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
產業研究中心出具的《
2022年全球及中國正交層板膠合木產業深度研究報告》顯示,全球正交層板膠合木市場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)、Hasslacher Holding GMBH(奧地利)、Schilliger Holz AG(瑞士)、KLH Massivholz GmbH(奧地利)、Structurlam(加拿大)。
正交膠合木滾動剪切性能是設計及應用正交膠合木結構的關鍵,也是目前該領域的研究熱點之一。當受到平面外荷載作用時,正交層板膠合木滾動剪切強度較小,其滾動剪切性能會影響到正交層板膠合木整體結構強度,所以準確評估并提高滾動剪切強度尤為重要。
現階段,我國正交層板膠合木產業也有一些問題需要解決,主要集中在結構用材、材料力學性能、結構體系與性能、連接方式與性能、抗火性能上。
1、結構用材:我國尚未建成批量生產正交層板膠合木的流水線,目前主要依靠進口原材料。進口材是近期發展我國木結構產業的有效方式,零關稅的木材成本較國產材便宜,但發展我國具有知識產權的現代化結構用木材是實現生態化城鎮建設戰略提升的必然要求。
2、材料力學性能:正交層板膠合木是目前高層木結構的主要結構用材,正交層板膠合木的合理構成、在平面內荷載作用下的抗剪性能、豎向受壓對抗剪性能的影響、平面外荷載作用下的抗彎和滾動剪切性能,和長期荷載作用下的蠕變性能等是今后所需研究的關鍵技術問題。
3、結構體系與性能:純木結構的建造高度會受到材料特性的限制,可以利用混凝土、鋼材等材料的力學性能優勢,同木材互補,提出創新的高層甚至超高層木混合結構體系。另外,高層木結構抗震、抗風性能的設計理論尚不完善,應加強整體結構的地震模擬振動臺試驗、混合模擬試驗、環境振動測試和風洞試驗,以及相應的理論分析與數值模擬。
4、連接方式與性能:木構件之間主要通過銷類抗剪件連接,結構的抗側剛度較低,且節點處可能發生木材的橫紋劈裂破壞。因此,高層木結構中正交層板膠合木等木構件的連接方式、高層木混合結構中木材與混凝土或鋼材之間的連接形式與協同工作機理也是高層木結構研究的關鍵。
5、抗火性能:正交層板膠合木或膠合木在受力狀態下構件和節點的抗火性能,以及高層木結構火災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,在火災發生時所需的消防通道,樓層之間、戶與戶之間等的消防要求需有不同于低層木結構的專門規定。