一种用于古建筑木结构屋架受压杆件含缺陷的自攻螺钉加固结构及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于古建筑木结构屋架上弦杆缺陷(虫蛀，腐朽)的加固方法，具体涉及一种用于古建筑木结构屋架受压杆件含缺陷的自攻螺钉加固结构及方法。
【背景技术】
[0002]在中国的近现代历史建筑中，木结构屋架建筑占有十分重要的地位。这种改变体现出了百年间中国的风云变幻，并见证了中西方文化元素在建筑中的相互渗透与交融。然而，对于中国近现代历史建筑木构件的保护与修复策略仍是一项难题，木桁架屋顶作为记录传统建筑向近代建筑发展的载体，尤其需要及时进行病害检测并予以妥善修复，因此研宄木屋架的修复技术有着十分重要的意义。
[0003]目前的历史建筑木结构修缮大多数是不可逆的，最终造成了在修复过程中对原有木构件的不可逆破坏和肆意替换，有些甚至要面临全面拆除的命运。失去了对历史应有的尊重，导致的是修复性破坏的频繁发生，有些甚至造成了历史和文化信息丢失的严重后果，成为了无法弥补的损失。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于古建筑木结构屋架受压杆件含缺陷的自攻螺钉加固结构及方法，在缺陷部位填补木块，再用自攻螺钉连接使得杆件能够基本恢复没缺陷时的力学性能，该方法适用于加固对称缺陷和不对称缺陷的受压杆件，该施工效果明显、应用方便、经济实惠、工艺简单的施工特点。
[0005]本发明采用的技术方案为:一种用于古建筑木结构屋架受压杆件含缺陷的自攻螺钉加固结构，包括旧木、新填补木和自攻螺钉，所述旧木上设有缺陷挖除构造，缺陷挖除构造的形状为倒梯形，新填补木设在缺陷挖除构造内，新填补木形状与缺陷挖除构造形状相匹配，新填补木与旧木之间通过自攻螺钉加固；
[0006]所述缺陷挖除构造在旧木上一侧挖除设置或者在旧木上两侧对称挖除设置；
[0007]所述新填补木强度等级高于或等于旧木强度等级，新填补木顺纹方向与旧木一致。
[0008]作为优选，所述缺陷挖除构造倒梯形的挖除角度为30°，不宜过大。
[0009]作为优选，所述自攻螺钉打入要符合边距、端距和间距等构造要求，推荐边距彡2d(d为自攻螺钉直径)，自攻螺钉间距多5d，端距多2d。自攻螺钉锚固长度(锚固长度为自攻螺钉在旧木中实际长度)I宜多6do打入自攻螺钉前须要进行预钻孔，预钻孔直径大小宜为0.75d左右，预钻孔深度宜与自攻螺钉打入深度一致。
[0010]一种上述用于古建筑木结构屋架受压杆件含缺陷的自攻螺钉加固方法，包括以下步骤:
[0011]I)将旧木一侧缺陷处或两侧对称缺陷处切削成倒梯形，木材表面要进行防腐处理；
[0012]2)制作新填补木，新填补木要进行防腐处理；
[0013]3)将新填补木放置旧木缺陷处压紧，用锤子敲紧，新填补木与旧木缺陷处适配，新填补木长度可比旧木缺陷处稍大一点(防止有间隙)；
[0014]4)在新填补木和旧木上打入预钻孔，深度与锚固深度一致；
[0015]5)自攻螺钉打入预钻孔；采用缺陷对称挖除顺序为:先上下穿插打入，从中间到两边，再到两侧；采用缺陷一侧挖除顺序为:从中往两边，再到两侧。
[0016]有益效果:本发明对于不同类型缺陷不仅都能够恢复本来的力学性能，而且能够实现优化设计，经济实惠，减少现场的施工工作量，施工方便简单，便于结构安装。在历史建筑、古建筑中使用具有广阔的加固应用前景。
【附图说明】
[0017]图1为本发明含旧木上缺陷两侧对称挖除设置结构示意图；
[0018]图2为图1的俯视图；
[0019]图3为图1的仰视图；
[0020]图4为图1中A-A面剖示图；
[0021]图5为旧木上缺陷两侧对称挖除示意图；
[0022]图6为本发明含旧木上缺陷一侧挖除设置结构示意图；
[0023]图7为图6的俯视图；
[0024]图8为图6中B-B面剖视图；
[0025]图9为旧木上缺陷一侧挖除示意图。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明做进一步说明。
[0027]如图1-9所示:一种用于古建筑木结构屋架受压杆件含缺陷的自攻螺钉加固结构，包括旧木1、新填补木3和自攻螺钉2，所述旧木I上设有缺陷挖除构造4，缺陷挖除构造4的形状为倒梯形，新填补木3设在缺陷挖除构造4内，新填补木3形状与缺陷挖除构造4形状相匹配，新填补木3与旧木I之间通过自攻螺钉2加固；
[0028]所述缺陷挖除构造4在旧木I上一侧挖除设置或者在旧木I上两侧对称挖除设置；
[0029]所述新填补木3强度等级高于或等于旧木I强度等级，新填补木3顺纹方向与旧木I 一致。
[0030]所述缺陷挖除构造4倒梯形的挖除角度为30°，不宜过大。所述自攻螺钉2打入要符合边距、端距和间距等构造要求，推荐边距多2d(d为自攻螺钉直径)，自攻螺钉2间距彡5d，端距彡2d。自攻螺钉2锚固长度(锚固长度为自攻螺钉在旧木中实际长度)1宜^ 6do打入自攻螺钉2前须要进行预钻孔，预钻孔直径大小宜为0.75d左右，预钻孔深度宜与自攻螺钉2打入深度一致。
[0031]一种上述用于古建筑木结构屋架受压杆件含缺陷的自攻螺钉加固方法，包括以下步骤:
[0032]I)将旧木一侧缺陷处或两侧对称缺陷处切削成倒梯形，木材表面要进行防腐处理；
[0033]2)制作新填补木，新填补木要进行防腐处理；
[0034]3)将新填补木放置旧木缺陷处压紧，用锤子敲紧，新填补木与旧木缺陷处适配，新填补木长度可比旧木缺陷处稍大一点(防止有间隙)；
[0035]4)在新填补木和旧木上打入预钻孔，深度与锚固深度一致；
[0036]5)自攻螺钉打入预钻孔；采用缺陷对称挖除顺序为:先上下穿插打入，从中间到两边，再到两侧；采用缺陷一侧挖除顺序为:从中往两边，再到两侧。
[0037]应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。
【主权项】
1.一种用于古建筑木结构屋架受压杆件含缺陷的自攻螺钉加固结构，其特征在于:包括旧木、新填补木和自攻螺钉，所述旧木上设有缺陷挖除构造，缺陷挖除构造的形状为倒梯形，新填补木设在缺陷挖除构造内，新填补木形状与缺陷挖除构造形状相匹配，新填补木与旧木之间通过自攻螺钉加固； 所述缺陷挖除构造在旧木上一侧挖除设置或者在旧木上两侧对称挖除设置； 所述新填补木强度等级高于或等于旧木强度等级，新填补木顺纹方向与旧木一致。
2.根据权利要求1所述的一种用于古建筑木结构屋架受压杆件含缺陷的自攻螺钉加固结构，其特征在于:所述缺陷挖除构造倒梯形的挖除角度为30°。
3.根据权利要求1所述的一种用于古建筑木结构屋架受压杆件含缺陷的自攻螺钉加固结构，其特征在于:所述自攻螺钉的直径为d，自攻螺钉边距多2d，自攻螺钉间距多5d，自攻螺钉端距多2d，自攻螺钉锚固长度I多6d,自攻螺钉预钻孔直径为0.75d，自攻螺钉预钻孔深度与自攻螺钉打入深度一致。
4.一种上述权利要求1或2或3的用于古建筑木结构屋架受压杆件含缺陷的自攻螺钉加固结构的加固方法，其特征在于:包括以下步骤: 1)将旧木一侧缺陷处或两侧对称缺陷处切削成倒梯形，木材表面要进行防腐处理； 2)制作新填补木，新填补木要进行防腐处理； 3)将新填补木放置旧木缺陷处压紧，用锤子敲紧，新填补木与旧木缺陷处适配； 4)在新填补木和旧木上打入预钻孔，深度与锚固深度一致； 5)自攻螺钉打入预钻孔；采用缺陷对称挖除顺序为:先上下穿插打入，从中间到两边，再到两侧；采用缺陷一侧挖除顺序为:从中往两边，再到两侧。
【专利摘要】本发明公开了一种用于古建筑木结构屋架受压杆件含缺陷的自攻螺钉加固结构及方法，包括旧木、新填补木和自攻螺钉，所述旧木上设有缺陷挖除构造，缺陷挖除构造的形状为倒梯形，新填补木设在缺陷挖除构造内，新填补木形状与缺陷挖除构造形状相匹配，新填补木与旧木之间通过自攻螺钉加固；所述缺陷挖除构造在旧木上一侧挖除设置或者在旧木上两侧对称挖除设置；所述新填补木强度等级高于或等于旧木强度等级，新填补木顺纹方向与旧木一致。本发明适用于加固对称缺陷和不对称缺陷的受压杆件，该施工效果明显、应用方便、经济实惠、工艺简单的施工特点。
【IPC分类】E04G23-02
【公开号】CN104763164
【申请号】CN201510218849
【发明人】陆伟东, 姜海峰, 刘伟庆, 程小武
【申请人】南京工业大学
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年4月30日