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木結(jié)構(gòu)按連接方式和截面形狀分為齒連接的原木或方木結(jié)構(gòu),裂環(huán)、齒板或釘連接的板材結(jié)構(gòu)和膠合木結(jié)構(gòu)。齒連接的原木或方木結(jié)構(gòu)以手工操作為主的工地制造的結(jié)構(gòu)。加工簡便,發(fā)展最早,應(yīng)用也最廣。
在中國應(yīng)用最多的也是這種結(jié)構(gòu)形式。原木或帶髓心的方木在干燥過程中,多發(fā)生順紋開裂。當(dāng)裂縫與桁架受拉下弦連接處受剪面重合時(shí),將降低木結(jié)構(gòu)的安全度,甚至導(dǎo)致破壞。故在采用原木或方木結(jié)構(gòu)時(shí),應(yīng)采取可靠措施,盡量減少裂縫對(duì)結(jié)構(gòu)的不利影響。原木和方木截面較大,干燥費(fèi)時(shí),所以制作時(shí)只能采用截面內(nèi)外平均含水率不大于25%的半干材。半干材在安裝后逐漸干燥到與空氣中的相對(duì)濕度平衡時(shí),將產(chǎn)生橫紋干縮,并在節(jié)點(diǎn)處產(chǎn)生的橫紋或斜紋承壓變形偏大,再由于齒連接手工操作的偏差,致使原木或方木結(jié)構(gòu)的變形較大。重型木構(gòu)建筑是因美國東部的保險(xiǎn)業(yè)者為減少他們?cè)谀シ坏裙I(yè)廠房方面的保險(xiǎn)損失而發(fā)展起來的。原木或方木桁架的下弦除了開裂的影響之外,還常因所供應(yīng)的木材質(zhì)量偏低,難以選得符合受拉構(gòu)件材質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的木材。為了保證原木或方木結(jié)構(gòu)的安全可靠,在中國大量推廣應(yīng)用鋼材作下弦和拉桿的鋼木桁架。以保證結(jié)構(gòu)的安全可靠,并在一定程度上提高了結(jié)構(gòu)的剛度,減小了變形。
木結(jié)構(gòu)的主要區(qū)別在于:①柱頭直接承檁,無須通過梁傳遞荷載,故比抬梁式承載力高;②落地柱較多,柱距較密;③一縫房架中柱與柱之間由貫穿柱身的穿枋聯(lián)成一個(gè)整體。穿斗式木結(jié)構(gòu)的立柱,沿進(jìn)深方向自前后向中心(脊部)逐漸增高,以構(gòu)成與抬梁式木結(jié)構(gòu)相似的曲線形屋面。在穿斗式木結(jié)構(gòu)中,由于立柱所承受的荷載遠(yuǎn)比抬梁式結(jié)構(gòu)的立柱小,因而柱徑也相應(yīng)縮小,這就發(fā)揮了小直徑木料的作用,不僅用料經(jīng)濟(jì)而且體態(tài)也比較輕盈。但柱徑的縮小加大了柱的長細(xì)比,所以沿柱身要設(shè)置層層穿枋,并借助平行于檁下的牽子和上面鋪裝的閣板,保證柱的軸向穩(wěn)定。因穿枋主要是起聯(lián)系的作用,所以本身尺寸都不大。穿斗式結(jié)構(gòu)也是在兩縫房架之間,安設(shè)檁條組成間。它的不足之處是用料纖細(xì),難于承受厚重屋面的荷載,因而在中國北方很少使用。而木材是可再生資源,只要堅(jiān)持生長量大于采伐量,森林資源就可持續(xù)利用,循環(huán)利用。更因落地柱較多,難于構(gòu)成較大的完整空間。為此,在中國南方可以看到另一種做法,即在同一座建筑中,中間用抬梁式結(jié)構(gòu),兩端用穿斗式結(jié)構(gòu),以滿足較大室內(nèi)空間的要求。