[實用新型]一種扁鋼加固的古建筑木結構大木構架的榫卯節點

無效

• 申請號: 200720032298.X
• 申請日: 2007-07-20
• 公開（公告）號: CN201071549Y
• 公開（公告）日: 2008-06-11
• 發明（設計）人: 趙鴻鐵;謝啟芳;薛建陽
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: E04B1/48
• 分類號: E04B1/48
• 代理公司: 西安創知專利事務所
• 代理人: 劉崇義

技術領域

本實用新型涉及一種古建筑木結構的節點，特別涉及一種古建筑木結構大木構架的榫卯節點。

背景技術

中國古代建筑是以木結構建筑為主發展起來的，現存的古代建筑中也以木結構建筑較多，約占全部古代建筑的50％以上。木結構以其巧妙的構建方法和卓越的抗震性能，引起了世界范圍的矚目。她是中華民族乃至世界文化的重要組成部分，是祖先留給我們的寶貴文化遺產，具有極高的歷史、文物、藝術和科學價值。因此必須采取措施對這些古建筑木結構進行修繕加固及保護。

古建筑木結構的主要特點之一就是柱和梁(額枋)組成的構架采用榫卯連接，無需一鐵一釘。“卯”是指在木構件上挖出的洞眼，“榫”則是在木構件上留下的準備插入卯的端頭，這種連接方式使得各節點剛柔相濟，具有一定的抗彎能力及良好的耗能能力。然而由于各種人為的破壞和自然力的破壞，再加上木材自身的缺陷，在榫和卯發生擠壓變形之后，使得榫頭寬度變小，而卯口寬度變大，從而降低榫卯節點的抗彎能力，甚至出現局部拔榫、節點松脫現象。而抗彎能力降低的最直接后果就是構架在水平荷載作用下整個結構穩定性降低及側移加大，從而加劇建筑物的破壞甚至倒塌。對于抗彎能力降低較大的榫卯節點，需要采取措施大幅度的提高其抗彎能力。

而扁鋼由于其自身具有一定的剛度，再加上可以限制榫卯節點的轉動，因此可以明顯的提高榫卯節點的抗彎能力，使得抗彎能力明顯不足的榫卯節點滿足受力要求，從而使得古建筑木結構得以保護。

發明內容

本實用新型要解決的技術問題是：提供一種扁鋼加固的古建筑木結構大木構架的榫卯節點，該節點具有較高的抗彎能力。

為解決上述技術問題，本實用新型解決技術問題的技術方案是：包括木柱(1)與木梁(額枋)(2)通過榫卯(3)連接而成的大木構架、扁鋼(4、5)，所述大木構架的榫卯節點通過橫向扁鋼(4、5)進行加固，所述扁鋼(4、5)的上下邊緣與木梁(2)的上下邊緣平行，所述扁鋼(4、5)通過木螺絲(6)固定在木梁(2)上，所述扁鋼(4、5)與木柱(1)之間不固定。

所述扁鋼(4、5)的厚度為2～3mm。

所述扁鋼(4、5)的寬度為木梁(2)高度的1/4～1/5。

所述扁鋼(4、5)在木梁(2)上的長度為1.5～2.0倍的木柱(1)直徑。

所述扁鋼(4、5)緊貼在木柱(1)和木梁(2)表面。

所述扁鋼(4、5)為Q235鋼。

本實用新型的有益效果是：

通過扁鋼將木柱和木梁連接起來，從而限制兩者的相互轉動，顯著提高榫卯節點的抗彎能力，使得抗彎能力明顯不足的榫卯節點滿足受力要求，從而使得古建筑木結構得以保護。

附圖說明

圖1為本實用新型結構示意圖；

圖2為圖1的俯視圖。

具體實施方式

本實用新型包括由木柱1與木梁(額枋)2通過榫卯3連接而成的大木構架、扁鋼4、5及木螺絲6，扁鋼4、5通過木螺絲6固定在木梁2上。

如附圖1、2所示，將扁鋼4、5通過木螺絲6固定在木梁上，所述扁鋼4、5的上下邊緣與木梁2的上下邊緣保持平行。所述扁鋼4、5可在加工車間制作完成，所述木螺絲6為標準件。

為了能達到提高榫卯節點抗彎能力的目的，扁鋼的尺寸需滿足一定的要求，否則將達不到加固的目的。扁鋼的厚度為2～3mm，扁鋼的寬度為木梁高度的1/4～1/5，扁鋼在木梁上的長度約為1.5～2.0倍木柱直徑，可在加工車間制作完成；木螺絲采用標準件，其大小、個數、間距根據實際需要確定，可參考《鋼結構設計規范》(GB50017-2003)。我們通過試驗研究，得到了大木構架及其用扁鋼厚度為3mm，寬度為40mm，在木梁上的長度為400mm加固前后的承載力(見表1)，結果表明節點加固后承載力有了大幅度的提高。

表1未加固榫卯節點與扁鋼加固榫卯節點承載力比較

扁鋼加固的古建筑木結構大木構架的榫卯節點的施工過程如下：

先對木梁和木柱進行表面處理，之后將榫卯節點的位置盡量恢復到原狀并固定，接著將加工好的扁鋼用木螺絲安裝在木梁上，安裝完成后去掉固定裝置。