孙月明
抚顺市风景园林古建筑工程有限公司 辽宁省抚顺市 113000
摘要:本文首先分析了古建筑木结构的损坏形式,最后对古建筑木结构的加固方法进行了探讨。
关键词:木结构;古建筑;加固
引言:
木结构建筑在中国历史悠久,为中华文明的传承和发展做出了巨大贡献。可以说,木结构建筑在一定程度上是中华文明的记录者,也是中华建筑文明的生动展示。曲阜孔庙木结构是古代木结构的重要组成部分,代表了中国优秀传统文化的精髓,也是一种宝贵的物质文化资源。对于木结构,要进行预防性的保护和维护,继承和传承中国文化的内涵,为后人保留丰富的研究资料。
1古建筑木结构的损坏形式
1.1开裂
由于木材内层和外层水分蒸发速率的不同以及木材径向和弦向收缩系数的不同,干燥过程中容易发生由外向内的开裂。与钢铁和混凝土等材料不同,木材是一种异质的、各向异性的、天然的、有机的材料。当温度和湿度发生变化时,木料构件中的裂缝会进一步扩大,以减少构件的有效截面,并显着降低承重力。
1.2槽朽、虫蛀
木材的主要成分包括纤维素、半纤维素、木质素、盐类、可溶性多糖、蛋白质等化合物。这些成分是一些细菌和昆虫的营养成分。这些成分是一些细菌和昆虫的营养物质。在合适的温度和湿度条件下,细菌孢子会分泌酶,分解和吸收木材中的纤维素、半纤维素和木质素,从而引起木材腐烂。
木材腐烂在中国南方多雨的地区尤为常见。昆虫,包括白蚁、蛀木甲虫、天牛、黄蜂等。,以木为食,通过穿孔来吃木,造成钻木孔,甚至木材内部中空,减少了木构件的有效截面积,大大降低了承载力,从而影响整个框架的安全性。各类木材中,除樟木、杉木、柚木等木材外,其他常用的建筑木材大多没有病虫害防治功能。
1.3木节、斜纹等天然缺陷
在较旧的木质建筑中,构件材质具有许多自然缺陷,如木接头、斜纹等。一般由于元器件截面尺寸冗余度大,可以正常工作,不受其他因素干扰;但一旦与附近其他受损点结合,就容易导致危及安全的问题。
1.4弯曲变形
在长期荷载作用下,木构件的弯曲变形是由于材料性能老化、外力失效或承载力设计冗余度不足等原因造成的,不仅影响建筑外观,甚至导致倒塌。
2古建筑木结构的加固方法
2.1整体加固
根据旧建筑结构损坏的程度,采用以下一般强度方法:
第一,修理和加固。如果建筑框架整体变形较小,则可以直接修剪木质框架,而无需替换每个受力构件。这种稳健的做法为维护原有建筑提供了低成本、易于管理的优势。
第二,纠正情况。当地的零件和旧建筑似乎受到严重损坏。但是,如果主要支撑构件没有出现故障,则无法删除木质框架,无法在整体强度之前重置具有坡度、转动和变形的构件,也无法同时替换或加固严重损坏的构件。
第三,审查底座。如果建筑框架的整个承重构件严重损坏,则应全部或部分删除木质框架,替换或加固严重损坏的构件。该加固方法相当于古建筑的“解剖操作”,部分改变了典型建筑的历史面貌。
2.2构件加固
在加固旧建筑中的木质结构时,可以使用下列方法来加固建筑构件:
第一,预埋加固法。通常古建筑中的木柱等结构往往会因干燥收缩而产生裂缝。当裂缝深度不超过柱半径或构件截面尺寸的1/3时,可通过埋设进行加固和修整。对于小裂纹宽度,可以用刷子、油料包装等形式进行勾缝。如果裂缝很大,则可以使用梁和粘合剂。如果裂缝大于30mm,则需要在构件(如前木质立柱)上安装铁柱,以进一步提高稳定性和安全性;同时,结构工程师可以在较长梁截面(其中立柱被打断)上继续将铁环安装到立柱上,以确保稳定性。
第二,桥墩接头加固方法。该方法主要适用于柱角腐朽严重,柱底向上破坏长度不超过柱高1/4的古建筑,从较旧的木结构连接柱时,可以使用以下三类:垂直和钢筋混凝土箭头连接、石制连接,具体取决于分解程度、分解的具体位置以及连接柱的材料准备。木塞通常是通过手榴弹、手腕等。表征。在木结构桥梁施工中,必须精确控制锤头螺栓的准确中心。钢筋混凝土路面连接只能应用于高度、宽度和半径要求严格的墙中的暗柱。
第三,偷梁换柱。以柱代梁主要是指建筑工程大修时,工人在不改变建筑整体结构的情况下,更换大梁和柱子的一种重要的房屋维修方法。一般来说,柱换梁主要有两种方法:一种是利用支撑柱顶的各种构件将柱的基石挖沟取出,然后安装新的柱;另一种方法是利用椽子吊起柱头周围的相关构件,在不移动柱基石材的情况下,降低柱底压力,以露出销榫,供工人用新柱替换旧柱,从而达到有效替换古建筑木结构受损部位的目的。
第四,修边加固法。一种方法是直接修复建筑结构的一部分,而不需要大框架,例如。例如,拆除建筑的顶部、梁等。此方法通常适用于具有小木框变形和小零件位移的项目。
2.3梁加固修缮
第一,加固横梁上的裂缝,如果梁的水平分隔深度不大于梁的水平宽度或直径的四分之一,则可以应用预制木材条的强度。当梁的水平分隔深度达到此限制时,应测试承载力。如果试验结果表明剩余截面满足承载力要求,仍可采用预埋木条加固;如果试验结果表明剩余截面不能满足承载力要求,可以在梁中放置钢筋或其他构件,从而起到加固作用。
第二,当剩余截面的承载力能够满足承载力要求时,可以对梁方表面的局部损伤应用局部补偿法;其余截面承载力难以满足承载力要求时,可采用堆芯、内置钢板、钢筋等方式应用。
第三,榫是支撑最重要的力分量。榫一旦损坏,要及时处理。具体来说,如果只是由于立柱倾斜而脱榫,应采取矫直措施。当关键部件丢失时,应及时修复并锁定。如果榫完全损坏,不能再使用,应按原制造方法更换。如果榫的某些部分损坏,应及时修复缺失或损坏的部分。
第四,对于已经腐烂程度较高的部分梁,可以使用内部核心强度方法来保持原有原则的建筑特征,从而不改变梁的外观。
第五,如果梁的跨度较大,或者由于其耐久性而高度变形甚至断裂,则应保持柱的适当位置以降低梁的灵活性。
第六,,如果上述加固方法难以满足承载力要求,或者结构整体验算难以满足受力要求,应及时更换新构件。
结束语:
我国有大量的古代木结构建筑,受到不同程度和状态的破坏,必须进行修复和加固。应根据实际情况,选择合适的加固方法和建筑材料,防止修复加固对古建筑历史文化风貌造成破坏。
参考文献:
[1]古建筑木结构加固及其性能研究[J].乔勇.文物鉴定与鉴赏.2019(07)
[2]古建筑木结构的加固维修方法述评[J].罗才松,黄奕辉.福建建筑.2018(Z1)