本發(fā)明涉及一種木結(jié)構(gòu)梁柱榫卯節(jié)點(diǎn)加固結(jié)構(gòu)及其施工方法，屬于木結(jié)構(gòu)加固領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在中華上下五千年的歷史長(zhǎng)河中，中國(guó)傳統(tǒng)建筑是這條長(zhǎng)河中璀璨的瑰寶。木結(jié)構(gòu)古建筑無疑是其中一個(gè)重要的篇章，木結(jié)構(gòu)古建筑以以木材、磚瓦為主要建筑材料，以木構(gòu)架結(jié)構(gòu)為主要的結(jié)構(gòu)方式。此結(jié)構(gòu)方式，由立柱、橫梁、順檁等主要構(gòu)件建造而成，各個(gè)構(gòu)件之間的結(jié)點(diǎn)以榫卯相吻合，構(gòu)成富有彈性的框架。木結(jié)構(gòu)有質(zhì)輕、取材方便、施工過程簡(jiǎn)單、施工速度快的特點(diǎn)，但木材本身在經(jīng)歷一段時(shí)期的使用之后，結(jié)構(gòu)性能會(huì)發(fā)生退化，特別是木材存在先天缺陷，如：木節(jié)、蟲蛀、腐朽時(shí)，性能的退化將會(huì)變得更加明顯。因此處于現(xiàn)代的古建筑木結(jié)構(gòu)房屋通常都需要加固。

現(xiàn)今古建筑木結(jié)構(gòu)房屋的加固修善技術(shù)主要有：在木構(gòu)架墻體部分用膠合板墻替換；采用類似腳手架的鋼構(gòu)架支撐木構(gòu)架；在柱子旁增設(shè)扶壁墻；落架大修：全部或局部拆落木構(gòu)架，對(duì)殘損構(gòu)件或殘損點(diǎn)逐個(gè)進(jìn)行修整、更換殘損嚴(yán)重的構(gòu)件，再重新安裝，并在安裝時(shí)進(jìn)行整體加固；打牮撥正：即在不拆落木構(gòu)架的情況下，使傾斜、扭轉(zhuǎn)、拔榫的構(gòu)建復(fù)位，再進(jìn)行整體加固；這些加固技術(shù)在一定程度具有加固作用，但這些技術(shù)仍有不足之處：如：落架大修的工作量大、造價(jià)大、施工周期長(zhǎng)且對(duì)于古建筑會(huì)使其失去文物價(jià)值；打牮撥正施工時(shí)一樣要先揭除瓦頂，拆下望板和部分椽，并將擦端的榫卯縫隙清理干凈，這樣工作量也較大；增設(shè)膠合板墻和扶壁墻雖然提高抗側(cè)剛度，但對(duì)整體剛度沒有提高，且對(duì)原結(jié)構(gòu)的文物價(jià)值有較大的影響；增設(shè)鋼鐵構(gòu)架占用空間較大，破壞古木結(jié)構(gòu)的美觀性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種施工簡(jiǎn)便快捷，成本低，加固效果好的木結(jié)構(gòu)梁柱榫卯節(jié)點(diǎn)加固結(jié)及其施工方法。

本發(fā)明采用以下方案實(shí)現(xiàn)：一種木結(jié)構(gòu)梁柱榫卯節(jié)點(diǎn)加固結(jié)構(gòu)，包括通過榫頭卯口配合連接的橫梁和立柱，位于立柱的殘損部位扣設(shè)有一槽鋼，槽鋼的長(zhǎng)度方向與立柱高度方向一致，槽鋼通過第一抱箍固定于立柱上；所述橫梁上靠近立柱部位安裝有位于兩側(cè)的支托鋼板，兩側(cè)支托鋼板還與套在立柱上的第二抱箍固定在一起，所述槽鋼與第二抱箍焊接在一起。

進(jìn)一步的，所述槽鋼的槽寬大于立柱的半徑，橫梁兩側(cè)的支托鋼板通過螺栓連接在一起以?shī)A緊橫梁。

進(jìn)一步的，所述立柱位于橫梁的端部，所述第二抱箍位于立柱的榫卯節(jié)點(diǎn)處；所述槽鋼與橫梁位于相對(duì)立的兩側(cè)，所述槽鋼和第二抱箍上開設(shè)有供橫梁的榫頭穿過的槽口；所述支托鋼板與第二抱箍焊接在一起。

進(jìn)一步的，所述立柱位于橫梁中間位置，立柱兩側(cè)的橫梁上均安裝有支托鋼板，所述第二抱箍為兩個(gè)并分別位于立柱榫卯節(jié)點(diǎn)的上側(cè)和下側(cè)；所述槽鋼安裝位置與橫梁所在方向錯(cuò)開90°。

進(jìn)一步的，所述槽鋼位于榫卯節(jié)點(diǎn)上方或下方，位于榫卯節(jié)點(diǎn)上方的槽鋼下端與位于榫卯節(jié)點(diǎn)上側(cè)的第二抱箍焊接在一起，位于位于榫卯節(jié)點(diǎn)下方的槽鋼上端與位于榫卯節(jié)點(diǎn)下側(cè)的第二抱箍焊接在一起。

進(jìn)一步的，所述支托鋼板朝向立柱一端設(shè)置有位于上、下側(cè)的連接耳片，支托鋼板上側(cè)連接耳片與榫卯節(jié)點(diǎn)上側(cè)的第二抱箍連接，支托鋼板下側(cè)連接耳片與榫卯節(jié)點(diǎn)下側(cè)的第二抱箍連接。

本發(fā)明的另一技術(shù)方案：一種木結(jié)構(gòu)梁柱榫卯節(jié)點(diǎn)加固結(jié)構(gòu)的施工方法，包括以下步驟：（1）對(duì)實(shí)際工程中木結(jié)構(gòu)梁柱榫卯節(jié)點(diǎn)處的殘損程度的判定；（2）測(cè)量殘損立柱的直徑以及殘損部位的長(zhǎng)度，選用槽鋼，槽鋼的槽寬不小于立柱的半徑，槽鋼的長(zhǎng)度不小于立柱上殘損部位的長(zhǎng)度；（3）將槽鋼通過第一抱箍安裝在立柱殘損部位上，第一抱箍安裝在立柱的未受損部位上；（4）測(cè)量橫梁的高度和橫梁上靠近節(jié)點(diǎn)處殘損部位的長(zhǎng)度，選用支托鋼板，支托鋼板高度高于橫梁高度，長(zhǎng)度不小于橫梁上殘損部位的長(zhǎng)度；（5）將支托鋼板安裝在橫梁兩側(cè)，兩側(cè)支托鋼板通過螺栓連接在一起，并在立柱上安裝第二抱箍，第二抱箍與橫梁上的支托鋼板通過螺栓連接或焊接在一起；（6）將槽鋼與第二抱箍焊接在一起。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：該木結(jié)構(gòu)梁柱榫卯節(jié)點(diǎn)加固結(jié)施工方法簡(jiǎn)單，占用空間少，具有簡(jiǎn)潔美觀、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定；采用局部加固，針對(duì)性強(qiáng)，造價(jià)低，無需對(duì)屋架進(jìn)行落架施工，顯著提升加固后框架承載能力，提高了木結(jié)構(gòu)的整體剛度和抗側(cè)移剛度。

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下將通過具體實(shí)施例和相關(guān)附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例1構(gòu)造示意圖；

圖2是圖1中A處放大示意圖；

圖3是圖2的左視圖；

圖4是圖2的截面圖；

圖5是圖1中B處放大示意圖；

圖6是圖5的左視圖；

圖7是圖5的截面圖；

圖8是本發(fā)明實(shí)施例2構(gòu)造示意圖；

圖9是圖8中D處放大示意圖；

圖10是圖9的左視圖；

圖11是圖9的截面圖；

圖中標(biāo)號(hào)說明:1-橫梁、2-立柱、3-槽鋼、4-第一抱箍、5-支托鋼板、6-第二抱箍、7-連接耳片、8-螺栓、9-法蘭板。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：一種木結(jié)構(gòu)梁柱榫卯節(jié)點(diǎn)加固結(jié)構(gòu)，包括通過榫頭卯口配合連接的橫梁1和立柱2，位于立柱2的殘損部位扣設(shè)有一槽鋼3，槽鋼3的長(zhǎng)度方向與立柱高度方向一致，槽鋼3通過第一抱箍4固定于立柱2上；所述橫梁1上靠近立柱部位安裝有位于兩側(cè)的支托鋼板5，兩側(cè)支托鋼板6還與套在立柱上的第二抱箍6固定在一起，所述槽鋼3與第二抱箍6焊接在一起，槽鋼的長(zhǎng)度應(yīng)當(dāng)完全覆蓋立柱檢測(cè)出的殘損區(qū)域，支托鋼板5的長(zhǎng)度應(yīng)該覆蓋節(jié)點(diǎn)附近橫梁的殘損部位，第一抱箍和第二抱箍均位于槽鋼內(nèi)側(cè)；槽鋼加固立柱的殘損部位、支托鋼板加固木梁與節(jié)點(diǎn)連接部位，槽鋼、支托鋼板和第二抱箍三者為一個(gè)工作整體，通過槽鋼3和支托鋼板頂替殘損部位承載力的作用，該加固施工方法簡(jiǎn)單，占用空間少，起到簡(jiǎn)潔美觀的效果，采用局部加固，造價(jià)成本低，無需對(duì)屋架進(jìn)行落架施工，并且加固后框架承載能力有顯著提升，提高了木結(jié)構(gòu)房屋的整體剛度和抗側(cè)移剛度。

在本實(shí)施例中，所述槽鋼3的槽寬大于立柱的半徑，支托鋼板的高度大于橫梁高度，使得支托鋼板上、下側(cè)露出橫梁上下側(cè)面，兩側(cè)支托鋼板露出部位上開設(shè)有螺栓孔，橫梁兩側(cè)的支托鋼板5通過螺栓8連接在一起以?shī)A緊橫梁1。

在本實(shí)施例中，所述立柱2位于橫梁1的端部，即立柱為邊柱或角柱，所述第二抱箍6位于立柱2的榫卯節(jié)點(diǎn)處；所述槽鋼3與橫梁1位于相對(duì)立的兩側(cè)，所述槽鋼3和第二抱箍6上開設(shè)有供橫梁的榫頭穿過的槽口；所述支托鋼板5與第二抱箍6焊接在一起。

在本實(shí)施例中，所述第一抱箍4和第二抱箍6均有至少兩片弧形板通過法蘭板9和螺栓8連接圍合而成。

本實(shí)施例木結(jié)構(gòu)梁柱榫卯節(jié)點(diǎn)加固結(jié)構(gòu)的施工方法，包括以下步驟：（1）對(duì)實(shí)際工程中木結(jié)構(gòu)梁柱榫卯節(jié)點(diǎn)處的殘損程度的判定；（2）測(cè)量殘損立柱的直徑以及殘損部位的長(zhǎng)度，選用槽鋼，槽鋼的槽寬不小于立柱的半徑，槽鋼的長(zhǎng)度不小于立柱上殘損部位的長(zhǎng)度；（3）將槽鋼通過第一抱箍安裝在立柱殘損部位上，第一抱箍安裝在立柱的未受損部位上；（4）測(cè)量橫梁的高度和橫梁上靠近節(jié)點(diǎn)處殘損部位的長(zhǎng)度，選用支托鋼板，支托鋼板高度高于橫梁高度，長(zhǎng)度不小于橫梁上殘損部位的長(zhǎng)度；（5）將支托鋼板安裝在橫梁兩側(cè)，兩側(cè)支托鋼板通過螺栓連接在一起，并在立柱上安裝第二抱箍，第二抱箍與橫梁上的支托鋼板通過螺栓連接或焊接在一起；（6）將槽鋼與第二抱箍焊接在一起。

在本實(shí)施例中，步驟（3）中，所述槽鋼3安裝在與橫梁1相對(duì)立的一側(cè)；步驟（5）中，所述第二抱箍安裝在立柱2的榫卯節(jié)點(diǎn)處并位于槽鋼內(nèi)側(cè)，所述槽鋼3和第二抱箍6上開設(shè)有供橫梁的榫頭穿過的槽口。

實(shí)施例2：一種木結(jié)構(gòu)梁柱榫卯節(jié)點(diǎn)加固結(jié)構(gòu)，包括通過榫頭卯口配合連接的橫梁1和立柱2，位于立柱2的殘損部位扣設(shè)有一槽鋼3，槽鋼3的長(zhǎng)度方向與立柱高度方向一致，槽鋼3通過第一抱箍4固定于立柱2上；所述橫梁1上靠近立柱部位安裝有位于兩側(cè)的支托鋼板5，兩側(cè)支托鋼板6還與套在立柱上的第二抱箍6固定在一起，所述槽鋼3與第二抱箍6焊接在一起。

在本實(shí)施例中，所述槽鋼3的槽寬大于立柱的半徑，支托鋼板的高度大于橫梁高度，使得支托鋼板上、下側(cè)露出橫梁上下側(cè)面，兩側(cè)支托鋼板露出部位上開設(shè)有螺栓孔，橫梁兩側(cè)的支托鋼板5通過螺栓連接在一起以?shī)A緊橫梁1。

在本實(shí)施例中，所述立柱2位于橫梁1中間位置，即立柱為中柱，立柱2兩側(cè)的橫梁上均安裝有支托鋼板5，所述第二抱箍6為兩個(gè)并分別位于立柱榫卯節(jié)點(diǎn)的上側(cè)和下側(cè)；所述槽鋼3安裝位置與橫梁1所在方向錯(cuò)開90°。

在本實(shí)施例中，所述槽鋼3位于榫卯節(jié)點(diǎn)上方或下方，位于榫卯節(jié)點(diǎn)上方的槽鋼3下端與位于榫卯節(jié)點(diǎn)上側(cè)的第二抱箍6焊接在一起，位于位于榫卯節(jié)點(diǎn)下方的槽鋼3上端與位于榫卯節(jié)點(diǎn)下側(cè)的第二抱箍6焊接在一起，槽鋼可以根據(jù)殘損情況采用分段式，一段設(shè)置在節(jié)點(diǎn)上方，一段設(shè)置在節(jié)點(diǎn)下方。

在本實(shí)施例中，所述支托鋼板5朝向立柱一端設(shè)置有位于上、下側(cè)的連接耳片7，支托鋼板上側(cè)連接耳片與榫卯節(jié)點(diǎn)上側(cè)的第二抱箍連接，支托鋼板下側(cè)連接耳片與榫卯節(jié)點(diǎn)下側(cè)的第二抱箍連接。

在本實(shí)施例中，所述第一抱箍4和第二抱箍6均有至少兩片弧形板通過法蘭板9和螺栓8連接圍合而成。

本實(shí)施例木結(jié)構(gòu)梁柱榫卯節(jié)點(diǎn)加固結(jié)構(gòu)的施工方法，包括以下步驟：（1）對(duì)實(shí)際工程中木結(jié)構(gòu)梁柱榫卯節(jié)點(diǎn)處的殘損程度的判定；（2）測(cè)量殘損立柱的直徑以及殘損部位的長(zhǎng)度，選用槽鋼，槽鋼的槽寬不小于立柱的半徑，槽鋼的長(zhǎng)度不小于立柱上殘損部位的長(zhǎng)度；（3）將槽鋼通過第一抱箍安裝在立柱殘損部位上，第一抱箍安裝在立柱的未受損部位上；（4）測(cè)量橫梁的高度和橫梁上靠近節(jié)點(diǎn)處殘損部位的長(zhǎng)度，選用支托鋼板，支托鋼板高度高于橫梁高度，長(zhǎng)度不小于橫梁上殘損部位的長(zhǎng)度；（5）將支托鋼板安裝在橫梁兩側(cè)，兩側(cè)支托鋼板通過螺栓連接在一起，并在立柱上安裝第二抱箍，第二抱箍與橫梁上的支托鋼板通過螺栓連接或焊接在一起；（6）將槽鋼與第二抱箍焊接在一起。

在本實(shí)施例中，步驟（3）中，所述槽鋼3安裝位置與橫梁1所在方向錯(cuò)開90°。；步驟（5）中，所述第二抱箍6為兩個(gè)并分別位于立柱榫卯節(jié)點(diǎn)的上側(cè)和下側(cè)；根據(jù)立柱殘損部位所在位置，將槽鋼安裝在榫卯節(jié)點(diǎn)上方或下方，如果槽鋼安裝在榫卯節(jié)點(diǎn)上方，則槽鋼3下端與位于榫卯節(jié)點(diǎn)上側(cè)的第二抱箍6焊接在一起，槽鋼上部用第一抱箍固定；如果槽鋼安裝在于榫卯節(jié)點(diǎn)下方，則槽鋼3上端與位于榫卯節(jié)點(diǎn)下側(cè)的第二抱箍6焊接在一起，槽鋼下部用第一抱箍固定；如果榫卯節(jié)點(diǎn)的上方和下方都有殘損，則可以將槽鋼進(jìn)行分段安裝。

上列較佳實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。