木屋的结构是怎样的?
木制别墅在地震中有很好的生命安全性能,木制别墅采用榫接建造,主结构交错连接;具有很好的稳定性。作为一种结构材料,木材的抗震性能明显优于其它材料。木材轻质高强,因而地面加速度在木建筑物上所产生的能量没有其它建筑物大。木框架系统的另一个额外优势是其柔韧优于其它材料,可以吸收并消散能量。在这种建筑中,木构件细小、尺寸规范、间隔紧密。大多数的框架由三个部分组成:构成墙壁骨架的垂直墙骨;构成楼板的水平搁栅;以及支撑屋顶的椽木或衍架。当墙由斜撑木板或轻质木基板材而形成墙覆面板时,它具有了侧向抵抗力,并进而形成了一个剪力墙系统——轻质、高强、且建造效率高。所有部件共同支撑建筑物,使之可以抵抗重力、风及地震。实践证明,木结构在各种极端的负荷条件下,均表现出其稳定性和结构的完整性,即使强烈的地震使整个建筑脱离其基础,其结构也经常完整无损。木结构韧性大,对于瞬间冲击荷载和周期性疲劳破坏有很强的抵抗能力,在所有结构中具有最佳的抗震性,这一点在许多大震区已得到充分证明。在日本1995年的神户大地震中,保留下来的房屋大部分是木结构的房屋。
不似我们现在的混凝土结构的房屋的密密麻麻,日本的木屋别墅都是安静的隐匿于郁郁葱葱的树木之中。与树木搭配的木屋与周围环境不仅不突兀,更加凸显日式木屋的别致与风格。
日本的板式木屋的历史实际上是更加的悠久。在吸收了中国的木结构精华后,日本的木结构行业根据自身的气候、地理等特点进行了改良。逐渐形成了具有日本特色的木结构房屋——像是其屋檐构架、窗台的榻榻米等。
而且日式的庭院是精致的,带有禅意的,碎石、残木、青苔是其必备的因素,整个氛围是既单纯又凝练——如同日式的木结构房屋一样,日式木屋是结构精巧、内部麻雀虽小但五脏俱全,完全与庭院融为一体,可谓是住的舒服同时也能有视觉的享受。
类似下图这种
2、穿斗式构架,多用于民居和较小的建筑物。
3、井干式构架,结构较为简单,耗费木材,在森林资源覆盖率较高地区或寒冷地区有所应用,如东北林区、西南山区。
4、干栏式木构架,是先用柱子在底层做一高台,台上放梁、铺板,再于其上建房子。在长江南以及云贵地区可见,底部架空应该是为了防虫防兽,防蛇之类的,也方便通风干燥。
这是因为古代中国到处是茂密的森林,取材很容易。但另一个重要原因就是中国这块地方是多地震地区,地震一来,山崩地裂,人们无法抗拒。石头、砖块叠起的建筑,以前还没有发明水泥之类的东西能把这些散块的材料牢固地凝结在一起,所以地震一震全都垮了。中国古人经过长期的实践,从血的经验中,创造出这种木结构体系的建筑。木材是建筑材料中较为轻巧的,木材也富有弹性,又便于加工。
用木材做成的柱、梁、屋架的构架结合,都是在木材本身上开挖槽孔,做出榫头,用卯榫相互连接。
古代许多木结构房屋是一根铁钉也不用的,这种卯榫结构的样式早在六千年前的浙江宁波河姆渡就有了。用木材用卯榫搭建的房屋整体是牢固的,从结构体系上说却是柔性的,而不是刚性的,因为所有的构件的节点都是绞结的,就像人的关节,可以允许小的活动。一些大型建筑,柱顶上支撑着一个大屋顶,而这些屋顶的支点都是落在一个个斗拱上,这些斗拱也是用一块块木头做成特殊的构件,巧妙地搭接在一起,托住了巨大厚重的屋顶。发生地震时,这些木构架的柱子和梁架、柱头的斗拱就充分发挥出柔性的作用,可以减弱或抵抗地震的震波。古代早就传下来的谚语说:墙倒柱不倒,房塌梁不塌,就科学地说明了这些道理。
木结构形式的建筑在节约材料、劳动力和施工时间方面,比起石头建筑就优越得多。在达到同一要求和效果的前提下,中国建筑是世界上最节省的建筑,换句话说,也是最经济的技术方案。尤其在施工时间上,同时代的、同规模的中国建筑比西方建筑不知快了多少倍。因此,即使中国古代有同样足够的石材、足够的劳动力,相信也不会去考虑建造可以存之永世的庞然大物。
中国的木结构建筑在唐朝已形成一套严整的制作方法,但见诸文献的是北宋李诫主编的《营造法式》,是中国也是世界上第一部木结构房屋建筑的设计、施工、材料以及工料定额的法规。
对房屋设计规定“凡构屋之制,皆以材为祖。材有八等,度屋之大小,因而用之”。即将构件截面分为八种,根据跨度的大小选用。经按材料力学原理核算,当时木构件截面与跨度的关系符合等强度原则,说明中国宋代已能通过比例关系选材,体现出梁抗弯强度的原理。
与梁、柱式的木构架溶为一体的中国木结构建筑艺术别具一格,并在宫殿和园林建筑的亭、台、廊、榭中得到进一步发扬,是中华民族灿烂文化的组成部分。
扩展资料:
木结构建筑的分类:
1、裂环、齿板或钉连接的板材结构:
由厚度在10厘米以内的木板组成的结构。木板厚度小,能在短期内干燥,结构的变形较小,且木板又无完整的年轮,在干燥过程中切向和径向收缩率不一致所引起的翘曲可用加压的方法控制;干燥不均匀引起的内应力很小,即使产生裂缝,因开裂程度轻微,不影响结构的安全。。
2、裂环连接的板材结构:
裂环能传递较大的内力,既能用于节点连接,又能用于接头的连接;裂环能标准化生产,环槽可用机具开凿,可使木结构的制作进入工业化生产。
裂环通过环槽承压和连接靠木材受剪传力,其安全度受脆性破坏的木材抗剪强度控制。裂环安装后处于隐蔽状态,不易检查。因此被齿板逐渐取代。
3、齿板连接的板材结构:
冲压而成的齿板用油压机直接压入木材,制造简便,与裂环连接相比,具有较高的紧密性,减小了结构的变形,且便于检查。齿板通过众多的齿分散承压传力,有很好的韧性,比裂环连接可靠。国外多将齿板应用于桁架节点和接头的连接。
4、钉连接的板材结构:
多在工地制造,由于加工方便,可以制成弧形桁架等合理的结构形式,在苏联应用较多。中国曾用于体育馆、仓库等跨度较大的屋盖结构。由于钉连接的后期变形较大,应用受到一定的限制。
参考资料来源:百度百科 - 木结构
参考资料来源:百度百科 - 中国建筑