一种木屋防震加固方法与流程

本发明属于木质危房改造领域，尤其涉及一种木屋防震加固的方法。

背景技术：

我国地处全球最活跃的两大地震带之间，东濒环太平洋地震带，西部和西南是喜马拉雅地中海地震带，地震分布范围广，我国大陆6~9度地震区占国土面积的80%，发震频率高。我国的农村和乡镇地区则是地震高发区。由现场震害调查可知，在遭受同等地震烈度破坏条件下，农村单位行政区划内的人口伤亡、建筑的倒塌破坏程度均远高于城市，越贫穷的地区，受灾越严重。其主要原因是经济落后，大量民房在多为木质砖瓦房，房屋老旧缺乏抗震措施，抗震能力差所致。现存常见的木结构房屋有如下几种类型：

(1)木柱木梁(平顶式)。一般做成强梁弱柱或大梁细柱，梁柱连接简单，木材质量较差，屋顶一般用10~30cm厚的泥或白灰焦碴做成，因此屋面重量较大;房屋矮小，屋顶坡度较小，避免了高大而不稳定的山尖。

(2)木柱木梁(坡顶式)。此类型房屋分为有廊厦和没有廊厦两种，有廊厦的房屋一般有3~4根柱子，没有廊厦的房屋只有前后两根柱子，并且两种房屋的屋面多采用各种瓦屋面，重量比较大。

(3)木柱木屋架。房屋比较高大、空旷，屋架与木柱用穿榫连接，有的节点加扒钉或铁钉结合。

(4)穿斗木构架。纵横向木梁和木柱用扣榫结合起来形成空间构架，并且横梁端用木销穿过可以防止脱榫，每榀屋架一般有3~5根柱，因此，穿斗木构架房屋的连接构造和整体性都比较强，横向稳定性也较好，纵向连接好的可以形成看见构架。多为一、二层结构，也可以做到三层。民宅、教学和办公等公用房屋均有采用。在外形上，分一坡水、两坡水和四坡水形式，常用的是三柱落地或是五柱落地的两坡水房屋。

近些年来农村使用穿斗木构架结构的木屋越发的常见因为穿斗木构架承重体系和围护结构分开。类似现代框架结构，承重主要由木骨架承担，墙体作为围护结构。平面布局灵活多样，可满足不同的使用要求。有较好的抗震性能。穿斗木结构的节点用榫接，如扣榫、银锭榫，榫接可以增强结构的整体性，以减少震害;梁柱节点吸收的能量多；结构轻，地震荷载小；弹性好，变形后恢复力大；周期比较长，不容易和坚实的土壤发生共振。有墙倒架不塌的特征。就地取材和较好的适应各地气候条件。承重构用木材，围护结构用夯土墙、土坯墙、卵石墙、木板墙、竹笆墙等，这些建筑材料在当地都是比较容易取用的。施工技术简单。

虽然穿斗木结构具有较好的抗震性能，但在以往地震中，穿斗木结构的一些薄弱环节还是被显现出来。穿斗木结构在以往地震中出现过破坏，这些破坏

主要有以下几个方面：

(1)木柱折断。穿斗木构件在制作过程中，对柱子的截面削弱比较大，榫口比较密集。在地震中木骨架变形比较大，使木柱在截面削弱处折断。此类破坏主要表现在楼板层标高纵横向处。此外还有因为木柱接长处接榫不牢固而折断。个别木柱的选材不当，在有较大承载力的截面上，出现了木节疤，形成薄弱部位，在地震中木柱也易在此处折断。

(2)梁、柱、檩等构件连接不牢固导致的木骨架破坏。总纵横向木梁和木柱连接用的是榫(多为燕尾榫)。由于木材的硬度不大，木材干缩后榫节点会松动，地震中若震动比较大，则会发生脱榫现象。楼板层搁栅和横梁连接处的燕尾榫太短，地震时榫口拉脱，从而导致楼盖塌落。

(3)屋架倾斜或倒塌。屋架破坏的原因比较多，其中最主要的是穿斗木构架房屋的侧向刚度比较小，特别是纵向刚度比较小，在地震中出现摆动，地震后房屋倾斜。横向整榀木构架未被穿枋贯穿，使各柱及横梁位移过大，导致房屋倾斜或倒塌。

(4)柱脚与柱基出现移动。柱子和柱基(柱脚石)没有用榫头相连时，木柱直接放在柱基(柱脚石)上，地震时由于水平晃动引起柱与柱基之间发生平移错动。还有的出现柱根翘起，柱子吊空或下落。

(5)房屋高、屋面坡度比较大、屋顶的重量比较重，上重下轻导致房屋的破坏；木构件腐朽，一些房屋年久失修，木构件腐朽剥蚀，截面削弱，地震时首先破坏进而引起其他构件的破坏。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提出了一种木屋防震加固方法，具体的操作方法包括以下步骤：

一种木屋防震加固方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、对木质构件进行构件虫蛀、腐朽加固处理；

步骤2、将局部或全部软弱土清除，换以灰土。在受力方面适当加宽加深，挖至老土层，且呈台阶状。在木柱周围采用柱脚石和钢筋混凝土作为基础，固定房屋木柱后，在分层夯填灰土；

步骤3、清理原墙面抹灰层，清除浮渣，并洒水湿润墙面；

步骤4、沿原硬山墙墙体两侧布置木板斜装在木柱和横梁上，使用榫卯结构安装；

步骤5、沿房屋配筋砖圈梁四周设立拉接钢筋将木柱与配筋砖圈梁连接；

步骤6、沿穿斗架中的二挂分设立支撑柱，所述支撑柱上部与二挂采用螺栓固定，下部锚固在组合圈梁内；

步骤7、分遍抹水泥砂浆层，表面收光。

进一步地，所述步骤1对木质构件进行虫蛀腐朽加固处理的具体方法为：

中心完好，仅有表层腐朽的梁、柱等构件，将腐朽部分剔除干净，经防腐处理后用干燥木材依原样和尺寸修补整齐粘接；

木构件内部因虫蛀或腐朽形成中空时，采用不饱和环氧树脂浆液进行灌注。在灌注前将朽烂木块、碎屑清除干净，并在柱中应力小的部位开孔。

进一步地，所述步骤6中支撑柱上端与二挂连接螺栓直径不应小于12mm。

本发明对于木屋防震采用壁板斜钉的措施有效增加了木结构房屋的抗侧刚度，在木柱周围采用柱脚石和钢筋混凝土作为基础有很好的减震、隔振效果，为保证木构件在地震中良好的抗震性能，在穿斗架上安装剪刀型支撑架，加强穿斗架整体稳定性性；在木柱和配筋砖圈梁间增加拉接钢筋，可有效增加木屋盖与墙体的连接，充分发挥屋盖的空间支撑作用，且施工影响小、费用低，加固作用及效果显著。

附图说明

图1本发明木柱基础的地底结构图；

图2为本发明木板斜装正视图；

图3为本发明木板斜装安装结构图；

图4为本发明圈梁与木柱连接结构；

图5为本发明支撑柱安装正视图；

图6为木屋加固前地震柱底和柱顶位移对比图；

图7为木屋加固后地震柱底和柱顶位移对比图。

图中：1、圈梁；2、拉接钢筋；3、木柱；4、托木；5、u型铁件；6、斜接木板；7、螺栓；8、支撑柱。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。

一种木屋防震加固方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、对木质构件进行构件虫蛀、腐朽加固处理；

步骤2、将局部或全部软弱土清除，换以灰土。在受力方面适当加宽加深，挖至老土层，且呈台阶状。在木柱周围采用柱脚石和钢筋混凝土作为基础，固定房屋木柱后，在分层夯填灰土；

步骤3、清理原墙面抹灰层，清除浮渣，并洒水湿润墙面；

步骤4、沿原硬山墙墙体两侧布置木板斜装在木柱和横梁上，使用榫卯结构安装；

步骤5、沿房屋配筋砖圈梁四周设立拉接钢筋将木柱与配筋砖圈梁连接；

步骤6、沿穿斗架中的二挂分设立支撑柱，所述支撑柱上部与二挂采用螺栓固定，下部锚固在组合圈梁内；

步骤7、分遍抹水泥砂浆层，表面收光。

所述步骤1对木质构件进行虫蛀腐朽加固处理的具体方法为：

中心完好，仅有表层腐朽的梁、柱等构件，将腐朽部分剔除干净，经防腐处理后用干燥木材依原样和尺寸修补整齐粘接；

木构件内部因虫蛀或腐朽形成中空时，采用不饱和环氧树脂浆液进行灌注。在灌注前将朽烂木块、碎屑清除干净，并在柱中应力小的部位开孔。

所述步骤6中支撑柱上端与二挂连接螺栓直径不应小于12mm。

实施例1

由图6-7可得，木结构房屋的刚度增加了很多，柱顶位移和柱脚位移没有出现很多滞后反应，峰值基本上在相同的时间产生，地震加速度峰值的逐级增大，柱顶的摆动也逐渐加大，柱脚与柱顶间位移差变大，但是其位移峰值的差值得到很好的控制，避免了可能由于柱顶和柱底的相对过大的位移差而产生的房屋倒塌。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。