木桁架 wood truss
木桁架翻译:wood truss
基本定义
木桁架(Wood Truss)是指由木构件组成的桁架。是木屋盖、木桥及木塔架的主要承重结构。用于木屋盖时通称为木屋架。 木屋架按下弦所用材料分为木屋架和钢木屋架。木屋架的形式主要有三角形、梯形和多边形。
木桁架作为现代木结构的重要屋顶承重构件,变化多样,可适用于多种工况的建筑中。并且木桁架可完美契合装配式建筑与绿色建筑的要求,施工工期短,建造简单,也可以与仿古建筑有机结合,将现代工艺与古朴文化完美统一,是建造我国仿古建筑屋顶的最佳选择。
木桁架用于木屋盖时通称为木屋架。木屋架按下弦所用材料分为木屋架和钢木屋架。木屋架的形式主要有三角形、梯形和多边形。
木桁架屋顶系统主要部分是用镀锌钢连接板(屋架齿板)连接而成的三角形结构木材框架。木桁架强度高重量轻的特性使其适用于大跨度的屋面,给屋面平面设计提供了很大的灵活性。屋架可设计成为几乎所有形状和尺寸,因此适用于独特的结构和屋顶形状设计。木桁架正被广泛用于商业和学校公共建筑以及单户和多户居民住宅的屋顶建造。
特征
轻型木桁架是通过布置成三角形的腹杆和弦杆传递荷载的。腹杆和弦杆由各种尺寸的规格材制成,并用镀锌钢板冲压而成的齿板进行连接。轻型木桁架最常见的是三角形桁架和平行弦桁架。三角形桁架一般用于轻型木结构的屋面系统,平行桁架一般用于楼盖系统。
三角形桁架和平行桁架
除了荷载布置与支座位置的限制外,轻型木桁架可以设计成各种形状,外形主要有三角形、梯形、矩形和曲拱形。
三角形木桁架主要用于屋面坡度较大的,跨度较小的轻型屋面体系中。这种屋面的房屋横向刚度较小。但是三角形桁架在均部荷载作用下,弦杆的内力变化较大,弦杆截面不能充分发挥作用。当荷载和跨度较大时,采用三角形桁架就不太经济。轻型木结构建筑一般屋面跨度较小,所以三角形木桁架应用最广泛。
(1)立柱式木桁架一般用于跨度小于6.1m的车棚或临时建筑,屋面承受的荷载较小。
(2)芬克式木桁架一般用于跨度在4.8m~9m之间的轻型木结构住宅。该类木桁架腹杆受力较合理,节点构造简单。
(3)豪威式木桁架在轻型木结构住宅中应用最为广泛,跨度在4.8m~12m之间。该类木桁架腹杆属于单斜杆式,较长的斜杆受拉,较短的竖杆受压,力学性能较好,因而比较经济。本文的研究就是从四棉豪威式轻型木析架的试验展开的,后续章节将重点研究豪威式轻型木析架。
(4)其余几种三角形木桁架的外形主要是为了满足建筑上的需求,不作详细介绍。
梯形木桁架的受力情况比三角形木桁架好,腹杆较短,一般用于屋面坡度较小的屋面结构。图(h)屋脊式轻型桁架属于梯形桁架,用于建造四坡屋顶。
矩形木桁架的上下弦平行,腹杆长度相等,杆件类型少,节点构造统一,便于制造,更符合标准化、工业化要求,但是其弦杆内力分布不均匀。图(i)屋脊式轻型木桁架属于矩形木桁架,在轻型木结构中用于单坡屋面或者楼面系统。
曲拱形木桁架外形最符合弯矩图,构件受力最合理。上下弦的外形一般采用折线形,而较少采用曲线形。图(j)双斜坡式轻型木桁架属于曲拱形木桁架,一般用于屋面外形有特殊外形的建筑。
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