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木结构房屋

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古老的亭子木屋等木结构如何加固

作者: 更新时间:2020/8/10 10:25:33

古老的亭子木屋等木结构时间久了会毁坏,我们如何加固呢,加固思路是整体加固和构件加固,整体多指梁架这些主体结构,构件多指装饰内的东西,除了美观还能起到一定的稳固作用。

古典木结构


整体加固

对于梁架整体而言, 加固形式有如下三种:

(1)落架大修:即全部及部分拆落木构架, 对残损构件和残损点逐个进行修整, 更换残损的构件, 再重新安装, 并在安装时进行整体加固。该法是在梁架构件拔榫、弯曲、腐朽、劈裂非常严重, 必须更换构件或使榫卯归位的情况下采用的加固措施。

(2)支顶拔正:即在不拆落木构架的情况下, 首先对整体梁架支顶, 使倾斜、扭转、拔榫的构件复位,再进行整体加固, 对个别残损严重的梁枋、斗等应同时进行更换或采取其它修补加固措施。该法是在建筑物外闪严重, 但大木构件尚完好, 不需换件或仅需换个别件的情况下采取的加固措施。

(3)修整加固:即在不揭除瓦顶和不拆动构架的情况下, 直接对木构架进行整体加固。该法仅适用于木构架变形小, 构件位移不大的维修工程。

古建筑木结构


构件加固

古建筑木结构构件加固的方法有多种, 而且常常几种方法结合使用。常用的加固方法有:

(1)墩接加固法:即将柱子糟朽部分截掉, 换上新料, 通常用于柱根的加固。常见的作法是做刻半榫墩接, 方法是:将接在一起的柱料各刻去直径的12作为搭接部分, 搭接长度一般为柱径的1~1.5 倍, 端头做半榫, 以防搭接部分移位。

(2)嵌补加固法:当梁、柱裂缝不大或梁、柱轻微糟朽时可采用嵌补加固法。对于梁的干缩裂缝, 当构件的水平裂缝深度小于梁宽或梁直径的14时, 可先用木条和耐水性胶粘剂, 将缝隙嵌补粘接严实, 再用两道以上的铁箍或玻璃钢箍箍紧。对于木柱的干缩裂缝, 当其深度不超过柱径(或该方向截面尺寸) , 且裂缝宽度小于30mm 时, 可用木条嵌补,并用耐水性胶粘剂粘牢。对于柱子糟朽, 当仅为表层腐朽, 且经验算剩余截面尚能满足受力要求时,可将腐朽部分剔除干净, 经防腐处理后, 用干燥木材依原样和原尺寸修补整齐, 并用耐水胶粘剂粘接。嵌补加固法的目的相当于恢复木构件的受力截面,但由于木构件相当于由两部分组成, 故受力性能不如原木。

(3)铁件加固法:当梁、柱裂缝较大时, 对其进行嵌补的同时还需要进行铁件加固;当柱根糟朽范围较大时, 在对其进行墩接的同时, 还需对墩接部位进行铁件加固;梁、柱节点拔榫时也可采用铁件加固法。铁件加固法通常是用扁铁将梁、柱构件箍牢或者用扁铁将梁、柱节点进行连接。铁件加固法通过采用扁铁承担构件的部分拉、压、弯、剪、力, 有效地提高了梁、柱构件的力学性能。

(4)支顶加固法:即通过对梁架进行支顶来减小其挠度的方法。支顶加固通常有两种形式:当木梁下有梁枋时, 可在梁枋上设置木柱作为附加支座;当木梁下没有梁枋时, 可在木梁侧方设置铁钩拉接, 铁钩一端钉入木梁内, 另一端钉入附近梁架内, 该铁钩同样起到附加支座作用。支顶加固法可有效改善木梁内力重分布, 降低木梁跨中挠度和弯距, 提高木梁的受荷性能。

(5)化学加固法:是通过化学药剂的处理, 使已遭受菌、虫和机械损害的木材性质稳定的一种方法。古建维修中常用的化学加固所用材料每100g 重量配比如下 :304 号不饱和聚酯树脂100g :1 固化剂(过氧化环乙酮苯)4g ;1 号促进剂(环烷酸钴苯乙酸液)2~3g ;石英粉100g 。使用时, 先加固化剂, 搅拌均匀, 再加促进剂, 搅拌均匀后加石英粉即可。化学加固法除了能增加木材的强度外, 还能增加木材的尺寸稳定性和防腐、抗虫能力。

(6)FRP 加固法:即采用FRP 材料对木结构构架进行加固的方法。纤维增强复合材料(FRP)是由纤维和树脂基体两种不同性能、不同形态的组分材料通过复合而成的一种多相材料, 是一种新型复合材料, 主要由高性能纤维、聚酷基、乙烯基或环氧树脂组成。FRP 材料具有比强度和比模量高、自重轻、施工方便、良好的耐腐蚀性能等优点。一般来说, FRP 在木结构中的加固思路主要有:抗弯加固,利用FRP 抗拉强度高的特性, 将其粘贴在木梁受拉区, 使之与木梁共同承受荷载, 以提高木梁的受弯承载力, 从而达到加固补强的作用;抗剪加固, 把FRP粘贴于构件的剪跨区, 起到与箍筋类似的作用, 从而提高构件的抗剪承载力;抗压加固, 对木柱用FRP包裹适当区域, 约束木柱变径向形, 从而提高木柱的受压承载力。


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