一种对古建筑乱搭头式椽子跨中部位进行加固修缮的方法技术

一种对古建筑乱搭头式椽子跨中部位进行加固修缮的方法，将椽子跨中糟朽的部位锯掉，保留下来的两段椽子各刻一个企口榫卯口，制作补配件，并在补配件两端做成Z型企口凸榫；在两段椽子的上端面各刻一个燕尾卯口A，在补配件左右两端各刻一个的燕尾卯口B，并用硬杂木制作两根银锭插榫，银锭插榫的两翼与燕尾卯口A和燕尾卯口B相匹配；用硬杂木制作两块插接板，在原有的椽子下断面刻矩形卯口A；在补配件两端面刻矩形卯口B；补配件与原有的两段椽子通过企口榫卯口和企口凸榫拉结在一起，插接板插入矩形卯口B中，银锭插榫插入燕尾卯口中，在不改变原材料及施工工艺的基础上，对古建筑屋面结构层中木椽子乱搭头排列做法的跨中部位加固修复处理。

A method of reinforcing and repairing the middle part of the straddling rafters in ancient buildings

A method of reinforcing and repairing the middle part of the chaotic lapped rafters in ancient buildings is presented. The rotten part of the rafters is sawed off, and the two retained rafters are engraved with one slot mortise at each end to make repairing fittings, and Z-shaped slot mortise is made at both ends of the fittings. A swallow-tail mortise is engraved at each end of the two rafters, and a swallow-tail mortise B and B are engraved at each end of the fittings. Two silver ingot mortises are made of hard miscellaneous wood, and the two wings of silver ingot mortise match swallow tail mortise A and swallow tail mortise B; two insertion boards are made of hard miscellaneous wood, and the rectangular mortise A is carved in the lower section of the original rafter; the rectangular mortise B is carved at both ends of the fittings; the fittings are jointed with the original two segments of the rafters through the mortise and the convex mortise, and the insertion board is inserted into the rectangular mortise B. The silver ingot mortise is inserted into the swallow tail mortise. On the basis of unchanged raw materials and construction technology, the mid-span reinforcement and repair of the disorderly arrangement of wooden rafters in the roof structure layer of ancient buildings is carried out.

【技术实现步骤摘要】
一种对古建筑乱搭头式椽子跨中部位进行加固修缮的方法
本专利技术涉及古建筑屋面木结构层的保护修缮，具体说的是一种对古建筑乱搭头式椽子跨中部位进行加固修缮的方法。
技术介绍
椽子属古建筑大木构件，处在梁架中的檩与望板之间，架于上下檩与桁之上，按一定顺序，或正角或斜角排列。其断面有圆形和方形两种。依其所在位置，“椽”有不同的称谓，如：檐椽、脑椽、花架椽等。根据研究，椽子早在“构木为巢”的时代就已经使用，但当时由于屋面为直面，所以，“椽子”实际起的是檩子的作用，汉代的跌落式屋顶，表明汉代有了多段的“椽子”；南北朝的曲面屋顶，导致了“椽子”的多样化。在封建社会，“椽子”的制作有着严格的等级制度，如《国语》曾记载：天子的宫室“椽子”不但要磨光，还要有纹理；诸侯房屋上的“椽子”只能磨光；士大夫房屋上的“椽子”只要砍圆就行。总之，构成古建筑木构架的构件除了梁、柱、枋、檩之外，还有屋面的椽子、望板等木基层及其附属构件。古建筑椽子的排列形式可分为：乱搭头与斜搭掌两类；乱搭头是指椽头与椽头之间平行依靠，斜向交错（如图1所示）。如彻上明造梁架，可窥其椽头相错状态。斜搭掌是指将脊步、金步与檐部等各步椽头，根据举折尺度锯成斜面，钉椽时使之上下重叠相交，并用椽钉加固。古建筑屋面木基层是指木椽子与其上承的木望板之间所形成的结构层，它对古建筑屋面的健康起着举足轻重的作用。由于古建筑屋架为木结构，若屋面木基层糟朽或破损，必会导致屋面灰背层开裂、屋顶漏雨，造成屋架体系糟朽腐烂，进而影响整个建筑木构架的受力强度。古建筑的屋面是个复杂的结构体系，椽子承受由望板传递来的屋面荷载，并将这些荷载均匀地传递给檩条，其中椽子是否具备足够的强度和承载能力，并能有效地将屋面荷载均匀地传递给桁檩是考察古建筑屋面承重体系的一个重要指标。由此可见，椽子就是古建筑屋面结构层的坚强“卫士”。椽子作为屋面木基层的构件之一，直接与灰背层中的灰泥接触，年长日久，屋面渗漏会造成望板和椽子的糟朽；所以，椽子的加固是古建筑木结构修缮工程中经常遇到的问题。目前，我国在古建筑屋面木基层的保护修缮工程中，对于乱搭头椽子跨中部位的糟朽腐烂所采取的修缮措施是：拆除屋面的瓦件，铲掉屋面泥背层，揭去望板，拆掉糟朽的椽子，更换新件。这种传统的修缮措施会带来以下弊端：首先，现有的修缮措施有违古建筑修缮工程中必须保持古建筑文物价值的原则要求。即在修缮工程中，对于糟朽严重的构件，可适当添配，但应尽量用原有构件，不要轻易更换，以保持古建筑的文物价值。其次，这种传统的加固措施会对古建筑屋面造成新的破坏。若整根椽子大部分的强度可以满足使用要求，仅仅因为椽子跨中局部糟朽，就采取更换新件，这种措施需要铲去此跨屋面全部的灰背层，并同时揭去望板，才能更换椽子。虽然糟朽的椽子被替换，但这样以来也加剧了对古建筑屋面的破坏作用。另外，这种因椽子跨中局部糟朽，而不考虑椽子整体承载力是否满足要求，而简单地采取更换新件的措施也是对建筑材料的极大浪费。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供一种对古建筑乱搭头式椽子跨中部位进行加固修缮的方法，在不改变原材料及施工工艺的基础上，对古建筑屋面结构层中木椽子乱搭头排列做法的跨中部位加固修复处理。为实现上述技术目的，所采用的技术方案是：一种对古建筑乱搭头式椽子跨中部位进行加固修缮的方法，包括以下步骤：步骤一、将椽子跨中糟朽的部位锯掉，保留下来的原有的两段椽子的断面做成L型，在L型断面的下端部中间位置各刻一个企口榫卯口，用硬杂木按锯掉的椽子跨中部位原有尺寸样式制作补配件，并在补配件两端做成与企口榫卯口相配合的Z型企口凸榫；步骤二、在原有的两段椽子的上端面中间位置各刻一个燕尾卯口A，再在补配件左右两端与原有椽子上断面相连接的位置处的中间部位各刻一个的燕尾卯口B，并用硬杂木制作两根银锭插榫，银锭插榫的两翼与原有的椽子上的燕尾卯口A和补配件上的燕尾卯口B相匹配；步骤三、用硬杂木制作两块宽度与椽子断面宽度相同的插接板，在原有的椽子企口榫卯口断面的中点处刻矩形卯口A；然后，在补配件两端的Z型企口凸榫端面中点处刻矩形卯口B，矩形卯口B和矩形卯口A拼合在一起的形状与插接板的形状一致；步骤四、将补配件与原有的两段椽子通过企口榫卯口和企口凸榫拉结在一起，将插接板插入矩形卯口B中，将银锭插榫插入燕尾卯口A和燕尾卯口B中，完成对古建筑乱搭头式椽子跨中部位进行加固修缮。本专利技术有益效果是：本专利与现有技术比较：首先，本专利能够在坚持采用原有的材料和施工工艺的原则基础上，利用企口凸榫与银锭插榫相结合的加固方式，提高了屋面木基层中椽子跨中部位的抗剪强度、抗拉强度及抗弯性能，进而提高了古建筑屋面木基层的整体结构强度，可以大大降低屋面残损的几率，减少屋面维修次数。其次，本专利采用传统的木质材料，通过企口榫与银锭插榫组合固定的结构体系，有效地解决了对乱搭头式椽子跨中部位残损的加固修缮，同时，又加强了椽子的防潮防腐性能，实际操作工序也较简单，既节省原材料，有利于环保，又大大降低维修施工的劳动强度，且在古建筑屋面保护修缮过程中，既能够传承传统的材料做法，又能够避免对周围保存完好部位屋面的干扰，减少人为的破坏因素，最大限度的保存了古建筑屋面原有的文物价值。因此，本专利在古建筑屋面木基层加固维修工程方面具有巨大优势，它符合文物修缮原则，具有科学性和规范性，且经济实用，未来将会有广阔的发展前景。附图说明图1为古建筑乱搭头式椽子与檩搭接示意图；图2为本专利技术的爆炸结构示意图；图3为本专利技术的修复后的椽子结构示意图；图中：1、椽子，2、挑檐檩，3、檐檩，4、金檩，5、原有的椽子，6、补配件，7、企口榫卯口，8、企口凸榫，9、燕尾卯口A，10、燕尾卯口B，11、银锭榫，12、插接板，13、矩形卯口A，14、矩形卯口B，15、檩。具体实施方式一种对古建筑乱搭头式椽子跨中部位进行加固修缮的方法，包括以下步骤：（a）在坚持不改变古建筑原材料及施工工艺原则的基础上，将椽子跨中糟朽的部位锯掉，保留下来的两段椽子断面均做成L型，即原有的两段椽子的端面分为处于上方的上端面与下方的下端面，在L型断面的下端部中间位置各刻一个企口榫卯口，锯掉的椽子跨中部位用干硬性的硬杂木按原有尺寸样式补配，制成补配件，并在硬杂木补配件两端做成Z型企口凸榫，企口凸榫的形状与企口榫卯口相匹配。（b）在原有两段椽子断面的上端面中间位置各刻一个燕尾卯口A，再在补配件左右两端与原有椽子上端面相连接的位置处中间部位各刻一个样式尺寸相同的燕尾卯口B，并用干硬性的硬杂木制作两根银锭插榫，银锭插榫的两翼与椽子上端面上的燕尾卯口A和补配件上的燕尾卯口B尺寸相同（如图2所示）。（c）用干硬性硬杂木制作两块宽度与椽子宽度相同的插接板，插接板的面积与椽子断面的面积大小相同，在原椽子Z型企口榫卯口断面的中点处刻矩形卯口A；然后，在椽子补配件两端的Z型企口凸榫断面中点处刻矩形卯口B，矩形卯口B和矩形卯口A拼合在一起的形状与插接板的形状一致。（d）首先，将硬杂木补配件与两段椽身（原有的两段椽子）通过企口凸榫和企口榫卯口拉结在一起，企口凸榫插入椽身的企口榫卯口中，在搭接处形成两个受力支点，椽子所承载的荷载通过此支点传递到左右两侧的椽身，并进而传递到椽子下部的受力构件檩条上；企口榫不仅可以加强椽子左右本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种对古建筑乱搭头式椽子跨中部位进行加固修缮的方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、将椽子跨中糟朽的部位锯掉，保留下来的原有的两段椽子的断面做成L型，在L型断面的下端部中间位置各刻一个企口榫卯口，用硬杂木按锯掉的椽子跨中部位原有尺寸样式制作补配件，并在补配件两端做成与企口榫卯口相配合的Z型企口凸榫；步骤二、在原有的两段椽子的上端面中间位置各刻一个燕尾卯口A，再在补配件左右两端与原有椽子上断面相连接的位置处的中间部位各刻一个的燕尾卯口B，并用硬杂木制作两根银锭插榫，银锭插榫的两翼与原有的椽子上的燕尾卯口A和补配件上的燕尾卯口B相匹配；步骤三、用硬杂木制作两块宽度与椽子断面宽度相同的插接板，在原有的椽子企口榫卯口断面的中点处刻矩形卯口A；然后，在补配件两端的Z型企口凸榫端面中点处刻矩形卯口B，矩形卯口B和矩形卯口A拼合在一起的形状与插接板的形状一致；步骤四、将补配件与原有的两段椽子通过企口榫卯口和企口凸榫拉结在一起，将插接板插入矩形卯口B中，将银锭插榫插入燕尾卯口A和燕尾卯口B中，完成对古建筑乱搭头式椽子跨中部位进行加固修缮。

【技术特征摘要】
1.一种对古建筑乱搭头式椽子跨中部位进行加固修缮的方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、将椽子跨中糟朽的部位锯掉，保留下来的原有的两段椽子的断面做成L型，在L型断面的下端部中间位置各刻一个企口榫卯口，用硬杂木按锯掉的椽子跨中部位原有尺寸样式制作补配件，并在补配件两端做成与企口榫卯口相配合的Z型企口凸榫；步骤二、在原有的两段椽子的上端面中间位置各刻一个燕尾卯口A，再在补配件左右两端与原有椽子上断面相连接的位置处的中间部位各刻一个的燕尾卯口B，并用硬杂木制作两根银锭插...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶建华，宋艳辉，高富强，胡云杰，梅魁，
申请(专利权)人：洛阳理工学院，
类型：发明
国别省市：河南,41