木屋别墅建造考虑的几个问题

在实地调研过程中发现,受自身经济能力的制约和传统习惯的影响,人们大多只注重结构在静载下的承载力需求,常常忽视房屋的抗震性能,并对房屋结构进行简化,甚至取消了部分关键的结构构件,使得村镇木屋别墅在抗震构造方面存在一些先天缺陷,主要表现为：

桦卯连接是木屋连接的主要形式,常用于木柱与屋架、梁仿与与木柱之间以及擦条与凛条之间的连接。村镇木屋一般为古建筑木屋的简化形式,为了节约木材、简化制作工艺起见,梁柱节点采用较小尺寸的柱头暗桦进行连接,并省去了梁下穿插杭,如图这些简化降低了节点强度和刚度,对抗震不利。另外,由于受长期荷载作用或木材本身干缩变形,梁、柱节点位置很容易发生拔样、卯口胀裂等现象,同样将使节点刚度显著降低,削弱了结构的抗震性能。

一些户主为了追求室内的通透性,取消了房屋内部木构架处的内隔墙设置,使客厅或卧室的使用面积达到两个开间,以便于室内家具的布置。由于村镇木屋房屋多采用为柔性木屋盖,房屋的空间作用较弱在横向地震作用下,纵向墙体的中部将会产生过大变形,导致纵墙发生开裂甚至外闪倒塌。

结合调研情况可知,村镇木屋房屋的围护墙体大部分为土坯墙、土筑墙、外砖里坯墙、空斗墙,少部分为砌体墙、木板墙或毛石墙。其中,砌体墙和木板墙的整体性能较好,其他墙体的强度均较低,尤其是“干打垒”形式的毛石墙体极易发生破坏。由于房屋前纵墙的开洞率较大,纵向刚度分布不均匀,容易产生扭转效应,导致墙体的开裂或外闪倒塌另外,一般房屋的山墙比较高大,稳定性相对较差,尤其是硬山搁凛房屋,山尖处墙体容易发生的外闪倒塌,甚至导致屋盖塌落。

大多数木屋房屋围护墙体与木柱的联系分为全包柱、半包柱两种形式,没有形成可靠连接,而屋架与墙体以及擦条与墙体山墙之间一般没有连接措施。由于屋架与墙体的振动特性不同,它们之间又无连接,协同工作的性能较差,地震时容易发生相互撞击,造成墙体开裂和倒塌。

在北京郊区调研中发现,该地区木屋房屋盲目追求室内采光,房屋前纵墙均采用门联窗,并且门窗洞口过大,墙体只砌筑到窗框下部,高度只有左右,其余部分均为门窗框架。该类型房屋的纵向刚度分布极为不均,且多为柔性双坡木屋盖,在纵向地震作用下,木构架极易发生扭转变形,进而导致山墙外闪倒塌。

调研中发现,为了节省木材、降低造价,有相当数量的木屋房屋取消了端部木构架,还有的则是缺少后檐凛或后檐柱房屋在地震中容易出现墙体外闪倒塌,并引起屋架坍落。另外,部分穿斗木屋房屋取消了构架间纵向穿杭,在地震时房屋容易发生纵向倾斜甚至倒塌。

在北方地区,出于防寒保暖的需要,屋面都覆有比较厚的泥层,屋面荷载较大,将引起较大的地震作用,在地震时,梁头可能将纵墙撞倒,使横墙失去支撑轻者墙倒架歪,重者全部倒塌。南方地区的穿斗式木屋房屋一般比较高大,屋面陡峭,并且在屋面椽子上直接搁瓦。在地震和强风作用下,房屋容易出现溜瓦、掀瓦甚至墙倒顶塌的情况。