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如何加固木结构建筑?

来源:www.banana-haus.com | 更新时间:2019/3/7 11:44:15
我国的古代建筑,有着独特的形式与结构,不同时期的古建筑,不仅反映了各个时期的建筑水平,同时也是对应时期的历史缩影,沈阳木结构是文化的重要组成部分。

现存古老的木结构建筑:如故宫、黄鹤楼、岳阳楼、应县木塔、苏州园林等,大多为木质结构。由于木材本身为有机化合物,易腐烂和虫蛀。在微生物和气候的长期影响下,木质结构会发生变形、弯曲、龟裂等现象,很难长久保存。古建筑对我们有着重要的意义与价值,现存的很多木质结构建筑都已岌岌可危,如何更好的保留古建筑呢?

保护古建筑,对其进行加固改造无疑问是好的方法。我国的古建筑发展,主要为木质结构,1992年9月发布的国标GB50165-92《古建筑木结构维护与加固技术规范》中规定“古建筑的维护与加固,一定要遵守不改变文物原状"的原则。原状系指古建筑个体或群体中一切有历史意义的遗存现状。若需恢复到创建时原状或恢复到一定历史时期特点的原状时,一定要根据需要与可能,并具备可靠的历史考证和充分的技术论证。因此可知:古建筑加固主要遵循历史建筑保护的“原真性、必要性和可逆性”,保持古建筑的原有风貌,满足“修旧如旧”的修缮原则。

在使用传统方法对木质结构进行加固时,有很大的局限性。首先常规方法加固时,会加设铁材加固,铁材易锈蚀,在使用前一定要进行除锈抗锈处理。这道工序费力费时,并有可能对建筑造成新的破坏。


木质结构的问题即是腐蚀与虫害,因此,对木质结构的防腐防虫也是需要考虑的问题。传统方法中,比较常用的是利用低毒有效的防腐防虫药剂,而其中的毒性成分日积月累,会影响人们健康,造成环境污染。其次,木材是一种各向异性的自然材料,其顺纹抗剪强度和横纹抗拉强度很低,且古建筑的承重结构由于处于长期荷载作用,较容易产生纵向的裂缝。

加固技术发展至今,已经形成很多成熟的传统方法。然而对于古建筑来说,常规的方法例如:增设扶壁柱、增设圈梁构造柱、钢筋混凝土面层等,由于它们的湿作业时间长,现场扰动较大,同时施工完毕占据空间大并且易对原结构造成改变,而并不适用。因此,新材料新工艺在古建筑中,应有更广泛的使用。

碳纤维复合材料因其强度高、密度低、耐腐蚀及耐久性好而备受加固界青睐。事实上,碳纤维对于古建筑的加固,也有着极高的适用性。碳纤维材料由于几何可塑性强、自重轻,纤维布沿其纹路方向的抗拉强度很高,而木材的顺纹抗压强度较高,并且材料间具有良好的粘结性能,能够很好地协同工作。碳纤维材料可塑性大、易裁剪成型,对各式各样的古建筑物来说,它都能够随其外形粘接牢靠。

其次,木结构采用碳纤维材料进行加固,还会对结构起到好的防腐作用。碳纤维布与配套使用的环氧树脂胶均具有耐腐性,对于木质结构来说,防腐是一项长期艰巨的任务,碳纤维布对木质结构既能加固又能使其长期远离腐蚀,可以起到一举两得的作用。

当然,碳纤维材料能够在古建筑中占据一席之地,其根本原因还是在于它符合古建筑加固的原则。碳纤维加固工序简单、所需施工空间小、工期快,能够有效防止施工时对古建筑物的破坏。碳纤维材料施工无需对原结构进行钻孔、钉钉等改变,同时质轻几乎不增加结构自重,几乎很好符合“保存现状”的原则。

对于意义特殊的古建筑物来说,安全无毒也是一定要满足的重要要求。选择通过无毒检测报告的加固材料,就能够放心用于古建筑的加固而不存在安全隐患与污染。
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