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。桁架所用的术语见下图。
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。
轻型木桁架的常用形式
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