通过对调研资料的统计分析,按竖向承重方式可以划分为穿斗木构架承重,木柱木梁承重抬梁式,木柱木屋架承重和木架与生土墙或砖墙混合承重等形式。
穿斗式木结构
穿斗式木结构由柱、梁、穿杨、擦等构件组成,构造形式比较多,穿斗式构架是一种轻型构架,木柱直径一般为一穿仿截面尺寸为或又擦距一般在以内椽子的用料也较细。椽上直接铺瓦,不加望板、望砖,屋顶重量较轻。
这类房屋构造比较完整,纵横向柱子均采用穿杨连接,形成空间构架,整体性比较强,横向稳定性也较好,但其纵向刚度相对较小,房屋在较大地震作用下可能发生纵向倾斜甚至倒塌。但从总体上讲,穿斗木结构的抗震性能还是要优于其他类型木结构,震害相对较轻。
木柱木屋架结构
木柱木屋架结构的屋架形式以三角形木屋架为主,如图所示。三角形木屋架在屋面荷载的作用下,屋架腹杆只承受轴向压力作用,几乎不产生剪力和弯矩,而材料耐受轴向力的性能都比较好,故杆件截面尺寸较小。屋架自重轻、节省材料、整体刚度好于抬梁式木构架体系。
三角形木屋架下弦杆件较细,柱头节点接触面积小,节点连接不够稳定,在地震时容易造成木柱倾覆,所以木柱与屋架节点为该类房屋的抗震薄弱点。另外,此类房屋在纵横两个方向上的整体稳定性和刚度均较差,其抗震性能略强于木柱木梁平顶式房屋,比抬梁式木结构要差。
木柱木梁结构
木柱木梁结构分为平顶木构架和老式坡顶木构架两种类型
①平顶木构架
平顶木构架又称为门式木构架,一般做成强梁弱柱或大梁细柱,木柱一般砌入墙内,柱与墙间无连接。木柱和大梁一般只靠一个暗桦连接,无角撑和其他连接措施,形成弱柱强梁的结构形式。屋顶一般用一厚的泥或白灰焦碴顶,屋面重量较大,对抗震较为不利。门式木构架房屋的屋面面积较小,保温性能好,在我国北方寒冷地区应用较多。
这类房屋梁柱节点连接较弱,在地震作用下容易松动,整栋房屋容易失去横向稳定性,进而引起屋架的倾斜或倒塌。另外,屋架其他构件,凛条、椽子和横梁之间没有连接,屋顶容易塌落。
②老式坡顶木构架
老式坡顶木构架也称小式木构架,大梁较粗,沿进深方向在石柱础上立承重柱,柱顶端架梁,再在梁上皮向中心内退一步架的距离立置两根瓜柱,瓜柱上再横置较短比下层梁短两步架的梁。根据需要,可依此法重叠两至三根梁,梁的根数越多,房屋进深越大。最后在顶层上立脊瓜柱,构成一榻木构架。柱与瓜柱上各放擦条,凛条上做屋面,形成坡屋顶。老式坡顶木构架房屋可分为有前廊和没有前廊两种,有前廊的房屋每棍屋架一般有一根柱子,而没有前廊的房屋只有前后两根柱子,木骨架的横向稳定性比前者要差。
这类房屋梁柱之间采用桦卯连接,因瓜柱连在较粗的梁上,所以桦接可以做得比较可靠。另外,每棍木构架常用纵向的杨木连接构成空间框架,因此整体性会有所加强,但纵横向无斜撑,对进一步提高房屋的整体性和稳定性不利。另外,此类型房屋的屋面多采用泥苫背瓦屋面,重量比较大,对抗震不利。
木构架与墙体混合承重结构
该结构形式主要是房屋端部墙体与木柱木梁或木柱木屋架等共同传递上部竖向荷载。承重墙体一般为生土墙或砖砌体墙,屋盖多为木结构,木梁上,木构架的主要作用是营造大开间。木凛搁在生土墙和木屋架或这类结构形式在南方省份应混合承重结构的结构体系不完善,容易因墙体外闪而发生屋面塌架,并且木构架与砌体或生土墙体具有截然不同的动力特性,地震作用下会发生强烈的相互作用,抗震性能较差。
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