三角形豪式木桁架設(shè)計(jì)
1.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和適用范圍
(1)豪式木桁架(圖6.3.1a)的特點(diǎn)是，采用齒連接的斜桿受壓而豎桿受拉。在三角形桁架中，斜桿必須向跨中下傾。
(2)為提高桁架的可靠性和減小變形，所有豎拉桿均采用圓鋼制作。因?yàn)殍旒馨惭b后，可通過擰緊圓鋼豎拉桿的螺帽，消除方木或原木桁架因連接不夠緊密和干縮等引起的變形。此外，用鋼拉桿還可避免因用木拉桿時(shí)可能產(chǎn)生干縮裂縫而造成結(jié)構(gòu)不安全。
(3)桁架的節(jié)間長(zhǎng)度以控制在2~3m范圍內(nèi)為宜；并以六節(jié)間和八節(jié)間者最為常用。
(4)由于桁架上、下弦節(jié)間數(shù)相同，既能用于不吊頂房屋，也能用于吊頂房屋。
(5)豪式三角形木桁架的跨度一般不宜超過18m。
(6)采用原木時(shí)可利用原木的天然傾斜率，將大頭放置在弦桿內(nèi)力較大的部位，還可適應(yīng)原木直徑變化的特點(diǎn)，采取不等節(jié)間的桁架形式，以充分利用原木的承載能力。
2.接頭及節(jié)點(diǎn)構(gòu)造
(1)上弦接頭
上弦如需做接頭，桁架每側(cè)不宜多于一個(gè)，并不宜將其設(shè)在脊節(jié)點(diǎn)兩側(cè)或端部的節(jié)間內(nèi)（圖6.3.13a)。接頭的位置宜設(shè)在節(jié)點(diǎn)附近，以避免承受較大的彎矩。接頭處弦桿的相互抵承面要鋸平抵緊，并用木夾板以螺栓系牢。為保證使用和吊裝時(shí)平面外的剛度，木夾板厚度應(yīng)不小于上弦寬度的1/2，其長(zhǎng)度應(yīng)不小于上弦寬度的5倍(圖6.3.13b)。接頭每側(cè)的系緊螺栓不得少于兩個(gè)，其直徑按桁架跨度大小在12~16mm的范圍內(nèi)選用。
(2)下弦接頭
下弦接頭不宜多于兩個(gè)。通常采用一對(duì)木夾板連接并以螺栓傳力。接頭每端的螺栓數(shù)由計(jì)算確定，但不宜少于6個(gè)。木夾板厚度應(yīng)不小于下弦寬度的一半，當(dāng)桁架跨度較大時(shí)，木夾板厚不宜小于100mm，其長(zhǎng)度按螺栓排列間距的要求確定。螺栓通常按兩縱行齊列布置(圖6.3.13c)。當(dāng)下弦高度較小，兩縱行齊列有困難時(shí)，可按兩縱行錯(cuò)列布置。采用原木時(shí)，嚴(yán)禁沿下弦軸線單行排列布置螺栓。下弦木夾板應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)的氣干木材制作，如不能取得符合要求的木夾板時(shí)，則可改用兩對(duì)鋼夾板連接(圖6. 3.13d)，鋼夾板厚度不應(yīng)小于6mm，若采用一對(duì)鋼夾板，則鋼板勢(shì)必約束下弦木材的橫紋干縮，而促使木材開裂。
當(dāng)下弦總長(zhǎng)度比木材兩根的長(zhǎng)度之和大得不多時(shí)，可采用長(zhǎng)夾板的連接方法(圖6.3.14)。與在跨中左右兩個(gè)節(jié)間內(nèi)各設(shè)一個(gè)下弦接頭相比較，這樣可以簡(jiǎn)化構(gòu)造并節(jié)約材料。
下弦接頭應(yīng)盡量避免與上弦接頭設(shè)在同一節(jié)間內(nèi)。
(3)支座節(jié)點(diǎn)
可按桁架內(nèi)力大小選用單齒或雙齒連接。采用齒連接時(shí)，應(yīng)使下弦的受剪面避開髓心，并應(yīng)在施工圖中注明此要求。采用原木時(shí)，齒槽抵承面的面積與桿件的交角、相互抵承的原木直徑以及刻槽的深度等有關(guān)，一般可按附錄五的近似方法計(jì)算確定。
當(dāng)桁架的內(nèi)力相當(dāng)大，雙齒連接不足以承擔(dān)時(shí)，或在建筑布置上有出檐較短的要求時(shí)，可采用鋼夾板抵承連接(圖6.3.15)。與前述下弦鋼夾板接頭處理一樣，這種支座節(jié)點(diǎn)也應(yīng)采用兩對(duì)鋼夾板。從圖6. 3. 15中可見，上弦抵承在木墊塊上，其水平力經(jīng)墊塊傳給鋼靴梁，然后通過短圓鋼經(jīng)過焊縫傳至鋼夾板，最后通過螺栓傳到下弦。
鋼靴梁上的孔眼直徑應(yīng)該稍大于短圓鋼的直徑，使鋼夾板略有活動(dòng)的可能。在拼裝時(shí)應(yīng)擰緊短圓鋼的螺帽，以保證桁架的緊密性，并加用雙螺帽以確保螺帽不會(huì)松動(dòng)脫落。木墊塊端頭的抵承鋼板是承彎工作，為了將其厚度控制在6~10mm的范圍內(nèi)，應(yīng)焊上十字形加勁肋而構(gòu)成靴梁。肋的大小按計(jì)算確定，也可采用型鋼組成的靴梁。
(4)上、下弦中間節(jié)點(diǎn)
中間節(jié)點(diǎn)一般均采用單齒連接，其構(gòu)造原則與支座節(jié)點(diǎn)相同，但按毛截面對(duì)中，其刻槽深度不大于弦桿高度或直徑的1/4。一般均可采用馬釘緊固(圖6.3.16b、c)。為防止木構(gòu)件的劈裂，馬釘?shù)闹睆讲灰诉^大。當(dāng)設(shè)有懸掛吊車或有振動(dòng)荷載時(shí)，則宜用人字鐵及螺栓緊固。
(5)下弦中央節(jié)點(diǎn)
要求在此節(jié)點(diǎn)(圖6.3.16d)處五根桿件的軸線匯交于一點(diǎn)，按毛截面對(duì)中。斜桿對(duì)稱地抵承在墊木上。墊木置于下弦的刻槽中，借以傳遞半跨有活荷載時(shí)左右二斜桿的水平內(nèi)力差。
當(dāng)采用方木時(shí)刻槽深不小于20mm，用原木時(shí)刻槽深不小于30mm。采用長(zhǎng)夾板下弦接頭方案時(shí)，左右二斜桿的水平內(nèi)力差應(yīng)通過與長(zhǎng)夾板相連接的螺栓和填木傳遞(參閱圖6.3.14)。
(6)脊節(jié)點(diǎn)
脊節(jié)點(diǎn)處上弦應(yīng)相互抵承，用木夾板以螺栓系緊。其構(gòu)造要求與上弦接頭基本相同(圖6.3.16a)。原木桁架當(dāng)小頭直徑偏小，上弦端頭相互抵承面積不足時(shí)，可采用加設(shè)硬木墊塊的構(gòu)造方案(圖6.3. 17)。
3.圓鋼豎拉桿及其墊板
圓鋼豎拉桿應(yīng)按第五章的計(jì)算公式和構(gòu)造要求設(shè)計(jì)。但桁架的中央豎拉桿不論其直徑大小，均應(yīng)設(shè)置雙螺帽。圓鋼拉桿的墊板應(yīng)按計(jì)算確定其大小尺寸或按表13.12.1選用，并在施工圖中注明，避免與系緊螺栓的墊板混淆。
4.采用易開裂樹種木材時(shí)的構(gòu)造措施
當(dāng)采用東北落葉松或云南松等易于開裂的木材時(shí)，應(yīng)針對(duì)易受開裂危害的下弦采取可靠的防裂措施。云南松的徑級(jí)較大，下弦可采用按底邊破心下料的方木(圖6.3.18a)，而東北落葉松的徑級(jí)較小，應(yīng)盡量采用原木桁架。若采用方木，則下弦應(yīng)按側(cè)邊破心下料，鋸成兩塊木枋，每塊木枋的寬度b一般以60~80mm為宜(圖6.3.18b)，然后將兩塊木枋(或板材)髓心朝外用直徑為10mm的螺栓拼合(圖6.3.18c)。螺栓沿下弦每隔600mm成兩行錯(cuò)列，而在節(jié)點(diǎn)處圓鋼豎拉桿兩側(cè)應(yīng)各用一個(gè)螺栓系緊(圖6.3.19)。施工時(shí)必須先用螺栓拼合，然后再刻槽，而不應(yīng)先分別刻槽后拼合，以免槽齒錯(cuò)位，單肢受力超載。
注:東北落葉松或云南松木桁架的跨度超過15m(原木)或12m(方木)時(shí)，則應(yīng)采用鋼木桁架。
以上資料由固捷五金網(wǎng)收集整理