木结构工程管理与维修培训教材

项目八

木结构工程管理与维修教学目标知识目标：了解木结构的损坏原因；熟悉木结构检查、防腐、防虫维护，防火处理、木梁和檩条加固的方法；掌握木屋架和木柱的加固方法。能力目标：能够根据木结构的使用特点进行必要的维护和采取相应的加固措施。主要问题：1、木结构损坏的类型和原因？2、木结构的检查与维护的程序和方法？3、木结构的加固方法？

第一节木结构损坏的现象和原因木结构的损坏现象主要为腐朽、腐蚀、蛀蚀、变形开裂及燃烧，维修中最常见的是腐朽。调查表明，因腐朽造成的事故占木结构事故的一半以上，其次为蛀蚀和变形开裂。一、腐朽(一)腐朽的原因(1)木腐菌菌丝(营养器官)伸入木材细胞壁内。(2)变色菌最常见于边材中，以细胞腔内含物(如淀粉、糖类等)为养料，不破坏细胞壁。(3)霉菌生长在木材表面上，是一种发霉的真菌，对材质无甚影响。(二)防止腐朽的方法1.限制木腐菌生长的条件温度、含水率、空气、养料。2.构造上的防腐措施(1)屋架、大梁等承重构件的端部，不应封闭在砌体、保温层或其它通风不良的环境中，为防止受潮腐朽，在构件支座下，还应设防潮层或经防腐处理的垫木。(2)木柱、木楼梯等与地面接触的木构件，都应设置石块或混凝土块垫脚，使木构件高出地面．与潮湿环境隔离。(3)结构周围空气中含有水汽，当温度变化时，结构表面就会产生冷凝水。3.防腐的化学处理

对于木结构，防腐化学剂的要求是：有效时间长；能渗入到木材内部；不损害金属连接体；对木结构的强度影响较小；在室内使用时，应对人无害。(1)木材防腐剂的种类。木材防腐剂一般分为水溶性防腐剂、油溶性防腐剂、油类防腐剂和浆膏防腐剂，见表8—1。(2)木材防腐的处理方法1)涂刷法适用于现场处理。2)常温浸渍法把木材浸入常温防腐剂中处理。3)热冷槽浸注法采用热、冷双槽交替处理。4)压力浸渍法将需要处理的木材放入密闭压力罐中，充人防腐剂后密封施加压力(一般为1—1.4MPa)，强制防腐剂注入木材中。二、腐蚀

许多工厂都需要使用或生产具有强腐蚀性的酸、碱、盐或有机溶剂等化工原料和产品。此外，有些工业生产过程中，还有腐蚀性的废气、废液或废渣排放出来。这些具有腐蚀性的物质浸入到木材内部，就会使厂房建筑中的木结构受到腐蚀而发生破坏。目前常采用浸蜡的木结构来防止酸雾的腐蚀，具有良好的效果。三、蛀蚀（一）蛀蚀产生原因

蛀蚀木结构的昆虫主要是白蚁，世界上已知危害房屋建筑的白蚁约100多种，主要危害品种有47种。我国常见危害房屋建筑的白蚁有6种，（二）白蚁的防治措施防治白蚁是一项长期工作，必须贯彻“以防为主，防治结合”的方针。①生态预防，如改革房屋设计、改变环境条件、控制白蚁的生存条件。②药物处理，使木材能够抵抗白蚁的侵害。常用的防蚁药物有：防蚁油：杂酚油、蒽油、页岩原油等。水溶性防蚁合剂：硼酚合剂、铜铬砷合剂。油溶性防蚁合剂：林丹五氯酚合剂、氟砷沥青膏浆、强化防白蚁油剂等。一般防腐化学药剂都具有一定的防虫性能。

四、变形开裂(一)干缩开裂木材在干燥过程中，因为水分蒸发而产生变形收缩。由于其所含水分沿截酊内外分布和蒸发速度不匀，因而收缩时沿年轮切线方向产生拉应力，使木材生翘曲甚至开裂，即干缩开裂。如图8—3所示。木材干裂的规律是：一般裂逢均为径向，由表及里的向髓心发展。有的髓心的木材，裂缝较严重；没髓心的木材，裂缝较轻微。制作时，可采用“破心下料”的方法，如图8—4所示。图8—5单齿联接韶剪面上的干缩裂缝图8—6侧面干裂的受弯构件剪切变形图(二)疵病

木材由于构造不正常，或加工时受到损害，或由于外来因素，使正常材质发生改变，以致降低了木材的利用价值，甚至完全不能使用称为木材的疵病，又称木材的缺陷。其主要有木节和斜理纹两种。1．木节指包围在树干中的树枝基部，是一种天然缺陷，分为活节、死节、漏节三种。2．斜理纹是木材的一种常见缺陷，简称斜纹或扭纹。

图8—7示出木材在不同木纹方向的受力情况。五、燃计烧根据结构怎本身考虑零如下措施模：(一)构讲件采用整乘块圆木或卧方木，并枯将其表面裤刨光。(二)治在没计惧与施工脸时，应程使木构代件远离女热源。(三)对埋木结构进桶行药剂防顷火处理，区变易燃体丢为难燃体第二节财木漠结构的叮检查木结构膜在使用型过程中垫的检查念内容应虑包括：么结构的泳变形、估结构的还整体稳定，结构摆的受力状忠况、有无广腐朽及蛀姨蚀现象、樱木材缺陷突的影响等腰几个方面。一、结构溉的变形木结构产鹿生变形的造因素较多疲，—般常交见的原因炼有：木材歼的收缩、露腐朽、局什部损坏猜；刚度旦不足或驱支撑不拴够；制愿作安装谁存在偏夺差；设公计及使边用中形成的歼缺陷等。当变形超群过以下限广度，应视絮为有害变支形，应根口据实际情浇况进行加英固修理。1.榫竿结合桁愤架的挠陶度超过锹桁架跨捷度的1许／20宾0时；2.受压豪杆件的侧诸向弯曲度的超过杆件猾长度的1招/150蚀时；3.屋盖萍中的檩条涌、楼盖中智的主梁或锹次梁，其往挠度超过观下列计算值时：ｆ=L2/240阀0h式中汽L-名-檩条掏或梁的桥跨度；h--檩泛条或梁的稿截面高度描。二、结构恒的整体稳椅定木结构的华整体稳定尸，是靠支含撑系统和饼其它构造项措施来保聚证的。在木结吧构整体钞稳定的殃检查中楚，对于痰木柱及帖桁架，这主要观恩测其倾挑斜及侧很向挠曲甚度，桁年架上弦息及接头冰部位有灾无外凸炎现象；死对于木嫩屋盖，烘应检查异其是否缸符合设弟计规范岔的要求障，空间蛮支撑的津布置能孕否保证研屋面刚千度；对巷支撑系岗统应检奶查锚固咸措施有是无松脱蔬失效等劲情况。三、结构绍的受力状型况对于受拉袄构件，要搬检查其有徐无断裂现码象；而受为压和受弯号构件要检节查其是否菠有过大的中屈折。对陆于结构的昆整体受力胃检查主要纤是：联接古的受剪面晌是否有裂愚缝；受拉笔接头是否姿有过量的鱼滑移；栓裁孔(销孔次)是否出则现裂缝；绵节点承压庭面是否离毙缝或产生惰挤压变形顽等。四、腐朽柳或蛀蚀木结构腐填朽病害的勤常见部位甩主要有:1.处于云通风不良对及经常受始潮的部位违；2.木材州时干时湿度的部位；3.温性度、湿安度较高含房屋中切的木构节件；4.结构车使用的木少材易受菌引害，耐腐怎性差。如敞马尾松、奴桦木等。木材腐菌朽的外鲜观检查扁主要有弓：1.颜色茅由黄修变深，年懒代越久越践深，最后映呈黑褐色测。2.外洽形简木材干婚缩，龟肥裂成块坐，呈碎裕粉状，福自然脱自落，使尸木材断面缩浪小。木结构易赛受蛀蚀的滚常见部位岸；1.木触梁、木纵搁栅的庭端部，扶木梁与恼木柱的豆交接处槽以及木沙屋架端节点等处底。2.木止柱脚、渐木门框肉角、木暖地板、危楼梯等沸处。木材的悠蛀蚀表突面一般友没有形朵迹，偶求而会发索现：表蜂面有蚁迹、蚁碎路；截互面较大翠的木梁喉，被蛀廉蚀一侧像的木材啊表面有倡隆起现象。五、木征材的缺信陷对受力歪构件上接存在木党节、斜芽纹、髓冻心等疵奋病、缺壁陷的部伸位，应候进行重轧点检查脚。查明渣有无影林响受力轰的裂缝做，是否糟出现异木常变形珠现象。社特别对缘瑞受拉构畅件，受战弯构件撞的受拉谣区、联旁接以及常接头处花的剪切寺面等部陷位上存为在的缺距陷，必延须进行吧分析鉴悠定，对歉受力影岁响较大孔的，应势采取加密固措施校。第三节班木蓄结构的钟加固维蒸修一、木粱忽和木檩条乔的加固(一)苗构件端封部劈裂睡或其它后缺陷的底加固维修1.木示夹板加笔固在构件皂端部两炮侧面各加设木惑夹板并臣用螺栓情联接紧固，逃如图8巡寿—8所醉示。木夹板螺低栓所受力规按下式计基算：R1＝M1/S，R2＝M2/S式中裹S—木夹圈板中螺栓犯间的距离终；M1—R2处的弯矩趁(木夹板戴中的弯矩华)；M2—R1处的弯叨矩(原扬构件中呢相应弯占矩)。2.托子接加固梁或木华檩端部没用槽钢或缎其它材根料托在下面，用陶螺栓紧固便，如图8策—9所帖示。3.钢渡箍绑扎狂加固构件端部根发生开裂完损坏，可浩采用钢箍喜绑扎的方挪法来加固饰，如图8皮—10所帆示。(二)砌构件刚谁度不足压，跨中芬强度不级够的加率固维修1.增泻设斜撑垫的加固一般可窃采取在钢构件两透侧对撑贼的方法睁进行加馋固，如擦图8—11败所示。2.设置伸钢拉杆加掠固梁的钢鲁拉杆加究固图剧图8—剥12二、柱晌子的加由固(一)悉柱子弯醉曲的加足固维修木柱弯曲酱的矫正加藏固图8—纸13用千斤侦顶矫直布木柱的锤弯曲示各意图8数—14(二)晋柱底腐颜朽的加裁固修理1.柱子载腐朽高度职不大时，锋可将柱底涨腐朽部分牧全部锯掉睛，换以砖砌或混皱凝土作柱属脚。两者练间用钢夹即板及螺栓果联接。如剧图8—1爹5所示侵。2.柱倦子腐朽镇高度较廊大(超杜过80裂cm)笨，则可恐锯除整笼段腐朽汗部分，用相同截旺面的新材尽接换，两序者联接部粪位用钢夹泽板或木夹伪板及联接螺滔栓固定判。如图计8—1才6所示燃。对于据防潮及员通风条杜件较差或易受振渔动的木柱阻，也可用夫预制钢筋巾混凝土柱傍接换，如耻图8—1齿7所示扯。三、桁架氏的加固(一)冶受压构殃件的加恒固维修1.如上贼弦、斜杆槽发生弯曲柴变形．可锤参照柱子凳弯曲的加帜固方法，在朝发生弯岭曲的部槽位用螺那栓绑设省木方进盲行矫正育，并能切提高构件的刚酬度。也可刃采用增设扭腹杆的方扩法进行加前固，如图请8—18所治示。2.屋赤架上弦伍的个别早地方具刑有缺陷吼或出现码断裂迹含象，可彼采用局部加木夹尘板用螺栓泛加固的方亿法，如图沉8—19伤所示。(二)食受拉构祸件的加须固维修1.下栋弦整体赴存在缺夸陷、损坡坏或承深载力不葡足时，可物采用钢轧拉杆加边固的方然法钢拉慈杆的装千置一般绘由拉杆劳及其两端的箩锚固所浆组成，披如图8独—20刑所示2.下赤弦受拉锋接头出脂现裂缝穿或螺栓亚间剪面款开裂，疮可在两端加炎设夹板吃和钢拉蚂杆进行俘加固，股如图8躲—21赴所示。对于下案弦由于滋木节、华斜纹或矛其它疵蜘病而引瓦起的局枕部断裂，臣也可用伟此办法辰处理。(三)独节点的矩加固修悟理1.端节眉点腐朽或搂损坏的加叮固方法，停如图8—尸22所示蕉。2.屋架松端节点受于剪范围内呆出现危险溉性裂缝时缎，可在裂缝附近颜设木夹板姥，再用钢蛛拉杆与设掏在端部的费抵承角钢联接偏的方法加扩固。必要功时可用铁膛箍箍紧受吸剪面。限制裂隆缝的发那展，如截图8—达23所泉示。3.齿捏槽不合休要求，稳联接松附动，有队缝隙，串可用硬曾木块敲入缝隙你内填实。4.节点疲承压面发鸣生挤压变凤形，可加蓄设钢拉杆周分担节点水平分岸力，如图倾8—24闲所示。四、结构诱整体性的缎加固(一)根孩据结构的欢实际受力氏进行分析诱，对强度耽、刚度不氧足的杆件、出现码问题的节记点，进行她全面加固俯补强。(二)屋播架下增设兆木柱，使推结构由二咽支点静定选结构变成冠三支点超静定慈结构，殖如图8骂—25餐所示。第四节寸木结构息的维护一、安弯全使用从的维护(一)承防止结民构超载堆。造成木屈结构超瘦载的因乔素常见百的有：跨在结构钥上，增骄加设计外的设泽备或重透物；改偷变房屋唐用途，木使得使吹用荷载倡或设备绪荷载较大地雷超过结酬构的设恭计荷载尘；保温诱层超厚瞎或变换第为较重凶的保温材料等践。对这些诊情况。(二)防掘止在梁，捎柱等承重华构件上，猾任意钻孔渐、砍削，渔使截面减小；沉或任意苍拆改结蛋构杆件响、联接懂和节点悲。对已奔发生且仁构成危害的杰，应及摇时采取幻玉补强措鸣施。(三)检止查防火措麦施。经常铃注意木结外构的防火弄安全，对晕靠近炉灶．烟箱道及其日它高温酷设备的淋木结构努的防火微构造，溪应符合该规定的要求愿；对不境合乎要基求的应秧及时进摆行改正刚。(四)对怀发现有危滤险的木结做构，及时孙进行临时棕性支撑、覆减荷、加固，或养采取其它加应急措施万。二、保持识受力杆件贿正常工作樱的维护(一)检芝查桁架上桶的钢拉杆桥和其它联香接螺栓是绘否牢固，如矿有松动更，就会戒影响联堆接的受垫力，应掀及拧紧题。(二)肥及时处跟理节点易承压面议出现的宪离缝现讲象，恢馆复压杆的正水常工作序。(三)妹锚固松搭脱的支蓝撑杆件稻。(四)樱补齐缺已损的联刃接件。三、防呢潮、防感腐的维趋护保持木里结构具笼有较好生的干燥减通风环苍境，避坝免受潮达，是木结忆构维护搭的重要胡任务。(一)浙疏通屋饥面排水棉，修补废局部渗弄漏；(二)傻对露天授木结构省的积水右部位，潮采取措察施，予到以消除；(三)对炼屋架各端蚀