施工準備
(1) 熟悉施工圖,了解結構情況、幾何尺寸、各節點要求、起拱高度、桿件截面、吊桿和螺栓尺寸等。
(2) 在平地或木板上,放出半榀屋架大樣(指完全對稱時),各節點均按設計圖紙給出尺寸實樣。與設計尺寸的允許偏差按有關規定。
(3) 先用木紋平直、不易變形和干燥的木材做樣板,稱作套樣板。套樣板時,先按各桿件的高度(或寬度)分別將樣板開好,兩邊刨光,然后放在大樣上,將桿件的榫齒、榫槽、螺栓孔等位置及形狀畫在樣板上,按形狀正確鋸割后再修光。要求樣板對大樣的允許偏差不應大于±1mm,經檢驗合格后方準使用。樣板須用油漆或墨水標清名稱,依次編號,專人保管,防止受潮或損壞。
(4) 選料。木結構的用料,必須符合國家對各類木材缺陷的允許程度和各類構件使用木材的等級范圍等各項規定,嚴格遵守制作承重木結構用的木材質量標準。
選料時應考慮如下幾點因素:
下弦比上弦重要;上弦的下段比上段重要,上弦的下面比上面重要;下弦的兩端比中間重要;
下弦的下面比上面重要;端節點的上面比下面重要。重要的用材料好的木料。
(5) 不得將有缺陷的木料用于支座端節點的榫結合處。
(6) 必須選用優等木材制作夾板。
(7) 使用濕材做屋架時,選用在鋼木屋架。濕材應進行防腐處理。用濕材做屋架宜采用原木。采用濕方材作下弦時,可將方料剖開髓心向外,并用12螺栓接合。端節點處下弦髓心應向下,避開剪切面。端節點齒連接的剪面長度比計算的加大5cm。屋架的受拉腹桿應采用圓桿,以便于調整。
操作工藝
(1) 畫線、下料。采用樣板畫線時,對方木桿件應先彈出桿件軸線;對原木桿件,先砍平找正后彈十字線及中心線。將已套好樣板上的軸線與桿件上的軸線對準,然后按樣板畫出長度、齒及齒槽等。
(2) 鋸榫、打眼。節點處的承壓面必須平整、嚴密;齒連接或構件接處,不得采用凸凹榫。上、下弦桿之間在非承壓面支座節點處宜留空隙,一般留10mm;腹桿與上下弦桿結合處(非承壓面)宜留10mm空隙。鉆螺栓孔的鉆頭要直,其直徑應比螺栓直徑大1mm。鉆孔時,先將所要結合的桿件按正確位置疊合起來,并加以臨時固定,然后用鉆一起鉆透。
(3) 屋架拼裝。在平整的地上先放好墊木,把下弦桿在墊木上放穩,然后按照起拱高度將中間墊起,兩端固定,而在接頭處用夾板和螺栓夾緊。下弦拼接好后安裝中柱,兩邊用臨時支撐固定,再安裝上弦桿。如無中柱而用鋼柱桿的,則先安裝上弦桿,而后安裝斜桿,最后裝拉桿。各桿件安裝完畢并檢查合格后,再擰緊螺母,釘扒釘等鐵件。鋼木桁架的圓鋼下弦、主要受拉腹桿、受振動荷載的拉桿、直徑大于20mm的拉桿,螺栓必須用雙螺帽。
預控措施
(1) 屋架必須經設計或計算方可施工。
(2) 承重木結構的用料,應符合《木結構工程施工及驗收規范》GBJ206—83中規定的木材質量標準。
(3) 木屋架用的板、方材宜選用經過干燥的成材。若供應原木,應盡可能提前備料,木材運到工地后,按設計要求的尺寸預留干縮量立即鋸割,使木材有一段干燥時間。采用氣干法較為切實可行,將加工后的成材按規格加墊,合理堆放,在不受曝曬的條件下逐漸風干。直接采用原木時,應剝掉樹皮,并砍平木節,然后合理堆垛風干。原木或方木構件的含水率(指構件全截面的平均值)應不大于25%;板材及受拉構件的連接板應不大于18%。
(4) 因屋架桿件各部受力不等,應根據各部位受力情況選料。好料用在受力大的部位和受拉桿件。例如下弦是受拉桿件,應用好料,而端節點受力大,好料應用在端頭。對上弦來說,下段比上段受力大,好料應用在下段。
(5) 上、下弦桿的接頭位置應錯開。下弦接頭應設在中間節間內;上弦接頭設在節點附近,但不宜設在端節間和脊節間內。原木大頭應放在端節點處。接頭的相互抵承面要鋸平抵緊。
(6) 接頭夾板應選用紋理平直、沒有木節和髓心的氣干材制作。任何情況下都不得采用濕材制作,否則應改用鋼夾板連接。
(7) 木材裂縫處要避開連接處的受剪面,并注意剔除一部分開裂較嚴重的木材。
(8) 屋架端節點受剪面易撕裂,故受剪面長度應符合設計要求,而且要避開木材髓心(因髓心材易干裂),同理,螺栓排列位置也應避開木材髓心。
(9) 對斜紋要按照規范要求嚴格限制,因木材沿斜紋開裂會使受拉桿件突然發生破壞,造成嚴重的工程質量事故。
(10) 木材有癤疤的部位,應避開刻槽處。下弦中段內的下面邊緣拉應力校大,不應有缺孔和木節。
(11) 對有微彎的木材,用在上弦時,凸面應向下;用在下弦時,凸面應向上。
(12) 下弦接頭每端的螺栓數目不宜少于6～8個。適當增加螺栓數目而相應地減少螺栓直徑,對連接的韌性和承載能力均有顯著改善,從而減少了木材因剪裂和劈開而破壞的危害。螺栓應布置成兩縱行齊列或錯列,避免單列布置產生干縮裂縫而被拉脫的危害。
(13) 受拉、受剪以及系緊螺栓的鋼號和墊板尺寸應符合設計要求,不得用兩塊或多塊墊板來達到設計要求的厚度。墊板尺寸無設計時,按照 規范GBJ206—83中有關規定執行。屋架中央拉桿及直徑≥20mm的拉桿,必須戴雙螺母。鋼件的連接均應用電焊,不應用氣焊或鍛接。
(14) 提高操作質量,防止人為裂縫的產生。
1) 鉆孔前,應將所要連接的桿件按正確位置疊合起來,臨時固定,然后一次鉆通,使孔眼順通。鉆孔時,孔徑要比螺栓徑大0.5～1mm,鉆頭和孔位應成一直線。鉆厚料時,每鉆下50～60mm后,提起鉆頭清除木屑,再往下鉆,以免孔中塞有木屑造成鉆孔位移。當采用鋼夾板或鋼填板而不能一次鉆通時,應采取可靠措施保證各部分的對應孔位完全一致。拼裝時用木槌輕輕將螺栓打入孔中,防止孔周圍的木材劈裂。
2) 保險螺栓孔必須與上弦垂直,位置在槽齒非受力面的1/3處。
3) 落葉松等脆硬性木材用釘子連接時,必須先鉆孔,孔徑為釘徑的0.8～0.9倍,孔深不小于釘入深度的0.6倍。如釘徑大于6mm,不論何種木材,均應預先鉆孔。用扒釘連接桿件時,應預先鉆孔,孔位要錯開剪力面,扒釘直徑宜取6mm。
4) 不得在桿件上鉆鑿非設計的孔洞;不得挖刻裝設擱板用的凹槽或裁口。
(15) 用濕材作屋架時,應采取以下防裂措施:
1) 方木屋架的下弦應采用“破心下料”的方木,以消除因切向、徑向兩個方向收縮率不同而產生的環向拉力,減輕裂縫的開展。
2) 端節點的剪力面長度應比設計加長50mm;被連接桿件的螺栓順紋端距s0,應比設計加長70mm。木夾板厚度應取下弦寬度的2/3。
3) 為防止下弦端節點沿剪力面開裂,可在端頭下面400mm長度內鋸開一條深20mm的豎向鋸口 ,以減小材質干縮應力,然后綁扎8號鍍鋅鐵絲,阻止端頭裂縫及豎向鋸口的擴展。
4) 應認真進行防腐、防蟲處理,構造上要注意通風。
5) 采用下弦為鋼拉桿的鋼木屋架。制作鋼木屋架節點時,要保證鋼、木接觸處的正確角度。
