屋面構件設計
一、 屋面構造
屋面由防水材料和屋面木基層組成。在無吊頂?shù)谋匚萆w中，保溫層設置在屋面內(nèi)。屋面木基層構件除了把屋面荷載傳遞至屋蓋承重結構外，還對提高屋蓋的空間剛度和保證屋蓋的空間穩(wěn)定發(fā)揮重要的作用。由于使用要求上的不同，木基層的構造也有所不同。我國木屋蓋的防水材料多為瓦材，隨著科技的發(fā)展，彩鋼壓型板、多彩瀝青油氈瓦逐漸得到推廣采用，圖6. 2. 1所示者為幾種常用的屋面構造形式。
二、設計要求
屋面木基層由掛瓦條、屋面板、瓦桷(瓦椽)、椽條和檁條等屋面構件組成。在設計時，應根據(jù)所用屋面防水材料，各地區(qū)氣象條件以及房屋使用要求等不同情況確定木基層的組成形式，同時在設計中還應注意以下要求:
1. 掛瓦條、屋面板和瓦桷的用料長度至少應跨越三根椽條或檁條。
2. 對于設有鍛錘或其他較大振動設備的房屋，為防止屋瓦受振落下傷人或損壞設備， 宜設置屋面板。
3. 屋面板、瓦桷、椽條等構件接長時，接頭應設置在下層支承構件上，且接頭應錯開。
4. 雙坡屋面的椽條應在屋脊處相互牢固連接。
5. 設計檁條時宜優(yōu)先采用簡支檁條。只有在屋面坡度較為平緩，而供應的木材又多為板材時，方可采用正放等跨連續(xù)檁條。
6. 方木檁條宜正放，當構造上需要時也可斜放。方木檁條正放時，椽條、檁條、屋架上弦等相互之間要墊平卡緊，如圖6.2.20 。
7. 等跨連續(xù)檁條各中間跨采用兩塊木板拼成，兩塊木板的接頭相互錯開，接頭位置設在距檁條支座O. 2113 l ≈0. 21 l處；在邊跨，考慮彎矩較中間跨大些，可采用三塊木板拼成。圖6.2.3為等跨連續(xù)檁條構造示意圖。
連續(xù)檁條木板之間用釘連接，在木板接頭處釘?shù)挠昧堪从嬎愦_定，其余部分每隔500mm交錯地釘一個釘。
8. 當采用鋼木檁條時，在受拉圓鋼的下折處，須設置可靠的支撐構件，以保證檁條的側向穩(wěn)定。
9. 木梁宜采用原木、方木或膠合木制作。木梁在支座處應設置防止其側傾的側向支承和防止其側向位移的可靠錨固。當采用方木梁時，其截面高寬比一般不宜大于4，高寬比大于4時，應采取措施保證木梁的側向穩(wěn)定。
10. 屋面構件的截面和間距宜按表6.2.1中所列的常用尺寸選擇。
三、屋面構件的計算
屋面構件應遵照下列規(guī)定進行計算:
1. 對于屋面構件承載能力極限狀態(tài)，應按下列兩種荷載效應的基本組合進行設計;對于屋面構件正常使用極限狀態(tài)，應按第一種荷載的標準組合進行撓度驗算。
(1) 恒荷載和活荷載(或恒荷載和雪荷載);
(2) 恒荷載和一個1. 0kN施工或檢修集中荷載。
2. 對于稀鋪屋面構件，當構件間距不大于150mm時，1. 0kN施工或檢修集中荷載由兩根構件共同承受;若間距大于150mm，則由一根構件承受。對于密鋪屋面板，1. 0kN施工或檢修集中荷載，由300mm寬的屋面板承受。
3. 當采用第二種荷載組合進行施工或維修階段承載力驗算時，木材的強度設計值應 乘以1. 2的調(diào)整系數(shù)。
4. 驗算掛瓦條、瓦桷和屋面板的撓度時，撓度限值可取為l/150(l一構件的計算跨度)。
5. 計算屋面板、瓦桷和椽條時，只考慮荷載垂直于屋面的分力的作用;而平行于屋面的分力影響不大，可略去不計。
6. 連續(xù)檁條接頭處連接用釘?shù)臄?shù)量按下式計算。
7. 等跨連續(xù)檁條的邊跨已增加一塊木板，故不必再驗算;但對作為中間第一支座的屋架，還應按該支座反力R=1. 13(g+q) l進行驗算。
屋面構件計算公式列于表6.2.2。
四、木屋蓋的吊頂
1. 吊頂構造
(1) 木屋蓋吊頂是由吊頂罩面板、吊頂擱柵、吊頂大梁等構件組成。吊頂一般設置于屋架下弦。吊頂受力構件的布置通常有以下三種情況:
a) 吊頂主梁垂直于屋架下弦，吊頂擱柵平行于屋架下弦;
b) 吊頂主梁平行于屋架下弦，吊頂擱柵垂直于屋架下弦;
c) 不設吊頂主梁，吊頂擱柵垂直于屋架下弦;
d) 吊頂主梁應用螺栓(或扁鋼吊籃)吊于下弦節(jié)點或靠近節(jié)點處，如圖6.2.4所示。吊頂主梁的兩側釘上小方木條，用以支承吊頂擱柵。
(2) 當采用無吊頂主梁的布置方案時，吊頂擱柵可直接支承在釘于屋頂下弦兩側的小方木條上，也可用吊木將吊頂擱柵吊于下弦。
(3) 吊頂擱柵間距一般取400～1000mm，且能適用于罩面板的連接構造需要。
(4) 設有保溫層的吊頂，保溫材料與下弦之間應保持100～150mm的凈距。
2.吊頂計算要點
(1) 吊頂主梁、吊頂擱柵一般均按簡支單向彎曲構件計算。
(2) 計算吊頂主梁和吊頂擱柵時，應考慮施工或檢修集中荷載1. 0kN。
(3) 吊頂?shù)闹饕B接件(如吊頂主梁的螺栓、吊頂擱柵木條用的釘)應按受力大小進行計算。
(4) 當?shù)蹴敂R柵直接支承(或吊)于屋架下弦節(jié)間時，必須對下弦作偏心受拉驗算。
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