正交層板膠合木(Cross-laminated timber,CLT)是指以厚度為15mm-45mm的層板相互疊層正交組坯后膠合而成的木制品。
新思界
產(chǎn)業(yè)研究中心出具的《
2022年全球及中國(guó)正交層板膠合木產(chǎn)業(yè)深度研究報(bào)告》顯示,全球正交層板膠合木市場(chǎng)中的主要參與者包括 Mayr-Melnhof Holz(奧地利)、Stora Enso(芬蘭)、Binderholz Gmbh(奧地利)、Eugen Decker Holzindustrie KG(德國(guó))、Hasslacher Holding GMBH(奧地利)、Schilliger Holz AG(瑞士)、KLH Massivholz GmbH(奧地利)、Structurlam(加拿大)。
正交膠合木滾動(dòng)剪切性能是設(shè)計(jì)及應(yīng)用正交膠合木結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵,也是目前該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。當(dāng)受到平面外荷載作用時(shí),正交層板膠合木滾動(dòng)剪切強(qiáng)度較小,其滾動(dòng)剪切性能會(huì)影響到正交層板膠合木整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,所以準(zhǔn)確評(píng)估并提高滾動(dòng)剪切強(qiáng)度尤為重要。
現(xiàn)階段,我國(guó)正交層板膠合木產(chǎn)業(yè)也有一些問題需要解決,主要集中在結(jié)構(gòu)用材、材料力學(xué)性能、結(jié)構(gòu)體系與性能、連接方式與性能、抗火性能上。
1、結(jié)構(gòu)用材:我國(guó)尚未建成批量生產(chǎn)正交層板膠合木的流水線,目前主要依靠進(jìn)口原材料。進(jìn)口材是近期發(fā)展我國(guó)木結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)的有效方式,零關(guān)稅的木材成本較國(guó)產(chǎn)材便宜,但發(fā)展我國(guó)具有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的現(xiàn)代化結(jié)構(gòu)用木材是實(shí)現(xiàn)生態(tài)化城鎮(zhèn)建設(shè)戰(zhàn)略提升的必然要求。
2、材料力學(xué)性能:正交層板膠合木是目前高層木結(jié)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)用材,正交層板膠合木的合理構(gòu)成、在平面內(nèi)荷載作用下的抗剪性能、豎向受壓對(duì)抗剪性能的影響、平面外荷載作用下的抗彎和滾動(dòng)剪切性能,和長(zhǎng)期荷載作用下的蠕變性能等是今后所需研究的關(guān)鍵技術(shù)問題。
3、結(jié)構(gòu)體系與性能:純木結(jié)構(gòu)的建造高度會(huì)受到材料特性的限制,可以利用混凝土、鋼材等材料的力學(xué)性能優(yōu)勢(shì),同木材互補(bǔ),提出創(chuàng)新的高層甚至超高層木混合結(jié)構(gòu)體系。另外,高層木結(jié)構(gòu)抗震、抗風(fēng)性能的設(shè)計(jì)理論尚不完善,應(yīng)加強(qiáng)整體結(jié)構(gòu)的地震模擬振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)、混合模擬試驗(yàn)、環(huán)境振動(dòng)測(cè)試和風(fēng)洞試驗(yàn),以及相應(yīng)的理論分析與數(shù)值模擬。
4、連接方式與性能:木構(gòu)件之間主要通過銷類抗剪件連接,結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度較低,且節(jié)點(diǎn)處可能發(fā)生木材的橫紋劈裂破壞。因此,高層木結(jié)構(gòu)中正交層板膠合木等木構(gòu)件的連接方式、高層木混合結(jié)構(gòu)中木材與混凝土或鋼材之間的連接形式與協(xié)同工作機(jī)理也是高層木結(jié)構(gòu)研究的關(guān)鍵。
5、抗火性能:正交層板膠合木或膠合木在受力狀態(tài)下構(gòu)件和節(jié)點(diǎn)的抗火性能,以及高層木結(jié)構(gòu)火災(zāi)作用下的整體抗倒塌性能需深入的研究;高層建筑居住密度高,且受到水喉噴水壓力的限制,在火災(zāi)發(fā)生時(shí)所需的消防通道,樓層之間、戶與戶之間等的消防要求需有不同于低層木結(jié)構(gòu)的專門規(guī)定。