m)的vesicapiscis形建筑用膠合層壓木梁和鋼桿骨架形成框架,并覆蓋著玻璃表皮。考慮到傳統的鋼或鋼筋混凝土力矩框??架施工方式,這種膠合鋼組合案例被認為是一種在施工中實現經濟和美觀的先進方式。
作為新砍伐的橡樹的替代品,在2019年被大火摧毀的巴黎圣母院的替代尖頂中,建議使用膠合層壓木材作為結構材料。
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