[发明专利]轻型木结构屋盖桁架及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种建筑桁架及其施工方法，尤其涉及一种轻型木结构屋盖桁架及其施工方法。

背景技术

在现代建筑中，通常以钢管为杆件组成钢桁架，因其承载力大、布置灵活、施工方便，已广泛应用于大跨度和大悬臂结构、转换梁结构中。目前，平面桁架的杆件节点分为铰接和刚接两种形式。当采用铰接节点时，平面桁架为静定结构，即指无多余约束的几何不变体系，仅一道防线，只要有一根杆件破坏，瞬间结构倒塌，后果不堪设想；当采用刚接节点时，虽然桁架仍属于超静定结构，即指有多余约束的几何不变体系，但如果要确保桁架结构在某一杆件或节点发生破坏时，仍能有一定的塑性变形能力，而不是瞬间倒塌，则桁架中各杆件的承载力和刚度需要大幅度提高，增加了制作成本，从而带来极大的经济负担。特别在大跨度悬挂结构中，这个问题就更突出了。

另外，平面桁架的杆件节点无论是铰接还是刚接，桁架的变形都相当大，但刚接的整体性更有利于抗震及协调受力和变形；桁架构件中的各杆件的受力也很不均匀，大者很大，小者很小，甚至为零杆，也造成了用材方面的浪费。因此它的推广使用受到了限制。

综上所述，目前普遍使用的钢管桁架存在以下缺陷：①采用铰接节点时为静定结构，无安全储备；②采用刚接节点时，需要以极大的经济投入为代价才能换来较小的安全储备；③个别杆件受力很大，个别杆件又几乎为零杆，造成局部杆件断面大和用材多；④节点的刚接较难实现，常因节点的变形而使整体桁架的变形增大。

发明内容，

本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种轻型木结构屋盖桁架及其施工方法，旨在有效提高承载能力和安全性，降低造价、缩短工期。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

轻型木结构屋盖桁架，组成桁架的构件包括杆件和节点，所述的杆件包括弦杆和腹杆，其特征在于：所述弦杆和腹杆的材质均为木质，弦杆包括两上弦杆和一下弦杆，两上弦杆和一下弦杆构成三角形；在上弦杆与下弦杆之间设有竖立的腹杆，相邻两竖立的腹杆之间设有倾斜的腹杆，竖立的腹杆和倾斜的腹杆与上弦杆之间构成“K”型节点连接，倾斜的腹杆和竖立的腹杆与下弦杆之间构成型节点连接或型节点连接或型节点连接；在每个节点处固定有齿板，由齿板将倾斜的腹杆、竖立的腹杆与上下弦杆连接构成一体式木桁架。

进一步地，上述的轻型木结构屋盖桁架，所述的弦杆和腹杆均采用方木。

更进一步地，上述的轻型木结构屋盖桁架，所述齿板的材质为镀锌钢板，镀锌钢板上分布有锋利的齿尖。

再进一步地，轻型木结构屋盖桁架的施工方法，包括以下步骤——

①首先用木材制作上弦杆、下弦杆、倾斜的腹杆和竖立的腹杆；

②将上弦杆、下弦杆、倾斜的腹杆和竖立的腹杆进行拼接，并确定节点，其中，两上弦杆和一下弦杆构成三角形，竖立的腹杆和倾斜的腹杆与上弦杆之间构成“K”型节点，倾斜的腹杆和竖立的腹杆与下弦杆之间构成型节点或型节点或型节点；

③每一节点安装一齿板，齿板与节点对准，一次性完成嵌齿，形成一体式木桁架；

④木桁架吊装就位，吊装就位的木桁架屋脊处设置一根垂直立杆和一根斜撑；继而安装腹杆支撑和弦杆支撑，固定支座端侧向支撑；采用连接件将屋架与顶梁板相连接，形成整体，构成轻型木结构屋盖桁架体系。

本发明技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在：

(1)工艺方法独特、安全可靠，轻型木结构屋盖桁架一改传统木桁架榫槽连接的传统工艺，以薄钢板制成的齿板为连接件，实现杆件拼装连接，克服了人工技艺对质量控制的难度，木桁架各种受力性能完全满足设计要求，安全可靠，大大提高了工作效率；

(2)工厂化制作、产品质量精度高，方便运输、便于施工，轻型木结构屋盖桁架可根据实际需要在工厂内拼装成形，再运至现场进行组装，也可直接运往工地进行组装；由于构件具有拼装性能，运输、装卸、施工操作均十分简便；

(3)降低造价、缩短工期，构件的工厂化、规模化生产及节点连接方式的改变，较大幅度地降低了手工操作比例，提高了生产效率；因采取工厂预制，半成品到工地拼装，增加了工作的有序性和连续性，大大缩短了工期；同时，材料损耗大大降低，成本有效节约，效益明显提高；

(4)绿色环保、无污染，轻型木结构桁架用天然木材加工而成，制作安装，整个过程不发生对人体及环境的危害和污染。

附图说明

下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：

图1：本发明轻型木结构屋盖桁架体系的结构示意图；

图2：节点示意图。

图中各附图标记的含义见下表：