[发明专利]古建筑童柱与梁节点加固处理结构

说明书

技术领域

本发明属于古建筑童柱与梁节点构造的保护修缮技术，具体说的是古建筑童柱与梁节点加固处理结构。

背景技术

童柱为古建筑大木作构件，对于童柱的解释主要有以下几种：

(1)、在清式建筑中，童柱是对小短柱的泛称，以区别梁架柱子，比如檐柱、金柱等长柱。(2)、楼阁式建筑上层平台之上的檐柱，亦称“平台童柱”。大式建筑的“童柱”直径为6.6斗口。（3）、童柱也称“灯笼柱”，位于顺扒梁与抹角梁之上，属于短柱之列，其柱脚榫通常为双榫做法。

我国古建筑为框架式木结构，其水平构件与垂直构件相交处的节点很多，最常见的有柱与梁、柱与枋、山柱与排山梁架等。在对古建筑大木构架的保护修缮过程中，我们发现柱与梁节点拔榫、榫头破坏的现象非常突出。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，特别是偶然荷载，一旦出现虽持续时间较短，但对梁架节点的破坏力十分巨大。例如爆炸力、撞击力、地震、台风等。震害调查表明，古建筑梁架结构震害的严重部位多发生在梁柱节点处，一般是柱的震害重于梁，角柱的震害重于内柱，短柱的震害重于一般柱。童柱是坐于顺扒梁或抹角梁上的短柱，当古建筑受到地震力或撞击力作用时，地面运动加速度引起地基沉降不均，极易造成童柱柱脚和梁之间的榫头拔出，进而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，特别是风荷载是梁架结构的主要水平力，在风压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，因此，在古建筑保护修缮工程的残损评估中，童柱与梁节点的破坏状况都非常严重。童柱拔榫将会使梁架倾斜、檩条滚闪，从而导致整个梁架结构失稳。

目前，古建筑大木构架梁柱节点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柱的连接部位松动，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，这种不可逆的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

为解决上述技术问题，本发明提供一种古建筑童柱与梁节点加固处理结构，在不改变原材料及施工工艺的基础上，不采用铁扒钉、扁钢固定或角钢进行加固，只采用木结构对古建筑童柱与梁的节点进行加固处理。

为实现上述技术目的，所采用的技术方案是：古建筑童柱与梁节点加固处理结构，童柱的柱脚通过木质构件卡设在梁上，在童柱的柱脚上设有双榫，在梁上开设有与双榫相匹配的双榫卯口，所述的木质构件由中部的暗榫和暗榫两端的木垫块组成，暗榫的长度与童柱的柱身直径相等，在童柱的双榫之间的柱身上开设一个暗榫卯口，暗榫卯口与暗榫的大小相匹配，双榫之间的距离与暗榫的厚度相等，双榫插入双榫卯口，暗榫卡入暗榫卯口内，在木垫块的端部开设有燕尾卯口，在梁的相应位置开设有燕尾卯口相匹配的卯口，与燕尾卯口相配合的插榫通过插入燕尾卯口和卯口将木垫块与梁连接在一起。

本发明所述的暗榫的截面为矩形断面。

本发明所述的木垫块的厚度与梁宽度相等。

本发明所述的木垫块与暗榫的连接面为弧面，该弧面弧度与童柱的柱身的弧度相同。

本发明所述的木垫块的底面与暗榫的底面相平齐。

本发明所述的燕尾卯口的短边在外，长边在内。

本发明有益效果是：

首先，本专利能够大大提高梁与童柱柱脚节点的整体性能，如遇地震或突发振动，榫头与卯口的相互挤压和摩擦能消耗地震能量，减小结构整体的破坏，水平方向有燕尾榫和暗隼加强整体的拉结力，上下方向可由带燕尾榫的插榫来抵抗梁所受的剪力，增强梁柱节点的抗扭转性能，从而达到加强梁与童柱节点处整体的强度和抗震性能。而且这种轻质高强的加固结构还可以降低梁柱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，只需将水平方向带有暗隼的木垫块及上下方向的燕尾插榫更换即可。