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木结构维修加固方法有哪些?

2022-12-07 14:12网络10304

  一、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。该法仅适用木构架变形小,构件位移不大的维修工程。


  二、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。常见的作法是刻半榫墩接,方法是:将接在一起的柱料各刻去直径的1/2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。


  (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号固化剂(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。



  还有内加固方法和外加固方法。


  内加固方法主要是通过钢筋、钢板或其他材料对木结构进行加固。通常,钢筋加固是对结构进行强度提升的主要方法,钢板加固则是对于较薄的木结构进行加固的有效方法。


  外加固方法是在木结构的外部增加一层钢筋网、石棉板或其他板材进行加固。外加固方法能够显著提高结构的强度和刚度,减少结构承受的压力。此外,还可以通过支撑、拉杆、风撑等对木结构进行加固。


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