木結(jié)構(gòu)工程管理與維修(ppt可編輯修改)課件

1、項(xiàng)目八木結(jié)構(gòu)工程管理與維修教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)： 了解木結(jié)構(gòu)的損壞原因；熟悉木結(jié)構(gòu)檢查、防腐、防蟲維護(hù)，防火處理、木梁和檁條加固的方法；掌握木屋架和木柱的加固方法。能力目標(biāo)：能夠根據(jù)木結(jié)構(gòu)的使用特點(diǎn)進(jìn)行必要的維護(hù)和采取相應(yīng)的加固措施。 主要問題：1、木結(jié)構(gòu)損壞的類型和原因？2、木結(jié)構(gòu)的檢查與維護(hù)的程序和方法？3、 木結(jié)構(gòu)的加固方法？ 第一節(jié) 木結(jié)構(gòu)損壞的現(xiàn)象和原因 木結(jié)構(gòu)的損壞現(xiàn)象主要為腐朽、腐蝕、蛀蝕、變形開裂及燃燒，維修中最常見的是腐朽。調(diào)查表明，因腐朽造成的事故占木結(jié)構(gòu)事故的一半以上，其次為蛀蝕和變形開裂。一、腐朽(一)腐朽的原因(1)木腐菌 菌絲(營(yíng)養(yǎng)器官)伸入木材細(xì)胞壁內(nèi)。 (2)變色菌

2、 最常見于邊材中，以細(xì)胞腔內(nèi)含物(如淀粉、糖類等)為養(yǎng)料，不破壞細(xì)胞壁。 (3)霉菌 生長(zhǎng)在木材表面上，是一種發(fā)霉的真菌，對(duì)材質(zhì)無甚影響。 (二)防止腐朽的方法1.限制木腐菌生長(zhǎng)的條件溫度、含水率 、空氣 、養(yǎng)料 。2.構(gòu)造上的防腐措施(1)屋架、大梁等承重構(gòu)件的端部，不應(yīng)封閉在砌體、保溫層或其它通風(fēng)不良的環(huán)境中，為防止受潮腐朽，在構(gòu)件支座下，還應(yīng)設(shè)防潮層或經(jīng)防腐處理的墊木。(2)木柱、木樓梯等與地面接觸的木構(gòu)件，都應(yīng)設(shè)置石塊或混凝土塊墊腳，使木構(gòu)件高出地面與潮濕環(huán)境隔離。 (3)結(jié)構(gòu)周圍空氣中含有水汽，當(dāng)溫度變化時(shí)，結(jié)構(gòu)表面就會(huì)產(chǎn)生冷凝水。 3.防腐的化學(xué)處理 對(duì)于木結(jié)構(gòu)，防腐化學(xué)劑的要求是

3、：有效時(shí)間長(zhǎng)；能滲入到木材內(nèi)部；不損害金屬連接體；對(duì)木結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度影響較小；在室內(nèi)使用時(shí)，應(yīng)對(duì)人無害。(1)木材防腐劑的種類。木材防腐劑一般分為水溶性防腐劑、油溶性防腐劑、油類防腐劑和漿膏防腐劑，見表81。(2)木材防腐的處理方法1)涂刷法 適用于現(xiàn)場(chǎng)處理。2)常溫浸漬法 把木材浸入常溫防腐劑中處理。 3)熱冷槽浸注法 采用熱、冷雙槽交替處理。 4)壓力浸漬法 將需要處理的木材放入密閉壓力罐中，充人防腐劑后密封施加壓力(一般為11.4MPa)，強(qiáng)制防腐劑注入木材中。 二、腐 蝕 許多工廠都需要使用或生產(chǎn)具有強(qiáng)腐蝕性的酸、堿、鹽或有機(jī)溶劑等化工原料和產(chǎn)品。此外，有些工業(yè)生產(chǎn)過程中，還有腐蝕性的廢氣

4、、廢液或廢渣排放出來。這些具有腐蝕性的物質(zhì)浸入到木材內(nèi)部，就會(huì)使廠房建筑中的木結(jié)構(gòu)受到腐蝕而發(fā)生破壞。目前常采用浸蠟的木結(jié)構(gòu)來防止酸霧的腐蝕，具有良好的效果。 三、蛀 蝕（一）蛀蝕產(chǎn)生原因 蛀蝕木結(jié)構(gòu)的昆蟲主要是白蟻，世界上已知危害房屋建筑的白蟻約100多種，主要危害品種有47種。我國(guó)常見危害房屋建筑的白蟻有6種， （二）白蟻的防治措施 防治白蟻是一項(xiàng)長(zhǎng)期工作，必須貫徹“以防為主，防治結(jié)合”的方針。 生態(tài)預(yù)防，如改革房屋設(shè)計(jì)、改變環(huán)境條件、控制白蟻的生存條件。 藥物處理，使木材能夠抵抗白蟻的侵害。常用的防蟻藥物有： 防蟻油：雜酚油、蒽油、頁(yè)巖原油等。 水溶性防蟻合劑：硼酚合劑、銅鉻砷合劑。 油

5、溶性防蟻合劑：林丹五氯酚合劑、氟砷瀝青膏漿、強(qiáng)化防白蟻油劑等。 一般防腐化學(xué)藥劑都具有一定的防蟲性能。 四、變 形 開 裂(一)干縮開裂 木材在干燥過程中，因?yàn)樗终舭l(fā)而產(chǎn)生變形收縮。由于其所含水分沿截酊內(nèi)外分布和蒸發(fā)速度不勻，因而收縮時(shí)沿年輪切線方向產(chǎn)生拉應(yīng)力，使木材生翹曲甚至開裂，即干縮開裂。如圖83所示。木材干裂的規(guī)律是：一般裂逢均為徑向，由表及里的向髓心發(fā)展。 有的髓心的木材，裂縫較嚴(yán)重；沒髓心的木材，裂縫較輕微。制作時(shí)，可采用“破心下料”的方法，如圖84所示。圖85單齒聯(lián)接韶剪面上的干縮裂縫圖86側(cè)面干裂的受彎構(gòu)件剪切變形圖 (二)疵病 木材由于構(gòu)造不正常，或加工時(shí)受到損害，或由于外

6、來因素，使正常材質(zhì)發(fā)生改變，以致降低了木材的利用價(jià)值，甚至完全不能使用稱為木材的疵病，又稱木材的缺陷。其主要有木節(jié)和斜理紋兩種。1木節(jié) 指包圍在樹干中的樹枝基部，是一種天然缺陷，分為活節(jié)、死節(jié)、漏節(jié)三種。2斜理紋是木材的一種常見缺陷，簡(jiǎn)稱斜紋或扭紋。 圖87示出木材在不同木紋方向的受力情況。 五、燃 燒根據(jù)結(jié)構(gòu)本身考慮如下措施：(一)構(gòu)件采用整塊圓木或方木，并將其表面刨光。(二)在沒計(jì)與施工時(shí)，應(yīng)使木構(gòu)件遠(yuǎn)離熱源。 (三)對(duì)木結(jié)構(gòu)進(jìn)行藥劑防火處理，變易燃體為難燃體 第二節(jié) 木結(jié)構(gòu)的檢查 木結(jié)構(gòu)在使用過程中的檢查內(nèi)容應(yīng)包括：結(jié)構(gòu)的變形、結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)的受力狀況、有無腐朽及蛀蝕現(xiàn)象、木材缺陷

7、的影響等幾個(gè)方面。一、結(jié)構(gòu)的變形 木結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形的因素較多，般常見的原因有：木材的收縮、腐朽、局部損壞；剛度不足或支撐不夠；制作安裝存在偏差；設(shè)計(jì)及使用中形成的缺陷等。 當(dāng)變形超過以下限度，應(yīng)視為有害變形，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行加固修理。1.榫結(jié)合桁架的撓度超過桁架跨度的1200時(shí)；2.受壓桿件的側(cè)向彎曲度超過桿件長(zhǎng)度的1/150時(shí)；3.屋蓋中的檁條、樓蓋中的主梁或次梁，其撓度超過下列計(jì)算值時(shí)： =L2/2400h式中 L-檁條或梁的跨度； h-檁條或梁的截面高度。二、結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定 木結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定，是靠支撐系統(tǒng)和其它構(gòu)造措施來保證的。 在木結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定的檢查中，對(duì)于木柱及桁架，主要觀測(cè)其傾斜及

8、側(cè)向撓曲度，桁架上弦及接頭部位有無外凸現(xiàn)象；對(duì)于木屋蓋，應(yīng)檢查其是否符合設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，空間支撐的布置能否保證屋面剛度；對(duì)支撐系統(tǒng)應(yīng)檢查錨固措施有無松脫失效等情況。三、結(jié)構(gòu)的受力狀況 對(duì)于受拉構(gòu)件，要檢查其有無斷裂現(xiàn)象；而受壓和受彎構(gòu)件要檢查其是否有過大的屈折。對(duì)于結(jié)構(gòu)的整體受力檢查主要是：聯(lián)接的受剪面是否有裂縫；受拉接頭是否有過量的滑移；栓孔(銷孔)是否出現(xiàn)裂縫；節(jié)點(diǎn)承壓面是否離縫或產(chǎn)生擠壓變形等。四、腐朽或蛀蝕木結(jié)構(gòu)腐朽病害的常見部位主要有:1.處于通風(fēng)不良及經(jīng)常受潮的部位；2.木材時(shí)干時(shí)濕的部位；3.溫度、濕度較高房屋中的木構(gòu)件；4.結(jié)構(gòu)使用的木材易受菌害，耐腐性差。如馬尾松、樺木等。木

9、材腐朽的外觀檢查主要有：1.顏色 由黃變深，年代越久越深，最后呈黑褐色。2.外形 木材干縮，龜裂成塊，呈碎粉狀，自然脫落，使木材斷面縮小。木結(jié)構(gòu)易受蛀蝕的常見部位；1.木梁、木擱柵的端部，木梁與木柱的交接處以及木屋架端節(jié)點(diǎn)等處。2.木柱腳、木門框角、木地板、樓梯等處。 木材的蛀蝕表面一般沒有形跡，偶而會(huì)發(fā)現(xiàn)：表面有蟻跡、蟻路；截面較大的木梁，被蛀蝕一側(cè)的木材表面有隆起現(xiàn)象。五、木材的缺陷 對(duì)受力構(gòu)件上存在木節(jié)、斜紋、髓心等疵病、缺陷的部位，應(yīng)進(jìn)行重點(diǎn)檢查。查明有無影響受力的裂縫，是否出現(xiàn)異常變形現(xiàn)象。特別對(duì)受拉構(gòu)件，受彎構(gòu)件的受拉區(qū)、聯(lián)接以及接頭處的剪切面等部位上存在的缺陷，必須進(jìn)行分析鑒定，

10、對(duì)受力影響較大的，應(yīng)采取加固措施。第三節(jié) 木結(jié)構(gòu)的加固維修一、木粱和木檁條的加固(一)構(gòu)件端部劈裂或其它缺陷的加固維修1.木夾板加固 在構(gòu)件端部?jī)蓚?cè)面各加設(shè)木夾板并用螺栓聯(lián)接緊固，如圖88所示。木夾板螺栓所受力按下式計(jì)算：R1M1/S，R2M2/S式中 S木夾板中螺栓間的距離； M1R2處的彎矩(木夾板中的彎矩)； M2R1處的彎矩(原構(gòu)件中相應(yīng)彎矩)。2.托接加固 梁或木檁端部用槽鋼或其它材料托在下面，用螺栓緊固，如圖89所示。 3.鋼箍綁扎加固 構(gòu)件端部發(fā)生開裂損壞，可采用鋼箍綁扎的方法來加固，如圖810所示。(二)構(gòu)件剛度不足，跨中強(qiáng)度不夠的加固維修 1.增設(shè)斜撐的加固 一般可采取在構(gòu)件

11、兩側(cè)對(duì)撐的方法進(jìn)行加固，如圖811所示。2.設(shè)置鋼拉桿加固梁的鋼拉桿加固圖 圖812二、柱子的加固 (一)柱子彎曲的加固維修木柱彎曲的矯正加固圖813用千斤頂矯直木柱的彎曲示意圖814(二)柱底腐朽的加固修理1.柱子腐朽高度不大時(shí)，可將柱底腐朽部分全部鋸掉，換以磚砌或混凝土作柱腳。兩者間用鋼夾板及螺栓聯(lián)接。如圖815所示。2.柱子腐朽高度較大(超過80cm)，則可鋸除整段腐朽部分，用相同截面的新材接換，兩者聯(lián)接部位用鋼夾板或木夾板及聯(lián)接螺栓固定。如圖816所示。對(duì)于防潮及通風(fēng)條件較差或易受振動(dòng)的木柱，也可用預(yù)制鋼筋混凝土柱接換，如圖817所示。三、桁架的加固(一)受壓構(gòu)件的加固維修1.如上弦、

12、斜桿發(fā)生彎曲變形可參照柱子彎曲的加固方法，在發(fā)生彎曲的部位用螺栓綁設(shè)木方進(jìn)行矯正，并能提高構(gòu)件的剛度。也可采用增設(shè)腹桿的方法進(jìn)行加固，如圖818所示。2.屋架上弦的個(gè)別地方具有缺陷或出現(xiàn)斷裂跡象，可采用局部加木夾板用螺栓加固的方法，如圖819所示。(二)受拉構(gòu)件的加固維修1.下弦整體存在缺陷、損壞或承載力不足時(shí)，可采用鋼拉桿加固的方法鋼拉桿的裝置一般由拉桿及其兩端的錨固所組成，如圖820所示 2.下弦受拉接頭出現(xiàn)裂縫或螺栓間剪面開裂，可在兩端加設(shè)夾板和鋼拉桿進(jìn)行加固，如圖821所示。對(duì)于下弦由于木節(jié)、斜紋或其它疵病而引起的局部斷裂，也可用此辦法處理。(三)節(jié)點(diǎn)的加固修理1.端節(jié)點(diǎn)腐朽或損壞的加

13、固方法，如圖822所示。2.屋架端節(jié)點(diǎn)受剪范圍內(nèi)出現(xiàn)危險(xiǎn)性裂縫時(shí)，可在裂縫附近設(shè)木夾板，再用鋼拉桿與設(shè)在端部的抵承角鋼聯(lián)接的方法加固。必要時(shí)可用鐵箍箍緊受剪面。限制裂縫的發(fā)展，如圖823所示。3.齒槽不合要求，聯(lián)接松動(dòng)，有縫隙，可用硬木塊敲入縫隙內(nèi)填實(shí)。4.節(jié)點(diǎn)承壓面發(fā)生擠壓變形，可加設(shè)鋼拉桿分擔(dān)節(jié)點(diǎn)水平分力，如圖824所示。四、結(jié)構(gòu)整體性的加固 (一)根據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力進(jìn)行分析，對(duì)強(qiáng)度、剛度不足的桿件、出現(xiàn)問題的節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行全面加固補(bǔ)強(qiáng)。(二)屋架下增設(shè)木柱，使結(jié)構(gòu)由二支點(diǎn)靜定結(jié)構(gòu)變成三支點(diǎn)超靜定結(jié)構(gòu)，如圖825所示。 第四節(jié) 木結(jié)構(gòu)的維護(hù)一、安全使用的維護(hù)(一)防止結(jié)構(gòu)超載。 造成木結(jié)構(gòu)超載

14、的因素常見的有：在結(jié)構(gòu)上，增加設(shè)計(jì)外的設(shè)備或重物；改變房屋用途，使得使用荷載或設(shè)備荷載較大地超過結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)荷載；保溫層超厚或變換為較重的保溫材料等。對(duì)這些情況。(二)防止在梁，柱等承重構(gòu)件上，任意鉆孔、砍削，使截面減?。换蛉我獠鸶慕Y(jié)構(gòu)桿件、聯(lián)接和節(jié)點(diǎn)。對(duì)已發(fā)生且構(gòu)成危害的，應(yīng)及時(shí)采取補(bǔ)強(qiáng)措施。(三)檢查防火措施。經(jīng)常注意木結(jié)構(gòu)的防火安全，對(duì)靠近爐灶煙道及其它高溫設(shè)備的木結(jié)構(gòu)的防火構(gòu)造，應(yīng)符合規(guī)定的要求；對(duì)不合乎要求的應(yīng)及時(shí)進(jìn)行改正。(四)對(duì)發(fā)現(xiàn)有危險(xiǎn)的木結(jié)構(gòu)，及時(shí)進(jìn)行臨時(shí)性支撐、減荷、加固，或采取其它應(yīng)急措施。 二、保持受力桿件正常工作的維護(hù)(一)檢查桁架上的鋼拉桿和其它聯(lián)接螺栓是否牢固，如有松動(dòng)，就會(huì)影響聯(lián)接的受力，應(yīng)及擰緊。 (二)及時(shí)處理節(jié)點(diǎn)承壓面出現(xiàn)的離縫現(xiàn)象，恢復(fù)壓桿的正常工作。(三)錨固松脫的支撐桿件。(四)補(bǔ)齊缺損的聯(lián)接件。三、防潮、防腐的維護(hù)保持木結(jié)構(gòu)具有較好的干燥通風(fēng)環(huán)境，避免受潮，是木結(jié)構(gòu)維護(hù)的重要任務(wù)。(一)疏通屋面排水，修補(bǔ)局部滲漏；(二)對(duì)露天木結(jié)構(gòu)的積水部位，采取措施，予以消除；(三)對(duì)屋架各端節(jié)點(diǎn)做好通風(fēng)，以防受潮；(四)改善、增設(shè)木結(jié)構(gòu)的通風(fēng)洞口及其它通