




古建筑木结构框架的有哪些易坏地方
古建筑建造作法中,木桁架常被用于屋顶的结构设计,使其产生病害的原因也是多方面的。首先,木与砖石不同,木材作为一种有机材料容易受外界环境因素影响,例如会在使用过程中发生老化,或受到风雪载荷、潮湿的影响,以及腐菌、虫蚁等侵蚀危害,如空气的湿度、温度等都可能成为导致木材产生缺陷的诱导因素;此外,由于木材取自天然环境,其本身存在的一些天然缺陷可能会在作为木结构框架建材的使用过程中进一步发展,在处理不当的情况下,其自身携带的微生物同样可能成为日后加快木材老化速度的诱因。所以,在适合的湿度和温度下,木质材料便会为昆虫和木腐菌提供营养,进而将会对木材本身造成腐蚀和虫蛀现象,都有可能会造成木构件的损害。导致建筑物的木质结构损坏。 抬梁与穿斗混合式木构架 中国古代木构架有抬梁、穿斗、井干三种不同的结构方式。抬梁式木构架,即柱顶上抬着梁架,梁上置梁,之间以短柱相联,上梁依步架而逐层缩短,上一层梁中部立脊瓜柱而形成的三角形屋架。在相邻的两梁架间,用朽联系,在各层梁的梁端和脊瓜柱上架擦,凛间布椽,构成房屋的空间骨架,以承屋面重量,并通过斗棋、柱传至基础。抬梁式古建筑室内空间大,多用于北方地区及宫殿、庙宇等规模较大的建筑。 穿斗式木构架,即以柱直接承擦,不用梁的木构架。进深方向按擦数立一排柱,柱间用穿杨组合成排架形式,再用斗杭将每间一组的排架联系起来,形成框架。在柱的上端承擦,下端落在柱顶石之上,并用地袱相连,以加强其整体性。穿斗式木构架结构轻盈,用材较省,南方地区和西南地区民居多使用。

木材榫卯结构力学分析
木材是非均质的、各向异性的材料,树干包括许多同心圆的年轮层次,这赋予木材圆柱对称性。这种对称性体现在木材的许多物理性质上,例如弹性、强度、热传导性能等。早在1928年,普赖斯(Price)就把正交对称原理应用于木材,借以说明木材材性的各向异性。根据树干的解剖构造,它有圆柱对称性。在远离髓心的一定位置取一个小块矩形试件,要求其有一对材面切于年轮,于是这个试件就有三个对称轴:平行于纵向的L轴、平行径向的R轴和平行于弦向的T轴。这三个轴大致是相互垂直的。但这三个方向的弹性常数不同。虽然径向轴在木材中是发散的,而不是平行的,并且L--T面也不是完全的平面,而是略似圆柱面。但经常仍然可以把这三个轴当作相互垂直的弹性对称轴,这样就把正交对称原理引入到了木材上。 木材在物理力学性质方面都具有特别显著的各向异性。顺木纹受力强度高,横木纹低。斜木纹介于两者之间。木材的强度还与取材部位有关,例如树干的根部与梢部、心材与边材、向阳面与背阳面等都有显著差异。此外,无疵病的清材与有疵病(木栉、斜纹、裂缝等)的木材之间差异更大。本文仅讨论清材的力学性质。 木材受拉、受剪时,在极小的相对变形下突然发生破坏的性质称为具有脆性破坏性质;相反,木材受压、受弯破坏时,具有较大的不可恢复的塑性变形性质。木材顺纹受力时,受压强度比受拉强度低。


