木屋别墅框架分析

1、木屋屋架之强度与刚性:
屋架对于静载重、活载重、风力等垂直载重应具有充分之强度及刚性,同时应能将风力、地震力等水平载重安全传达至梁柱构架、墙等构造。
2、承受垂直载重之构造
(a)构成屋架之构材对于垂直载重应具有充分之强度,并具有适当之刚性。承受压力之构材应考虑挫屈效应,必要时应设置防止挫屈之连结材。
(b)缺口:屋架梁、栋梁、椽条等受弯构材应避免缺损,尤其在跨度中央部份之受拉侧不得设置缺口。不得已设有缺口时,应考量割裂影响,确保充分之有效断面。另外,屋架各构材应避免缺口。
(c)接合部:屋架构材间及屋架与梁柱构架、墙等之接合,应具有充分之强度,并应避免接合部之松动对构架造成有害之变形。
3、承受水平载重之构造
(a)构成屋架之构材应具有将水平力传达至梁柱构架、墙等之充分强度及刚性。并应能安全承受风力所引起之上升载重。
(b)型式:构成屋顶面、屋架梁面之水平隔版的构造形式包括横隔版、水平桁架、隅撑材等,依据2.4(3)所述方式抵抗水平力。屋顶面水平向之刚性不足时,应设置屋架斜撑等构造,以增加水平抵抗能力。
(c)横隔版
(i)横隔版系于屋顶面将构造用面材直接以铁钉钉在椽条、栋梁等构成。
(ii)横隔版所使用铁钉之种类、间隔,以及面材之种类、厚度等应能安全传递面内剪力。
(iii)屋面衬板斜贴时,应注意挫屈并检讨其支持间隔及材厚等。
(iv)由预先胶合之屋顶嵌板等构成之横隔版,屋顶嵌板本身及嵌板间之接合部应能充分传递面内剪力。
(d)水平桁架:
(i)水平桁架系设置在屋架梁面或屋顶面。
(ii)构成水平桁架之构材断面应能抵抗水平力所引发之应力。
(iii)桁架各部分之接合及其与梁柱构架、墙之接合部应具有充分之强度及刚性。
(e)隅撑材
(i)隅撑材以使用在较小规模之建筑物为原则。
(ii)隅撑材主要作为横架材、墙壁交接部之补强,其端部接合以螺栓等紧结之。
(iii)采用隅撑材时,于横架材及横架材间之接合部所产生之应力,应充分考量并确保安全。
4、施工中注意事项
屋架之构材及接合部对施工中所发生之应力,应具有充分之强度及刚性,以确保安全。
详细说明:
(一)屋架组之强度与刚性

屋架组与地板组同样作为水平构面之功能。屋架组承受风力作用时,会产生垂直向上及向下之反力。有些情况下,由于此水平力之作用而使屋架组整体倾倒。因此考虑这些现象而建立结构计划是必要的。

木屋框架
(二)接合部应尽可能使用刚性大之接合方法,对于接合部等之变形所引起屋架组之挠曲,大约为跨度之1/200~1/300即可。
(三)形式:水平构面之构造形式基本上与地板相同,除陆屋顶外,水平构面应选择以屋顶面构成,或以屋架梁面构成。
(四)山形屋顶等之水平构面以屋顶面构成时,山墙面承受之风力向水平构面之传达方式需加以考虑。当柱由二楼地板位置直通至屋顶面时,此水平力传达机制较无问题;然而若设置山墙梁时,柱将不会连通,此时应将山墙梁设计成耐风梁,或设置水平桁架,使山墙面所承受之风力传达至桁架。
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(五)与垂直构面在同一平面上之屋架部份,其构造方式应能使屋顶面水平力传达至垂直构面。
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