針對日本民眾最關心的木質結構的抗震性能,有關專家學者開展了大量的研究,開發出了多種減震和免震裝置。目前在木質結構住宅中使用得較多的是,利用橡膠吸震的減震裝置。經實物振動臺試驗證明:這種減震裝置最多可吸收地震50%的能量。梁柱式過去不使用斜撐,也很少使用金屬加強件。但現在的研究表明:斜撐對增強梁柱的抗震能力具有十分重要的作用。因此,現在的梁柱普遍使用了斜撐和金屬加強件。梁柱式的榫槽和榫頭由專用數控機床加工,加工精度高,也進一步提高了其抗震能力。
從北美引進的輕型,通常是在規格材組成的木框兩面,采用釘子固定結構膠合板,不使用膠黏劑,木框里面一般也不填充材料;而日本的輕型開始膠和釘并用,并在木框中填充難燃、絕熱材料。
日本對大截面集成材結構的聯接,亦進行了大量的研究,內容包括:螺栓孔的大小、位置對聯接強度的影響。開發了在LVL梁、柱上,采用異型鋼材與環氧樹脂形成剛性結合的聯接方式。目前集成材主要采用金屬件聯接,正在開發采用強化LVL板材和強化LVL圓棒,結合膠接、金屬件的聯接方式。
在木質結構設計方面,過去基本上是根據建筑標準選擇材料、尺寸和結構形式,設計出來的木質結構能保證其規定的抗震性能,但由于材料性能的偏差、加工精度等原因,其可靠性并不一定很高。自2000年建筑標準修改后,許多企業開始通過試驗和計算來設計木質結構,使其能滿足要求的抗震能力;還可以根據用戶的要求進行個性化設計,可靠性更高。
另外,對木質結構部件的朽化程度檢測,通風防潮、氣密性、耐久性、隔音性,部件交換,解體木質結構的再使用、再利用等,也進行了諸多研究。
新建的木質結構住宅普遍安裝了具有熱交換功能的換氣裝置和太陽能發電裝置,保證了室內空氣的質量,能源基本自給,達到了節能和保護環境的目的;不再使用燃氣爐灶,而普遍采用電磁爐,減少了火災隱患。基于社會強烈要求打破既存框架、吸收各種結構的優點,選擇最適合日本木材供給、住宅生產體系、氣候條和居住方式的新型木質結構,成為日本木質結構的發展方向。內容包括:以國產材為主要原材料,發揮傳統梁柱式結構的柔軟性和地域適應性,借鑒輕型的規格材系統組合方法,發揮工廠預制結構的生產效率和板件使用技術,研究集成材作為梁柱材料的合理性。今后的木質結構住宅具有高的隔熱性,容易創造出可變空間,可再使用/再利用率高,抗震能力強,能源自給。
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