一般的住宅建筑,屋顶的跨度大致在12m左右,对于带阁楼的小木屋屋顶如何设计呢?比较有代表性的桁架有下图所示的几种形式。
图中支座处的竖杆还需充当阁楼两侧纵墙的木构架墙骨,除图(c)的中央齿板桁架外,其余杆件包括图(a), (b)各杆均可现场钉连接散装,亦可用齿板连接成构架后安装。由图(a), (h)见,它们类似于三铰拱受力体系,椽条是压弯杆件,但由于阁楼地面上不能有拱拉杆出现,只能在B支座处切断,这样拱的推力需通过B支座传至下部结构。至于各杆内力和支座反力等均需考虑竖向荷载、风荷载和地震荷载后经内力分析获得。图10,2,2-6(c)结构布置复杂些,B支处亦有拱的推力作用,A支座处设了短的压杆,目的是使竖向荷载直接传至支座(外墙),以减轻A支座悬挑端的负荷。
对于无阁楼的小木屋屋顶,由于不受空间影响,可采用齿板桁架方案。需注意的是当屋面坡度较小时(<30度),应考虑到风吸力大于屋顶恒荷载而造成下弦受压的可能。当房屋设有承重的内纵墙时,不带阁楼的屋顶可以将椽条设为斜梁受力体系更为经济。
既有建筑平改坡采用轻型小木屋屋顶时,需充分注意屋顶与下部结构的锚固,以免因风荷载作用而被掀起。对于上图的结构形式,需解决好原下部结构抵御拱推力的作用。若原有结构有顶层圈梁,并且混凝土质量良好,配筋足够,则小木屋屋顶各支座可锚固在这些圈梁上,但B支座处需增设水平的抗弯构件。
小木屋屋顶一个较可靠的方案是另设圈梁,并在单元横墙处拉通,该拉通的圈梁需配适当的钢筋,以承担该单元内全部拱的总推力。在B支座处也需设纵梁,该纵梁与外墙圈梁间设若干斜杆,构成平行弦桁架,以承担单元内各拱的推力。