[发明专利]一种木结构梁柱榫卯节点加固修复方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种木结构梁柱榫卯节点加固修复方法。

背景技术

木结构作为一种古老的结构形式，在我国大部分地区存在广泛的应用。作为一种建筑材料，木材有着取材方便、施工过程简单、施工速度快的特点。然而，由于木材本身的特点，在经历一段时期的使用之后，结构性能会发生退化，特别是木材存在先天缺陷，如木节、虫蛀、腐朽时，性能的退化将会变得更加明显。在这些性能退化中，木结构榫卯节点的承载力降低是一类典型的退化类型。榫卯节点常见破坏类型，如腐朽、开裂、拔榫，将会严重影响节点的承载性能，特别是节点的抗剪性能。

目前，常见木结构榫卯节点加固修复的方法主要有：通过铁钉直接将榫卯节点固定；用角钢或短木柱对拔榫的部位进行附加支撑；用短钢将梁柱截面包裹住，再用木钉将扁钢固定在梁柱上；将梁体卸掉重新换梁；运用纤维增强复合塑料（Fiber Reinforced Plastics，FRP）加固木梁。这些方法在一定程度上均能够提高节点承载能力，但是这些方法仍然存在不足之处，如：铁钉固定法本身将会对结构造成破坏；附加支撑法对于节点抗剪承载力提高不明显；扁钢法对于木钉的要求高，且制作工艺复杂；换梁法破坏了木结构建筑本身的文物和历史价值；FRP加固法对于木结构开裂前提下，承载力提高不明显，降低了结构延性系数，FRP对于物体表面要求进行打磨处理，使得施工复杂，并且运用FRP加固后的构件破坏类型为脆性破坏，不利于形成“强节点弱构件”的性能设计原则，节点抗震性能将会降低。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种施工简便、费用低、加固效果显著的木结构梁柱榫卯节点加固修复方法。

为了解决上述问题，本发明的技术方案是：一种木结构梁柱榫卯节点加固修复方法，包括以下步骤：

（1）根据木结构梁柱榫卯节点的尺寸和受力情况，确定待加固的范围大小；

（2）设计与木梁榫头端相适应的横向抱箍和与木柱卯口段相适应的竖向抱箍；

（3）制作横向抱箍和竖向抱箍，在横向抱箍的两个抱箍板朝向竖向抱箍的一端分别焊接法兰板，在竖向抱箍朝向横向抱箍的一侧抱箍板焊接槽型钢板，在槽型钢板上开设多个与法兰板上通孔相对应的孔洞；

（4）通过千斤顶抬起木梁，将木梁的榫头从木柱的卯口切除后拔出；

（5）安装横向抱箍和竖向抱箍，将横向抱箍抱紧在木梁榫头端的预定位置，将竖向抱箍抱紧在木柱卯口段的预定位置；

（6）采用多个弹性螺纹紧固件组件穿过槽型钢板上的相应孔洞和和法兰板上的相应通孔后，将横向抱箍与竖向抱箍连接形成共同工作的整体；

（7）卸去千斤顶。

在进一步的优选方案中，步骤（2）分别根据梁柱待加固的范围大小设计两个抱箍的长度，确保该长度范围能够起到抗剪切的加固效果；分别根据梁柱的形状和现场实际测量的截面尺寸设计两个抱箍的形状和尺寸，测量截面尺寸前应对梁柱构件表面进行修补和凿平处理。

在进一步的优选方案中，步骤（3）中的横向抱箍和竖向抱箍均包含两个抱箍板和至少一个螺纹紧固件组件，所述抱箍板均由中间的箍板和两边的翼板组成，所述翼板开设有至少一个连接孔，两个抱箍板的翼板通过螺纹紧固件组件穿过相应的连接孔后相互抱紧。

在进一步的优选方案中，所述翼板与箍板焊接成型或一体成型。

在进一步的优选方案中，所述箍板呈圆弧形或弯折形。

在进一步的优选方案中，所述螺纹紧固件组件包含螺丝和螺母，所述螺丝与螺母紧固配合。

在进一步的优选方案中，步骤（4）中的切除榫头后的木梁截面应进行表面处理，其中包括腐蚀部分处理和表面凿平处理，处理后木梁截面要求平整无局部凸起。

在进一步的优选方案中，步骤（6）中的弹性螺纹紧固件组件包含弹簧、螺丝和螺母，所述弹簧套设在螺丝上且位于槽型钢板和法兰板之间，所述螺丝与螺母紧固配合。

在进一步的优选方案中，所述螺丝为螺栓、螺杆或双头螺柱。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：采用不落架的施工工艺，既克服了木结构建筑在长期的自然环境下榫卯节点刚度下降的问题，也避免了修复施工过程中对原木结构的破坏，同时又提高了地震作用下榫卯节点的耗能能力，并且无需更换木结构构件，施工简便，加固费用低，覆盖面广，加固效果显著，节点延性得到显著提高。

附图说明

图1为本发明实施例的主视图。

图2为本发明实施例的俯视图。

图3为本发明实施例的左视图。