正交层板胶合木(Cross-laminated timber,CLT)是指以厚度为15mm-45mm的层板相互叠层正交组坯后胶合而成的木制品。
新思界
产业研究中心出具的《
2022年全球及中国正交层板胶合木产业深度研究报告》显示,全球正交层板胶合木市场中的主要参与者包括 Mayr-Melnhof Holz(奥地利)、Stora Enso(芬兰)、Binderholz Gmbh(奥地利)、Eugen Decker Holzindustrie KG(德国)、Hasslacher Holding GMBH(奥地利)、Schilliger Holz AG(瑞士)、KLH Massivholz GmbH(奥地利)、Structurlam(加拿大)。
正交胶合木滚动剪切性能是设计及应用正交胶合木结构的关键,也是目前该领域的研究热点之一。当受到平面外荷载作用时,正交层板胶合木滚动剪切强度较小,其滚动剪切性能会影响到正交层板胶合木整体结构强度,所以准确评估并提高滚动剪切强度尤为重要。
现阶段,我国正交层板胶合木产业也有一些问题需要解决,主要集中在结构用材、材料力学性能、结构体系与性能、连接方式与性能、抗火性能上。
1、结构用材:我国尚未建成批量生产正交层板胶合木的流水线,目前主要依靠进口原材料。进口材是近期发展我国木结构产业的有效方式,零关税的木材成本较国产材便宜,但发展我国具有知识产权的现代化结构用木材是实现生态化城镇建设战略提升的必然要求。
2、材料力学性能:正交层板胶合木是目前高层木结构的主要结构用材,正交层板胶合木的合理构成、在平面内荷载作用下的抗剪性能、竖向受压对抗剪性能的影响、平面外荷载作用下的抗弯和滚动剪切性能,和长期荷载作用下的蠕变性能等是今后所需研究的关键技术问题。
3、结构体系与性能:纯木结构的建造高度会受到材料特性的限制,可以利用混凝土、钢材等材料的力学性能优势,同木材互补,提出创新的高层甚至超高层木混合结构体系。另外,高层木结构抗震、抗风性能的设计理论尚不完善,应加强整体结构的地震模拟振动台试验、混合模拟试验、环境振动测试和风洞试验,以及相应的理论分析与数值模拟。
4、连接方式与性能:木构件之间主要通过销类抗剪件连接,结构的抗侧刚度较低,且节点处可能发生木材的横纹劈裂破坏。因此,高层木结构中正交层板胶合木等木构件的连接方式、高层木混合结构中木材与混凝土或钢材之间的连接形式与协同工作机理也是高层木结构研究的关键。
5、抗火性能:正交层板胶合木或胶合木在受力状态下构件和节点的抗火性能,以及高层木结构火灾作用下的整体抗倒塌性能需深入的研究;高层建筑居住密度高,且受到水喉喷水压力的限制,在火灾发生时所需的消防通道,楼层之间、户与户之间等的消防要求需有不同于低层木结构的专门规定。