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为啥日本的木结构住宅能在地震中屹立不倒

在日本,住宅分为公寓式和独立式。公寓式住宅泛指所有单元式住宅;而独立式住宅则是称之为“一户建”的日本最传统的二三层的独立和式建筑。传统的木结构建筑,都是以榫卯结构连接的,可靠耐用,无需其他零件。什么是“卯榫构造” ——卯榫,是“卯眼”、“榫头”两个名词的简称,其中,木材构件上的凹入部分,称为“卯”,凸出部分,则称为“榫”。最基本的卯榫结构,“榫头”插入“卯眼”中,使两个构件连接并固定。下面是几幅日本木结构住宅承重框架系统组成示意图:我们可以看到,房屋的下部,为整体结构的现浇钢筋混凝土地下架空层基础,房屋的中部,为2层结构的木结构承重框架,房屋的顶部,为双坡屋面阁楼木结构承重框架。采用传统榫卯结构的建筑,承重构件一般比较粗笨,而日本现代木结构住宅,在传统的木结构承重框架的构造连接基础上,也有许多改良的配套措施,比如使用所谓的“金物补强”技术,充分发挥了传统木材和现代钢材这两种材料各自的优势,在木结构承重框架的节点位置,使用一些金属连接件,对木结构承重框架的节点位置,进行增强加固。这些现代构造措施的应用,极大地提高了传统木结构住宅的整体承载能力,提升了木结构住宅的抗震性能。除了上面介绍的,使用金属连接件,加固木结构住宅承重框架的建造形式之外,还有的日本现代木结构住宅,完全抛弃了传统的“卯榫构造”形式,直接采用特殊的金属连接的新式构造做法,比如视频中介绍的“SE构法”,就是其中的一种建造现代木结构住宅的新式技术。SE构法承重框架图示一栋普通民宅的建造过程:设置龙门桩,进行测量地基挖掘后进行碎石垫层铺设碎石垫层上铺设防水隔潮塑料薄膜然后垫支基础底板的双向钢筋网然后架设组立基础墙的钢筋网四周围好钢模板整体结构的全现浇钢筋混凝土地下架空层基础架设水平承重木结构框架立柱通过钢制连接件,与水平土台构件进行连接固定主体框架完成按照SE构法建造完成后的样子▲ 木质集成材加工制作过程示意图使用木质集成材加工的木柱、木梁断面构造组成,以及集成材木梁的力学性能,示意图木质集成材构件,是使用多块木材,借助粘合剂,经过压力,加工制作的构件,力学性质大大增强。木质集成材构件样品,横断面,局部特写。可见,该木质集成材构件,是使用5块木材粘接压制而成。
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