專利名稱：用于古建筑木結構頂棚內榫卯節點的加固裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型關于一種加固裝置，更具體地說，關于一種用于古建筑木結構頂棚內
榫卯節點的加固裝置。
背景技術：
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點，因此我國古代的建筑物基本都是利用木材來營造，如留傳至今的大量木結構古建筑北京故宮、承德避暑山莊、山西應縣木塔等等。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，柱身做成卯口形式，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，在外力(地震和臺風)作用下或自然作用(雨、雪侵蝕或微生物破壞)下木結構容易產生各種破壞，其中最為嚴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，且榫卯節點由原來的半剛性狀態轉變為易于旋轉的鉸接狀態，不僅使節點本身的抗彎、剪、扭能力降低，而且結構整體穩定性受到影響，很可能產生傾覆性破壞。因此，對于拔榫的梁柱節點，需要進行維修加固。[0003] 現有對古建筑的榫卯節點進行加固方法主要有 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、柱構件上； 2、用馬口釘直接將榫卯節點固定； 3 、用角鋼或短木柱對拔榫的部位進行附加支撐。
但這些方法都存在有如下問題 1、對木構件本身有破壞作用，如采用鐵釘加固構件與木梁柱固定，易造成木構件鐵釘位置開裂或強度降低等問題； 2、工藝復雜，加固構件數量多，如采用木釘加固構件時，為滿足抗剪要求，對木釘
的截面尺寸、長度及數量有著嚴格的要求，因而制作工藝較為復雜，數量也較多； 3、不利于檢修，對于某些鐵質加固構件，經過長時間暴露于空氣中會產生銹蝕問
題，卻因為已死死固定在木構件上而不宜更換，造成加固效果下降且帶來安全隱患。
實用新型內容本實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構頂棚
內榫卯節點的加固裝置，該加固裝置具有使用材料少、加固效果好、對木結構沒有破壞的特點。 本實用新型中用于古建筑木結構頂棚內榫卯節點的加固裝置包括有一個用于套住、固定古建筑柱的包覆件一，兩個或兩個以上用于套住、固定古建筑梁的包覆件二，所述包覆件一與包覆件二之間由連接件固定連接，所述包覆件一包括有兩個能對稱鎖固在所述柱表面的第一扁鋼件，所述包覆件二包括有兩個能對稱鎖固在所述梁表面的第二扁鋼件。[0013] 所述包覆件一的兩個第一扁鋼件鎖合后呈與所述柱的截面形狀相同的圓形，所述第一扁鋼件分別為兩個半圓形構件，所述每個半圓形構件的兩端分別往外一體成形有用于與另一個半圓形構件鎖固的凸翼，所述每個半圓形構件在位于所述兩凸翼的中間部位固定設置有用于與包覆件二連接的延伸片。 所述延伸片與所述半圓形構件本體一體成形或焊接固定。 所述延伸片與所述半圓形構件本體之間焊接固定有三角形加強板。 所述兩個第一扁鋼件的凸翼在鎖合時經所述連接件的鎖固而相互貼合。 所述包覆件二的兩個第二扁鋼件在鎖合后呈與所述梁的截面形狀相同的方形，所
述第二扁鋼件分別為兩個框形構件，該每個框形構件的一端設置有能相互鎖固的凸片，在
另一端分別形成有能與所述包覆件一連接的連接部。 所述連接件為自鎖螺栓。 所述包覆件一和包覆件二的材料為Q235鋼，厚度為8-20毫米。 所述兩個第二扁鋼件的凸片在鎖合時經所述連接件的鎖固而相互貼合。 本實用新型中用于古建筑木結構頂棚榫卯節點的加固裝置具有對古建筑木結構
沒有破壞、工藝簡便、安裝方便及易于檢修、更換等優點。
圖1為本實用新型實施例一中用于古建筑木結構頂棚榫卯節點的加固裝置與柱、梁結構后的結構示意圖； 圖2為本實用新型實施例一中第一扁鋼件的仰視立體示意圖；[0024] 圖3為本實用新型實施例一中包覆件二的立體分解示意圖；[0025] 圖4為圖1中所示加固裝置的側視示意圖；[0026] 圖5為圖4中A所示部分的放大示意圖； 圖6為本實用新型實施例二中用于古建筑木結構頂棚內榫卯節點的加固裝置與柱、梁結構后的側視示意圖。
具體實施方式下面將結合附圖對本實用新型中的具體實施例作進一步詳細說明。[0029] 如圖1所示，本實用新型中用于古建筑木結構頂棚榫卯節點的加固裝置包括有一個用于套住、固定古建筑中柱1的包覆件一 2、兩個用于套住、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1和圖2所示，包覆件一 2包括有兩個通過連接件5能相互鎖固在柱1表面的第一扁鋼件20，包覆件一 2采用厚度為8-20毫米的Q235鋼。第一扁鋼件20為兩個鎖固后呈圓形的半圓形構件，如圖2所示，半圓形的第一扁鋼件20的兩端分別往外一體成形有凸翼22，并在凸翼22上設有供連接件5穿設固定的通孔或螺絲孔21。同時位于兩凸翼22的中間部位一體成形或焊接固定有延伸片24，在延伸片24上設置有供連接件5穿設固定的通孔或螺絲孔25，并在延伸片24與扁鋼件20的本體之間焊接有加固件23。該兩個半圓形構件在鎖固后凸翼22剛好可以貼合，并包覆在柱1的外圓周表面，不會對古建筑的柱1產生破壞。本實用新型在沒有使用連接件鎖固時兩個第一扁鋼件20上的凸翼22可以有一定的間隙，從而可以適合尺寸稍有大小變化的柱。[0031 ] 如圖3所示，包覆件二 4包括有兩個能對稱扣合鎖固在梁3表面的第二扁鋼件40，包覆件二 4均采用厚度為8-20毫米的Q235鋼，包覆件二 4的兩個第二扁鋼件40在鎖合后呈與梁3截面相同的方形，該兩個第二扁鋼件40分別為兩個框形構件，該兩個框形構件的一端設置有能相互貼合鎖固的凸片42，在該凸片42上設置有供連接件穿設固定的通孔或螺絲孔41 。在另一端分別形成有通過連接件5與包覆件一 2的延伸片24固定的連接部44，該連接部44上設置有供連接件5穿入固定的通孔或螺絲孔45。 本實用新型中所使用的連接件5為自鎖螺栓、自鎖螺絲或螺栓與螺母，其中螺栓依次穿過包覆件二 4連接部44上的通孔或螺絲孔45后與包覆件一 2中的螺絲孔25固定連接，如圖4和圖5所示。[0033] 實施例二 如圖6所示，本實施例中的加固裝置包括有一個用于套住固定柱1的包覆件一 2、四個用于套住固定梁3的包覆件二 4，只要將包覆件一 2的延伸片24加長即可。[0035] 綜上所述，本實用新型中的木結構榫卯節點加固裝置具有以下優點[0036] 1、材料少，僅為扁鋼及螺栓、螺母； 2、對古建筑的木結構無破壞由于采取扁鋼對梁、柱進行加固，通過附加的握裹力來加固節點，不僅有良好的效果，而且避免了對木結構的破壞，保證柱、梁自身的完整性；[0038] 3、工藝簡便，效果好。 4、易于檢修、更換對于老化的加固構件，可輕松更換，解決了舊有"永久性"加固方法帶來的結構安全隱患問題。 5、加工、安裝方便，本實用新型中的加固裝置可現場測量尺寸，異地加工，然后回到現場進行組裝。該法解決了常規加固方法中僅能在現場套箍加固造成的施工不便等問題。 6、加固榫卯節點的扁鋼采取榫卯形式扣接，由于扁鋼的抗拉、壓、剪強度是木材的10-20倍，在出現拔榫后，扁鋼通過扣接對節點進行加固，與節點同時進行振動，可有效實現對榫卯節點的保護。
權利要求一種用于古建筑木結構頂棚內榫卯節點的加固裝置，其特征在于，其包括有一個用于套住、固定古建筑柱的包覆件一，兩個或兩個以上用于套住、固定古建筑梁的包覆件二，所述包覆件一與包覆件二之間由連接件固定連接，所述包覆件一包括有兩個能對稱鎖固在所述柱表面的第一扁鋼件，所述包覆件二包括有兩個能對稱鎖固在所述梁表面的第二扁鋼件。
2. 根據權利要求1所述的用于古建筑木結構頂棚內榫卯節點的加固裝置，其特征在于，所述包覆件一的兩個第一扁鋼件鎖合后呈與所述柱的截面形狀相同的圓形，所述第一扁鋼件分別為兩個半圓形構件，所述每個半圓形構件的兩端分別往外一體成形有用于與另一個半圓形構件鎖固的凸翼，所述每個半圓形構件在位于所述兩凸翼的中間部位固定設置有用于與包覆件二連接的延伸片。
3. 根據權利要求2所述用于古建筑木結構頂棚內榫卯節點的加固裝置，其特征在于，所述延伸片與所述半圓形構件本體一體成形或焊接固定。
4. 根據權利要求3所述用于古建筑木結構頂棚內榫卯節點的加固裝置，其特征在于，所述延伸片與所述半圓形構件本體之間焊接固定有三角形加強板。
5. 根據權利要求4所述用于古建筑木結構頂棚內榫卯節點的加固裝置，其特征在于，所述兩個第一扁鋼件的凸翼在鎖合時經所述連接件的鎖固而相互貼合。
6. 根據權利要求1所述的用于古建筑木結構頂棚內榫卯節點的加固裝置，其特征在于，所述包覆件二的兩個第二扁鋼件在鎖合后呈與所述梁的截面形狀相同的方形，所述第二扁鋼件分別為兩個框形構件，該每個框形構件的一端設置有能相互鎖固的凸片，在另一端分別形成有能與所述包覆件一連接的連接部。
7. 根據權利要求1至6中任意一項所述的用于古建筑木結構頂棚內榫卯節點的加固裝置，其特征在于，所述連接件為自鎖螺栓。
8. 根據權利要求1至6中任意一項所述的用于古建筑木結構頂棚內榫卯節點的加固裝置，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. 根據權利要求6所述的用于古建筑木結構頂棚內榫卯節點的加固裝置，其特征在于，所述兩個第二扁鋼件的凸片在鎖合時經所述連接件的鎖固而相互貼合。
專利摘要本實用新型公開了一種用于古建筑木結構頂棚內榫卯節點的加固裝置，其包括有一個用于套住、固定古建筑柱的包覆件一，兩個或兩個以上用于套住、固定古建筑梁的包覆件二，所述包覆件一與包覆件二之間由連接件固定連接，所述包覆件一包括有兩個能對稱鎖固在所述柱表面的第一扁鋼件，所述包覆件二包括有兩個能對稱鎖固在所述梁表面的第二扁鋼件。該加固裝置具有對古建筑木結構沒有破壞、工藝簡便、安裝方便及易于檢修、更換等優點。
文檔編號E04G23/02GK201437643SQ20092010827
公開日2010年4月14日 申請日期2009年5月26日 優先權日2009年5月26日
發明者周乾, 李振寶, 紀金豹, 閆維明 申請人:故宮博物院