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木結構按連接方式和截面形狀分為齒連接的原木或方木結構,裂環(huán)、齒板或釘連接的板材結構和膠合木結構。齒連接的原木或方木結構以手工操作為主的工地制造的結構。加工簡便,發(fā)展最早,應用也最廣。
在中國應用最多的也是這種結構形式。原木或帶髓心的方木在干燥過程中,多發(fā)生順紋開裂。當裂縫與桁架受拉下弦連接處受剪面重合時,將降低木結構的安全度,甚至導致破壞。故在采用原木或方木結構時,應采取可靠措施,盡量減少裂縫對結構的不利影響。原木和方木截面較大,干燥費時,所以制作時只能采用截面內(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濕度平衡時,將產(chǎn)生橫紋干縮,并在節(jié)點處產(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,致使原木或方木結構的變形較大。原木或方木桁架的下弦除了開裂的影響之外,還常因所供應的木材質量偏低,難以選得符合受拉構件材質標準的木材。梁頭挖檁窩時必須撕鼻子,鼻子寬度為梁寬1、2,高半檁徑,梁的楞角應倒?jié)L圓漫楞,滾愣寬度分別為梁寬和高的1、10。為了保證原木或方木結構的安全可靠,在中國大量推廣應用鋼材作下弦和拉桿的鋼木桁架。以保證結構的安全可靠,并在一定程度上提高了結構的剛度,減小了變形。
防腐木木屋建造中因為沒有產(chǎn)品的尺度和規(guī)范,引發(fā)了一系列題目的:竹子特性--建筑方面的優(yōu)勢
竹子的機械性能因竹子種類、年齡、氣候因素、含水率和竹莖高度的不同而有所不同。竹子密度一般在500-800 千克/立方米之間。竹子具有很高的強度,尤其抗拉強度。研究表明:竹子強度與木材不相上下,有的竹種強度甚至超過Shorea robusta 和 Tectona grandis(Sattar, 1995)。據(jù)報道,竹子強度的增長主要出現(xiàn)在3至4年時,此后強度逐漸減少。對于某些承重結構而言,工程化木制品(如輕型框架桁架、預制木制工字型擱柵、或其它結構性產(chǎn)品如層積木(LVL)、平行積成木(PSL)和膠合層積木)可能會用作框架組件。因此,根據(jù)竹子的密度和強度,普遍認為竹子的成熟期為3-4年生。竹子的主要機械性能如下((Purwito 1998):
抗拉強度:1000 - 4000 千克/平方厘米
抗壓強度: 250 - 1000千克/平方厘米
彎曲強度:700 - 3000千克/平方厘米
彈性系數(shù):100000 - 300000千克/立方厘米
值得注意的是:竹子在彎曲強度方面的不足在一定程度上也是一種優(yōu)點。由于竹子纖維的強度較高,如果超過彎曲強度,第,一次開裂時并不會象木材一樣徹底折斷。這種特性為維修或更換竹建筑的損壞部分提供了可能性。而且相對于木材,竹子的彈性能夠抗震竹建筑中得以更好的體現(xiàn),這已經(jīng)在在幾座小型竹建筑中得到證明。許多竹房屋用處理過或天然的竹材來建造,必要時輔以木材、泥漿、磚塊及混凝土等其它材料,以建造不同風格的房屋,并增加其耐用性。竹子相對于木材的另一個優(yōu)點在于沒有輻射,而射線本身會削弱竹材的機械性能,因此竹材比木材更容易剪切。
木結構的主要區(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)成一個整體。穿斗式木結構的立柱,沿進深方向自前后向中心(脊部)逐漸增高,以構成與抬梁式木結構相似的曲線形屋面。在穿斗式木結構中,由于立柱所承受的荷載遠比抬梁式結構的立柱小,因而柱徑也相應縮小,這就發(fā)揮了小直徑木料的作用,不僅用料經(jīng)濟而且體態(tài)也比較輕盈。但柱徑的縮小加大了柱的長細比,所以沿柱身要設置層層穿枋,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。穿斗式結構也是在兩縫房架之間,安設檁條組成間。它的不足之處是用料纖細,難于承受厚重屋面的荷載,因而在中國北方很少使用。竹子特性--建筑方面的優(yōu)勢竹子的機械性能因竹子種類、年齡、氣候因素、含水率和竹莖高度的不同而有所不同。更因落地柱較多,難于構成較大的完整空間。為此,在中國南方可以看到另一種做法,即在同一座建筑中,中間用抬梁式結構,兩端用穿斗式結構,以滿足較大室內(nèi)空間的要求。