一種木結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)建筑邊跨節(jié)點(diǎn)的隱蔽式加固節(jié)點(diǎn)及制備方法
【專(zhuān)利摘要】一種木結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)建筑邊跨節(jié)點(diǎn)的隱蔽式加固節(jié)點(diǎn)及制備方法，屬于木結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)建筑保護(hù)工程【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明通過(guò)隱蔽安裝于梁柱節(jié)點(diǎn)內(nèi)部的連接長(zhǎng)拉桿、加勁板和固定螺母，將梁柱構(gòu)件連為整體，以提高節(jié)點(diǎn)的抗拔能力和剛度，并通過(guò)在剔鑿處灌注環(huán)氧樹(shù)脂類(lèi)膠粘劑使構(gòu)件外觀恢復(fù)原狀。本發(fā)明不僅能夠提高節(jié)點(diǎn)的承載能力，從而保護(hù)為木結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)建筑提供保護(hù)，還避免了以往從外部加固的方法對(duì)結(jié)構(gòu)外觀造成的損害。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種木結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)建筑邊跨節(jié)點(diǎn)的隱蔽式加固節(jié)點(diǎn)及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種木結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)建筑的木構(gòu)架邊跨榫卯節(jié)點(diǎn)的隱蔽式加固節(jié)點(diǎn)及制備方法，屬于木結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)建筑保護(hù)工程【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]在我國(guó)現(xiàn)存的傳統(tǒng)建筑形式中，大部分屬于傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)建筑。我國(guó)木結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)建筑的一個(gè)重要特點(diǎn)在于，梁柱間無(wú)需一鐵一釘，通過(guò)榫卯連接“構(gòu)木成架”。榫卯節(jié)點(diǎn)是通過(guò)將梁端做成榫頭形式，將柱身做成卯口形式，以榫頭和卯口的契合連接形成的梁柱連接形式，因此，木結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)建筑的穩(wěn)定性和安全性決定于榫卯節(jié)點(diǎn)的性能和工作狀態(tài)。由于木材易老化，徐變大，以及使用年限久遠(yuǎn)等原因，榫卯節(jié)點(diǎn)拔榫是我國(guó)現(xiàn)存木結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)建筑所面臨的共性問(wèn)題，嚴(yán)重威脅了建筑的穩(wěn)定和安全。特別是在風(fēng)和地震等自然災(zāi)害的作用下，由于木構(gòu)架側(cè)向剛度不足而引起的建筑水平相對(duì)位移過(guò)大，進(jìn)而產(chǎn)生二次彎矩，是造成木結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)建筑發(fā)生局部或整體坍塌的主要原因。因此要保證木結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)建筑的安全性，其根本方法在于提高木構(gòu)架梁柱節(jié)點(diǎn)的側(cè)向抗拔能力和側(cè)向剛度。另一方面，由于大部分傳統(tǒng)建筑屬于文物建筑范疇，又要求人們所采取的各種措施“不改變建筑原貌”。
[0003]目前對(duì)傳統(tǒng)建筑榫卯節(jié)點(diǎn)進(jìn)行加固的方法主要有:
[0004]1、使用扁鋼或者U型鐵箍，握裹住梁柱，然后通過(guò)木釘將其連接與梁柱上固定。
[0005]2、使用馬口釘或者扒釘直接將節(jié)點(diǎn)固定。
[0006]3、用角鋼或短木柱對(duì)節(jié)點(diǎn)提供附加支撐。
[0007]4、粘貼FPR材料對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行包裹固定。
[0008]以上各種加固方法，均是通過(guò)在榫卯節(jié)點(diǎn)外部增加構(gòu)件以達(dá)到加固效果，雖然操作較為簡(jiǎn)便，亦能提高節(jié)點(diǎn)性能，但是從外部增加的構(gòu)件破壞了建筑的外觀，無(wú)法滿(mǎn)足“不改變建筑原貌”的保護(hù)要求。
[0009]鑒于此，我們針對(duì)木結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)建筑邊跨節(jié)點(diǎn)，提供一種榫卯節(jié)點(diǎn)構(gòu)件內(nèi)部加固的隱蔽式加固節(jié)點(diǎn)，一方面能夠提高節(jié)點(diǎn)的抗拔能力于側(cè)向剛度，另一方面又不破壞構(gòu)件外觀，滿(mǎn)足了文物建筑的保護(hù)要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的在于針對(duì)木結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)建筑木構(gòu)架榫卯節(jié)點(diǎn)抗拔能力和節(jié)點(diǎn)剛度低的問(wèn)題，提供一種木結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)建筑邊跨的隱蔽式加固節(jié)點(diǎn)及其制備方法，以改善木結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)建筑木構(gòu)架的穩(wěn)定性與安全性。
[0011]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0012]一種木結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)建筑邊跨節(jié)點(diǎn)的隱蔽式加固節(jié)點(diǎn)，其特征在于，包括原木柱、原木梁及其相互連接的榫卯節(jié)點(diǎn)，以及用于隱蔽加固的連接長(zhǎng)拉桿、加勁板和固定螺母。連接長(zhǎng)拉桿依次垂直貫穿原木柱、貫穿榫卯節(jié)點(diǎn)、平行地穿向原木梁，連接長(zhǎng)拉桿的一端A在原木柱側(cè)面通過(guò)螺母固定連接一塊加勁板A’，加勁板A’位于原木柱表面開(kāi)設(shè)的槽A”內(nèi)，連接長(zhǎng)拉桿的另一端B在原木梁中通過(guò)螺母固定連接另一塊加勁板B’，加勁板B’所在原木梁的位置開(kāi)有通孔槽B”，加勁板B’位于通孔槽中緊貼通孔槽壁。
[0013]連接長(zhǎng)拉桿平行于原木梁軸線(xiàn)方向。
[0014]上述連接長(zhǎng)拉桿優(yōu)選采用兩根平行的連接長(zhǎng)拉桿，兩根平行的連接長(zhǎng)拉桿在原木柱的一端固定連接同一塊加勁板A’，在原木梁中的一端固定連接同一塊加勁板B’。加勁板A’和加勁板B’均垂直于連接長(zhǎng)拉桿。槽A”和通孔槽B”采用環(huán)氧樹(shù)脂類(lèi)膠粘劑灌注填滿(mǎn)。
[0015]所述連接長(zhǎng)拉桿兩端應(yīng)分別套絲，或者采用絲桿。
[0016]所述的技術(shù)方案中，為實(shí)現(xiàn)隱蔽加固的目標(biāo)，在柱身貫穿連接拉桿位置外側(cè)預(yù)先剔鑿或者鉆出矩形隱蔽槽A”，槽A”深度大于連接長(zhǎng)拉桿在槽A”中外露尺寸2-3mm為宜，槽長(zhǎng)寬尺寸均以大于加勁板長(zhǎng)寬l_2mm為宜，在原木梁中連接長(zhǎng)拉桿一端B的位置預(yù)先剔鑿出梁身通孔槽B”，通孔槽貫穿梁身高度，在通孔槽中連接長(zhǎng)拉桿端B距離對(duì)面通孔槽壁的距離優(yōu)選2-3_為宜，通孔槽垂直連接長(zhǎng)拉桿方向的寬度以大于加勁板寬度1-2_為宜。
[0017]所述技術(shù)方案中，連接拉桿、加勁板和固定螺母，優(yōu)選采用Q235或Q345鋼構(gòu)件，節(jié)點(diǎn)上下連接拉桿的間距，拉桿的直徑和長(zhǎng)度，加勁板的尺寸和厚度可根據(jù)控制節(jié)點(diǎn)剛度的要求計(jì)算確定。
[0018]所述的連接拉桿包括節(jié)點(diǎn)上連接拉桿和節(jié)點(diǎn)下連接拉桿,連接拉桿分別穿過(guò)貫通于梁和柱的鉆孔，一端貫穿位于柱外側(cè)的加勁板，以固定螺母固定，另一端貫穿位于梁身穿孔內(nèi)的加勁板以固定螺母固定，從而起到提高抗拉拔和節(jié)點(diǎn)剛度的作用。
[0019]所述的技術(shù)方案中，為防止木材因應(yīng)力集中而發(fā)生局部壓縮，分別在柱身外側(cè)和梁身穿孔內(nèi)設(shè)置加勁板，以提高木材的局部抗壓能力。
[0020]所述的技術(shù)方案中，在加固構(gòu)件安裝就位后，預(yù)先所剔鑿或者鉆出的隱蔽槽和梁身穿孔應(yīng)以環(huán)氧樹(shù)脂類(lèi)膠粘劑灌注，并將表面恢復(fù)至構(gòu)件原狀，以達(dá)到隱蔽加固的目的，從而保護(hù)構(gòu)件原有形貌。
[0021]上述加固節(jié)點(diǎn)的制備方法，包括如下步驟:
[0022](I)首先在原木柱節(jié)點(diǎn)外側(cè)剔鑿或者鉆出隱蔽槽A”，在原木梁梁身中剔鑿或者鉆出通孔槽B”。
[0023](2)、在原木柱和原木梁中連接長(zhǎng)拉桿所在的相應(yīng)位置鉆孔(10)；
[0024](3)、步驟(I)所制備的隱蔽槽A”和通孔槽B”分別放置一塊帶孔的加勁板，將連接長(zhǎng)拉桿穿過(guò)原木柱和原木梁中的鉆孔以及加勁板的孔，并用螺母與加勁板固定連接；
[0025](4)、用環(huán)氧樹(shù)脂類(lèi)膠粘劑，分別灌注隱蔽槽A”和通孔槽B”，并將表面修復(fù)平整，恢復(fù)構(gòu)件原有形貌。
[0026]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0027]1、通過(guò)隱蔽的方法，對(duì)木結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)建筑邊跨節(jié)點(diǎn)進(jìn)行加固，提高節(jié)點(diǎn)的抗拔能力和節(jié)點(diǎn)剛度效果顯著，有利于木結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)建筑的保護(hù)。
[0028]2、加固以后，可將構(gòu)件表面恢復(fù)原狀，滿(mǎn)足了文物建筑的保護(hù)需求。
[0029]3、施工過(guò)程不必將梁柱落架，在原位即可完成，具有構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工便捷的特點(diǎn)。本發(fā)明通過(guò)隱蔽安裝于梁柱節(jié)點(diǎn)內(nèi)部的連接長(zhǎng)拉桿、加勁板和固定螺母，將梁柱構(gòu)件連為整體，以提高節(jié)點(diǎn)的抗拔能力和剛度，并通過(guò)在剔鑿處灌注環(huán)氧樹(shù)脂類(lèi)膠粘劑使構(gòu)件外觀恢復(fù)原狀。本發(fā)明不僅能夠提高節(jié)點(diǎn)的承載能力，從而保護(hù)為木結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)建筑提供保護(hù)，還避免了以往從外部加固的方法對(duì)結(jié)構(gòu)外觀造成的損害。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0030]圖1為本發(fā)明實(shí)施例用于木結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)建筑邊跨節(jié)點(diǎn)加固的使用狀態(tài)結(jié)構(gòu)側(cè)視示意圖；
[0031]圖2為本發(fā)明實(shí)施例用于木結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)建筑邊跨節(jié)點(diǎn)加固的使用狀態(tài)結(jié)構(gòu)立體示意圖；
[0032]圖3為本發(fā)明實(shí)施例中木柱的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖4為本發(fā)明實(shí)施例中木梁端部的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖5為本發(fā)明實(shí)施例中加固件的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖6本發(fā)明實(shí)施例中采用環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑恢復(fù)原狀后的結(jié)構(gòu)立體示意圖；
[0036]I原木柱、2原木梁、3連接長(zhǎng)拉桿、4螺母、5加勁板A’、5’加勁板B’、6連接長(zhǎng)拉桿A端、6’連接長(zhǎng)拉桿B端、7隱蔽槽、8通孔槽、9鉆孔
【具體實(shí)施方式】
[0037]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例做進(jìn)一步的詳細(xì)闡述。
[0038]參見(jiàn)圖1、圖2，本發(fā)明的節(jié)點(diǎn)加固構(gòu)造包括原木柱1、原木梁2，以及隱蔽加固件上連接拉桿3、螺母4，加勁板和槽。
[0039]參見(jiàn)圖3、圖4，連接拉桿I兩端設(shè)有絲扣，用于固定螺母4，亦可直接采用絲桿作為連接拉桿I。加固時(shí)，連接拉桿穿過(guò)加勁板5和5’上預(yù)留孔，用固定螺母4固定。
[0040]參見(jiàn)圖5、圖6，在原木柱柱身外側(cè)和原木梁梁身的連接長(zhǎng)拉桿盡端，分別剔鑿出隱蔽槽7和通孔槽8，用以方便安裝加勁板5和5’并隱蔽加固件。在柱身和梁端相應(yīng)位置分別鉆出柱身連接拉桿和梁端連接長(zhǎng)拉桿鉆孔9。
[0041]在加固施工完成后，采用環(huán)氧樹(shù)脂類(lèi)膠粘劑灌注隱蔽槽8和梁身穿孔9，將表面恢復(fù)至構(gòu)件原狀，以保護(hù)構(gòu)件原有形貌。
[0042]本實(shí)施例的具體制備步驟如下:
[0043]1、首先在柱身節(jié)點(diǎn)外側(cè)剔鑿或者鉆出隱蔽槽，在梁身拉趕緊端所在位置剔鑿或者鉆出梁身穿孔。
[0044]2、在柱身和梁端相應(yīng)位置鉆孔。
[0045]3、在梁身穿孔內(nèi)放置一塊加勁板，將連接拉桿穿過(guò)柱身和梁端鉆孔以及梁身穿孔內(nèi)的加勁板，并用螺母固定。
[0046]4、將另一塊加勁板放置于柱身隱蔽槽內(nèi)并將連接拉桿穿過(guò)加勁板的穿孔，旋緊螺母固定。
[0047]5、用環(huán)氧樹(shù)脂類(lèi)膠粘劑，分別灌注柱身隱蔽槽和梁身鉆孔，并將表面修復(fù)平整，恢復(fù)構(gòu)件原有形貌。
【權(quán)利要求】
1.一種木結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)建筑邊跨節(jié)點(diǎn)的隱蔽式加固節(jié)點(diǎn)，其特征在于，包括原木柱、原木梁及其相互連接的榫卯節(jié)點(diǎn)，以及用于隱蔽加固的連接長(zhǎng)拉桿、加勁板和固定螺母。連接長(zhǎng)拉桿依次垂直貫穿原木柱、貫穿榫卯節(jié)點(diǎn)、平行地穿向原木梁，連接長(zhǎng)拉桿的一端A在原木柱側(cè)面通過(guò)螺母固定連接一塊加勁板A’，加勁板A’位于原木柱表面開(kāi)設(shè)的槽A”內(nèi)，連接長(zhǎng)拉桿的另一端B在原木梁中通過(guò)螺母固定連接另一塊加勁板B’，加勁板B’所在原木梁的位置開(kāi)有通孔槽B”，加勁板B’位于通孔槽中緊貼通孔槽壁；槽八”和通孔槽B”采用環(huán)氧樹(shù)脂類(lèi)膠粘劑灌注填滿(mǎn)，將表面恢復(fù)至構(gòu)件原狀。
2.根據(jù)權(quán)利I要求所述的一種木結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)建筑邊跨節(jié)點(diǎn)的隱蔽式加固節(jié)點(diǎn)，其特征在于，連接長(zhǎng)拉桿平行于原木梁軸線(xiàn)方向。
3.根據(jù)權(quán)利I要求所述的一種木結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)建筑邊跨節(jié)點(diǎn)的隱蔽式加固節(jié)點(diǎn)，其特征在于，連接長(zhǎng)拉桿采用兩根平行的連接長(zhǎng)拉桿，兩根平行的連接長(zhǎng)拉桿在原木柱的一端固定連接同一塊加勁板A’，在原木梁中的一端固定連接同一塊加勁板B’。加勁板A’和加勁板B’均垂直于連接長(zhǎng)拉桿。
4.根據(jù)權(quán)利I要求所述的一種木結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)建筑邊跨節(jié)點(diǎn)的隱蔽式加固節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述連接長(zhǎng)拉桿兩端應(yīng)分別套絲，或者采用絲桿。
5.根據(jù)權(quán)利I要求所述的一種木結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)建筑邊跨節(jié)點(diǎn)的隱蔽式加固節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述連接長(zhǎng)拉桿、加勁板和固定螺母，采用Q235或Q345鋼構(gòu)件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5所述的任--種木結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)建筑邊跨節(jié)點(diǎn)的隱蔽式加固節(jié)點(diǎn),其特征在于，槽A”深度大于連接長(zhǎng)拉桿在槽A”中外露尺寸2-3mm，槽A”長(zhǎng)寬尺寸均大于加勁板長(zhǎng)寬1_2mm，在原木梁中連接長(zhǎng)拉桿一端B的位置預(yù)先剔鑿出梁身通孔槽B”貫穿梁身高度，在通孔槽中連接長(zhǎng)拉桿端B距離對(duì)面通孔槽壁的距離為2-3mm，通孔槽垂直連接長(zhǎng)拉桿方向的寬度大于加勁板寬度1_2mm。
7.制備權(quán)利要求1-4所述的一種木結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)建筑邊跨節(jié)點(diǎn)的隱蔽式加固節(jié)點(diǎn)的方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)首先在原木柱節(jié)點(diǎn)外側(cè)剔鑿或者鉆出隱蔽槽A”，在原木梁梁身中剔鑿或者鉆出通孔槽B”； (2)、在原木柱和原木梁中連接長(zhǎng)拉桿所在的相應(yīng)位置鉆孔(9)； (3)、步驟(1)所制備的隱蔽槽A”和通孔槽B”分別放置一塊帶孔的加勁板，將連接長(zhǎng)拉桿穿過(guò)原木柱和原木梁中的鉆孔以及加勁板的孔，并用螺母與加勁板固定連接； (4)、用環(huán)氧樹(shù)脂類(lèi)膠粘劑，分別灌注隱蔽槽A”和通孔槽B”，并將表面修復(fù)平整，恢復(fù)構(gòu)件原有形貌。
【文檔編號(hào)】E04B1/58GK103669897SQ201310507428
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月24日
【發(fā)明者】蘇經(jīng)宇, 宋曉勝, 郭小東 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)