木结构常用加固方法简介
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2022年11月11日 13:23:33
来自于建筑加固
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区别于西方古建筑以石结构为主,我国古代建筑是以木结构作为主流体系,是华夏文明几千年历史经久不息发展的见证,是不可再生的珍贵历史文化资源和遗产,现存不多的木结构古建筑也基本都是国家或者各级政府的文物保护建筑。 木结构由于其自身的特点,在长期使用过程中,由于木材老化等原因导致性能不同程度的降低,会发生各种形式的破坏,主要有这几种形式:开裂、腐朽、虫蛀、变形、拔榫。根据不同的破坏情况和老化程度,从而也就有多种修缮加固措施和工艺,一般情况下都是多种方案相互结合使用。

区别于西方古建筑以石结构为主,我国古代建筑是以木结构作为主流体系,是华夏文明几千年历史经久不息发展的见证,是不可再生的珍贵历史文化资源和遗产,现存不多的木结构古建筑也基本都是国家或者各级政府的文物保护建筑。


木结构由于其自身的特点,在长期使用过程中,由于木材老化等原因导致性能不同程度的降低,会发生各种形式的破坏,主要有这几种形式:开裂、腐朽、虫蛀、变形、拔榫。根据不同的破坏情况和老化程度,从而也就有多种修缮加固措施和工艺,一般情况下都是多种方案相互结合使用。


1 整体加固形式

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。


2 木构件加固方法

 (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。


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 (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1/4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) 1/3 ,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。


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 (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。


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 (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。


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(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。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(或纤维加固法):即采用纤维增强复合材料(FRP)对木结构构架进行加固的方法。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复合材料, 用于结构修复加固的增强纤维主要有碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维等。


一般来说,FRP 在木结构中的加固思路主要有:(1)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;(2)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;(3)抗压加固,对木柱用FRP包裹适当区域,约束木柱径向变形, 从而提高木柱的受压承载力。


纤维加固特别适用于非规则的木构件,由于非常轻薄,加固后木结构经绘彩后不影响外观,几乎没有附加重量,且无需对其进行防腐处理。


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此外,近年还有预应力加固、纳米材料加固等新工艺、新材料用于木结构加固修缮之中。


3 结束语

目前我国大量现存木结构古建筑都存在一定的安全隐患,亟需修缮、加固、维护,而对木结构加固技术和材料的研究一直滞后于社会发展的需要,急需行业专家和广大从业人员开展更多的研究和开发工作,同时我国广阔的古建筑维修市场也必将产生十分可观的经济效益和历史意义。


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2022年11月13日 07:20:36
2楼

解析的很清楚,学习了好多次,谢谢楼主的转载!!!!!!广西加固公司

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