木建筑

屋顶设计

Roof Design

设计轻型木结构屋顶时,规格材椽木和屋顶搁栅通常用于普通负载和跨度,预制木制工字型搁栅或桁架则适用于更大的跨度和负重。指接搁栅和椽木制造时最长不超过12m (40Õ).

覆层除了和这些承重构件一起支撑屋顶所承受的重力之外,还提高了这些承重构件的负重能力。

轻型框架屋顶可以设计具有隔板作用,抵制风力和地震力产生的横向负重所带来的毁灭性影响。

有了其他一些材料的辅助,轻木架屋顶可以是斜的或平的。如,平顶上的桁架可以预制成方便排水的恰当斜度。

横椽和搁栅

横椽和搁栅除了必须在垂直支撑之上接合之外应该是延续的。两边的开口处比两倍横椽或搁栅间距还宽,因此所用的横椽和搁栅数量应该加倍以应付额外强度。

屋顶桁架

屋顶桁架必须限制挠度。这对平顶尤为重要,因为平顶的挠度会导致积水,并进一步导致负重增加。

一些北美建筑规范中列出了住宅类建筑中所用的一些更为普通的木桁架构件的跨度和尺寸。总的来说,这些表格仅适用于跨度为12m (40'),中心间距为600mm (2') 的屋顶桁架。对更大的跨度和负重要进行特别的工程分析。

屋顶覆层

屋顶覆层可以支撑屋面,增加其刚性。屋顶覆层可以用锯材,胶合板或定向刨花板。下表中列出了初步规划中对于间距和材料厚度的大致要求。具体尺寸要根据实际情况中的雪载荷加以调整。

屋顶的典型横椽或桁架间距和覆层厚度

屋顶覆层材料 横椽或桁架间距 最小材料厚度
mm in. mm in.
锯材 300 12 17.5 11/16
400 16 17.5 11/16
500 19.2 19 3/4
600 24 19 3/4
胶合板 边沿有支承 300 12 7.5 9/32
400 16 7.5 9/32
500 19.2 9.5 3/8
600 24 9.5 3/8
边沿无支承 300 12 7.5 9/32
400 16 9.5 3/8
500 19.2 9.5 3/8
600 24 12.5 1/2
定向刨花板 边沿有支承 300 12 9.5 3/8
400 16 9.5 3/8
500 19.2 11.1 7/16
600 24 11.1 7/16
边沿无支承 300 12 7.5 9/32
400 16 11.1 7/16
500 19.2 12.7 1./2
600 24 12.7 1/2

备注: 覆层厚度和支撑间距随实际中的建筑规范有所变化。该信息仅为一般性参考标准,请参照具体的实际建筑规范

锯材覆层应搁栅或椽木垂直,各边皆有支撑且边沿的搁栅交错排列。锯材覆层应一直延续到沥青瓦和吊顶,但是其间距应和木瓦屋顶中的瓦片大小相同。分隔开的瓦片使得空气可以在覆层之下自由流通,以防水气集结。

安装覆层板(胶合板和定向刨花板)时,将表面纹理垂直于搁栅,椽木和桁架。在相连的板之间留下6mm (1/4")的空隙以防板面扩张。如果将金属H夹,舌榫,缝,或至少38 x 38mm (2" x2" nom.)的支承牢牢钉入框架中,支撑起椽木之间的板面,则可以相对减少覆层板的最小厚度。

覆层之上的屋顶材料

很多屋顶材料在不同的服务条件下都是可以适用于轻型木结构屋顶的。斜顶最常用的材料是西部红柏木瓦片,沥青瓦和瓷砖。平顶或低斜度屋顶则通常采用组合屋面。