專利名稱：用于古建筑木結(jié)構(gòu)邊跨榫卯節(jié)點(diǎn)的加固裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型關(guān)于一種加固裝置，更具體地說，關(guān)于一種用于古建筑的木結(jié)構(gòu)邊跨
榫卯節(jié)點(diǎn)的加固裝置。
背景技術(shù)：
由于木材具有良好的抗彎、抗壓、抗震性能及易于加工和維修等優(yōu)點(diǎn)，因此我國(guó)古 代的建筑物基本都是利用木材來營(yíng)造，如留傳至今的大量木結(jié)構(gòu)古建筑北京故宮、承德避 暑山莊、山西應(yīng)縣木塔等等。榫卯連接又是古建筑梁、柱連接的主要形式，具體是將梁端做 成榫頭形式，柱頂做成卯口形式，使梁與柱連接后形成整體。但由于木材存在徐變大、彈性 模量低、易老化變形等缺點(diǎn)，在外力(地震和臺(tái)風(fēng))作用下或自然作用(雨、雪侵蝕或微生 物破壞)下木結(jié)構(gòu)容易產(chǎn)生各種破壞，其中最為嚴(yán)重的破壞癥狀之一是拔榫。拔榫將使得 梁端有效的支承面減小，且榫卯節(jié)點(diǎn)由原來的半剛性狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐子谛D(zhuǎn)的鉸接狀態(tài)，不 僅使節(jié)點(diǎn)本身的抗彎、剪、扭能力降低，而且結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性受到影響，很可能產(chǎn)生傾覆性 破壞。因此，對(duì)于拔榫的梁柱節(jié)點(diǎn)，需要進(jìn)行維修加固。
現(xiàn)有對(duì)古建筑的榫卯節(jié)點(diǎn)進(jìn)行加固方法主要有 1、用扁鋼沿著梁柱截面握裹住已拔榫的梁和柱，然后用木釘將扁鋼固定在梁、柱 構(gòu)件上； 2、用馬口釘直接將榫卯節(jié)點(diǎn)固定； 3 、用角鋼或短木柱對(duì)拔榫的部位進(jìn)行附加支撐。
但這些方法都存在有如下問題 1、影響梁柱節(jié)點(diǎn)外觀； 2、對(duì)木構(gòu)件本身有破壞作用，如采用鐵釘加固構(gòu)件與木梁柱固定，易造成木構(gòu)件 鐵釘位置開裂或強(qiáng)度降低等問題； 3、工藝復(fù)雜，加固構(gòu)件數(shù)量多，如采用木釘加固構(gòu)件時(shí)，為滿足抗剪要求，對(duì)木釘
的截面尺寸、長(zhǎng)度及數(shù)量有著嚴(yán)格的要求，因而制作工藝較為復(fù)雜，數(shù)量也較多； 4、不利于檢修，對(duì)于某些鐵質(zhì)加固構(gòu)件，經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間暴露于空氣中會(huì)產(chǎn)生銹蝕問
題，卻因?yàn)橐阉浪拦潭ㄔ谀緲?gòu)件上而不宜更換，造成加固效果下降且?guī)戆踩[患。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種能有效解決上述問題的用于古建筑木結(jié)構(gòu)邊跨 榫卯節(jié)點(diǎn)的加固裝置，該加固裝置具有使用材料少、加固效果好、對(duì)木結(jié)構(gòu)沒有破壞且不影 響古建筑參觀的要求的特點(diǎn)。 本實(shí)用新型中用于古建筑木結(jié)構(gòu)邊跨榫卯節(jié)點(diǎn)的加固裝置包括有至少一個(gè)用于 套住、固定古建筑柱的包覆件一和至少一個(gè)用于套住、固定古建筑梁的包覆件二，所述包覆 件一與包覆件二由連接件固定連接，所述包覆件一包括有兩個(gè)能對(duì)稱扣合鎖固在所述柱表 面的扁鋼卯與扁鋼榫，所述包覆件二包括有兩個(gè)能對(duì)稱扣合鎖固在所述梁表面的扁鋼卯與
3扁鋼榫。 所述包覆件一的扁鋼卯與扁鋼榫扣合后呈與所述柱的截面形狀相同的圓形，所述
扁鋼卯與扁鋼榫分別為兩個(gè)半圓形構(gòu)件，該兩個(gè)半圓形構(gòu)件的一端設(shè)置有能相互扣合鎖固
的榫槽與凸片，在另一端分別形成有能相互對(duì)合并由所述連接件穿設(shè)鎖固的延伸片。 所述包覆件二的扁鋼卯與扁鋼榫扣合后呈與所述梁的截面形狀相同的方形，所述
扁鋼卯與扁鋼榫分別為兩個(gè)框形構(gòu)件，該兩個(gè)框形構(gòu)件的一端設(shè)置有能相互扣合鎖固的榫
槽與凸片，在另一端分別形成有能相互對(duì)合并由所述連接件穿設(shè)鎖固的延伸片。 所述包覆件一和包覆件二中的所述凸片與所述榫槽呈相互對(duì)應(yīng)的燕尾形。 所述包覆件一和包覆件二中的所述凸片呈T字形。 所述連接件為螺栓和螺母。 所述包覆件一和包覆件二中的兩個(gè)構(gòu)件相互扣合后，在所述兩延伸片之間形成有 用于對(duì)梁或柱的握裹力大小進(jìn)行調(diào)整的間隙。 所述包覆件一和包覆件二的材料為Q235鋼，厚度為8-20毫米。 所述延伸片上設(shè)有至少一個(gè)用于穿設(shè)所述連接件的通孔。 本實(shí)用新型中用于古建筑木結(jié)構(gòu)邊跨榫卯節(jié)點(diǎn)的加固裝置具有對(duì)古建筑木結(jié)構(gòu) 沒有破壞、滿足參觀要求、工藝簡(jiǎn)便、安裝方便及易于檢修、更換等優(yōu)點(diǎn)。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一中用于古建筑木結(jié)構(gòu)邊跨榫卯節(jié)點(diǎn)的加固裝置與柱、 梁結(jié)構(gòu)后的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例一中包覆件一的立體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例一中包覆件二的立體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為圖1中所示用于古建筑木結(jié)構(gòu)邊跨榫卯節(jié)點(diǎn)的加固裝置的側(cè)視示意圖； 圖5為圖4中所示用于古建筑木結(jié)構(gòu)邊跨榫卯節(jié)點(diǎn)的加固裝置的右視示意圖； 圖6為圖5中所示包覆件一與包覆件二連接處的放大示意圖； 圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例一中凸片與榫槽另一種結(jié)構(gòu)形式的示意圖； 圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例二中用于古建筑木結(jié)構(gòu)邊跨榫卯節(jié)點(diǎn)的加固裝置與柱、
梁結(jié)構(gòu)后的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型中的具體實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)說明。 實(shí)施例一 如圖l和圖4所示，本實(shí)用新型中用于古建筑木結(jié)構(gòu)邊跨榫卯節(jié)點(diǎn)的加固裝置包 括有加固裝置包括有一個(gè)用于套住、固定古建筑中柱1的包覆件一 2、一個(gè)用于套住、固定 古建筑中梁3的包覆件二 4，及用于連接包覆件一 2和包覆件二 4的連接件5，其中 如圖2所示，包覆件一 2包括有兩個(gè)能對(duì)稱扣合鎖固在柱1表面的扁鋼卯20與扁 鋼榫21，包覆件一 2采用厚度為8-20毫米的Q235鋼。扁鋼卯20與扁鋼榫21為扣合后呈 與柱的截面形狀相同的圓形的兩個(gè)半圓形構(gòu)件，該兩個(gè)半圓形構(gòu)件扣合后剛好可以貼合、 包覆在柱1的外圓周表面，不過也可以使扣合后圓形的面積略小于柱1的截面，即在包覆時(shí)
4可以先去除柱1的表面層8-20毫米，進(jìn)而使扁鋼卯20與扁鋼榫21剛好嵌入柱1的表面凹 槽，再在外表面涂漆，從而可以具有更好的外觀效果，由于僅僅去除柱1的表面層，不會(huì)對(duì) 古建筑的柱l產(chǎn)生破壞。 扁鋼卯20、扁鋼榫21的一端分別為能相互扣合鎖固的榫槽22與凸片23，在另一 端分別形成有能相互對(duì)合并由連接件穿設(shè)鎖固的延伸片24，在延伸片24上設(shè)置有供連接 件5中螺栓穿設(shè)的通孔25，如圖2所示，榫槽22與凸片23呈相互對(duì)應(yīng)的燕尾形，在使用時(shí) 相互疊置進(jìn)入，在水平往外的拉力作用下可以相互鎖固。凸片22與榫槽23的形狀也可以 如圖7所示，凸片22呈T字形，而榫槽23具有能供T字形凸片22置入的槽口 。其中凸片 22與榫槽23的形狀并不限與此，可以是其他只要能進(jìn)行扣合鎖固的結(jié)構(gòu)都可以，不再另行 描述，另外，凸片22與榫槽23也可以由兩片相互疊置的凸片所替代，并由螺絲等連接件固 定，這對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，是容易實(shí)現(xiàn)的，因此不再另行說明。 如圖3所示，包覆件二 4也包括有兩個(gè)能對(duì)稱扣合鎖固在梁3表面的扁鋼榫40與 扁鋼卯41，包覆件二 4均采用厚度為8-20毫米的Q235鋼，包覆件二 4的扁鋼榫40與扁鋼 卯41扣合后呈與梁3截面形狀相同的方形，該扁鋼榫40與扁鋼卯41分別為兩個(gè)框形構(gòu) 件，該兩個(gè)框形構(gòu)件的一端設(shè)置有能相互扣合鎖固的凸片42與榫槽43，在另一端分別形成 有能相互對(duì)合并由連接件穿設(shè)鎖固的延伸片44，在延伸片44上設(shè)置有供連接件5中螺栓 穿設(shè)的通孔45，如圖3所示，榫槽42與凸片43呈相互對(duì)應(yīng)的燕尾形，在使用時(shí)相互疊置進(jìn) 入，在水平往外的拉力作用下可以相互鎖固。凸片42與榫槽43的形狀也可以如圖7所示， 凸片42呈T字形，而榫槽43具有能供T字形凸片42置入的槽口 。其中凸片42與榫槽43 的形狀并不限與此，可以是其他只要能進(jìn)行扣合鎖固的結(jié)構(gòu)都可以，不再另行描述，另外， 凸片42與榫槽43也可以由兩相互疊置的凸片所替代，并由螺絲等連接件固定。 本實(shí)用新型中的所使用的連接件5為螺栓和螺母，其中螺栓依次穿過包覆件一 2 中的通孔25、包覆件二 4中的通孔45及包覆件一 2中的通孔25、并用螺母鎖固，使包覆件 二 4的延伸片44插入包覆件一 2的延伸片24內(nèi)，如圖1所示，也可以相反，其中包覆件一 2 與包覆件二 4的各自兩延伸片24、44在相互扣合后具有一定的間隙6，如圖5和圖6所示， 具有一定的調(diào)節(jié)量，在柱1或梁3的截面積有所改變時(shí)，具有一定的調(diào)節(jié)幅度，用來調(diào)整對(duì) 梁、柱握裹力的大小。 實(shí)施例二 如圖8所示，本實(shí)施例中的用于古建筑木結(jié)構(gòu)邊跨榫卯節(jié)點(diǎn)的加固裝置包括有一 個(gè)用于套住固定柱1的包覆件一 2、兩個(gè)用于套住固定梁3的包覆件二 4，只要將包覆件一 2 的延伸片24加長(zhǎng)即可。同理，包覆件二 4也可以是兩個(gè)以上，以及包覆件一也可以是兩個(gè) 或兩個(gè)以上。其他結(jié)構(gòu)均與實(shí)施例一中描述的相同，不再另行描述。 綜上所述，本實(shí)用新型中用于古建筑木結(jié)構(gòu)邊跨榫卯節(jié)點(diǎn)的加固裝置具有以下優(yōu) 點(diǎn) 1、材料少，僅為扁鋼及螺栓、螺母； 2、對(duì)古建筑的木結(jié)構(gòu)無破壞由于采取扁鋼對(duì)梁、柱進(jìn)行加固，通過附加的握裹力 來加固節(jié)點(diǎn)，不僅有良好的效果，而且避免了對(duì)木結(jié)構(gòu)的破壞，保證柱、梁自身的完整性； 3、滿足古建筑參觀的要求由于扁鋼厚度小，加固榫卯節(jié)點(diǎn)后外露梁、柱的厚度小 于10mm，經(jīng)過油漆彩畫工藝施工，可遮擋鐵箍；而螺栓、螺母的位置在梁頂正中部，參觀者站在地面不易察覺，因而保證了節(jié)點(diǎn)的外觀不受影響； 4、工藝簡(jiǎn)便，效果好通過螺栓、螺母固定扁鋼，增加了對(duì)梁、柱的握裹力，滿足了 榫卯節(jié)點(diǎn)的加固要求。 5、易于檢修、更換對(duì)于老化的加固構(gòu)件，可輕松更換，解決了舊有"永久性"加固 方法帶來的結(jié)構(gòu)安全隱患問題。 6、加工、安裝方便，本實(shí)用新型中的加固裝置可現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量尺寸，異地加工，然后回 到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝。該法解決了常規(guī)加固方法中僅能在現(xiàn)場(chǎng)套箍加固造成的施工不便等問 題。 7、加固榫卯節(jié)點(diǎn)的扁鋼采取榫卯形式扣接，由于扁鋼的抗拉、壓、剪強(qiáng)度是木材的 10-20倍，在出現(xiàn)拔榫后，扁鋼通過扣接對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行加固，可有效實(shí)現(xiàn)對(duì)榫卯節(jié)點(diǎn)的保護(hù)。
權(quán)利要求一種用于古建筑木結(jié)構(gòu)邊跨榫卯節(jié)點(diǎn)的加固裝置，其特征在于，包括有至少一個(gè)用于套住、固定古建筑柱的包覆件一和至少一個(gè)用于套住、固定古建筑梁的包覆件二，所述包覆件一與包覆件二由連接件固定連接，所述包覆件一包括有兩個(gè)能對(duì)稱扣合鎖固在所述柱表面的扁鋼卯與扁鋼榫，所述包覆件二包括有兩個(gè)能對(duì)稱扣合鎖固在所述梁表面的扁鋼卯與扁鋼榫。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于古建筑木結(jié)構(gòu)邊跨榫卯節(jié)點(diǎn)的加固裝置，其特征在于， 所述包覆件一的扁鋼卯與扁鋼榫扣合后呈與所述柱的截面形狀相同的圓形，所述扁鋼卯與 扁鋼榫分別為兩個(gè)半圓形構(gòu)件，該兩個(gè)半圓形構(gòu)件的一端設(shè)置有能相互扣合鎖固的榫槽與 凸片，在另一端分別形成有能相互對(duì)合并由所述連接件穿設(shè)鎖固的延伸片。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于古建筑木結(jié)構(gòu)邊跨榫卯節(jié)點(diǎn)的加固裝置，其特征在于， 所述包覆件二的扁鋼卯與扁鋼榫扣合后呈與所述梁的截面形狀相同的方形，所述扁鋼卯與 扁鋼榫分別為兩個(gè)框形構(gòu)件，該兩個(gè)框形構(gòu)件的一端設(shè)置有能相互扣合鎖固的榫槽與凸 片，在另一端分別形成有能相互對(duì)合并由所述連接件穿設(shè)鎖固的延伸片。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的用于古建筑木結(jié)構(gòu)邊跨榫卯節(jié)點(diǎn)的加固裝置，其特征在 于，所述包覆件一和包覆件二中的所述凸片與所述榫槽呈相互對(duì)應(yīng)的燕尾形。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的用于古建筑木結(jié)構(gòu)邊跨榫卯節(jié)點(diǎn)的加固裝置，其特征在 于，所述包覆件一和包覆件二中的所述凸片呈T字形。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的用于古建筑木結(jié)構(gòu)邊跨榫卯節(jié)點(diǎn)的加固裝 置，其特征在于，所述連接件為螺栓和螺母。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的用于古建筑木結(jié)構(gòu)邊跨榫卯節(jié)點(diǎn)的加固裝置，其特征在 于，所述包覆件一和包覆件二中的兩個(gè)構(gòu)件相互扣合后，在所述兩延伸片之間形成有用于 對(duì)梁或柱的握裹力大小進(jìn)行調(diào)整的間隙。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的用于古建筑木結(jié)構(gòu)邊跨榫卯節(jié)點(diǎn)的加固裝置，其特征在 于，所述包覆件一和包覆件二的材料為Q235鋼，厚度為8-20毫米。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的用于古建筑木結(jié)構(gòu)邊跨榫卯節(jié)點(diǎn)的加固裝置，其特征在 于，所述延伸片上設(shè)有至少一個(gè)用于穿設(shè)所述連接件的通孔。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于古建筑木結(jié)構(gòu)邊跨榫卯節(jié)點(diǎn)的加固裝置，其包括有至少一個(gè)用于套住、固定柱的包覆件一和至少一個(gè)用于套住、固定梁的包覆件二，所述包覆件一與包覆件二由連接件固定連接，所述包覆件一包括有兩個(gè)能對(duì)稱扣合鎖固在柱表面的扁鋼卯與扁鋼榫，所述包覆件二包括有兩個(gè)能對(duì)稱扣合鎖固在梁表面的扁鋼卯與扁鋼榫。該加固裝置具有對(duì)古建筑木結(jié)構(gòu)沒有破壞、滿足參觀要求、工藝簡(jiǎn)便、安裝方便及易于檢修、更換等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)E04G23/02GK201460250SQ20092010827
公開日2010年5月12日 申請(qǐng)日期2009年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月26日
發(fā)明者周乾, 李振寶, 紀(jì)金豹, 閆維明 申請(qǐng)人:故宮博物院