CN104863385B - 一种古建筑单步梁与柱节点加固处理结构 - Google Patents
一种古建筑单步梁与柱节点加固处理结构 Download PDFInfo
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Abstract
一种古建筑单步梁与柱节点加固处理结构，单步梁与柱体榫接，在单步梁下方加设木构件，木构件的一端开燕尾榫，并与柱体插接，在单步梁的榫头顶面和木构件的燕尾榫底面上开设丁字榫卯口，通过丁头榫将单步梁的榫头与其下方的木构件的榫头在上下方向连接成整体。该固处理结构不违背古建筑保护修缮中要求的不改变文物的原材料及施工工艺的原则；加固件的检修或更换方便，利于木结构的保护修缮。
Description
技术领域
本发明涉及古建筑山面单步梁与柱节点构造的保护修缮，具体说的是在不改变原材料及施工工艺的基础上，对古建筑单步粱与柱子的节点加固处理。
背景技术
目前，在古建筑大木构架的保护修缮过程中，梁架拔榫、榫头破坏的现象非常突出，尤其是在古建筑山面单步梁与柱节点处。其原因是由于古建筑的地基沉降不均匀或水平外力的作用下，造成挑尖粱、抱头粱和柱之间的榫头为半榫，极易拔出，拔榫就会削弱木构架整体的稳定性，且过大尺寸的拔榫很可能造成木构架严重倾斜、歪闪；另外，榫头插入卯口中，在长期外力的作用下，榫头由于卯口的挤压可能造成破坏，或者因卯口挤压变形造成自身截面尺寸减小并导致下沉，从而削弱梁柱之间的连接性能，特别是我国南方地区古建筑大木构架多采用穿枋结构，其梁、枋的连接均采用半榫，因此更容易出现拔榫的现象。
我国现有古建筑大木构架梁枋榫卯修缮是采用铁扒钉或角钢进行加固，将梁、枋、柱连接部位用铁扒钉、角钢、扁钢固定起来，以防止榫卯移位，这些加固措施虽然刚度较强，但柔韧性、抗扭转能力不足；如遇地基不均匀沉降或地面震动容易造成金属件与梁枋的连接部位松动，造成加固件失效，从而使节点的安全性仍受到威胁。其次，金属件加固节点时，铆钉嵌固木构件的过程中往往会破坏木构件；改变了古建筑木结构的原材料及施工工艺，且金属件加固木结构是通过“嵌入”或“固定”的方式达到加固的目的，这种不可逆加固技术不仅不利于加固件的检修或更换，也不利于木结构的保护。
在古建筑保护修缮工程中，大木构架梁枋榫卯的修缮，现有技术大多都采用铁扒钉或角钢进行加固，将梁、枋、柱等连接部位用铁扒钉或角钢固定起来，以此来防止榫卯移位，但这种加固技术柔韧性、抗扭转能力不足；如遇地基不均匀沉降或地面震动容易造成金属件与梁枋连接部位松动。其次，金属件加固节点时，铆钉嵌固木构件的过程中往往会破坏木构件，有违古建筑保护修缮中要求的不改变文物的原材料及施工工艺的原则；且金属件加固木结构是通过“嵌入”或“固定”的方式达到加固的目的，这种不可逆加固技术不仅不利于加固件的检修或更换，也不利于木结构的保护修缮。
发明内容
本发明为解决上述技术问题提供一种古建筑单步梁与柱节点加固处理结构，不违背古建筑保护修缮中要求的不改变文物的原材料及施工工艺的原则；加固件的检修或更换方便，利于木结构的保护修缮。
本发明为解决上述技术问题的不足而采用的技术方案是：一种古建筑单步梁与柱节点加固处理结构，单步梁与柱体榫接，在单步梁下方加设木构件，木构件的一端开燕尾榫，并与柱体插接，在单步梁的榫头顶面和木构件的燕尾榫底面上开设丁字榫卯口，通过丁头榫将单步梁的榫头与其下方的木构件的榫头在上下方向连接成整体。
本发明所述的木构件的上表面和单步梁的下表面开卯口，通过暗榫和卯口通过栽销的方式将单步梁和木构件固定在一起。
本发明有益效果是：
本专利与现有技术比较：
首先，本专利能够大大提高古建筑山面单步梁、柱榫卯节点的整体性、抗弯性和抗震性能，可以降低梁架因拔榫而破坏的几率，减少维修次数。
其次，这种加固结构用料较少，加工十分方便，实际加固操作工序较简单，既节省原材料，有利于环保，又大大降低维修施工的劳动强度，且在以后的古建筑保护修缮过程中，只需将所有的插接的丁头榫、暗榫及单步梁下方带燕尾榫的水平拉结构件更换即可。
因此，可以反映出这种组合式加固单步梁与柱节点的处理结构在保持梁架稳定以及修缮更换时的巨大优势，未来具有广阔的发展前景。
附图说明
图1是本发明的剖视结构示意图;
图2是本发明的爆炸式结构示意图；
图中：1、单步梁，2、柱体，3、木构件，4、丁字榫卯口，5、丁头榫，6、暗榫。
具体实施方式
如图所示，本专利所采用的技术方案是单步梁、柱的连接不仅仅是依靠它们榫卯之间的摩擦力，还要在梁枋与柱子连接处的下方增加一根木构件，在坚持不改变古建筑原材料及施工工艺原则的基础上，首先，在此构件一端做燕尾榫与柱身插接，在燕尾榫端头与单步梁榫头刻丁头榫卯口，利用丁头榫将单步梁的榫头与其下方的木构件的榫头在上下方向连接成整体，同时，燕尾榫又可以加强梁与柱在水平方向的拉结力。其次，在水平拉结件的上表面和单步梁的下表面开卯口，再用断面为150x60x20的暗榫通过栽销的方式，把单步梁和水平木构件固定在一起，竖向的插接暗榫、丁头榫和水平的木质拉结件通过组合方式，将单步梁和柱子固定起来。这种加固措施大大提高了梁、柱节点的整体性，如遇地震或突发振动，丁头榫将单步梁榫头与其下方的燕尾榫固定成整体，榫头与卯口的相互挤压和摩擦能消耗地震能量，减小地震波对结构整体的破坏，水平方向有燕尾榫和暗榫加强单步梁与柱的拉结力，上下方向可由带燕尾榫的木构件来抵抗单步梁所受的剪力，从而达到加强梁柱节点处整体的强度。
实施例1
古建筑外廊处由于地基沉降不均或檐檁滚闪等因素，挑尖粱与檐柱之间的榫头极易拔出，可采用本专利技术进行加固：
（1）在挑尖粱与檐柱连接处下方增加一根木构件，一端开燕尾榫，与檐柱插接，加强檐柱与挑尖梁的水平拉结力。在燕尾榫端头与挑尖梁榫头刻丁头榫卯口，利用丁头榫将挑尖梁的榫头与其下方的木构件的榫头在上下方向连接成整体。
（2）再在挑尖梁与水平拉结件结合面对应的位置各开一个150x30 x 20的卯口，用断面为150 x 60x20的暗榫将挑尖梁与水平拉结件固定，通过丁头榫和暗榫可防止挑尖梁头在水平方向拔榫，同时也大大增强了梁柱节点的整体性和抗震性能。
（3）在竖直方向上，可由挑尖梁下带燕尾榫的悬臂木构件来加强梁枋节点处的刚度和梁的抗弯性能。
实施例2
古建筑室内山面梁架中的单步梁与柱的结合处，最典型的要属排山梁架后尾与山柱相交处。由于山柱或中柱两边的梁架都要与柱子相交，这时梁头必须用半榫，这种节点容易出现梁与柱的榫卯移位或拔榫现象，可采用本专利技术进行加固：
（1）在单步梁与山柱连接处下方增加一根木构件，一端开燕尾榫，与山柱插接，加强山柱与单步梁的水平拉结力，在燕尾榫端头与单步梁榫头刻丁头榫卯口，利用丁头榫将单步梁的榫头与其下方的木构件的榫头在上下方向连接成整体。
（2）在单步梁与其下方的水平拉结件对应的位置各开一个150x30 x 20的卯口，用断面为150 x 60x20的暗榫将挑尖梁与水平拉结件固定，通过暗榫防止挑尖在水平方向拔榫，同时也可加强节点处的抗震性能。如遇地震或突发振动，丁头榫将单步梁榫头与其下方的燕尾榫固定成整体，榫头与卯口的相互挤压和摩擦能消耗地震能量，减小地震波对结构整体的破坏，水平方向有燕尾榫和暗榫加强单步梁与柱的拉结力，上下方向可由带燕尾榫的木构件来抵抗单步梁所受的剪力，从而达到加强梁柱节点处整体的强度。
（3）在竖直方向上，可由单步梁下带燕尾榫的悬臂木构件来加强梁的抗弯和抗剪性能。
Claims (1)
1.一种古建筑单步梁与柱节点加固处理结构，单步梁（1）与柱体（2）榫接，其特征在于：在单步梁（1）下方加设木构件（3），木构件（3）的一端开燕尾榫，并与柱体（2）插接，在单步梁（1）的榫头顶面和木构件（3）的燕尾榫底面上开设丁字榫卯口（4），通过丁头榫（5）将单步梁（1）的榫头与其下方的木构件（3）的榫头在上下方向连接成整体，所述的木构件（3）的上表面和单步梁（1）的下表面开卯口，通过150 x 60x20的暗榫（6）和卯口通过栽销的方式将单步梁（1）和木构件（3）固定在一起。
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