桐木结构在房屋建筑体系中的应用与分析

胡羽佳

(山西大学附属中学校，山西 太原030002)

1 方案与构思

本次的课题有三个，即承受最大荷载15kg，在承受荷载的状况下水平拉动5 mm 位移以及在形变5 mm 位移的状况下自由振动直到停止，而且应当保持在构件不破坏的情况下重量最轻，所以本次的要求对刚度与强度都提出了要求，即竖向强度要大，而水平刚度要小，节点刚度较大，这样才能够较好地承担竖向力与水平力的作用。在我们的生活当中，最常见到的房屋结构形式是框架结构、框筒结构与剪力墙结构，其中框架结构的水平刚度最小，而竖向承载能力差别不大，因此优先考虑木框架结构来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为桐木材料，桐木结构具有质量轻、强度高的特性，但是具体到实际的模型制作当中，则需要考虑材料的各向异性，木材的纹理以及受力方向等，这些材料的性能直接会影响到构件的稳定性，从而影响整个结构的受力，因此，笔者在制作之前，对结构的受力性能、重量进行了实际的量测，测量情况如下。

桐木结构的弹性模量:制作之前应当对结构材料的弹性模量进行实际量测，因为如果弹性模量不一致，那么在均匀受力的条件之下，每一根木柱的压力相同，压缩值不一致，就会造成整个模型的偏心受压，产生倾覆力矩，导致整个模型的倾斜与坍塌，桐木结构的弹性模量用激光位移计与压力计进行，共量测十组数据，剔除异常值以后取平均值作为弹性模量的代表值，可得2 ×2 mm 的桐木杆件的弹性模量约为1 272.66 MPa，因此木条的强度是足够支撑15 kg 的重量的。……