木构建筑的节点表现研究..doc

木构建筑的节点表现研究木构建筑的节点表现研究摘要：当代木构建筑技术的发展:一方面是材料技 术的发展和产业化体系上的突破创新，这为木结构应用于大 型公共建筑提供了技术支持，；另一方面是木结构与其它结 构形式结合，形成复合结构，它突破了木结构因其自身诸多 缺陷而在结构形式及造型表现上受到的限制，集合了其他结 构的长处，具有广泛的适应性而从结构的角度来看，节点 的作用是体现力的平衡，这是在强度、刚度、稳定性三方面 的综合考虑木结构除了作为建筑的支撑体系外，外露的构 造节点亦是是空间中材料形态美的合理构成，体现出结构构 思、材料力学特性和精美的加工工艺的综合表现力，展现建 筑空间艺术的整体感染力因此，本文对木构建筑的节点表 现进行了研究 累叠结合一一井干井干的搭接方式在构造上的主要方法是将实木平行向上层层垒置，在木材两端开凹桦，在转角处木料端部交叉 咬合，通过原木纵横交错的嵌叠形成房屋四壁井干结构历 史悠久，广泛分布于森林丰富的地区这种构造方式虽然有 木材耗用量大、绝对尺度和开窗上受限等技术缺陷，然而因 其搭接方式直率粗犷，给人自然野趣的感觉，在一些地区仍 然受到人们的欢迎交错结合一一编织细小的木料极富有韧性，基于这一点，人们将细小的 木料互相交错编织在一起，并形成有一定强度的较大的结构 体。

"虹桥结构"即是这种编织方法的延伸，只不过使用的 不是细小的木条而是整根的原木，编织时利用的是木材抗弯 的属性绑扎结合 绳木用柔韧的藤条或绳索将木料直接绑扎起来是最基本 的木材搭接手段，这种绳木方式在人类早期建筑中十分普 遍，今天在非洲、澳洲等地土著人的建筑依然可以见到，日 本发展出一整套关于绳木建造施工的传统工艺流传至今2 000年汉诺威世博会的日本馆就是当代绳木连接的典范绳木绑扎不仅能应用于木材的搭接，也延伸到竹材建 筑的领域竹子作为中空材料不适合打孔做成桦卯，采用绑 扎就避免的对竹材生理结构的破坏直到如今在盛产竹子的 东南亚等地区，人们仍常常用绑扎的竹子制成脚手架来代替 钢材穿插结合 樟卯樺卯搭接是指在木料上分别开桦头和卯眼，通过它们 之间的咬合，把木材连接起来的搭接方式它功能在于使千 百件独立、松散的构件紧密结合成为一个符合设计要求和使 用要求的完整结构体中国传统木构中的樺卯种类繁多、形 态各异，这与樺卯的功能、木构件所处位置、构件之间的组 合角度、结合方式以及安装顺序和安装方法等均有密切关 系作为木结构最理想的搭接方式，樺卯是木构技术成熟的 标志之一樟卯搭接的特点：(1) 樺卯搭接具有一定强度、韧性和变形能力。

樺头 和卯眼的穿插在力学上相当于狡接点，可以承受特定方向上 的拉力和压力2) 樺卯搭接外形简洁樟卯设计的本身就是研究如 何去除木料上多余的部分，来保证樟卯紧密地咬合，同时达 到力学的要求3) 樟卯搭接刚性较低由于木材断面的损失，造成 节点处力学性能大大下降，难以承担大型木结构的连接作 用欧洲的樟卯技术作为纯木结构最理想的搭接方式，樺卯技术并不为中 国和东亚地区所独有，而是广泛分布于世界各地，且各具鲜 明特色阿尔卑斯地区悠久的木构传统使其樺卯技术相对于 中国，具有自己显著的特点：(1) 不会因为对节点整齐完整的美学追求，掩藏樺卯 的构造搭接关系，互相搭接的如实呈现使节点的外观更加原 始和质朴；(2) 突破中国木构樺卯垂直正交的搭接关系局限，欧 洲发展出一系列斜向相交的桦卯形式：(3) 不同于中国樟卯技术对其它辅助材料的排斥，金 属被广泛用于欧洲木构建筑的樺卯的辅助搭接中节点设计对于建筑有着重要的意义，它甚至可以独立 于风格而存在节点可以强化建筑的结构关系，建立建筑的 尺度，表达建造的过程及建筑的文脉传承细致到位的节点 设计既是建筑功能的保障，又能增强建筑的表现力在木构 节点设计中，搭接方法的不同带来了木构节点的形式多样， 优秀的节点设计提升了当代木构建筑的质量和品位。

在审美 观念向着多元化发展的今天，节点设计越来越多的包含了技 术与文化的双重美学诉求樺卯节点的抽象与简化樺卯连接在传统木构建筑中是一种优秀的构造手法， 穿插连接各方向构件的同时也规范了建筑的整体造型，形成 白身的造型特色但是其刚性较低的结构弱点无法满足当代 大型木构建筑的结构强度要求当代建筑师希望借助樺卯的形式实现木构建筑作品 与历史的对话，力图保留节点的传统意向，同时为了满足建 筑力学和施工的要求，往往对传统复杂的樺卯形式进行了抽 象和简化在日本称名寺本堂设计中就成功地对日本传统的 木构建筑樺卯节点的形式进行了简化，同时又保留了历史的 意向延续了浓重的禅宗的佛教氛围金属节点的借鉴与引入由于复合木结构引用了钢结构的设计理念，节点处也 同样地使用金属构件来满足结构要求不同于樺卯通过构件 本身的穿插搭接，金属节点通过金属构件把木料间接地搭接 起来金属的性能优异，强度高、钢性强，用金属节点能够 使木构件方便的与其它的材料连接，实现材料转换，处理好 防水防潮等问题，有效地发挥木材和金属各自的优势，易于 处理复杂的节点，满足节点的力学要求因此设计简便、连 接有效的金属节点被广泛应用于当代木结构建筑之中。

节点表现的两种倾向一隐藏与展示当结构被作为建筑的表现元素进入建筑设计的范畴， 木结构与钢结构等其他结构形式相结合形成的复合结构中， 处于各种结构体系相连接的关健部位的节点就成为了设计 的焦点值得注意的是：为保证结构强度，受力复杂的节点 处往往需增加结构辅助用材，因而变得复杂臃肿，这时节点 的暴露必然影响结构造型表现面对这种问题时有两种策略: 一种是力图保持节点外形的完整和简洁；另一种则把节点造型的 潜力放在首位大量钢结构金属节点造型手法的引入使得结 构造型更加自由在这一前提下，将节点也作为造型的一部 分积极地展示出来，成为一种新的美学取向钢结构的金属节点不仅能满足强度需求，而且对于较 为复杂的构件连接，也显示出更多的工业化生产和预制装配 的优势同时在复合结构中，钢节点能够较好的处理与混凝 土、木材、玻璃等材料的过渡连接，自然成为当代复合木结 构中辅助构造的首选当真实地展现结构和构造连接成为一种审美要求，钢 —木的节点不仅肩负着提供力的传递和保证强度的责任，而 且更提出了节点造型表现的要求现在越来越多的中拱、网 架、悬索等结构中的一些空间三维、受力复杂、形体要求高 的节点多采用成型的预制钢节点。

钢节点的艺术化造型设计 给木结构开拓了全新的思路现代复合木结构建筑设计的前沿作品，或者是通过材 料加工取得进步的方式，或是通过建筑结构的优化组合，或 是引入计算机技术，采用特殊的施工技术使得各种新型结构 得以实现，它们更多地强调表现结构的逻辑性，创造性和追 求细节的完美表达建筑技术的变化正把这种结构表现与节 点造型表现朝着建筑师乐于采用的、且前景日益广泛的方向 推进［1］ 高大峰赵鸿铁薛建阳著.中国木结构古建筑的结 构及其抗震性能研究［M •北京:科学出版社,2017.［2］ ［美］哈里•帕克詹姆斯•安步罗斯著.刘伟庆欧谨 译•木结构简化设计［M.北京:中国水利水电出版社,2017.［3］［德］克里斯汀•史蒂西著.李斯特吴怡华 译.CETAIL建筑细部系列从书一日本:建筑•结构•环境［M・ 大连:大连理工大学出版社，2017.［4］［英］布莱恩•爱德华兹著•周玉鹏宋哗皓译.可持 续性建筑［M •北京：中国建筑工业出版社，2000.。