木結(jié)構(gòu)房屋
木框架結(jié)構(gòu)是北美最為流行的一種結(jié)構(gòu)體系，在北美，木框架結(jié)構(gòu)已經(jīng)有100多年歷史，在美國(guó)及加拿大的大部分地區(qū)，我們今天仍可以發(fā)現(xiàn)100多年前建成的民用及商用建筑。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1997年美國(guó)新建單體別墅約113萬(wàn)8千棟，其中90%采用木結(jié)構(gòu)，另外，在所建的33萬(wàn)8千棟多層住宅中，絕大多數(shù)也采用木結(jié)構(gòu)。
近幾年來(lái)，中國(guó)建筑領(lǐng)域大力倡導(dǎo)綠色環(huán)保與節(jié)能的新概念，木框架結(jié)構(gòu)憑借其自身的優(yōu)勢(shì)得到了良好的發(fā)展，2004年初，中國(guó)建設(shè)部和國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局發(fā)布了木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50005-2003）為中國(guó)的木結(jié)構(gòu)提供了設(shè)計(jì)上的依據(jù)。
木結(jié)構(gòu)有以下優(yōu)點(diǎn)：

•使用壽命長(zhǎng)：據(jù)了解，已有百年歷史的木屋隨處可見(jiàn)，因?yàn)槲覀冇幸惶捉?jīng)過(guò)長(zhǎng)期實(shí)踐總結(jié)出來(lái)的嚴(yán)格的建筑標(biāo)準(zhǔn)做保證。如果使用得當(dāng)，木材是一種非常穩(wěn)定、壽命長(zhǎng)、耐久性強(qiáng)的材料。

• 施工期短：木結(jié)構(gòu)房屋的施工期大約是傳統(tǒng)房屋的1/2，傳統(tǒng)房屋的施工期是6-10個(gè)月，而木結(jié)構(gòu)施工期為3-4個(gè)月，為開(kāi)發(fā)商大大地縮短了資金的回籠時(shí)間，降低了運(yùn)營(yíng)成本。傳統(tǒng)房屋在完工時(shí)僅僅是毛坯房而木房結(jié)構(gòu)是裝飾基本完成，只需個(gè)性化點(diǎn)綴即可入住。
•設(shè)計(jì)風(fēng)格多樣化：室內(nèi)布局和裝飾的靈活性。木結(jié)構(gòu)不僅適用種類(lèi)繁多的外部建筑風(fēng)格，而且在室內(nèi)布局和裝飾方面提供了相當(dāng)程度的自由，可以充分發(fā)揮設(shè)計(jì)師的想象力和滿足消費(fèi)者的個(gè)性需求。
•保溫隔音、節(jié)約能源：木材是很好的電絕緣體，有低傳導(dǎo)性，另外，木結(jié)構(gòu)利用夾層保溫和空氣屏障的原理，使得木結(jié)構(gòu)具有很好的保溫隔熱性能，能源消耗少，大大地為消費(fèi)者節(jié)省了能源費(fèi)用。研究表明，150mm 厚的木結(jié)構(gòu)墻體，其保溫性能相當(dāng)于610mm 厚的磚墻。木結(jié)構(gòu)相比磚混結(jié)構(gòu)節(jié)能50-70%（得房率高5-8%）, 安裝在墻體和天花板上的石膏板，以及放置在樓蓋和墻體內(nèi)的保溫材料，都能很好地減少聲音的傳遞。
•防火達(dá)標(biāo)：對(duì)于輕型木結(jié)構(gòu)，采用防火石膏板作為木結(jié)構(gòu)的保護(hù)層，達(dá)到1到2小時(shí)的耐火等級(jí)；對(duì)于中型木結(jié)構(gòu)，可利用木材的炭化效應(yīng)；木材在燃燒時(shí)，表面會(huì)形成炭化層，其低導(dǎo)熱性能可有效阻止外部火焰向內(nèi)蔓延，從而保證整個(gè)結(jié)構(gòu)在短時(shí)間內(nèi)不受破壞（鋼結(jié)構(gòu)遇火災(zāi)時(shí)鋼梁會(huì)迅速升溫軟化掉落，導(dǎo)致危險(xiǎn)后果）。
•抗震性最佳：木結(jié)構(gòu)有很高的強(qiáng)度——重量比較輕，木結(jié)構(gòu)韌性大，對(duì)于瞬間沖擊荷載和周期性疲勞破壞有很強(qiáng)的抵抗能力，在所有結(jié)構(gòu)中具有最佳的抗震性，這一點(diǎn)在許多大震區(qū)已得到充分證明。1995年日本神戶大地震，木結(jié)構(gòu)因其自身的優(yōu)點(diǎn)，造成的危害甚微，這也是木結(jié)構(gòu)在日本能得以迅猛發(fā)展的原因之一。
•防蟲(chóng)防蛀：現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)房屋通過(guò)清理現(xiàn)場(chǎng)、使用屏障系統(tǒng)、在與土壤接觸部使用化學(xué)加壓防腐處理材等措施來(lái)避免建筑免受白蟻的侵害。實(shí)驗(yàn)證明，經(jīng)加壓防腐處理的建筑材料是可以較長(zhǎng)時(shí)間地抵御白蟻的侵蝕。
•綠色環(huán)保、居住舒適：木材是唯一可再生的建筑材料，木結(jié)構(gòu)房屋在建造過(guò)程中不污染環(huán)境，木結(jié)構(gòu)房屋的自然親和力有益于居住者的健康，這是其他結(jié)構(gòu)房屋無(wú)法比擬的，也是中國(guó)及世界各國(guó)大力提倡的。由于木材為絕熱體，在同樣厚度的條件下，木材的隔熱值比標(biāo)準(zhǔn)的混凝土高16倍，比鋼材高400倍，比鋁材高1600倍。如果采取通常的隔熱方法，木結(jié)構(gòu)房的隔熱效果比空心磚墻房要高3倍。所以，木結(jié)構(gòu)房的取暖費(fèi)用較低，冬暖夏涼，空調(diào)幾乎成了擺設(shè)

  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(jiàn)桁架)。屋架形式的選擇除考慮用料是否節(jié)省外，尚應(yīng)依據(jù)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(zhǎng)期作用下不產(chǎn)生明顯的撓度，應(yīng)在制作時(shí)預(yù)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(yīng)向下傾斜；梯形屋架的斜腹桿一般應(yīng)向上傾斜，但在中部節(jié)間尚應(yīng)設(shè)置反向斜桿，因?yàn)樵诓煌�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(shí)擰緊螺帽，消除節(jié)點(diǎn)處手工操作的偏差，并用以預(yù)起拱度。當(dāng)屋架的內(nèi)力較大，支座節(jié)點(diǎn)采用齒連接不足以傳遞內(nèi)力時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)支座節(jié)點(diǎn)。近年來(lái)，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

3米間距布置屋架，節(jié)間長(zhǎng)度取2～3米。

為了保證各種屋架的剛度,應(yīng)根據(jù)所用材料、制造條件以及連接方式,確定適當(dāng)?shù)母呖绫?h/l)。對(duì)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(shí)，可不必驗(yàn)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3米布置的屋架，下弦采用圓鋼比用型鋼能較充分地利用鋼材的強(qiáng)度。節(jié)間較大時(shí)，可加設(shè)吊桿，將圓鋼下弦的長(zhǎng)細(xì)比控制在1000以內(nèi)，防止過(guò)度下垂。型鋼下弦的剛度較大，有利于防震。

鋼木屋架下弦節(jié)點(diǎn)常因構(gòu)造需要而增加鋼板，所以下弦節(jié)點(diǎn)越多,則不受力或受力很小的鋼板增加越多;為了節(jié)約鋼材，應(yīng)盡量擴(kuò)大節(jié)間長(zhǎng)度，減少節(jié)點(diǎn)數(shù)目。若將上弦在節(jié)點(diǎn)處偏心抵承（圖2中的c）構(gòu)成反彎矩，以抵消部分正彎矩，可在常用的木材規(guī)格不增大截面的條件下，提高木構(gòu)件的承載力，達(dá)到擴(kuò)大節(jié)間，減少節(jié)點(diǎn)，既節(jié)省鋼材、木材，又簡(jiǎn)化了制造。

鋼木屋架常用的跨度為12～24米,節(jié)間長(zhǎng)度可達(dá)4米。由于剛度比木屋架大，高跨比可適當(dāng)減小。三角形屋架h/l≥1/6、梯形及多邊形屋架h/l≥1/7時(shí)，可不必驗(yàn)算撓度。

椽架

是按椽條間距密置的屋架，常用芬克式桁架。節(jié)點(diǎn)用齒板或用結(jié)構(gòu)膠合板釘壓膠結(jié)。常用的跨度為6～9米。由于節(jié)點(diǎn)具有較大的剛性，高跨比h/l≥1/7時(shí),可不必驗(yàn)算撓度。椽架的間距通常為60厘米，在其上面直接鋪屋面板，使屋面系統(tǒng)簡(jiǎn)化，比一般木屋蓋能節(jié)約木材30％左右。可用于民用房屋以及小型工業(yè)車(chē)間。

木屋蓋的支撐系統(tǒng)

為了防止屋架側(cè)傾，保證屋架受壓弦桿平面外穩(wěn)定，承擔(dān)和傳遞房屋縱向水平力（風(fēng)力、懸掛吊車(chē)制動(dòng)力及地震力），應(yīng)將屋架上弦節(jié)點(diǎn)處或其附近的檁條與屋架及山墻可靠地錨固，以構(gòu)成空間穩(wěn)定體系。對(duì)于梯形屋架尚需設(shè)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(wěn)定體系。當(dāng)這個(gè)空間體系的縱向剛度不足時(shí)，應(yīng)在上弦平面設(shè)置橫向支撐。若屋架下弦懸掛吊車(chē)，應(yīng)在懸吊點(diǎn)的縱向平面內(nèi)設(shè)置中間垂直支撐，在未設(shè)中間垂直支撐的開(kāi)間，應(yīng)設(shè)置縱向水平系桿使屋架連成一體，將吊車(chē)制動(dòng)力傳遞到屋面。當(dāng)有天窗時(shí)，應(yīng)沿天窗側(cè)柱設(shè)置垂直支撐，將天窗范圍內(nèi)的縱向力傳遞到屋面。