[發(fā)明專(zhuān)利]一種古建筑檐柱與單額枋節(jié)點(diǎn)的加固修繕結(jié)構(gòu)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710533109.5
• 申請(qǐng)日: 2017-07-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107119918A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉建華
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 洛陽(yáng)理工學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): E04G23/02
• 分類(lèi)號(hào): E04G23/02
• 代理公司: 洛陽(yáng)公信知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙)41120
• 代理人: 宋晨煒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于古建筑木構(gòu)架體系中柱與枋節(jié)點(diǎn)的保護(hù)修繕，具體說(shuō)的是一種古建筑檐柱與單額枋節(jié)點(diǎn)的加固修繕結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

在古建大木構(gòu)架中，水平構(gòu)件與垂直構(gòu)件相交的節(jié)點(diǎn)很多，最常見(jiàn)的有柱與梁、柱與枋、山柱與排山梁架、抱頭梁、挑尖梁、穿插枋及單、雙步梁與金柱相交部位等。目前，在古建筑大木構(gòu)架的保護(hù)修繕過(guò)程中，柱與枋節(jié)點(diǎn)處拔榫、榫頭破壞的現(xiàn)象非常突出，尤其是在古建筑檐柱與單額枋節(jié)點(diǎn)處。

“檐柱”古建筑大木作柱子稱(chēng)謂。《清式營(yíng)造則例》稱(chēng)之為“承支屋檐之柱”。“檐柱”處在單體建筑的最外四周，是構(gòu)成古建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)件，也是構(gòu)成屋頂梁架的前端構(gòu)件。宋《營(yíng)造法式》分為副階檐柱和殿身檐柱，早期柱子上有卷剎，明清柱子沒(méi)有卷剎，是區(qū)別早期建筑的重要特征。宋《營(yíng)造法式》和清工部《工程做法》對(duì)“檐柱”的制作有具體的規(guī)定，如清大式“檐柱”高為60斗口，直徑6斗口。

單額枋為清式建筑大木作構(gòu)件，位于檐柱柱頭之間，是連接檐柱的額枋，為橫向拉拽構(gòu)件。此構(gòu)件只是在檐柱之間，既不使用小額枋，也不設(shè)置由額墊板，獨(dú)立存在時(shí)，才稱(chēng)之為“單額枋”。其長(zhǎng)按面闊確定，但稍間應(yīng)加二分之一柱徑，高厚約同柱徑。

“單額枋”與“檐柱”的連接多采用燕尾榫回肩拉結(jié)形式（如圖1所示）。“燕尾榫”因其榫頭形同燕尾而得名，其外大里小，故又稱(chēng)“大頭榫”，多用于枋子與柱子之間的結(jié)合，具有很強(qiáng)的拉結(jié)作用。其做法，大致分為帶袖肩“燕尾榫”和不帶袖肩的“燕尾榫”兩種形式，前者實(shí)際上是兩個(gè)“燕尾榫”的重置形式。“回肩”古建筑大木作榫卯做法，多用于柱子與額枋之間的連接。肩，即榫頭兩側(cè)部分。額枋榫頭做好后，兩肩部分向反方向抹角倒圓。

古建筑檐柱與單額枋節(jié)點(diǎn)處殘損之所以較為嚴(yán)重，其原因是由于古建筑的地基沉降不均勻或在水平外力的作用下，造成單額枋與檐柱之間的榫頭因撕裂變形而極易拔出，若單額枋拔榫，其作用在檐柱上的拉拽作用力就會(huì)減小或消失，導(dǎo)致古建筑木構(gòu)架整體的穩(wěn)定性大幅度降低，且過(guò)大尺寸的拔榫極易造成木構(gòu)架?chē)?yán)重傾斜、歪閃，最終會(huì)破壞古建筑梁架支撐體系的安全性能；另外，榫頭插入卯口中，在長(zhǎng)期外力的作用下，榫頭由于卯口的擠壓可能造成破壞，或者因卯口擠壓變形造成自身截面尺寸減小或折斷并導(dǎo)致下沉，從而削弱梁柱之間的結(jié)構(gòu)整體的力學(xué)性能。

目前，在我國(guó)古建筑大木構(gòu)架中，檐柱與單額枋節(jié)點(diǎn)榫卯修繕技術(shù)有：

（1）對(duì)于單額枋的榫頭因撕裂變形而拔榫的現(xiàn)象，多采用鐵扒釘或角鋼進(jìn)行加固。將單額枋與檐柱連接部位用鐵扒釘、角鋼、扁鋼固定起來(lái)，以防止榫卯移位，這種加固措施雖然剛度較強(qiáng)，但柔韌性、抗震性、抗扭轉(zhuǎn)能力不足；如遇地基不均勻沉降或地面震動(dòng)容易造成金屬件與柱枋的連接部位松動(dòng)，造成加固件失效，從而使節(jié)點(diǎn)的安全性仍受到威脅。其次，金屬件加固節(jié)點(diǎn)時(shí)，鉚釘嵌固木構(gòu)件的過(guò)程中往往會(huì)破壞木構(gòu)件；改變了古建筑木結(jié)構(gòu)的原材料及施工工藝，且金屬件加固木結(jié)構(gòu)是通過(guò)“嵌入”或“固定”的方式達(dá)到加固的目的，這種不可逆加固技術(shù)不僅不利于加固件的檢修或更換，也不利于木結(jié)構(gòu)的保護(hù)。

（2）對(duì)于單額枋的榫頭出現(xiàn)折斷的情況，則采用將整根單額枋棄之不用，采用硬雜木木料按原構(gòu)件尺寸樣式重新補(bǔ)配。這種措施不僅造成極大的材料浪費(fèi)，而且重新更換的單額枋也不具備原構(gòu)件所承載的歷史價(jià)值和文物價(jià)值，從而失去了古建筑保護(hù)的目的和意義。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種古建筑檐柱與單額枋節(jié)點(diǎn)的加固修繕結(jié)構(gòu)，在不改變?cè)牧霞笆┕すに嚨幕A(chǔ)上，對(duì)古建筑大木構(gòu)架體系中檐柱與單額枋節(jié)點(diǎn)部位進(jìn)行加固修繕處理。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，所采用的技術(shù)方案是：一種古建筑檐柱與單額枋節(jié)點(diǎn)的加固修繕結(jié)構(gòu)，包括卯接入檐柱的單額枋和墊木，檐柱的一側(cè)開(kāi)設(shè)有相連通的燕尾卯口和直榫卯口，燕尾卯口在上，直榫卯口在下，單額枋由單額枋身和單額回肩部組成，單額枋身的一端下方鑿刻勾頭搭掌榫A，單額回肩部的一端上方鑿刻與勾頭搭掌榫A相匹配的勾頭搭掌榫B，單額回肩部的另一端設(shè)有燕尾榫，勾頭搭掌榫A和勾頭搭掌榫B榫接，燕尾榫與燕尾卯口相匹配并卯接入燕尾卯口內(nèi)，墊木貼合單額枋的下表面設(shè)置，墊木的一端開(kāi)設(shè)有直榫，直榫與直榫卯口相匹配并卯接入直榫卯口內(nèi)，在單額枋身、單額回肩部和墊木上開(kāi)設(shè)一條穿通單額枋身、單額回肩部的卯口A，在卯口A內(nèi)卯接入與卯口A相匹配的插榫A，在直榫、直榫兩側(cè)的檐柱上開(kāi)設(shè)一條穿通檐柱、直榫的卯口B，在卯口B內(nèi)卯接入與卯口B相匹配的插榫B。

本發(fā)明所述的墊木的寬度與單額枋的寬度一致。

本發(fā)明所述的墊木的厚度為單額枋厚度的1/2。