桐木結構在房屋建筑體系中的應用與分析

胡羽佳

(山西大學附屬中學校，山西 太原030002)

1 方案與構思

本次的課題有三個，即承受最大荷載15kg，在承受荷載的狀況下水平拉動5 mm 位移以及在形變5 mm 位移的狀況下自由振動直到停止，而且應當保持在構件不破壞的情況下重量最輕，所以本次的要求對剛度與強度都提出了要求，即豎向強度要大，而水平剛度要小，節點剛度較大，這樣才能夠較好地承擔豎向力與水平力的作用。在我們的生活當中，最常見到的房屋結構形式是框架結構、框筒結構與剪力墻結構，其中框架結構的水平剛度最小，而豎向承載能力差別不大，因此優先考慮木框架結構來完成本次的模型分析。

2 桐木材料的性能分析

本研究所采用的材料為桐木材料，桐木結構具有質量輕、強度高的特性，但是具體到實際的模型制作當中，則需要考慮材料的各向異性，木材的紋理以及受力方向等，這些材料的性能直接會影響到構件的穩定性，從而影響整個結構的受力，因此，筆者在制作之前，對結構的受力性能、重量進行了實際的量測，測量情況如下。

桐木結構的彈性模量:制作之前應當對結構材料的彈性模量進行實際量測，因為如果彈性模量不一致，那么在均勻受力的條件之下，每一根木柱的壓力相同，壓縮值不一致，就會造成整個模型的偏心受壓，產生傾覆力矩，導致整個模型的傾斜與坍塌，桐木結構的彈性模量用激光位移計與壓力計進行，共量測十組數據，剔除異常值以后取平均值作為彈性模量的代表值，可得2 ×2 mm 的桐木桿件的彈性模量約為1 272.66 MPa，因此木條的強度是足夠支撐15 kg 的重量的。……