古建筑木结构加固修复工艺初探

合集下载

古建筑木构结构的保护与修复技术研究

古建筑木构结构的保护与修复技术研究

古建筑木构结构的保护与修复技术研究古建筑作为人类文明的瑰宝,承载着历史的记忆和文化的沉淀。

而在众多的古建筑中,木构结构占据着重要的地位,其精巧的工艺和独特的形式使得古建筑更显魅力。

然而,由于时间的侵蚀和环境的影响,古建筑木构结构正面临着严峻的保护与修复问题。

本文将探讨古建筑木构结构的保护与修复技术研究。

首先,保护古建筑木构结构的关键在于防止其腐朽和老化。

腐朽是木构结构最常见的问题之一,其引发的结果包括木材的变形、断裂甚至倒塌。

为了防止腐朽,科研人员发展了一系列的方法和技术。

其中,最常用的是防腐剂的使用。

防腐剂可以渗透到木材内部,阻止真菌和昆虫的侵入,并提供防潮功能,从而延长木材的使用寿命。

此外,古建筑木构结构的修复也是至关重要的。

修复工作应该根据古建筑的材料、工艺和历史风貌进行。

一种常见的修复方法是木构结构的填补和加固。

在填补方面,传统方法是使用木材或石膏进行补缺。

然而,这种方法会导致结构重量不均衡,进而影响整体稳定性。

现代技术则采用轻质材料如酒精异丙醇聚酯(Polyester Alcoxo Polyol,简称PAP)进行填补,不仅可以保持木构结构的轻巧和美观,还可以提升修复效果和耐久性。

加固是古建筑木构结构修复中的关键一步。

传统的加固方法包括使用钢筋和钢板进行增强。

然而,这些方法常常与古建筑原有的材料和形态相冲突,破坏了其历史性和美学价值。

因此,现代技术着重研究了木构结构的内部加固方法,如使用碳纤维布或玻璃纤维布进行加固。

这些材料具有高强度和轻质的特点,不仅可以提升木构结构的稳定性,还可以保持其原有的形象和特征。

古建筑木构结构的保护与修复也需要注意环境保护和可持续发展的原则。

一方面,古建筑木构结构的保护应遵循环境友好的原则,选择对环境无害的防腐剂和修复材料。

另一方面,修复工作应尽量使用低能耗和低污染的方法。

例如,在修复过程中使用传统的手工工艺和工具,减少机械化的程度,从而保护环境和减少能源消耗。

中国木结构古建筑加固的试验研究及理论分析共3篇

中国木结构古建筑加固的试验研究及理论分析共3篇

中国木结构古建筑加固的试验研究及理论分析共3篇中国木结构古建筑加固的试验研究及理论分析1中国木结构古建筑是中国传统文化的重要组成部分,这类建筑因其材质的特殊性,存在很大的加固和保护难度。

为保护这些珍贵的古建筑,许多学者和工程师都开展了大量的研究工作,下面将从试验研究和理论分析两个方面探讨中国木结构古建筑加固的方法和应用现状。

一、试验研究为了保护中国木结构古建筑,学者和工程师们进行了许多试验研究,探讨不同材料和技术的加固效果和应用范围。

目前,常见的加固材料主要包括复合材料、碳纤维、钢筋混凝土等。

下面将介绍一些具体的试验研究成果。

1. 复合材料加固中国木结构古建筑常常因为自重和风雨侵蚀等原因而存在开裂和变形等问题。

为解决这些问题,复合材料成为了广泛应用的加固材料。

复合材料的优势在于具有较高的强度和韧性,可以有效地加固古建筑。

例如,经过试验研究,使用玻璃纤维层板对贺州龙城寺伽蓝进行加固后,其受拉承载力提高了5.5倍,而受剪承载力提高了2.2倍。

2. 碳纤维加固碳纤维是一种高强度、高模量的材料,具有较好的耐腐蚀性和耐久性。

因此,碳纤维也成为了加固古建筑的常用材料之一。

例如,对雁荡山和报国寺的木结构建筑进行碳纤维加固后,不仅提高了古建筑的强度和稳定性,还能够延长它们的使用寿命。

3. 钢筋混凝土加固钢筋混凝土是一种普遍应用的结构材料,它具有较高的强度和韧性。

在古建筑加固中,钢筋混凝土主要用于加固基础和砖墙等部位。

例如,在对福建南靖土楼进行加固时,使用钢筋混凝土增强基础和某些墙体部位,在保护土楼原有结构的基础上提高了其抗震能力。

二、理论分析除了试验研究,理论分析也是古建筑加固工作中不可或缺的一部分。

在加固过程中,需要了解古建筑原有结构和特征,结合不同的加固方案进行分析和研究。

1. 木结构建筑的结构特点木结构建筑作为中国传统建筑的代表,其材料和结构特点具有独特的文化价值。

通常,木结构建筑分为柱系和梁系两种结构形式,柱系又分为方柱和圆柱。

古建筑保护修复技术及加固方案研究

古建筑保护修复技术及加固方案研究

古建筑保护修复技术及加固方案研究思绪飘渺间,我仿佛置身于古老的建筑之中,那些历经沧桑的砖瓦石块,每一处痕迹都承载着历史的记忆。

如何让这些古建筑在现代社会中焕发新生,同时又保留其独特的韵味和历史价值,这便是我今天要探讨的——古建筑保护修复技术及加固方案研究。

我们要对古建筑进行全面而细致的调研。

这不仅仅是走马观花,而是要深入到每一砖每一瓦,了解其结构、材料、历史背景和现存问题。

比如,我们可以采用高科技手段,如无人机航拍、3D扫描等,对建筑进行立体化、全方位的检测,确保不遗漏任何细节。

谈谈修复技术。

修复并不是简单的修补,而是要根据古建筑的具体情况,采用合适的材料和工艺,力求恢复其历史原貌。

比如,对于砖石结构的古建筑,我们可以采用传统的糯米灰浆来修复,这种材料既能保证建筑的稳定性,又能与原有材料相融合,不会破坏建筑的整体风格。

而在加固方面,我们则要考虑更多因素。

是地基加固。

古建筑由于历史悠久,地基可能会出现沉降或松动,这就需要我们采用现代的地基加固技术,如注浆加固、锚杆加固等,来提高地基的稳定性。

同时,为了避免对古建筑的原貌造成影响,我们还要考虑加固过程中的隐蔽性。

是结构加固。

针对古建筑的不同结构,我们要采用不同的加固方法。

比如,对于木结构建筑,我们可以采用碳纤维布加固,这种材料轻巧、强度高,不会对原有结构造成过大影响。

而对于砖石结构,我们可以采用钢筋网加固,这种方法既可靠又经济。

除此之外,还有防水防潮。

古建筑由于年代久远,很容易出现渗漏问题,这不仅会影响建筑的使用寿命,还会对内部的文物造成损害。

因此,我们需要对建筑的屋顶、墙体等进行防水处理,同时加强排水系统的建设,确保建筑不受潮湿影响。

当然,古建筑的保护修复不仅仅是对建筑本身的处理,还要考虑其周边环境。

我们要对周边环境进行整治,恢复其历史风貌,使之与古建筑相得益彰。

比如,可以对周边的绿化进行规划,种植与古建筑风格相协调的植被,打造一个和谐的整体环境。

古建筑上架大木整修加固施工工法 (2)

古建筑上架大木整修加固施工工法 (2)

古建筑上架大木整修加固施工工法一、前言古建筑是中华民族的瑰宝,代表了我国悠久的历史文化和建筑技艺。

在长时间的使用和自然风化的影响下,部分古建筑结构已经出现了破损和老化现象,需要进行整修加固。

这时,传统的木构建筑修缮方式是上架大木整修加固施工工法。

本文将对这种古建筑修缮方式进行介绍和分析,以期为实际工程提供有益的指导意义。

二、工法特点该工法是指在古建筑上架设水平木条和大木架,用钢索将古建筑上的木构件绑到架上进行整修。

在架上进行修缮有利于提高修缮的安全性和效率。

该工法具有以下几个特点:1. 修缮安全性高:由于整个修缮工程在高空进行,因此必须要有良好的安全机制。

采用该工法可以避免工人因高处作业而受伤。

2. 修缮周期短:通过上架大木,可以增加施工面积和修缮效率,同时缩短了修缮周期。

3. 修缮质量高:在施工时,古建筑的每一个构件都可以清晰地展现出来,方便施工人员进行全面而细致的修缮。

4.对环境影响小:该工法对古建筑周边的环境和景观影响较小,保持了原始风貌和韵味。

三、适应范围上架大木整修加固施工工法适用于古建筑的修缮和加固,包括寺庙、宫殿、园林、民居等各种类型的古建筑。

对于某些因窄道、封闭性较强或在城市中心的狭小建筑群无法使用。

四、工艺原理上架大木整修加固施工工法主要原理是通过架设水平木条和大木架来搭起一个平台,将施工人员升上高处进行修缮,同时使用钢索将古建筑上的木构件绑到架上进行整修。

在实际应用中,施工人员需要提前制定详细的施工方案,并进行现场测量和施工平面图的设计,以确保安全和效率。

施工人员还需要对大木架进行整修,确保其结构稳固可靠。

同时,在施工过程中需要密切配合,统一指挥,加强安全控制。

五、施工工艺该工法的施工过程主要包括以下几个阶段:1. 架设大木架:在古建筑上架设大木架,用钢索将古建筑上的木构件绑到架上。

这个过程需要对架子的结构和稳定性进行检测和修整,确保安全。

2. 搭建平台:在架子上搭建平台,用于修理古建筑。

古建筑木结构修缮加固技术研究

古建筑木结构修缮加固技术研究

古建筑木结构修缮加固技术研究摘要:城市规划加强。

以往的城市规划中,为了满足城市建设与发展整体性的需求,在规划过程中会对古建筑进行损坏,增加了古建修缮与文物保护的工作量。

因此,本文对古建筑木结构修缮加固技术进行了分析,木材腐朽在古建筑木结构最为常见,且木材腐朽多伴随有虫蛀破坏,对木结构危害最大。

干缩裂缝常出现横向、竖向受力构件中,对构件危害程度取决于裂缝深度与位置。

榫卯节点发生拔榫破坏会导致梁柱严重倾斜,甚至使结构发生倒塌。

古建筑木结构修缮加固技术在传承传统工艺基础上,积极采用新材料和新工艺弥补传统工艺的不足,不断更新完善古建筑木结构保护的技术体系,形成一套成熟的古建筑修缮加固技术体系。

我国各地政府要把古建筑与文物保护、修缮工作纳入城市规划建设中,使得古建筑与城市新型建筑相呼应。

关键词:古建筑木结构;修缮加固技术引言古建筑木结构修缮加固技术工作是一项系统工程,使大众接触古建筑保护相关的各项知识,激发参与感,增强大众的保护意识。

大众在旅游时也能自觉遵守相关法规,积极配合文物保护部门的日常工作,为古建筑保护工作贡献自己的力量。

要想真正提升修缮工作的实效性,必须积极了解修缮过程中可能存在的各种问题,找到产生问题的具体原因,做好修缮前期的准备工作,确定修缮方法,保护好我国的古建筑。

1古建筑木结构修缮加固中存在的问题(一)民众保护修缮古建筑的意识淡薄首先,很多边远地区的群众古建筑保护意识都十分淡薄,当地的古建筑有着较高的研究价值与艺术欣赏价值,但是由于缺乏科学的监督与管理,遭受人为破坏,部分群众在发现他人破坏以后,也没有及时上报。

其次,部分参观古建筑的群众在参观时也不具备较强的文物保护意识,乱刻乱画,破坏古建筑的外观与结构。

1.保护、修缮古建筑的方法有待改进古建筑流传至今,已经历了千百年,在精神文明高度发展的当下,群众更倾向于实地走近古建筑,领略其魅力。

很多古建筑也因之受到了不同程度的破坏,因此对其进行保护修缮有着十分重要的现实意义。

古建筑木结构的加固维修方法分析

古建筑木结构的加固维修方法分析

古建筑木结构的加固维修方法分析摘要: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。

木结构建筑加固方法浅析论文

木结构建筑加固方法浅析(南京固强建筑技术有限公司,210029)【摘要】介绍了木结构古建筑的抗震加固原则和方法,木结构古建筑加固的的方法主要有增加约束法、增大截面法,增设钢拉杆和销栓加固。

可供相关专业技术人员参考。

【关键词】木结构;加固改造;抗震1 引文我国历史悠久,遗存至今的古建筑甚多。

由于年代久远,它们经历了数百年来人为的和多种自然因素的破坏,包括风吹、日晒、雨淋及地震等,但仍能保留至今,昂然屹立在祖国的大地上。

它的高超的建筑技艺,不仅仅属于中国人民,也属于世界各国人民。

在我国,将着眼点放在提高古建筑的抗震能力上,是保护古建筑的重要内容。

由于古建筑的种类繁多,特点各异,故应区别对待。

抗震能力不足的要采取加固措施;有一定抗震能力而损伤较重地应及时抓紧维修。

提出科学而安全的抗震对策,做好这些古建筑的维修和抗震加固工作,使之免遭地震破坏,具有十分重要的意义。

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抗震加固和维修,既提高了抗震能力,又延长了寿命取得了较好的成果。

这里介绍采取的一些木结构加固改造方法。

2 古建筑加固原则古建筑的加固,与一般建筑的加固不同,要求加固后不能破坏原有的建筑形式和特点。

一般说来,古建筑都有几百年或近千年的历史,虽饱经风霜与人间沧桑之变,但却以其合理而科学的结构形式,质地优良的建筑用材和高超的施工技术而保留至今。

如果在进行维修与加固时,破坏了它古老的原貌和原有的结构特点,就会失去其应有的历史价值。

因此,在抗震加固与维修时,需要注意以下几点:2.1 选材古建筑多以砖、石、木为主要结构材料,而胶结用料多以黄泥浆或白灰为主。

因此,在维修加固时,要多选用木材、砖石和石灰等传统的建筑用料。

在维修砖结构的建筑物时,切忌采用现代的标准砖,更不能使用现代红砖,而应采用专门烧制的仿古大青砖。

这样,才不失去其特色,保留其古朴风格。

浅析传统古建筑木梁修复加固技术—以顺德碧江职方第修缮项目为例

浅析传统古建筑木梁修复加固技术—以顺德碧江职方第修缮项目为例摘要:在世界建筑史中,中国的木结构建筑发展最早也最为成熟,以榫卯结构工艺为代表性,其营造技艺独特、巧妙,具有重要历史、文化、艺术价值。

本文通过顺德碧江职方第修缮项目为例,阐述了传统古建筑木结构的修复原则、破坏种类,并重点论述木梁构件传统修复加固技术和现代修复加固技术在实际工程上的应用,探索科学合理的修复措施,可供同类型修缮项目参考。

关键词:传统古建筑;木结构;修复加固;职方第0引言在我国传统古建筑中大部分是以木结构形式存在,形成以来经历了漫长的历史阶段,建造出许多留存至今的珍贵古建筑,反映了中国古代建筑在技术上和艺术上的成就,但传统木结构也存在着缺点,在长时间暴露于自然环境下,受到温湿度变化,风雨、虫害、微生物侵蚀所导致木材各项性能下降,从而产生了不同形式的破坏,严重影响木结构承载能力,所以怎样科学合理地对古建筑木结构进行修复与加固尤其重要。

1传统古建筑木结构修复加固原则坚持最少干预原则,修复过程中对破损的木构件尽量减少更换数量,以修补、加固为主要手段,以达到最大限度的保留建筑的历史信息,建筑原结构、原形制、原材料象征着历史科学与艺术价值,只有确保其真实性,那么才能够对文物所携带的相关信息和价值实现最大的保护。

坚持传统工艺和形制的原则,对于木结构古建筑来说,其工艺和设计水平的高低反映了古代科学技术发展水平的高低,不得随意增加现代工艺和构造,以免破坏建筑的原真性。

新材料和技术的使用应可逆、隐蔽的原则,为了保护更多有价值的木构件,允许的使用现代材料和技术。

但使用时应遵循在重要部位使用后应是可逆的、具有识别性,或使用后不影响今后的维修加固。

同时现代材料的使用应做到隐蔽,不破坏、不影响传统建筑的风貌。

2木构件破坏的种类2.1开裂木构件产生开裂情况分为两种,一种是木材在自然环境下因含水率的变化,自身不均匀收缩产生的裂缝,通常称为干缩性裂缝,另一种是木构件长时间承受荷载,木材自身材质力学性能下降,使得在外力作用下产生的开裂情况,属于结构性裂缝。

古建筑木结构修缮加固技术研究

古建筑木结构修缮加固技术研究发布时间:2022-11-28T03:19:57.768Z 来源:《城镇建设》2022年第14期第7月作者:陈兰芬[导读] 古建筑木结构是中国文明最重要的载体之一,陈兰芬身份证号:44082319861109****摘要:古建筑木结构是中国文明最重要的载体之一,随着时间的不断推移,诸多因素对我国古建筑的木结构造成了破坏,影响了古建筑木结构的健康和寿命,导致木材的性能退化,降低了古建筑木结构的承载能力,使古建筑木结构面临着随时坍塌的危险。

与此同时,加固古建筑木结构的措施,使古建筑木结构的性能得以维护,以确保为后续相关工作的开展提供指导意见。

基于此,本篇文章对古建筑木结构修缮加固技术进行研究,以供参考。

关键词:古建筑;木结构;修缮;加固技术引言古建筑遗址是不可再生的珍贵文化瑰宝,是人类智慧结晶的见证,是研究地域文化、经济发展的重要资料。

古建筑数字复原是保护历史文化的载体。

文物三维数字化技术可以和传统文物保护技术相结合完成文物修复、保护和研究工作。

这些技术的应用对于加强文物保护、研究及利用,记录历史,展示文化,载托灵魂等具有重要价值和意义。

将古建筑的历史因素进行完整的传承与表达,便是今天古建筑保护的真正意义。

1古建筑文物保护工作的重要意义1.1历史文化载体、文化传承增强凝聚力古建筑文物记录着中国光辉灿烂的历史文化,蕴藏着丰富的古建筑艺术文化,是东方艺术的璀璨之星。

古建筑文物作为历史文化载体,对记录历史上人们的爱国热情具有重要体现,新形势下也是展示历史文化与民族自信心的重要实物。

古建筑文物因其独特的文化符号与文化魅力,让现代中国人民切实感受到了古代文化的伟大,尤其是在精湛的建筑物面前很容易激发我们的爱国之情与自豪之感。

不同古建筑文物所彰显的历史特征、文化符号、民族风情、时代背景等都是不相同的,如古建筑文物主要记录了文化发展情况,向我们呈现历史的风土人情。

正因为如此,加强古建筑文物保护,让古建筑文物作为民族精神传承和历史文化充分发展的重要载体,通过潜移默化的历史文化记忆教育,增强其民族凝聚力和向心力。

木结构古建筑的加固与保护探讨

木结构古建筑的加固与保护探讨1 引言中国古建筑是我们祖先留下的文化遗产的一部分,是重要的地面文物,它既是名胜古迹的重要组成部分,又是学习和继承遗产的主要对象,是城市历史文明的见证,是人类物质文明和精神文明的結晶,具有重要的历史价值和科学价值。

中国古建筑最具有代表性的是大木作结构,这种结构在世界建筑史上独树一帜,其影响远及东亚各国,成为东方建筑的代表。

但是古建筑修建年代长久,加上风雨侵蚀、、微生物破坏、温湿度的交替变化及维修不善,结构的本身已有不同程度的损伤,如梁柱变形、节点拔榫等。

因此有必要对古建筑木结构进行加固和保护。

2.破坏类型古建筑木结构长期受到外力(风和地震)和自然作用(雨雪侵蚀或微生物破坏),导致其结构材料性能下降,由此产生不同类型的破坏,主要有以下几个方面[1]:2.1 开裂一些木材由于在制作当时没有干,其表面部分比内部容易干燥,而木纤维的内外收缩不一致,年久后由于木料本身的收缩而产生裂缝;或由于梁、柱受荷时间过长,木材本身材质下降导致抗拉、压、弯、剪性能降低,使得在外力作用下木材产生开裂现象。

2.2 腐朽木结构长期处于潮湿环境中,很容易发生腐朽,腐朽使得梁、柱构件抗拉、压、弯、剪截面面积减小,承载力降低,对整个木结构非常不利。

2.3 挠度木梁在在长期荷载作用下,由于材料性能老化造成木材弹性模量降低以及抗弯能力下降,导致跨中挠度大大超过规范允许值。

挠度不仅仅影响古建筑的外观,而且长期发展下去容易使木梁产生受弯破坏。

2.4 拔榫在长时间外力作用或木材本身收缩等因素影响下,梁、柱节点位置很容易发生拔榫现象。

拔榫使得梁、柱构件有效受力截面减小,容易产生拉、压、弯、剪破坏,对木结构整体性造成一定影响。

3 加固方法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[1-3]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。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

古建筑木结构加固修复工艺初探——以海月寺修复工程为例引言木结构是我国古代使地域最广,数量最多的建筑结构。

它的产生、发展、变化贯穿整个古代建筑历史的全过程,木结构也是我国古代建筑成就的主要代表。

即使在混凝土风行天下的在现代,仍有很多经典的古建筑木结构存于现世,木结构的运用虽然已经相对少了很多,但对古建筑的加固与修复仍然具有无可替代的作用。

本文对古建筑木结构现状以及现有加固修复工艺做了一些尝试性探讨。

我们相信,这样的学习研究,对我们继承传统文化,保护木结构建筑具有一定的现实意义。

1 现存古建筑木结构的损伤形式由于长期受荷,环境潮湿,木材本身材质特性等影响,现存木结构古建有多种损伤形式。

1.1开裂木材制作过程中,干燥前期裂缝主要由于木材顺纹方向的导水性大于横纹方向,所以在木材干燥时,端部、表部含水率大于侧部内部,纤维收缩受限从而产生拉应力,当拉应力大于横纹抗拉强度时产生裂缝,主要包括端裂、表裂和轮裂。

干燥后期裂缝不易从木材外表发现,主要由于木材内层的拉应力引起,主要有内裂。

还有由于木材受荷时间长久导致各受力性能降低,从而在外力作用下引起的开裂。

对于浅的端裂表裂现象,可以用刨光的方法去除,但深的表端裂不美观,而且会降低木材的强度,特别是抗剪强度,所以要采取相应的加固方式。

对于内裂,一般可通过材面的凹陷来判断,同样不容忽视。

1.2糟朽主要是由于木结构构件长期处于温暖潮湿的气候或者通风不良的环境下产生霉变,木材细胞壁被真菌分解而引起的糟烂以及解体。

常见的糟朽部位有柱根、屋面角梁等。

木材糟朽会使木材表面和边材变色,影响外观,还会木材的承载力强度和容重,同时增强木材的吸水性,使得导热性能增大,也加快霉变速度,加快了木材的糟朽,降低了木材的使用年限。

可通过测定仪监测木结构构件的糟朽程度,然后通过干燥、加防腐剂毒化、根除严重部位等措施进行修复。

1.3挠度主要体现在古建筑木梁上,木梁在长期荷载作用下,由于木材各受力性能的降低导致跨中挠度过大,从而超过规范允许范围。

不仅影响到木梁的外观,若不及时采取加固措施,久而久之,木梁就会发生受弯破坏。

1.4拔榫古建筑木结构梁柱大都以榫卯形式连接,主要优点在于抗震效果颇佳,在地震作用下,榫和卯通过摩擦滑移与挤压变形进行耗能,减小破坏。

然而榫卯节点的拔拉挤压造成节点自身的刚度降低,使结构节点由半刚性向铰接过渡。

拔榫很容易产生拉、压、弯、剪破坏,造成结构局部失稳,影响木结构的整体稳定性能,甚至会使整栋建筑产生倾覆性破坏。

1.5其他除了以上四种主要的损坏形式,还有一些由于其他因素引起的损伤。

例如,当古建筑选址在河道、粉砂土层或潜在滑坡地带时,由于山体滑坡或地基不均匀沉降所导致的地基破坏;古建筑柱底浮搁于柱顶石上时,在地震作用下柱底容易产生侧移现象;古建筑梁架搁置在柱顶或斗拱顶上,在地震作用下梁架随柱顶侧移产生的歪闪现象;还有脊件脱落、装修破坏等损坏2 木结构古建筑的现有加固修复工艺对木结构古建筑的加固修复,不少前辈在实践经验的基础上,不断总结经验,已经形成了一套较为完整的加固修复工艺体系。

主要分为整体加固和局部加固。

2.1整体加固对于梁架整体而言, 加固形式有如下三种。

①落架大修当木构架中主要承重构件残损,有待彻底整修或更换时,先将木构架局部或全部拆落,修配后再按原状安装的维修方法称为落架大修。

不过,这一修缮方法对古建筑原有价值的损害较大,实际上也属于一种拆旧建新的做法,需要根据建筑本身的保存状况、危病害程度综合评估考量,认真抉择。

②支顶拔正木架倾斜会造成墙体倾斜和裂缝,一般不可以拆砌,对于这种情况采取支顶拔正法。

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。

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。

2.2局部加固2.2.1开裂加固①裂缝不大如果梁、柱裂缝不大,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。

且嵌补木条需要使用顺纹长条。

②裂缝较大当梁、柱裂缝较大时,进行嵌补加固的同时还需要用铁件进行加固。

对于超出木材应力允许范围的裂缝,即应考虑更换。

2.2.2糟朽加固①局部腐朽木材的处理对局部腐朽的木材,可以采用的方法有挖补法和包镶法。

挖补法进行挖补时,为了便于嵌补,剔成直且稍向内里倾斜的洞,一般挖成规则的几何形状,剔挖面积最大限度的保留未腐朽的部分。

再用相同木材干燥的木料制作成凿好补同的形状,吻合嵌补。

需要注意的是嵌补前补块需进行防腐处理,用胶粘结楔紧严实。

当糟朽面积在周围面积一半以上,深度不超直径的1/4时,可采用包镶法。

必要时还可以加铁或玻璃钢箍1~2道进行加固,箍筋需嵌进木头,箍外皮与木材外皮相齐,便于油饰。

②中空腐朽木材的处理木材可能由于虫蚁的蛀蚀,外皮完好内里糟朽,这种情况下就可才用高分子化学加固浇铸的方法。

不饱和聚酯树脂和环氧树脂浇铸。

同样,浇铸前需要把糟朽的部分全部剔掉,木屑清除干净,浇筑过程中不断用丙酮和香焦水擦去浇铸的痕迹。

需要注意的是,浇铸前需将与此块木材有关连的榫卯或其他木材事先用纸包好,以免影响以后的修缮。

③严重腐朽木材的处理木材腐朽深度大于等于1/2时,应采取墩接的方法。

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。

同样还有齐头墩接的方法,但不管运用哪种方法墩接,都必须严格做好木材的化学防腐处理。

(引用)2.2.3拔榫加固拔榫的加固方法目前较好的有扁钢加固和碳纤维布加固,以及铁条和扒锯加固。

虽然铁条加固目前使用广泛,但是铁条会影响榫卯本身的工作机制与连接特性。

扁钢加固木构架榫卯节点可以提高其强度,但同时也增加了刚度, 从而会受到更大的地震作用,因此需进一步研究加固后刚度与强度的变化规律, 从而选择扁钢的合适用,扁钢加固适合强度或刚度明显不足且较隐蔽的榫卯节点。

碳纤维布加固木构架榫卯节点对其强度和刚度提高不是很大, 但能恢复到未损坏之前的状态, 达到了维修加固的目的,适合于破损程度较小的榫卯节点。

3对“海月寺”实际案例的分析3.1工程概况海月寺地处江苏如皋县城,始建于宋代,虽经历代重修,但基本格局尚存。

海月寺的格局基本保持了中国传统佛教寺庙的布局与建筑特点。

现虽仅存山门和钟、鼓二楼,但座北朝南,平面方形,中轴线对称,庄重有序、院落宽敞、建筑严谨。

山门面阔三间,东西约11.8米,进深约8.9米。

为单层木结构,双坡硬山顶,山墙为清水砖墙。

采用抬梁式结构,内五界后单步。

后檐廊采用船篷轩,月梁、童柱。

穿过山门,院内两株300多年的银杏枝叶婆娑,钟、鼓楼沿中轴线对称布置,分列东西。

钟、鼓楼东西进深约3.4米,南北约6.9米。

为双层木结构,四坡歇山顶,山墙为清水砖墙。

为抬梁式结构,内四界带单层前檐廊。

3.2现场勘查现存损伤3.2.1整体损伤①环境状况院落内甬道、铺地、明沟等都已不见踪影。

连接山门和钟、鼓楼的东西厢房已被拆除,仅残留东厢房东墙及少量立柱。

钟、鼓楼北侧大殿处杂草丛生。

②山门山门因使用单位多次变更,已为各种后期搭建所包围,外部仅可见屋顶及局部山墙。

屋顶被开出六处天窗,西侧屋脊处透光、漏雨。

因多次功能变更,穿枋、垫版受损约80%;覆盆式柱础因地坪抬高均已埋入地下;山墙略有风化,局部可见斜向裂缝,东山墙两端缺损;原有室内外铺地、阶沿、门窗已不存。

③钟、鼓楼钟、鼓楼因曾有居民居住,破损更为严重。

前檐廊仅余立柱及檩条,屋顶、椽子均被拆除;二层檐口处屋面瓦、望砖脱落,二层木楼面整体缺失,鼓楼北侧楼梯仅余斜梁;磉墩埋入地下;外墙上住户曾开设门洞,后用砖填实,现已摇摇欲坠;室内外铺地均已破坏,原门窗已拆除,仅钟楼有七扇因被原住户用做天花板而保存下来。

3.2.2主要构件及节点损伤情况①柱部分承重木柱柱脚腐朽;部分木柱柱身有纵向裂缝;极少数柱柱头处卯口边缘木材缺失或开裂;多数柱表面漆脱落。

②梁部分梁,檩条受潮;部分梁梁端存在虫蛀导致截面破坏;部分脊檩受力开裂;个别梁挠度过大;多数梁表面漆脱落。

③节点部分梁,柱,屋架节点榫卯松动;部分梁,柱节点存在腐朽现象3.3加固修复方案在经过现场勘查之后,结合力学分析和前人经验,同时遵循“修旧如旧”的原则,合理选择加固修复方案。

主要运用了FRP加固法。

3.3.1柱的加固木柱由于失水干缩造成的裂缝如果过大,会对木材的承载力产生影响,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:①当柱构件裂缝宽度不超过柱径(或该方向界面尺寸)1/3时,按下列钱不防范进行修整: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;②当裂缝宽度在3mm~30mm时,用木条嵌补并用耐水性胶粘剂粘牢;③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FRP箍2~3层。

若柱的开裂段较长,则箍距不宜大于0.5m。

FRP箍应嵌入柱内,使其外皮与柱外皮齐平。

对于柱脚有腐朽的柱构件,具体处理方法如下:①柱心完好、仅有表层腐朽、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,并用耐水性胶粘剂粘接。

如系周围剔补,尚需加设FRP箍2~3层。

②柱脚腐朽验证,但自柱底面向上未超过柱高的1/4时,柱脚需进行墩接处理。

墩接时可根据腐朽程度、部位选择墩接材料。

用木料墩接先将腐朽部分剔除,再根据剩余部分选择墩接的样卯式样,如“巴掌榫”、“抄手榫”等(如图5)。

施工时,采用在接缝区域一定范围内设置双向FRP箍2层(如图6)。

图5 柱脚墩接示意图图6 柱接头FRP加固(X为墩接接头长度)(引用和)3.3.2梁的加固对于部分受力开裂的脊檩,为防止裂缝继续发展,先灌入环氧树脂填充,然后采用5cm 宽间距0.5m设置FRP箍,并刷木材颜色漆。

为防止出现破损的脊檩在挖补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FRP 箍环向全范围包扎两层,刷木材颜色漆。

对于梁端截面存在损失且较大的梁构件,参考《民用建筑修缮工程查勘与设计规程》(引用,对梁上下侧损坏深度大鱼梁高1/3的梁构件,采用纹理平直,没有木结和髓心的优质气干材对原梁构件进行夹接加固处理(如图7)。

相关文档
最新文档