[发明专利]一种竹材增强圆木受弯构件的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种结构的维修和加固方法，尤其是一种竹材增强圆木受弯构件的方法。

背景技术

木结构是我国古代最主要的建筑形式之一，其发展历史十分悠久，有着深厚文化价值，从开始的推广到后来的盛行阶段，贯穿着整个古代建筑的发展过程。木结构具有如下优点： (1)具有较好的绝缘性，冬天有保温性，夏天有良好的隔热性；(2)相比于钢材或混凝土，竹木结构生产和使用时的耗能较少，且产生的污染也低；(3)建筑强度高、质量轻、加工周期短、投入的劳动力少且美观性好；(4)抗震性能好，在地震中能抵消部分外力作用并消耗部分冲击能量，大大减少了地震作用对结构的破坏；(5)良好的隔音效果。

但由于木材经常受到外界环境(暴晒、雨淋、风化等)和原始缺陷(木节、腐朽裂缝、虫害等)的影响，再加上受力构件年代久远，对木结构构件的维修和加固意识的淡薄，许多木结构建筑开始出现了开裂、变形、老化、缺损等现象，严重影响了建筑的外观性能，同时，也降低了结构的承载力和稳定性。而木结构古建筑作为我国悠久的历史文化遗产中不可分割的一部分，采取切实有效的方法增强木结构构件是一件十分重要的问题。例如中国专利“201010569117.3”号，提出了一种粘贴钢板加固木梁的方法，大大提高了加固后木梁的承载力，然而由于古建筑中圆木的大量存在，钢板的刚性大，难以与圆木的弧形表面很好粘结，加之钢板容易产生锈蚀等问题，难以实现古建筑的修旧如旧的核心目标。

发明内容

本发明的目的是提供一种竹材增强圆木受弯构件的方法，充分利用竹材韧性好、抗拉强度高的优势，实现对现有圆木受弯构件的增强，达到对古建筑的修旧如旧的核心目标，同时充分利用了我国丰富的竹资源，遵循了我国现有可持续发展的理念。

对此，本发明提供的一种竹材增强圆木受弯构件的方法，首先清理圆木表面，利用复合竹碎片浸胶填平圆木表面缺陷，复合竹碎片相互嵌挤填充缺陷，沿圆木长度方向缠绕纵向竹纤维条带，沿圆木环向缠绕环向竹纤维布，再环向缠绕封装竹纤维织物、涂刷外部防护物，圆木、复合竹碎片、纵向竹纤维条带、环向竹纤维布、封装竹纤维织物和外部防护物共同形成整体，实现对圆木的受弯加固，其特征在于包括以下步骤：

1)圆木表面清理：用砂纸将圆木表面打磨，使圆木表面光滑平整，利用压缩空气或棕刷清扫圆木表面磨屑及杂物；

2)局部修复找平：对圆木表面宽度大于5mm的裂缝或缺损等缺陷处，利用复合竹碎片 2浸胶填平缺陷使其表面平整；

3)缠绕纵向竹纤维条带：沿圆木长度方向利用胶黏剂连续均匀缠绕纵向竹纤维条带，纵向竹纤维条带至少布置于圆木的受拉区域，其布置范围不小于圆木的1/2截面高度，其竹纤维方向沿着圆木的轴线方向；

4)缠绕环向竹纤维布：在圆木的两端环向缠绕浸渍胶黏剂的环向竹纤维布，环向竹纤维布缠绕于纵向竹纤维条带两端的四周，实现对纵向竹纤维条带的端部锚固，缠绕方向与圆木的轴线垂直方向呈-45°至45°，其竹纤维方向沿着缠绕方向，环向竹纤维布在两端的缠绕宽度不小于500mm，其厚度不小于纵向竹纤维条带的1/2；

5)缠绕封装竹纤维织物：在圆木的加固范围内环向均匀缠绕浸渍有胶黏剂的封装竹纤维织物，缠绕方向与圆木的轴线垂直方向呈-45°至45°，其竹纤维方向沿着缠绕方向，竹纤维织物的厚度为0.1mm～0.5mm；

6)涂刷外部防护物：将外部防护物均匀涂刷在竹纤维织物的外表面，外部防护物固化粘结于竹纤维织物的外表面。

所述的纵向竹纤维条带为编制竹帘、横向串联的胶合竹片、原竹竹皮、胶合竹竹皮、竹纤维织物中的一种，其为部分或全部包裹圆木的截面周长。

所述的环向竹纤维布和竹纤维织物分别为原竹竹皮、胶合竹竹皮、竹纤维织物中的一种。

所述的胶黏剂是环氧树脂、乙烯基树脂、聚氨酯树脂中的一种。

所述的外部防护物采用油漆、涂料、环氧基复合材料或水泥基复合材料中的一种。