[发明专利]一种木结构古建筑梁柱榫卯节点加固方法

说明书

一种木结构古建筑梁柱榫卯节点加固方法，包括：将缠绕纤维条带的第一棒材嵌入木梁端部的榫头中，然后在木梁与第一棒材之间嵌入第二棒材和第三棒材以固定第一棒材，该木结构梁柱榫卯节点加固方法简单、对结构外观改变小，最大限度保持古建筑原貌；结构整体性好，可有效提高梁、柱节点抗弯、抗剪承载能力；耐腐蚀、使用寿命长；采用局部加固、针对性强、纤维条带用量少、节约成本。

技术领域

本发明属于木结构加固领域，具体涉及一种木结构古建筑梁柱榫卯节点加固方法。

背景技术

我国是个文明古国，迄今仍有2000多个历史性城镇，其中保存着大量古建筑。中国古以木材为主要建筑材料，创造出优美的建筑构型及相应的建筑风格，取得光辉的成绩，是中国传统文化的重要载体。中国木结构古建筑有着自己独有的结构体系，其重要特点是梁、柱采用榫卯连接。

然而现存的木结构古建筑大都建成时间较久，由于木材本身物理性能的退化、自然环境影响以及人为的破坏等因素，使得现存古建筑木结构产生了不同的损坏形式，其中梁、柱连接处很容易发生拔榫破坏。拔榫使得梁、柱构件有效受力截面面积减小，容易产生受拉、压、弯、剪破坏，对结构整体性造成一定影响，因此需要进行加固。传统的加固方法主要有:用扁钢沿着梁柱截面握裹住已拔榫的梁和柱,然后用铁钉或木钉将扁钢固定在梁、柱构件上；用角钢或短木柱对拔榫的部位进行附加支撑。这些加固方法虽然在一定程度上能够提高节点的承载力,但是存在着影响结构外观、破坏木构件、铁件易腐蚀、不利于检修等问题,因此在应用上有一定的局限性。

纤维复合增强材料(FRP)具有轻质高强、高弹性模量、耐腐蚀、易施工等特点，近年来广泛应用于各种加固领域。现有加固方法主要是将FRP包裹在梁柱区域，FRP加固区域较大，对古建外观有较大影响，且存在剥离破坏问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺点，提供一种木结构古建筑梁柱榫卯节点加固方法。

本发明采用如下技术方案：

一种木结构古建筑梁柱榫卯节点加固方法，包括：将缠绕纤维条带的第一棒材嵌入木梁端部的榫头中，然后在木梁与第一棒材之间嵌入第二棒材和第三棒材以固定第一棒材，其具体步骤如下：

步骤一，在木梁端部榫头中间位置开设固定孔；

步骤二，在第一棒材的外表面缠绕浸润环氧树脂的纤维条带，使第一棒材形成未缠绕纤维条带的第一段和与第一段连接缠绕纤维条带的第二段，且第二段的长度不小于木柱的直径和50mm之和，纤维条带的缠绕长度大于第二段的长度；

步骤三，在第一棒材的第一段开设与木梁梁宽方向平行的第一定位孔和与木梁梁宽垂直的第二定位孔，在木梁上开设与第一定位孔相对的第一孔洞和与第二定位孔相对的第二孔洞；

步骤四，将第一棒材嵌入固定孔中，使第一棒材的第二段位于梁柱的榫卯节点；

步骤五，将第二棒材穿过第一孔洞与第一定位孔，第三棒材穿过第二孔洞与第二定位孔，以固定住第一棒材；

步骤六，在第一棒材与固定孔之间的间隙，第二棒材与第一孔洞、第一定位孔之间的间隙，第三棒材与第二孔洞、第二定位孔之间的间隙填充环氧树脂；

步骤七，将超过第一棒材的纤维条带利用环氧树脂粘附在木柱外表面。

优选的，所述第一定位孔与第二定位孔的直径一致。

优选的，所述第一定位孔与第二定位孔之间的间距不小于1.5倍的第一定位孔的直径。

优选的，所述第一孔洞的直径为第一棒材直径的1/4-1/2。

优选的，所述第一棒材的直径为木梁直径的1/4-1/2。

优选的，所述纤维条带为碳纤维条带、芳纶纤维条带、玻璃纤维条带或玄武岩纤维条带。