木结构古建维修加固，原来榫卯和柱子、梁架用到的手段都不一样，一篇文章带你看明白

　　中国传统木结构民居由于年代久远，在长期的使用过程中会出现不同程度的残损，如节点松动、木材腐朽导致的材性劣化、屋架倾斜等。总体上，目前我国大部分地区的木结构传统民居，需要进行抗震研究，并对其进行加固及保护。

加固位置及使用材料

　　曾有学者用模拟试验台对Q235扁钢加固榫卯节点的力学性能进行了研究，加固试验中，考虑到扁钢加固前后的加速度、自振频率、阻尼等因素，用扁钢加固的使得结构的刚度确有提高，构件刚度明显提升（碳纤维布提高一倍，扁钢提高二倍），榫卯节点的承载力明显提升（碳纤维布提高一倍，扁钢提高三倍）。

聊城光岳楼，加固构件清晰可见

　　但是，也有专家学者就对扁钢的加固提出了质疑。认为扁钢增加了节点的刚度、加速度放大系数，造成能量不能吸收，使得邻件的内力增加，加快邻件的破坏。

　　在传统木构建筑中加设铁箍时，需将铁箍嵌入木结构中，使其外皮与梁柱外皮齐平，以便油饰。同时由于铁箍易锈蚀，使用前必须进行除锈及抗腐蚀的处 理，此道工序既费时费力，而且稍有操作不慎将导致构件新的破坏。

屋架与柱连接的斜撑图

　　加强木构架和木屋盖纵横向的稳定性：木构架房屋的横向和纵向均应在木柱上、下柱端和楼层下部设置穿枋，并应确保穿枋贯通木构架的各个柱子，以增强木构架纵横向的强度和刚度。

（a）五柱落地的木构架 、（b）三柱落地的木构架

　　设置完整的木构架体系：设置完整的端屋架，柱子尽量落地，不采用高石垫脚的形式，即不用硬山搁檩或墙抬梁的形式。

木柱子的加固

　　对于木柱的干缩裂缝，当其深度不超过柱径（或该方向截面尺寸）1/3时，可按下列嵌补方法进行修补：

　　当裂缝宽度不大于3mm时，可在柱的油饰或断白过程中，用腻子勾抹严实。

　　当裂缝宽度在3mm～30mm时，可用木条嵌补，并用耐水性胶粘剂粘牢。

　　当裂缝宽度大于30mm时，除用木条以耐水性胶粘剂补严粘牢外，尚应在柱 的开裂段内加铁箍（或碳纤维箍）2～3道。若柱的开裂段较长，则箍距不宜大于0.5m

　　对于潮湿环境下的木柱腐朽，可采用下列剔补或墩接的方法进行整修或加固处理：

　　当柱心完好，仅有表层腐朽，且经验算剩余截面尚能满足受力要求时，可 将腐朽部分剔除干净，经防腐处理后，用干燥木材依原样和原尺寸修补整齐，并用耐 水性胶粘剂粘接。如系周围剔补尚需加设铁箍（或碳纤维箍）2～3道。

　　当柱脚腐朽严重，但自柱底面向上未超过柱高的1/4时，可采用墩接柱脚的 方法处理。若木柱内部腐朽、蛀空，但表层的完好厚度不小于50mm时，可采用不饱和 聚酯树脂进行灌浆加固。当木柱严重腐朽、虫蛀或开裂，而不能采用修补、加固方法 处理时，可考虑更换新柱。

　　一般来讲，为了预防木构架的腐朽，屋架、大梁等承重构件的端部，不应封闭在砌体或其它通风不良的环境中，周围应留出不小于5cm的空隙，以保证具有适当的通风条件。同时，为了防止受潮腐朽，在构件支座下，还应设防潮层或经防腐处理的垫木。木柱、木楼梯等与地面接触的木构件，都应设置石块垫脚，使木构件高出地面，与潮湿环境隔离。

　　另外，也有一些古建筑、和近现代仿古木结构建筑在修缮加固时采用了FRP材料，常见的FRP主要有芳纶纤维AFRP，碳纤维CFRP，玻璃纤维GFRP，玄武岩纤维BFRP。目前，加固领域主要采用的是CFRP。

　　有学者研究表明，提高幅度与CFRP层数和方式密切相关。粘贴1层CFRP布（满布、螺旋和条带）受压承载力提高7.6%—16.8%，粘贴2层CFRP布的受压承载力提高23.9%—26.1%。

　　但是，辅助加固技术属于新型材料，是否能在一些重要的古建筑和造型、构件具有重要历史信息的建筑上应用，还需要具体的论证。

屋架加固

　　支撑系统可采用钢结构，钢构件与木构件采用螺栓加连接件连接。对于受压杆件，可采用局部加木夹板并以螺栓连接的加固方法；对于受拉杆件，可采用局部加木夹板，也可采用钢拉杆的加固方法。对于屋架节 点，可采用钢夹板的加固方法。

　　当屋架中个别构件强度或稳定性不足，以致影响整个屋架承载能力时，或者使用旧料制作的屋架，构件留有孔眼削弱截面面积时，可采取构件加固的方法。

　　受弯构件，上弦个别地方出现断裂迹象，其他部分完好，可采取局部加木夹板并以螺栓连接的加固方法。受拉构件，可采取局部加木夹板加固方法或用钢拉杆加固。