歷史保護(hù)性建筑之磚木結(jié)構(gòu)加固措施分析
歷史保護(hù)建筑作為一種不可再生的文化遺產(chǎn)已經(jīng)引起人們?cè)絹?lái)越地關(guān)注，其保護(hù)和修復(fù)工作也逐漸走進(jìn)人們的視野。磚木結(jié)構(gòu)作為一種上世紀(jì)初的主要結(jié)構(gòu)形式，對(duì)其進(jìn)行加固與修復(fù)的研究，顯得尤為重要。歷史保護(hù)性建筑中對(duì)磚木的加固主要從以下幾個(gè)方面考慮。
1基礎(chǔ)的加固
加固基礎(chǔ)是為了防止地基的不均勻沉降而引起建筑物整體傾斜、重心偏移、倒塌等現(xiàn)象的發(fā)生，以延長(zhǎng)歷史保護(hù)建筑的存在期。這是保護(hù)現(xiàn)存的各類歷史保護(hù)建筑的重要措施之一。常見(jiàn)的基礎(chǔ)加固方法有以下幾種。
1.1 在建筑四周修筑擋土墻
擋土墻的作用是攔阻地基土層的慢性變形，從而防止建筑基礎(chǔ)繼續(xù)沉降。擋土墻可修筑一邊或三邊，也可做成四邊封閉式，由地基的具體情況而定。
1.2 土方填充工程
用以處理建筑附近地下的洞穴，土壤中腐植質(zhì)及其他有機(jī)物對(duì)基礎(chǔ)的不利影響。開(kāi)挖的范圍與深度根據(jù)具體情況來(lái)決定．但不宜離房屋臺(tái)階過(guò)近。這種方法是發(fā)現(xiàn)地基下陷的補(bǔ)救方法，也可以作為一種預(yù)防性的加固措施。
1.3 打樁加固
目的在于擠緊房屋四周的土壤，使地基恢復(fù)其原來(lái)的承載能力，從而防止房屋基礎(chǔ)繼續(xù)下陷。
1.4 加固和復(fù)修臺(tái)基
這是對(duì)古建筑基礎(chǔ)的直接加固處理。加固臺(tái)基的工程，著重在墊平巳塌陷的部位，使原來(lái)的砌體復(fù)位，更換鋪面磚并拆換已破損的條石。復(fù)修臺(tái)基，是原臺(tái)基損壞嚴(yán)重，砌體大部分損壞的情況下一項(xiàng)較大的修復(fù)工程。
2 木構(gòu)件補(bǔ)強(qiáng)加固
在進(jìn)行加固維修之前應(yīng)該先搞清結(jié)構(gòu)受力及其抗震機(jī)理，按照最符合古建筑本原的方法進(jìn)行修繕才可能做到妥善加固。木結(jié)構(gòu)房屋地震毀壞的表現(xiàn)主要是木結(jié)構(gòu)的倒塌。倒塌的原因主要是由于地震時(shí)木結(jié)構(gòu)大幅度晃動(dòng)，產(chǎn)生較大變形，導(dǎo)致脫榫、折榫、柱子折斷等引起。因此，加強(qiáng)木結(jié)構(gòu)構(gòu)件的日常維護(hù)保養(yǎng)是保證其抗震能力的根本措施。木構(gòu)件常見(jiàn)的加固方法有增加約束法，增大截面法，增設(shè)拉桿法，增設(shè)銷釘法和混合的方法。
2.1 增設(shè)鋼拉桿
增設(shè)鋼拉桿主要是用于屋架木制下弦的加固以及其他受拉構(gòu)件的加固，其作用是利用鋼材抗拉強(qiáng)度高的特點(diǎn)部分或全部頂替受拉木構(gòu)件的作用。
2.2 銷栓加固
銷栓加固主要用于抗剪不足和裂縫的處理，通常是使用鋼制螺栓穿透被加固截面，利用螺栓起到銷栓作用提高截面的抗剪能力，利用擰緊螺栓所提供的壓力限制裂縫的開(kāi)展。
2.3 纖維束加固
使用纖維束加固具耐腐蝕、耐火、防水、強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，并且符合木結(jié)構(gòu)古建筑圍護(hù)要求“暗”的手法。用于結(jié)構(gòu)修復(fù)加固的增強(qiáng)纖維主要有碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維等。 纖維加固特別適用于非規(guī)則的傳統(tǒng)木構(gòu)件，由于纖維非常輕薄，加固后木結(jié)構(gòu)經(jīng)繪彩后不影響外觀，也幾乎沒(méi)有附加重量，這樣我們可以用它來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)加固材料。而且其耐腐蝕性能，我們無(wú)需對(duì)其進(jìn)行防腐處理。
3 砌體結(jié)構(gòu)加固
由于建造年代久遠(yuǎn)，歷史保護(hù)性建筑中的砌體存在一定程度的損壞，且歷史保護(hù)性建筑的加固更注重建筑歷史價(jià)值和風(fēng)貌的保護(hù)，對(duì)加固技術(shù)的要求更高，一般砌體加固中采用的外層澆筑混凝土板墻、增加扶壁柱的方法很難采用。結(jié)合相關(guān)項(xiàng)目和文獻(xiàn)研究，歷史保護(hù)性建筑中的砌體結(jié)構(gòu)采用的加固方法主要有以下幾種。
3.1聚合物砂漿嵌縫加固
主要針對(duì)石墻，根據(jù)條石砌筑石墻的砌筑和構(gòu)造特點(diǎn)，采用聚合物砂漿對(duì)石墻進(jìn)行加固。
3.2鋼板嵌縫加固
主要針對(duì)砌體中產(chǎn)生的裂縫部位，采用鋼板對(duì)裂縫處進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固。
3.3內(nèi)嵌構(gòu)造柱加固
基于新型建材干拌自密實(shí)砼以及現(xiàn)代施工條件下，提出了磚混結(jié)構(gòu)抗震加固的嵌入式構(gòu)造柱的概念、構(gòu)造做法、設(shè)計(jì)計(jì)算方法及施工技術(shù)。嵌入式構(gòu)造柱與墻體渾然一體，不會(huì)對(duì)原有結(jié)構(gòu)外觀造成大的影響，且對(duì)于結(jié)構(gòu)承載力和整體性能的提升較大，是一種新型的加固方法。
1基礎(chǔ)的加固
加固基礎(chǔ)是為了防止地基的不均勻沉降而引起建筑物整體傾斜、重心偏移、倒塌等現(xiàn)象的發(fā)生，以延長(zhǎng)歷史保護(hù)建筑的存在期。這是保護(hù)現(xiàn)存的各類歷史保護(hù)建筑的重要措施之一。常見(jiàn)的基礎(chǔ)加固方法有以下幾種。
1.1 在建筑四周修筑擋土墻
擋土墻的作用是攔阻地基土層的慢性變形，從而防止建筑基礎(chǔ)繼續(xù)沉降。擋土墻可修筑一邊或三邊，也可做成四邊封閉式，由地基的具體情況而定。
1.2 土方填充工程
用以處理建筑附近地下的洞穴，土壤中腐植質(zhì)及其他有機(jī)物對(duì)基礎(chǔ)的不利影響。開(kāi)挖的范圍與深度根據(jù)具體情況來(lái)決定．但不宜離房屋臺(tái)階過(guò)近。這種方法是發(fā)現(xiàn)地基下陷的補(bǔ)救方法，也可以作為一種預(yù)防性的加固措施。
1.3 打樁加固
目的在于擠緊房屋四周的土壤，使地基恢復(fù)其原來(lái)的承載能力，從而防止房屋基礎(chǔ)繼續(xù)下陷。
1.4 加固和復(fù)修臺(tái)基
這是對(duì)古建筑基礎(chǔ)的直接加固處理。加固臺(tái)基的工程，著重在墊平巳塌陷的部位，使原來(lái)的砌體復(fù)位，更換鋪面磚并拆換已破損的條石。復(fù)修臺(tái)基，是原臺(tái)基損壞嚴(yán)重，砌體大部分損壞的情況下一項(xiàng)較大的修復(fù)工程。
2 木構(gòu)件補(bǔ)強(qiáng)加固
在進(jìn)行加固維修之前應(yīng)該先搞清結(jié)構(gòu)受力及其抗震機(jī)理，按照最符合古建筑本原的方法進(jìn)行修繕才可能做到妥善加固。木結(jié)構(gòu)房屋地震毀壞的表現(xiàn)主要是木結(jié)構(gòu)的倒塌。倒塌的原因主要是由于地震時(shí)木結(jié)構(gòu)大幅度晃動(dòng)，產(chǎn)生較大變形，導(dǎo)致脫榫、折榫、柱子折斷等引起。因此，加強(qiáng)木結(jié)構(gòu)構(gòu)件的日常維護(hù)保養(yǎng)是保證其抗震能力的根本措施。木構(gòu)件常見(jiàn)的加固方法有增加約束法，增大截面法，增設(shè)拉桿法，增設(shè)銷釘法和混合的方法。
2.1 增設(shè)鋼拉桿
增設(shè)鋼拉桿主要是用于屋架木制下弦的加固以及其他受拉構(gòu)件的加固，其作用是利用鋼材抗拉強(qiáng)度高的特點(diǎn)部分或全部頂替受拉木構(gòu)件的作用。
2.2 銷栓加固
銷栓加固主要用于抗剪不足和裂縫的處理，通常是使用鋼制螺栓穿透被加固截面，利用螺栓起到銷栓作用提高截面的抗剪能力，利用擰緊螺栓所提供的壓力限制裂縫的開(kāi)展。
2.3 纖維束加固
使用纖維束加固具耐腐蝕、耐火、防水、強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，并且符合木結(jié)構(gòu)古建筑圍護(hù)要求“暗”的手法。用于結(jié)構(gòu)修復(fù)加固的增強(qiáng)纖維主要有碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維等。 纖維加固特別適用于非規(guī)則的傳統(tǒng)木構(gòu)件，由于纖維非常輕薄，加固后木結(jié)構(gòu)經(jīng)繪彩后不影響外觀，也幾乎沒(méi)有附加重量，這樣我們可以用它來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)加固材料。而且其耐腐蝕性能，我們無(wú)需對(duì)其進(jìn)行防腐處理。
3 砌體結(jié)構(gòu)加固
由于建造年代久遠(yuǎn)，歷史保護(hù)性建筑中的砌體存在一定程度的損壞，且歷史保護(hù)性建筑的加固更注重建筑歷史價(jià)值和風(fēng)貌的保護(hù)，對(duì)加固技術(shù)的要求更高，一般砌體加固中采用的外層澆筑混凝土板墻、增加扶壁柱的方法很難采用。結(jié)合相關(guān)項(xiàng)目和文獻(xiàn)研究，歷史保護(hù)性建筑中的砌體結(jié)構(gòu)采用的加固方法主要有以下幾種。
3.1聚合物砂漿嵌縫加固
主要針對(duì)石墻，根據(jù)條石砌筑石墻的砌筑和構(gòu)造特點(diǎn)，采用聚合物砂漿對(duì)石墻進(jìn)行加固。
3.2鋼板嵌縫加固
主要針對(duì)砌體中產(chǎn)生的裂縫部位，采用鋼板對(duì)裂縫處進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固。
3.3內(nèi)嵌構(gòu)造柱加固
基于新型建材干拌自密實(shí)砼以及現(xiàn)代施工條件下，提出了磚混結(jié)構(gòu)抗震加固的嵌入式構(gòu)造柱的概念、構(gòu)造做法、設(shè)計(jì)計(jì)算方法及施工技術(shù)。嵌入式構(gòu)造柱與墻體渾然一體，不會(huì)對(duì)原有結(jié)構(gòu)外觀造成大的影響，且對(duì)于結(jié)構(gòu)承載力和整體性能的提升較大，是一種新型的加固方法。