引言 Introduction 木材是纯天然材料，其截面尺寸和长度有限，因此木结构建筑为了达到更大荷载或更大的跨度，就需要采用不同的连接方式把木材连接起来组成更复杂的局部或者整体结构，以达到共同承重的目的。 ? Cortesía de Simpson Strong Tie
引言
Introduction
木材是纯天然材料，其截面尺寸和长度有限，因此木结构建筑为了达到更大荷载或更大的跨度，就需要采用不同的连接方式把木材连接起来组成更复杂的局部或者整体结构，以达到共同承重的目的。
? Cortesía de Simpson Strong Tie
不同于混凝土的整体浇筑以及钢结构的可焊接性，木结构具备天然的“乐高属性”，其稳定性三分靠构件、七分靠节点，因此木结构的节点设计尤为重要。那么现代木结构的主要连接形式有哪些呢？如何设计节点才能保障木结构的稳定性呢？
木结构连接分类方式
Connection mode of wooden structure
按不同功能分类
a.节点连接：木构件之间或木构件与金属构件之间通过连接组成平面结构或空间结构。
b.构件的纵向接长：为了增加构件的长度可以通过指接或螺栓夹板等将构件沿纵向接长。此种连接方式通常为受拉杆件纵向接长。
弦杆对接时竖切受压节点示意图
? Canada wood
按连接方式分类
a.榫卯连接：不用其他连接件或结构胶，利用木材之间的挤压和嵌合传递荷载，是传统木结构建筑的主要连接方式。有别于现代木结构节点传力明确的特点，榫卯连接的受力较为复杂，实际工程中一般可简化为铰接。
现代木结构榫卯连接示例图
图源：花瓣网
b.销连接：将木构件与木构件或钢构件连接在一起，通过钢制杆件（钢质杆件一般为螺栓或销钉作为连接物）的抗弯和抗剪以及与木孔壁承压来承担压力或拉力。
销轴类紧固件的连接示意图
? Canada wood
c.植筋连接（钢性连接）：将螺栓或带肋钢筋插入木构件上的预钻孔中，并注入胶黏剂，以传递构件间的拉力、剪力的连接方式。单根植筋螺栓仅能传递拉力或剪力，若多个螺栓按规范要求的间距排列，该节点就可以承担弯矩。
植筋连接示意图
图源：土木工程网
按连接力学性能分类
a.刚接：在实际工程中，连接能够达到一定的抗弯刚度，就可认定为刚接。例如运用植筋连接的节点在实际工程中可视为刚接。螺杆或螺纹钢通过植筋胶在木材中锚固，试验表明螺杆在破坏前在槽孔内的滑移变形很小，因此运用植筋技术的节点的抗弯刚度可以达到刚接节点的要求。
b.半刚接：某些连接虽然能承担一定的弯矩，但是转动变形较大，则可认为是半刚性连接。
c.铰接连接：铰接在连接处可自由转动，不能承担弯矩，只能承担剪力和轴力。现代木结构中，销连接在多个螺栓或销钉共同作用下能够抵抗一定的节点弯矩，但由于木材横纹强度较低且端头销轴在较大弯矩作用下木材有发生劈裂的风险，故一般在计算或结构模型模拟中作为纯铰接连接考虑。
铰接连接示例图
? Canada wood
重木结构胶合木框架结构及常见节点连接
Common node connections
在实际工程项目中，重型木结构多以胶合木框架结构呈现。胶合木梁、柱之间，柱与基础之间以及主梁与次梁之间的连接多采用内插钢板加对穿螺栓或钢销固定。该连接方式在结构计算时均可认定为铰接节点。
有别于柱脚刚接或梁柱刚接的钢框架，胶合木框架一般需要增设木剪力墙或双向柱间支撑系统，且柱间支撑可为压杆或拉杆，宜同跨且落地布置，如下图所示。
双向柱间支撑系统
? Canada wood
采用该种结构形式，胶合木梁、柱仅承担竖向荷载，水平荷载则通过楼面横隔板传递至双向柱间支撑。该结构形式的优点是传力明确，节点连接简单，梁柱节点间仅承担轴向力和剪力，不承担弯矩。
某梁柱典型节点示意图
? Canada wood
在重型胶合木结构中，虽然大部分情况都可以采用节点铰接的解决方案，但是在某些特定的情况下不得不采用节点刚接的处理方法。例如悬挑梁端或不允许打支撑的单层胶合木框架的梁柱节点处。在这种情况下节点不仅承担轴力或剪力，还将承担相应弯矩，胶合木植筋节点则成为了很好的解决方案。
某刚接节点示意图
实际现场安装图
实际安装效果图
? Canada wood
连接器系统让现代木结构更稳固
Wood structure connector system
现代木结构的节点连接器有多种形状和尺寸可供选择，主要由钢材料制成，通过不同的节点连接设计连接起结构的不同元素，有助于防止地震、强风和其他威胁对建筑造成的损坏。
其次，连接器系统是一个综合解决方案，设计师需要考虑结构连接和整个结构（梁、柱、桁架等）荷载路径的连续性，并因地制宜地设计连接器系统，保证建筑整体的稳固性。
常见木结构连接器系统示例图
? Cortesía de Simpson Strong Tie
Simpson Strong Tie
“与仅使用钉子连接相比，连接器系统不仅提供了更大的结构抵抗能力，而且还提高了其延展性。例如，在强风暴中，钉子的工作效率可能远低于连接器，将接头分开，并且无法正确地将力从一个元件传递到另一个元件。金属连接器是将结构的全部努力传递到地基的最安全、最有效的方式。”
现代胶合木结构通常使用隐藏的连接器，留下干净的木结构裸露在外，能够更好地展示木结构纯粹自然的魅力，因此胶合木结构的连接器需要特别的设计，让连接器系统本身也能够与项目的其余部分保持一致。
隐藏连接器示例
? Cortesía de Simpson Strong Tie
外露连接器示例
? Cortesía de Centro UC de Innovación en Madera
结语
Conclusion
综上所述，现代木结构在连接节点和连接系统的科学设计方面取得了很大的进展，通过采用先进的连接技术，木结构可以有效地分散载荷，减少结构受力集中的风险，提高整体稳定性。
这些连接系统不仅能够提供强大的承载能力，还能够充分考虑到木材的自然性质和变形特点，避免木材的收缩、膨胀等问题，同时还能通过使用抗震连接件和软体连接装置等技术，有效增加木结构建筑的抗震防风性能，使木结构建筑能够应对各种恶劣的地理、气候环境，广泛应用于多种建筑场景中。
Tanguay Furnishings / Coarchitecture
? Stephane Groleau
