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(見桁架)。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,應在制作時預起拱度。
木屋架
用原木或方木制作的豪式桁架多用齒連接。由于齒連接只能傳遞壓力,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置反向斜桿,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,并用以預起拱度。當屋架的內力較大,支座節點采用齒連接不足以傳遞內力時,應加強支座節點。近年來,采用齒板連接的木屋架(圖1),效果較好。
木屋架常用的跨度(l)為9~15米,按
為了保證各種屋架的剛度,應根據所用材料、制造條件以及連接方式,確定適當的高跨比(h/l)。對于采用半干材手工制作的齒連接原木或方木屋架,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h/l≥1/6時,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;也有采用芬克式桁架和沃倫式桁架。按
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,應盡量擴大節間長度,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,又簡化了制造。
鋼木屋架常用的跨度為12~24米,節間長度可達
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。由于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
木屋蓋的支撐系統
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墻可靠地錨固,以構成空間穩定體系。對于梯形屋架尚需設置端部的垂直支撐,將屋面木骨架與山墻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,應在上弦平面設置橫向支撐。若屋架下弦懸掛吊車,應在懸吊點的縱向平面內設置中間垂直支撐,在未設中間垂直支撐的開間,應設置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,應沿天窗側柱設置垂直支撐,將天窗范圍內的縱向力傳遞到屋面