木結構古建維修加固，原來(lái)榫卯和柱子、梁架用到的手段都不一樣，一篇文章帶你看明白

　　中國傳統木結構民居由于年代久遠，在長(cháng)期的使用過(guò)程中會(huì )出現不同程度的殘損，如節點(diǎn)松動(dòng)、木材腐朽導致的材性劣化、屋架傾斜等?？傮w上，目前我國大部分地區的木結構傳統民居，需要進(jìn)行抗震研究，并對其進(jìn)行加固及保護。

加固位置及使用材料

　　曾有學(xué)者用模擬試驗臺對Q235扁鋼加固榫卯節點(diǎn)的力學(xué)性能進(jìn)行了研究，加固試驗中，考慮到扁鋼加固前后的加速度、自振頻率、阻尼等因素，用扁鋼加固的使得結構的剛度確有提高，構件剛度明顯提升（碳纖維布提高一倍，扁鋼提高二倍），榫卯節點(diǎn)的承載力明顯提升（碳纖維布提高一倍，扁鋼提高三倍）。

聊城光岳樓，加固構件清晰可見(jiàn)

　　但是，也有專(zhuān)家學(xué)者就對扁鋼的加固提出了質(zhì)疑。認為扁鋼增加了節點(diǎn)的剛度、加速度放大系數，造成能量不能吸收，使得鄰件的內力增加，加快鄰件的破壞。

　　在傳統木構建筑中加設鐵箍時(shí)，需將鐵箍嵌入木結構中，使其外皮與梁柱外皮齊平，以便油飾。同時(shí)由于鐵箍易銹蝕，使用前必須進(jìn)行除銹及抗腐蝕的處 理，此道工序既費時(shí)費力，而且稍有操作不慎將導致構件新的破壞。

屋架與柱連接的斜撐圖

　　加強木構架和木屋蓋縱橫向的穩定性：木構架房屋的橫向和縱向均應在木柱上、下柱端和樓層下部設置穿枋，并應確保穿枋貫通木構架的各個(gè)柱子，以增強木構架縱橫向的強度和剛度。

（a）五柱落地的木構架 、（b）三柱落地的木構架

　　設置完整的木構架體系：設置完整的端屋架，柱子盡量落地，不采用高石墊腳的形式，即不用硬山擱檁或墻抬梁的形式。

木柱子的加固

　　對于木柱的干縮裂縫，當其深度不超過(guò)柱徑（或該方向截面尺寸）1/3時(shí)，可按下列嵌補方法進(jìn)行修補：

　　當裂縫寬度不大于3mm時(shí)，可在柱的油飾或斷白過(guò)程中，用膩子勾抹嚴實(shí)。

　　當裂縫寬度在3mm～30mm時(shí)，可用木條嵌補，并用耐水性膠粘劑粘牢。

　　當裂縫寬度大于30mm時(shí)，除用木條以耐水性膠粘劑補嚴粘牢外，尚應在柱 的開(kāi)裂段內加鐵箍（或碳纖維箍）2～3道。若柱的開(kāi)裂段較長(cháng)，則箍距不宜大于0.5m

　　對于潮濕環(huán)境下的木柱腐朽，可采用下列剔補或墩接的方法進(jìn)行整修或加固處理：

　　當柱心完好，僅有表層腐朽，且經(jīng)驗算剩余截面尚能滿(mǎn)足受力要求時(shí)，可 將腐朽部分剔除干凈，經(jīng)防腐處理后，用干燥木材依原樣和原尺寸修補整齊，并用耐 水性膠粘劑粘接。如系周?chē)扪a尚需加設鐵箍（或碳纖維箍）2～3道。

　　當柱腳腐朽嚴重，但自柱底面向上未超過(guò)柱高的1/4時(shí)，可采用墩接柱腳的 方法處理。若木柱內部腐朽、蛀空，但表層的完好厚度不小于50mm時(shí)，可采用不飽和 聚酯樹(shù)脂進(jìn)行灌漿加固。當木柱嚴重腐朽、蟲(chóng)蛀或開(kāi)裂，而不能采用修補、加固方法 處理時(shí)，可考慮更換新柱。

　　一般來(lái)講，為了預防木構架的腐朽，屋架、大梁等承重構件的端部，不應封閉在砌體或其它通風(fēng)不良的環(huán)境中，周?chē)鷳舫霾恍∮?cm的空隙，以保證具有適當的通風(fēng)條件。同時(shí)，為了防止受潮腐朽，在構件支座下，還應設防潮層或經(jīng)防腐處理的墊木。木柱、木樓梯等與地面接觸的木構件，都應設置石塊墊腳，使木構件高出地面，與潮濕環(huán)境隔離。

　　另外，也有一些古建筑、和近現代仿古木結構建筑在修繕加固時(shí)采用了FRP材料，常見(jiàn)的FRP主要有芳綸纖維AFRP，碳纖維CFRP，玻璃纖維GFRP，玄武巖纖維BFRP。目前，加固領(lǐng)域主要采用的是CFRP。

　　有學(xué)者研究表明，提高幅度與CFRP層數和方式密切相關(guān)。粘貼1層CFRP布（滿(mǎn)布、螺旋和條帶）受壓承載力提高7.6%—16.8%，粘貼2層CFRP布的受壓承載力提高23.9%—26.1%。

　　但是，輔助加固技術(shù)屬于新型材料，是否能在一些重要的古建筑和造型、構件具有重要歷史信息的建筑上應用，還需要具體的論證。

屋架加固

　　支撐系統可采用鋼結構，鋼構件與木構件采用螺栓加連接件連接。對于受壓桿件，可采用局部加木夾板并以螺栓連接的加固方法；對于受拉桿件，可采用局部加木夾板，也可采用鋼拉桿的加固方法。對于屋架節 點(diǎn)，可采用鋼夾板的加固方法。

　　當屋架中個(gè)別構件強度或穩定性不足，以致影響整個(gè)屋架承載能力時(shí)，或者使用舊料制作的屋架，構件留有孔眼削弱截面面積時(shí)，可采取構件加固的方法。

　　受彎構件，上弦個(gè)別地方出現斷裂跡象，其他部分完好，可采取局部加木夾板并以螺栓連接的加固方法。受拉構件，可采取局部加木夾板加固方法或用鋼拉桿加固。