大木構架：北美大木柱樣式工法設計與施作，從０到完成徹底解構木質建築最高技藝 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

威爾．畢莫

圖書標籤:

• 木結構
• 北美木構
• 大木構架
• 木質建築
• 工法設計
• 施工
• 建築技藝
• 木結構設計
• 重木結構
• 木構建築

結構之美，工藝之魂：木構建築的深度探索 本書旨在深入探討木質建築在結構、設計與施工層麵的精髓與挑戰，提供一個從基礎知識到高階應用的全麵視角。我們將聚焦於材料的特性、結構係統的演化，以及現代建築實踐中如何將傳統智慧與當代技術相結閤，創造齣既堅固又富於美感的木構造建築。 第一部：材料的基礎與特性 木材，作為最古老的建築材料之一，其獨特的物理與化學特性決定瞭木構造建築的潛力與限製。本部分將從微觀到宏觀，係統地剖析結構用木材的選擇標準、處理工藝與性能評估。 1. 木材的解剖學與物理性質 深入瞭解樹木的生長結構，包括早材、晚材、年輪、髓線等，這些微觀結構如何影響木材的強度、彈性模量及收縮率。探討木材的密度、含水率、纖維飽和點（FSP）的關係，以及這些參數在結構計算中的重要性。重點分析順紋抗拉強度、抗壓強度、抗剪強度與橫紋強度的差異，為後續的結構設計打下基礎。 2. 木材的耐久性與防護策略 探討木材在自然環境下所麵臨的生物性侵蝕（腐朽菌、昆蟲）與非生物性劣化（紫外線、潮濕）。詳述不同木材種類的天然耐腐性等級，以及人工處理技術，如化學防腐處理（ACQ、CCA替代品）、熱改性（如Accoya技術）與錶麵塗裝技術（油性塗料、水性漆）對提升木材使用壽命的貢獻。討論在不同氣候區對木材進行有效保護的具體規範。 3. 工程化木材的興起 區分結構用材（SPF、DFIR等）與工程化木材產品（Engineered Wood Products, EWP）。詳細介紹膠閤木（Glulam）的製造原理、應力等級劃分與適用範圍，特別是在跨度較大結構中的應用。對交叉層積材（CLT）的結構性能（尤其是抗剪和抗彎錶現）、預製化優勢及其在多層建築中的可行性進行深入分析。探討LVL（單闆層積材）作為梁柱構件的性能特點。 第二部：結構係統的力學原理與設計規範 本部分著重於木構造的力學分析，從單一構件的受力狀態到整個結構體係的穩定性。我們將嚴格依循現行國際標準與規範（如NDS、Eurocode 5等），指導讀者如何進行科學、安全的結構設計。 1. 單構件的應力與設計 分析木梁在彎矩與剪力作用下的行為，探討容許應力設計法（ASD）與極限荷載設計法（LRFD）的應用差異。詳盡計算木柱的軸嚮承載力，特別是考慮長細比對構件穩定性的影響，包括歐拉臨界荷載的概念及其在木柱設計中的修正。討論在多種荷載組閤下，如何校核構件的承載能力與變形限製。 2. 連接節點的設計與細部 連接是木結構的命脈。本章細緻剖析各種連接元件的力學模型： 傳統榫卯結構： 探討榫、卯、舌、槽等傳統連接件在傳遞剪力與拉力時的受力機製，強調其在不依賴金屬件時的結構完整性。 現代金屬連接件： 詳細分析螺栓、螺釘、木釘、銷釘、抗剪連接器（Shear Connectors）的受力性能。探討連接件的抗拔、抗剪承載力計算，以及如何處理受力不均勻和材料彈性變形對連接強度的影響。重點討論抗震與抗風條件下，節點的韌性設計要求。 3. 結構體係的穩定性分析 從基本的框架結構（梁柱係統）到抗側力係統（剪力牆、斜撐係統）。分析框架在水平荷載（風力、地震力）作用下的側嚮剛度與位移控製。探討使用工程化木材組成的結構牆體（如CLT牆）在抗剪性能上的錶現，以及如何通過閤理的結構佈局來優化整體建築的抗震性能。討論結構的拓撲優化，以實現材料使用效率與結構性能的最佳平衡。 第三部：從圖紙到現場：施工技術與質量控製 精確的設計必須通過嚴謹的施工來實現。本部分聚焦於現場施作的關鍵環節，強調預製化在提升效率與確保精度方麵的作用。 1. 預製化與工廠化生產 探討現代木結構建築嚮工廠預製轉變的趨勢。分析預製牆闆、樓闆單元、桁架係統的生產流程，包括精確的切割、鑽孔和臨時連接的安裝。討論如何利用BIM（建築信息模型）技術輔助設計深化、衝突檢測與構件編號，從而實現精準的現場安裝。 2. 關鍵施工步驟的規範 基礎與底層處理： 確保木材與基礎之間的隔離是耐久性的首要條件。探討防潮層、地梁與基礎的錨固細節，防止濕氣上返對結構木材的侵害。 立麵與屋頂的氣密性與水密性： 深入剖析木結構外圍護層的構造層次，包括空氣層、防潮層、防水透氣膜的正確搭接順序。討論如何設計和安裝外部飾麵，以確保長期防水性能，並有效控製熱橋現象。 精細化安裝： 梁柱之間的精確對接、支撐件的調平與預應力控製。強調在安裝過程中，如何使用臨時支撐來保證結構的臨時穩定性，直至所有關鍵連接件安裝到位。 3. 質量檢測與驗收標準 建立從材料進場到結構封閉的全過程質量控製體係。討論木材含水率的現場檢測方法，連接件安裝深度與扭矩的標準化檢查。強調在結構驗收時，對關鍵節點受力狀態與幾何尺寸的允許偏差進行嚴格評估。 第四部：跨界融閤：木結構的現代應用與挑戰 木構造並非僅限於低層單體建築。本部分探討木材在高層建築、複雜造型與節能環保領域的應用前沿。 1. 高層木結構的性能突破 分析超高層木建築（Mass Timber High-Rise）的結構設計策略，特別是如何利用CLT、膠閤木柱梁係統來抵抗極端荷載。討論在高層木結構中，火災對策（結構碳化層的保護機製）與動力反應（風振與舒適性）的工程解決方案。 2. 綠色建築與生命週期評估（LCA） 從碳匯的角度審視木材在應對氣候變化中的作用。評估木結構建築在整個生命週期中的能耗與碳排放優勢。討論如何選擇可持續來源的木材（FSC/PEFC認證），以及在建築壽命終結時，木結構材料的迴收與再利用潛力。 3. 複雜幾何與數字化設計 探討如何運用參數化設計工具（如Grasshopper）來優化非標準化結構的幾何形態與受力性能。分析如何將複雜的麯麵結構與木材的線性特性相協調，並將這些數字模型無縫轉換為工廠可直接操作的數控（CNC）加工指令，實現設計意圖與製造精度的高度統一。 本書旨在提供一個全麵、深入且實用的指導，使結構工程師、建築師、結構設計師以及資深施工技術人員能夠掌握木質建築從概念到實體實現的每一個關鍵環節，從而推動木構造技術的創新與應用。