[發明專利]一種古建木作加固構件及方法

有效

• 申請號: 201310751880.1
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN103726671A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 肖中發;戴儉;常麗紅;郝成寶
• 申請（專利權）人: 北京工業大學;肖中發
• 主分類號: E04G23/02
• 分類號: E04G23/02
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 紀佳

技術領域

本發明涉及一種用于傳統建筑的木作結構加固技術領域的構件及方法

背景技術

目前在傳統建筑保護與修繕領域，大木結構為古建筑的主要結構材料，其損壞程度往往決定了維修工程的性質。大木維修中對柱子通常做法是小修小補及零星的補配等，損壞較嚴重的采用剔補墩接或附加支撐等，也有采用碳纖維加固或金屬箍加固的。

采用上述做法雖然具有一定的實用性，但對損毀較嚴重的大木結構，尤其是柱子，上述方法均存在不足。采用墩接的方式，施工過程較復雜，這種方式不能提高原有柱子的受力性能，也減弱了原結構的整體性能，同時外表面由于存在斷縫連接，表面新舊結構材質性能不同，不利于外表面的再裝飾和耐久性。采用附加支撐的方式顯然影響到了建筑形式及美觀。其他采用碳纖維加固或金屬箍加固的方式都只能滿足單向受力，不能增加木作的水平及豎向的整體受力性能。

發明內容

針對現有技術存在的一些缺點，本發明主要在加固構件的構造、填充材料、提高整體結構強度及加固方式等方面提出改進，目的是提供一種古建木作加固構件及方法。

本發明的技術方案是：

一種古建木作加固構件，其包括平行設置的鋼箍1和縱向連接鋼箍1的金屬豎肋2組成金屬結構框架，在金屬結構框架外側為無機材料構成的填充層3，所述構件外表面設有密封層5。

所述鋼箍1和金屬豎肋2材料為金屬板材料，鋼箍1和金屬豎肋2表面打有孔，金屬錨栓或螺絲穿過所述的孔將鋼箍1和金屬豎肋2與木作結構6連接。鋼箍1和金屬豎肋2在水平與豎向相互垂直連接，間隔布置，數量至少各2個。

所述填充層3的無機材料是由菱苦土和鹵塊水溶液為主要膠結料，添加粉煤灰及植物秸稈碎屑、木屑、麻刀的混合漿液。

所述密封層5為涂膠層，即在填充層表面涂刷界面密封層，以利于密封防水防腐。

鋼箍1和金屬豎肋2表面涂刷阻銹劑構成的隔離層。

所述一種古建木作加固構件的作法，包括以下步驟：

S1：首先按照設計要求對原木作結構構件局部殘損進行剔除，并進行防腐處理。剔除厚度可深淺不同，但最薄處不應小于30mm。對于糟朽中空的,用高分子材料灌注。放置金屬豎肋處要剔除木作形成凹槽；

S2：根據剔除后的情況，按照加固設計要求，加工制作金屬豎肋和鋼箍。鋼箍和金屬豎肋材料為金屬材料，選用鋼板裁切加工，或選用鍍鋅干板或型材，鋁合金板或型材鋼箍；鋼箍和金屬豎肋材料也可分別選用不同的金屬材料；金屬豎肋也可選用標準的鋼型材或鍍鋅鋼材；金屬豎肋的板材截面尺寸不小于40mm*10mm，打孔后，用金屬螺絲連接并深入木作固定；

S3：金屬豎肋和鋼箍的安裝：首先安裝金屬豎肋，在金屬豎肋上間隔鉆孔，以金屬螺絲與木作連接固定；然后安裝鋼箍；鋼箍與金屬豎肋垂直交叉布置，相交處鉆孔，用錨栓或金屬螺絲深入木作體內，與金屬豎肋及木作連接，鋼箍必須封閉交圈，兩端頭對齊并需固定在同一根金屬豎肋上；鋼箍的數量至少為2個，金屬豎肋的兩端都布置有鋼箍；

S4：鋼箍和金屬豎肋相互連接安裝固定后，在其表面涂刷阻銹劑，使其表面形成隔離層，阻抑填充材料當中氯離子、氧氣和水分對金屬產生電化學腐蝕。

S5:施工填充層。首先加入菱苦土(占總重量20%-30%，主要成分為MgO，)和鹵塊水溶液（占總重量30%-40%，主要成分為MgCl2）為主要膠結料，然后以粉煤灰為輔助膠結料，添加粉煤灰（占總重量10%-30%）及其他活性添加料（占總重量5%-20%，包括植物秸稈碎屑、木屑及麻刀），加入適量水攪拌形成混合漿液，進行填充和涂抹，同時纏繞至少1層中堿玻璃纖維布；此外，為提高構件的抗變形能力和抗水性，在混合漿液中可摻入適量有機乳液（摻入量小于總重量3%）；所述的乳液包括苯丙乳液，偏氯乳液。

與現有技術相比，本發明具有如下優點：用水平及豎向金屬構件垂直交叉連接形成加固的框架結構，并與原木作結構緊密連接，同時填充無機膠凝材料，最終與原木作體形成整體結構，大大提高了木作的整體受力性能，起到結構加固并增強的功效。

本發明具有構件制作簡便、施工過程簡單易于操作、造價低等優點。同時根據木作結構的損毀程度，具備一定靈活性，可滿足不同的加固要求。本發明具有很好的經濟性和適用性。

附圖說明

圖1是本發明橫斷面構造圖；

圖2是本發明構造示意圖。

圖中：1.鋼箍、2.金屬豎肋、3.填充層、4.隔離層、5.密封層、6.木作結構。

具體實施方式

本發明是按照以下方式實現：