木桁架

木桁架（Wood Truss）是指由木構件組成的桁架。是木屋蓋、木橋及木塔架的主要承重結構。用於木屋蓋時通稱為木屋架。 木屋架按下弦所用材料分為木屋架和鋼木屋架。木屋架的形式主要有三角形、梯形和多邊形。

基本介紹

• 中文名：木桁架
• 外文名：Wood Truss
• 作用：是木製建築主要承重結構。
• 形式：三角形、梯形和多邊形
• 別稱：木屋架
• 材料：木屋架和鋼木屋架。

概述

屋架形式的選擇除考慮用料是否節省外，尚應依據屋面的流水坡度。粘土平瓦、水泥平瓦或小青瓦要求較大的坡度，需選用三角形屋架；石棉水泥瓦要求的坡度較緩，可選用梯形層架；卷材或鐵皮屋面宜選用梯形或多邊形屋架。為使木屋架在荷載長期作用下不產生明顯的撓度，應在製作時預起拱度。

木桁架屋架系統

2013年來，木桁架屋頂系統主要部分是用鍍鋅鋼連線板（屋架齒板）連線而成的三角形結構木材框架。木桁架強度高重量輕的特性使其適用於大跨度的屋面，給屋面平面設計提供了很大的靈活性。屋架可設計成為幾乎所有形狀和尺寸，因此適用於獨特的結構和屋頂形狀設計。木桁架正被廣泛用於商業和學校公共建築以及單戶和多戶居民住宅的屋頂建造。

木屋架

用原木或方木製作的豪式桁架多用齒連線。由於齒連線只能傳遞壓力，因此三角形屋架的斜腹桿從支座到跨中應向下傾斜；梯形屋架的斜腹桿一般應向上傾斜，但在中部節間尚應設定反向斜桿，因為在不同的荷載組合下，反向斜桿可能受壓。受拉豎桿用圓鋼，以便拼裝時擰緊螺帽，消除節點處手工操作的偏差，並用以預起拱度。當屋架的內力較大，支座節點採用齒連線不足以傳遞內力時，應加強支座節點。2013年來採用齒板連線的木屋架（圖1），效果較好。

圖1-採用齒板連線的木屋架

木屋架常用的跨度（L）為9-15米，按3米間距布置屋架，節間長度取2-3米。

為了保證各種屋架的剛度，應根據所用材料、製造條件以及連線方式，確定適當的高跨比（H/L）。對於採用半乾材手工製作的齒連線原木或方木屋架，三角形屋架的高跨比H/L≥1/5，梯形和多邊形屋架的高跨比時H/L≥1/6，可不必驗算撓度。

鋼木屋架

常用的形式也是豪式桁架，僅將下弦換為鋼材；也有採用芬克式桁架和沃倫式桁架。按3米布置的屋架，下弦採用圓鋼比用型鋼能較充分地利用鋼材的強度。節間較大時，可加設吊桿，將圓鋼下弦的長細比控制在1000以內，防止過度下垂。型鋼下弦的剛度較大，有利於防震。

圖2-節點偏心抵承

鋼木屋架下弦節點常因構造需要而增加鋼板，所以下弦節點越多，則不受力或受力很小的鋼板增加越多；為了節約鋼材，應儘量擴大節間長度，減少節點數目。若將上弦在節點處偏心抵承（圖2中的c）構成反彎矩，以抵消部分正彎矩，可在常用的木材規格不增大截面的條件下，提高木構件的承載力，達到擴大節間，減少節點，既節省鋼材、木材，又簡化了製造。

鋼木屋架常用的跨度為12-24米，節間長度可達4米。由於剛度比木屋架大，高跨比可適當減小。三角形屋架H/L≥1/6、梯形及多邊形屋架H/L≥1/7時，可不必驗算撓度。

椽架

是按椽條間距密置的屋架，常用芬克式桁架。節點用齒板或用結構膠合板釘壓膠結。常用的跨度為6-9米。由於節點具有較大的剛性，高跨比H/L≥1/7時，可不必驗算撓度。椽架的間距通常為60厘米，在其上面直接鋪屋面板，使屋面系統簡化，比一般木屋蓋能節約木材30%左右。可用於民用房屋以及小型工業車間。

支撐系統

為了防止屋架側傾，保證屋架受壓弦桿平面外穩定，承擔和傳遞房屋縱向水平力（風力、懸掛吊車制動力及地震力），應將屋架上弦節點處或其附近的檁條與屋架及山牆可靠地錨固，以構成空間穩定體系。對於梯形屋架尚需設定端部的垂直支撐，將屋面木骨架與山牆及屋架連成完整的空間穩定體系。當這個空間體系的縱向剛度不足時，應在上弦平面設定橫向支撐。若屋架下弦懸掛吊車，應在懸吊點的縱向平面內設定中間垂直支撐，在未設中間垂直支撐的開間，應設定縱向水平系桿使屋架連成一體，將吊車制動力傳遞到屋面。當有天窗時，應沿天窗側柱設定垂直支撐，將天窗範圍內的縱向力傳遞到屋面。

木屋蓋的支撐系統