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摘要:我国传统小式木结构房屋,普遍存在结构老旧、木构件格质老化、槽朽、开裂、有节疤或下垂较大等问题。也有些结构简陋、构件细小,不符合设计要求。由于上述结构缺陷的存在,往往引起檩条折断、房屋塌顶,造成人民生命财产的损失。本文作者对房屋木檩加固的方法进行了阐述。
关键词:传统房屋;木檩加固
Abstract:ForthesmalltraditionaltimberworkbuildingofChina,thereexiststheseriousproblemsofoldwoodenstructure,agingmaterial,rottengroove,crack,knurranddroop,aswellascrudestructure,smallcomponentparts,,purlinbroken,housingtopcollapseoftenoccurance,causingthelossofpeople',theauthorexpoundsthereinforcementmethodofwoodhousespurlin.
Keywords:traditionalhouses;reinforcementofwoodpurlin
中图分类号:TU765文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)
为了保证房屋的使用安全,可通过加固适当提高木檩承载能力,以弥补上述结构缺陷。加固方法一般可分为两类。一类是补强加固,通过加固恢复结构的承载力,保证在相当长的时间内安全使用;另一类是临时性措施,加固后的结构不具有结构应有的承载力,只是防止房屋突然倒塌,加固后还须经常观察,出现问题后及时补救。现将加固方法介绍如下:
一、附檩加固
在原檩的下部,紧贴原檩再附加一根木檩的做法称为附檩加固。
当原檩已出现断裂,不能继续承重时,后附檀应能代替原檩承重。其截面尺寸可根据荷载计算确定。为了加强原檩与后附檩之间的联结,在檩的两端四分之一跨度处,缠2圈8号铅丝(图1)。
当原檩存在断面细小、材质不好、下垂较大等缺陷,但并未出现断裂时,为了防止出现倒塌事故,可考虑原檩与后附檩工段同工作。在两端四分之一跨度处,缠4圈8号铁丝(图1)。后附檩的截面尺寸可比所需截面尺寸小些,但其截面抵抗矩W不得小于木檩应有截面W的三分之二。
后附檩与原檩之间接触不好时,应在两檩之间打入木楔,木楔要安全卡入两檩之间,不许只打入一部分、外露一部分。木楔间距30~50cm。木楔要规整,不得用碎木,并沿檩方向均匀布置。木楔与檩要钉牢。
后附檩的两端支承的檩托(俗称蛤蟆)上,檩托钉在瓜柱上。檩托的厚度不小于6cm,宽度不小于檩径的四分之三和10cm,长度一般为30cm,也可根据钉子的排列情况适当加宽或加长。钉子数根据计算确定,一般情况用5~10个左右。当后附檩采用木方时,檩托上部要做成“凹”字形,使后附檩与檩托紧密联接,以防脱开(图1A-A剖面)。
二、串檩加固
原檩已有缺陷和问题,在原檩下面附檩加固已不方便,或椽子下垂较大,有些已出现断裂,此时可在原檩的一侧或两侧,另外串入新檩以承受屋面荷重,这种方法称为串檩加固。
新串檩的截面尺寸可根据计算确定,或按表1选用。如原檩还可承受一部分荷重,也可根据新旧檩共同工作的情况选用适当的截面尺寸。串檩的上部与椽子之间如有空隙,要打入木板顶实,保证荷载能传到串檩上,同时要保证串檩支座稳定支承在大柁或二柁上。
三、吊木或吊角钢加固
原檩强度不足或变形较大时,可在原檩的下方跨中三分之一范围内,采用吊木或吊角钢加强原檩(图2、3)。这两种加固方法均考虑与原檩共同工作,采用这两种加固方法后,均可以提高原檩的承载能力,其中吊木的加因效果优于吊角钢。
四、下撑式钢筋加固
在檩的下面设置单立柱或双立柱下撑式钢筋,与原檩形成组合式结构(图4)。这种组合结构的梁式杆(檩)受弯矩、剪力和轴力作用,而链杆(钢拉杆)只受轴力作用。因此,由于下撑式组合檩的上部横梁得到下部钢筋和立柱的支承,檩的弯矩大大减少。但组合结构的内力分布与檩、立柱和钢拉杆的相对刚度有关,如果立柱和钢拉杆的截面很小,则檩的弯矩图接近简支梁的弯矩图;如果立柱和钢拉杆的截面很大,则檩的弯矩图接近连续梁的弯矩图。
钢拉杆两端的套箍在檩上的位置按照檩的中心线、斜向钢拉杆的中心线与檩在瓜柱上过支点的竖向垂直线相交于一点的原则确定。
根据计算,,、灰梗和灰顶屋面房屋,当下撑式钢拉杆的倾斜角φ≥15°(檩的半径与立柱高度之和≥20cm),即立柱高度在15cm以上时,钢拉杆采用1Ф12或2Ф8。对于灰梗房和灰顶房,檩跨度≤,,钢拉杆的倾角φ≥25°(檩的半径与立柱高度之和≥30cm)时,钢拉杆可用1或2Ф6。
下撑式钢拉杆的立柱高度应大于15cm,厚6cm,宽10cm。立柱与檩相交处要做碗口。立柱与钢拉杆通过∟50×5角钢相连,角钢焊在钢拉杆上,并预留Ф5钉孔,与立柱用钉钉牢(图4)。
下撑式钢拉杆的端部支座,建议使用Ф12套箍。套箍的大小要与檩径相适应,不许在套箍内塞入木片。套箍下面的角钢横梁采用∟50×5角钢,此时角钢中部要焊2道加劲肋,以防受力时角钢变形。使用时,角钢横梁的背部要面向檩的跨中方向,这样可以减少角钢的扭转(图4)。
钢拉杆安装后,拧紧两端螺帽,预加一定应力。钢拉杆的端部要上双螺母,以防滑扣。
由于这种组合结构是后加上去的,钢筋拉杆与檩相交的端部节点,只能用钢筋套箍连接,故不可能箍紧。且木质又软,受力后常常向中间滑动,使拉杆松驰而失去作用。因此,用这种方法加固的檩条还会断裂。下撑式只起防止檩条突然断裂塌顶伤人的临时性保险作用。采用这种方法加固的檩条须经常检查,发现断檩后,要及时检修。
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
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