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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,將產生橫紋干縮,并在節(jié)點處產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。重型木構建筑是因美國東部的保險業(yè)者為減少他們在磨坊等工業(yè)廠房方面的保險損失而發(fā)展起來的。原木或方木桁架的下弦除了開裂的影響之外,還常因所供應的木材質量偏低,難以選得符合受拉構件材質標準的木材。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。
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。而木材是可再生資源,只要堅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,以滿足較大室內空間的要求。