试述古建筑木结构加固方法.doc

1、1试述古建筑木结构加固方法摘要：我国具有悠久的历史文化，所保留下来的传统木结构古建筑很多，因多年来受到自然界的侵蚀和人为破坏，却依然能够完整的保存下来，充分展现了我国古代人们高超的建筑技术与工艺，是我国宝贵的文化遗产，应当加以重点保护。做好古建筑的加固保护工作，使之免受破坏，具有非常重要意义。 关键词：古建筑；木结构；加固；原则；措施 中图分类号： G267 文献标识码：A 文章编号： 我国古建筑种类繁多，破坏机理不同，所采取的加固措施也不同。我们国家对古建筑的保护工作非常重视。近年来，随着旅游事业的发展和人民物质文化生活的提高，有关部门组织力量对古建筑进行了一些加固和维修。本文根据工程实例介

2、绍下木结构加固改造的方法。 一、工程概况 某纪念馆建筑面积约 389m2，茶室建筑面积约 471m2，总计约809m2。始建于 1984 年，主体布局为通面阔五间，总长 21.22m，通进深五间，总长 15.9m。明、次间为内四架，童柱不落地，上为月梁，梁下有道穿枋。前后廊均为三步架。梢间脊柱落地，梁下有两道穿枋。茶室通面阔五间，总长 20.44m，通进深六间，总长 7.8m。明间为内四架，前单步，再反轩，后三步。明间童柱不落地，梢间脊柱落地。前为卷棚顶，六步架，梁下穿插枋。斗拱五朵。一斗二升三重拱，如图 1 所示： 2图 1：纪念馆一层平面布置图 二、现场勘查 1、纪念馆主体损坏情况 1.1

3、 柱 柱为建筑最重要的承重构件，其力学性能直接影响结构的承载力。经勘查，大部分木柱材质较好。其中 E 轴交 5 轴，柱子向南偏移 10mm，其他柱子偏移均不大。 木材检测仪器(木材阻抗仪)抽样对 B 轴交 3 轴和 5 轴的木柱进行检测，初步判断木柱腐烂情况良好。 1.2 梁、枋、檩与椽 枋梁为方木叠合结构，结构的整体稳定性良好。经勘查，大部分枋木材质较好，未见有腐蚀虫蛀等现象。枋梁、檩条与椽条等横向受力构件主要存在的病害为：部分横向受力构件横向挠度过大，A 轴与 B 轴间交 1 轴6 轴；个别横向受力构件开裂；个别木枋是拼料，构件尺寸小；个别构件的榫头从榫眼中拔出；个别童柱有竖向裂缝；由于屋

4、面漏水，个别撩檐枋和椽子霉烂。 图 2：茶室一层平面布置图 2、茶室结构损坏情况 2.1 柱 3经勘查，大部分木柱材质较好。木材检测仪器(木材阻抗仪)抽样对F 轴交 2 轴木柱进行检测，初步判断木柱腐烂情况良好。D 轴交 1 轴西侧的廊柱，腐朽严重，约 40mm 左右。柱子外观看似虽好，但是内部已经腐朽、虫蛀、空洞。其余几个廊柱类似。 2.1 梁、枋、檩与椽 经勘查，大部分枋木材质较好，未见有腐蚀、虫蛀等现象。枋梁、檩条与椽条等横向受力构件主要存在的病害为：部分横向受力构件横向挠度过大，G 轴J 轴间交 3 轴和 4 轴；个别横向受力构件断裂；个别构件的榫头从榫眼中拔出。 3、墙体 经勘查，纪

5、念馆及茶室两端山墙保存状况基本良好。茶室 1 轴交 A轴的墀头墙体有裂缝。1 轴交 E 轴顶部，墙体有裂缝。茶室与纪念馆西侧的围墙有多处裂缝。 三、计算分析 由于两个房子的整体性都还好，其个别不合理的构造需加强，对一些不利的构件用手工计算进行复核。计算时采用导荷载的方法把荷载直接加到梁柱的节点上，进行构件静力计算，然后杆件的材料性能参数采用木结构设计规范中的值并乘以适当的折减系数。对构件的强度和挠度进行复核。经计算复核，个别构件需进行加固处理。 四、加固方案 以现场勘查结果为依据，以力学分析为参考，严格遵循古建筑木结构“修旧如旧”的原则，进行加固方案的选择。最后确定加固方案为：4采用粘贴 CF

6、RP 法加固梁柱节点，化学灌浆法加固腐朽柱脚，附加钢连接件法加固个别构件的连接节点。 五、柱子的加固 1、对木柱裂缝的处理 木柱由于失水干缩造成的裂缝如果过大，会对木材承载力产生影响，会造成木材的抗剪性能严重降低，如果不控制，裂缝将继续开展，造成应力重分布，因此需对木材干缩裂缝进行修补。修补方案如下：当裂缝不大于 3mm 时，在柱的油饰或断白过程中，用腻子勾抹严实；当裂缝宽度在 3mm30mm 时，用木条嵌补并用耐水性胶粘剂粘牢；当裂缝宽度大于 30mm 时，除用木条以耐水性胶粘剂补严粘牢外，尚应在柱的开裂段内加 CFRP 箍 12 层。若柱的开裂段较长，则箍距不宜大于 0.5m。CFRP箍应

7、嵌入柱内，使其外皮与柱外皮齐平。 2、对腐朽木柱的处理 木柱腐朽对柱本身强度有直接影响，本建筑柱脚没有发现大面的腐朽，无需要进行加固处理。茶室 D 轴交 1 轴西侧的廊柱，腐朽严重，需进行灌浆加固或者更换构件。 3、对虫蛀破坏构件的处理 对虫蛀破坏的构件，需进行防虫与防腐的处理。药剂选择时需注意：用低毒、高效、既防腐又防虫、持久性好，并不会造成环境污染的药剂；剂进入木材后，不分解、不挥发，遇水不流失，采用加压浸注处理，其防腐防虫有效期可达 50 年；药剂注入木材后不能改变原来木材的颜色，对油漆和彩画影响轻微。 54、对弯曲柱子的处理 对弯曲柱子的处理勘查中，并没有发现特别严重弯曲的柱子。其中纪

8、念馆 E 轴交 5 轴，柱子向南偏移 10mm。但从现场查勘、分析。因柱子与石鼓、桑板没有发生明显偏移，柱子从距离底部 1.7m 左右开始弯曲。故分析，原先柱子取料时就存在弯曲。 六、枋、梁、檩的加固 对开裂枋梁、檩的处理勘查中，没有发现承重枋开裂，个别构件因挠度过大，需加强处理。对不满足构造要求的构件的处理，部分柱头处枋、梁与柱头的连接不满足构造要求，对该枋、梁粘贴 50cm 宽 CFRP，并刷上木材颜色漆。有个别随檩枋有明显拔榫，用扒钉将两檩条交接处用扒钉钉紧。 对损坏的梁柱节点的处理，梁枋完整，仅因榫头腐朽、断裂而脱榫时，应先将破损部分剔除干净，并在梁枋端部开卯口，经防腐处理后，用新制的

9、硬木榫头嵌入卯口内。嵌接时，榫头与原构件用耐水性胶粘剂粘牢并用螺栓固紧。榫头的截面尺寸及其与原构件嵌接的长度，应按计算确定。部分拔榫可以用扒钉穿过柱子，一端扎入梁内，一端锚固木柱子另一端。并应在接缝区域一定范围内设置双向 CFRP 箍 2 层。 对部分梁、柱节点存在腐朽现象，加固时先将腐朽部分剔除，露出原材，经防腐处理后，用新制硬木榫头嵌入卯口，用胶粘牢，采用双向CFRP 布对整个节点进行包裹加固。 对有裂缝及破损的脊檩的处理： 对于部分受力开裂的脊檩，为防止裂缝继续发展，先灌入环氧树脂6填充，然后采用 5cm 宽，间距 0.5m 设置 CFRP 箍，并刷木材颜色漆。为防止出现破损的脊檩在挖补

10、修理时产生应力集中破坏，使用木块与环氧树脂填充截面缺损，然后采用沿构件长度方向残损大小的 CFRP 箍环向全范围包扎两层，刷木材颜色漆。 七、其余构件的处理 对存在较大的虫蛀孔的装饰木板，向虫蛀孔中灌入防虫剂，待防虫剂渗入木材后，向蛀孔中注入环氧树脂填充，然后将装饰板表面打磨平整，并刷木颜色漆。对于屋面漏水地方，需进行翻新防水处理。墙面裂缝，根据现场情况，初步判断基础沉降应该稳定，对墙面裂缝进行封堵处理。 八、结束语 为了更好地保护好古建筑，做到既不破坏建筑本身原有的历史文化信息，又要使其结构破损部位得到加固修复，就必须研究目前已有的一些古建筑木结构加固修复方法，找到适合古建筑木结构加固修复的行之有效的方法，这样才能使古建筑长久地传承下去。随着科技的发展，不断改进完善的古建筑木结构加固修复新方法将会在古建筑的加固修复工作中发挥积极的作用。 参考文献 1周 乾 闫维明,古建筑木结构加固方法研究。工程抗震与加固改造，2009（02） 2罗才松 黄奕辉，古建筑木结构的加固维修方法述评。福建建筑，2005（21） 73邢凯峰 王磊，徽州古建筑木结构加固修复方法研究。黄山学院学报，2011（03）