申请/专利权人：洛阳理工学院

申请日：2017-05-08

公开（公告）日：2022-10-28

公开（公告）号：CN106930555B

主分类号：E04G23/02

分类号：E04G23/02

优先权：

专利状态码：失效-未缴年费专利权终止

法律状态：2024.05.17#未缴年费专利权终止;2022.10.28#授权;2017.08.01#实质审查的生效;2017.07.07#公开

摘要：一种古建筑昂嘴的加固修缮结构，包括相分离的昂嘴、昂身、拉结板、插榫A和插榫B，在昂嘴断面的上部开设凸榫，在一级阶梯面的下方的昂嘴断面上开设卯口C，在昂身的上部开设卯口A，卯口A的形状与凸榫的形状相匹配，在卯口A的下方开设卯口B，卯口B与卯口C对应设置，卯口B的下方为矩形板B，当凸榫榫接卯口A，卯口B和卯口C拼合为一个用于卡设拉结板的安装口，拉结板与安装口形状一致，插榫A依次插入昂身、凸榫、矩形板A和拉结板中进行固定，插榫A的顶面与昂身的顶面平齐，插榫B依次插入昂嘴、拉结板中进行固定，插榫B的顶面与昂嘴的顶面平齐。在坚持不改变古建筑原材料及施工工艺原则的基础上，利用木质构件完成加固修缮。

主权项：1.一种古建筑昂嘴的加固修缮结构，包括相分离的昂嘴（2）与昂身（1），昂嘴（2）与昂身（1）相对应的面分别为昂嘴断面（201）和昂身断面（101），其特征在于：还包括拉结板（5）、插榫A（3）和插榫B（4），在昂嘴断面（201）的上部开设凸榫（202），其宽度与昂身（1）的宽度相等，凸榫（202）为长方体或凸榫（202）的首端为燕尾榫，凸榫（202）的长度为64-75mm，在凸榫（202）的尾端下方开设一级阶梯面（203），在一级阶梯面（203）的下方的昂嘴断面（201）上开设卯口C（204），卯口C（204）的下方为矩形板C（205），在昂身（1）的上部开设卯口A（102），卯口A（102）的形状与凸榫（202）的形状相匹配，在卯口A（102）的下方开设卯口B（104），卯口B（104）与卯口C（204）对应设置，卯口B（104）和卯口A（102）之间为矩形板A（103），卯口B（104）的下方为矩形板B（105），当凸榫（202）榫接卯口A（102），昂嘴（2）的底面与昂身（1）的底面相平齐，矩形板A（103）的端面顶设在一级阶梯面（203）的竖向阶梯面上，矩形板B（105）的端面与矩形板C（205）的端面相贴合，卯口B（104）和卯口C（204）拼合为一个用于卡设拉结板（5）的安装口（6），拉结板（5）与安装口（6）形状一致，插榫A（3）依次插入昂身（1）、凸榫（202）、矩形板A（103）和拉结板（5）中进行固定，插榫A（3）的顶面与昂身（1）的顶面平齐，插榫B（4）依次插入昂嘴（2）、拉结板（5）中进行固定，插榫B（4）的顶面与昂嘴（2）的顶面平齐。

全文数据：一种古建筑昂嘴的加固修缮结构技术领域[0001]本f明涉及古建筑木构架体系中斗拱构件的保护修缮，具体说的是在不改变原材料及施工工艺的基础上，对古建筑昂嘴进行加固修繕处理的加固修缮结构。背景技术[0002]斗拱在古建筑木构架体系中，是一个相对独立的门类，清代木作中有专门的“斗拱作”。_3]“昂”为古建筑大木作斗拱组件，又称“飞昂，，、“英昂”、“斜角，，、“下昂，，等，在宋《营造法式》中，包括上昂和下昂，通常所称“昂，，，特指下昂。“昂，’的后尾承挑室内梁架，属结构性构件，前端做成各种形状，早期，“昂”的端头，为几何形状，比较简单，昂面平直；明清时期“昂”变化较多，装饰意味浓厚，现存“昂”的主要形式有:批竹昂、琴面昂、龙头昂、象鼻昂等。[0004]“昂嘴”为宋式建筑大木作下昂的附属部分，gp下昂的前端向下斜垂的尖状体，亦称“昂头”、“昂尖”，清式建筑称“昂嘴”（如图1所示）。“昂嘴”与昂身连为一体，其形制做法直接反映了下昂的时代特征和建筑风格，如唐宋的批竹昂、琴面昂等（如图2、3所示），明清时期“昂嘴”形式丰富，出现了逼真的艺术形象，如象鼻子“昂嘴”，如意“昂嘴”等。[0005]木构件由于木材本身具有显著的湿涨干缩性，各个方向收缩不一致而发生裂纹，斗拱构件尺寸小，绝大多数都是没有木心的枋材，劈裂现象尤为严重，经常发生斗、拱、昂嘴裂断现象。[0006]我国现有古建筑“昂嘴”的加固修缮技术是:沿昂嘴断裂处将残损部位锯凿平整，然后按原昂嘴尺寸样式米用硬杂木补配，利用化学粘结剂将补配的昂嘴与原昂身断面粘牢，并用铁扒钉将昂嘴与昂身订固。这种加固措施虽然在短期内刚度较强，但柔韧性、耐久性、抗剪能力不足。首先，化学粘接剂为一种胶体，在空气中易氧化，耐久性较差，粘接在一起的斗耳如果长时间暴露在大气中，粘接剂易老化脆裂，导致补配的昂嘴与昂身断面分离，整体性降低;并且这种依靠铁钉加固的结构，抗剪能力较弱，在古建筑大木构架中，昂为一种悬臂受力构件，如遇地基不均匀沉降或地面震动，昂嘴与昂身连接处剪力瞬间增大容易造成昂嘴与昂身断面之间的连接部位松动，造成昂嘴连接处加固件作用失效，从而使昂嘴的安全性仍受到威胁。其次，昂嘴修缮加固时所采用的木材与原有的斗件材料干湿程度很难一致，在逐步干燥过程中收缩程度不同，不同的干湿涨缩极易造成粘接剂脆裂和嵌入昂身及昂嘴中的铁扒紅松脱。另外，铁扒钉钉固昂身及昂嘴的过程中往往会破坏木构件;改变了古建筑木结构的原材料及施工工艺，且金属件加固木结构是通过“嵌入”或“固定”的方式达到加固的目的，这种不可逆的加固技术不仅不利于加固件的检修或更换，也不利于木结构的保护。发明内容[0007]为解决上述技术问题，本发明提供一种古建筑昂嘴的加固修缮结构，在坚持不改变古建筑原材料及施工工艺原则的基础上，利用木质构件完成加固修缮。[0008]为实现上述技术目的，所采用的技术方案是:一种古建筑昂嘴的加固修缮结构，包括相分离的昂嘴与昂身，昂嘴与昂身相对应的面分别为昂嘴断面和昂身断面，还包括拉结板、插榫A和插榫B，在昂嘴断面的上部开设凸榫，其宽度与昂身的宽度相等，在凸榫的尾端下方开设一级阶梯面，在一级阶梯面的下方的昂嘴断面上开设卯口C，卯口C的下方为矩形板C，在昂身的上部开设卯口A，卯口A的形状与凸榫的形状相匹配，在卯口A的下方开设卯口B，卯口B与卯口C对应设置，卯口B和卯口A之间为矩形板A，卯口B的下方为矩形板B，当凸榫榫接卯口A，昂嘴的底面与昂身的底面相平齐，矩形板A的端面顶设在一级阶梯面的竖向阶梯面上，矩形板B的端面与矩形板C的端面相贴合，卯口B和卯口C拼合为一个用于卡设拉结板的安装口，拉结板与安装口形状一致，插榫A依次插入昂身、凸榫、矩形板A和拉结板中进行固定，插榫A的顶面与昂身的顶面平齐，插榫B依次插入昂嘴、拉结板中进行固定，插榫B的顶面与昂嘴的顶面平齐。[0009]本发明所述的凸榫为长方体或凸榫的首端为燕尾榫。[0010]本发明所述的凸榫的长度为64-75mm。[0011]本发明所述的插榫的底端插入矩形板B中。[0012]本发明所述的插榫B的底端插入矩形板C中。[0013]本发明所述的拉结板的两端开燕尾榫。[0014]本发明所述的拉结板由硬杂木制成。[0015]本发明所述的插榫A和插榫B由硬杂木制成。[0016]本发明有益效果是：首先，本专利技术能够大大提高古建筑下昂构件的整体性，可以降低昂嘴加固因新旧材料干湿胀缩不一致而破坏其整体稳定性的几率，加强了昂嘴在地震和地基不均匀沉降过程中的抗剪力性能，有效降低昂嘴维修的次数。[0017]其次，这种加固结构用料较少，加工十分方便，实际加固操作工序较简单，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，且在以后的古建筑昂嘴保护修缮过程中，只需将所插接的硬杂木木板以及在前后和左右下行方向作为拉结件的插榫更换即可。[0018]综上所述，可以反映出这种凸榫榫接、榫卯插榫以及木榫栽销相结合的加固技术，在对昂嘴的加固修缮方面，既提高了古建筑昂结构的稳定性、耐久性、抗震性能，同时，又显示出了昂构件修缮更换时的巨大优势，未来具有广阔的发展前景。附图说明[0019]图1为下昂细部构造结构示意图；图2为昂嘴凤凰台上承托斗件的正立面图；图3为昂嘴凤凰台上承托斗件的侧立面图；图4为昂嘴加固修缮的爆炸结构示意图；图5为昂嘴加固修缮的另一种爆炸结构示意图；图6为图4的加固修缮后的结构示意图；图7为图5的加固修缮后的结构示意图；图8为图6的剖视结构示意图；图9为图7的剖视结构示意图；图中：1、昂身，101、昂身断面，102、卯口A，103、矩形板A，104、卯口B，105、矩形板B，2、昂嘴，201、昂嘴断面，202、凸榫，203、一级阶梯面，204、卯口C，205、矩形板C，3、插榫A，4、插椎B，5、拉结板，6、安装口，7、昂尾。具体实施方式[0020]如图4、6所示，一种古建筑昂嘴的加固修缮结构，包括相分离的昂嘴2与昂身1，昂嘴2与昂身1相对应的面分别为昂嘴断面201和昂身断面101，还包括拉结板5、插榫A3和插榫B4,在昂嘴断面201的上部开设凸榫202,凸榫202为长方体，其宽度与昂身1的宽度相等，在凸榫202的尾端下方开设一级阶梯面203,在一级阶梯面203的下方的昂嘴断面201上开设矩形卯口C204,矩形卯口C204的下方为矩形板C205,在昂身1的上部开设矩形卯口A102，矩形卯口A102的形状与凸榫202的形状相匹配，在卯口A102的下方开设矩形卯口B104，卯口B104与卯口C204对应设置，卯口B104和卯口A102之间为矩形板A103,卯口B104的下方为矩形板B105,当凸榫202榫接卯口A102,昂嘴2的底面与昂身1的底面相平齐，矩形板A103的端面顶设在一级阶梯面203的竖向阶梯面上，一级阶梯面203的水平阶梯面即为凸榫202的底面，该底面与卯口A102的底面贴合，矩形板B105的端面与矩形板C205的端面相贴合，卯口B104和卯口C204拼合为一个用于卡设拉结板5的安装口6，该安装口6为长方形口，拉结板5与安装口6形状一致，拉结板5的四面与安装口6的内壁相贴合，实现插接，插榫A3依次插入昂身1、凸榫202、矩形板A103和拉结板5中进行固定，插榫A3的顶面与昂身1的顶面平齐，插榫B4依次插入昂嘴2、拉结板5中进行固定，插榫B4的顶面与昂嘴2的顶面平齐。[0021]如图5、7所示，一种古建筑昂嘴的加固修缮结构，包括相分离的昂嘴2与昂身1，昂嘴2与昂身1相对应的面分别为昂嘴断面201和昂身断面101，还包括拉结板5、插榫A3和插榫B4,拉结板5的两端开燕尾榫，在昂嘴断面201的上部开设凸榫202,凸榫202的首端为燕尾榫，其宽度与昂身1的宽度相等，在凸榫202的尾端下方开设一级阶梯面203,在一级阶梯面203的下方的昂嘴断面201上开设卯口C204,卯口C204的下方为矩形板C205,在昂身1的上部开设卯口A102,卯口A102的形状与凸榫202的形状相匹配，在卯口A102的下方开设卯口B104,卯口B104与卯口C204对应设置，卯口B104和卯口A102之间为矩形板A103,卯口B104的下方为矩形板Bl〇5,当凸榫202榫接卯口A102,昂嘴2的底面与昂身1的底面相平齐，矩形板Al〇3的端面顶设在一级阶梯面203的竖向阶梯面上，矩形板B105的端面与矩形板C205的端面相贴合，卯口B104和卯口C204拼合为一个用于卡设拉结板5的安装口6，拉结板5与安装口6形状一致，拉结板6在安装时，从侧面安装，使两人将的燕尾榫榫接入安装中6两端的燕尾榫槽内，插榫A3依次插入昂身1、凸榫202、矩形板A103和拉结板5中进行固定，插榫A3的顶面与昂身1的顶面平齐，插榫B4依次插入昂嘴2、拉结板5中进行固定，插榫B4的顶面与昂嘴2的顶面平齐。[0022]本发明所述的凸榫202的长度为64-75mm。[0023]进一步，如图8所示，所述的插榫A3的底端插入矩形板B105中，但不会从矩形板B的底面透出，起到进一步加强拉结作用。[0024]进一步，如图9所示，所述的插榫B4的底端插入矩形板C205中，但不会从矩形板C的底面透出，起到进一步加强拉结作用。[0025]实施例1“琴面昂，，为宋式建筑大木作斗拱构件之一，为下昂做法，属真昂之制，因其昂嘴呈琴面状，故冠以琴面之名。“琴面昂”流行于唐宋，辽金沿用，至元代昂嘴扁而瘦，整个昂向上起翘，演变为清代的如意昂、象鼻昂等，同时，“琴面昂”在清代官式建筑中仍然使用。对于“琴面昂”昂嘴的加固修缮可采用本专利技术，具体加固步骤如下：1将昂嘴断裂处据凿整齐，按原昂嘴尺寸样式米用干硬性的硬杂木制作新的昂嘴，昂嘴的一端做凸榫，凸出的长度尺寸不应小于64mm，一般以70mm为宜，宽向尺寸与昂身断面宽度相同，厚度为20mm，在昂身断面上部与昂嘴凤凰台相接处凿卯口A，卯口A尺寸与昂嘴凸榫尺寸相同；然后，在昂嘴和昂身断面下部各开一个卯口B和卯口C，卯口B和卯口C的深度均为70mm，厚度均为20mra，利用硬杂木制作一块长度为140mm，厚度为20mm，宽度与昂身断面相同的拉结板;将昂嘴的凸榫与昂身断面上部的卯口A榫接，再利用矩形硬杂拉结板与昂嘴和昂身的卯口B和卯口C插接，或昂嘴的一端做凸榫，凸出的长度尺寸不应小于64mm，一般以70mm为宜，宽向尺寸与昂身断面宽度相同，其厚度为20mm，其首端开燕尾榫，在昂身断面上部与昂嘴凤凰台相接处凿卯口A，卯口A尺寸与昂嘴凸榫尺寸相同；然后，在昂嘴和昂身断面下部各开一个卯口B和卯口C，卯口B和卯口C的深度均为7〇mm，厚度均为20mm，两个卯口的尾部开设有燕尾榫口，利用硬杂木制作一块长度为14〇mm，厚度为20mm，宽度与昂身断面相同的拉结板，拉结板的两端开设与燕尾榫口一致的燕尾榫;将昂嘴的凸榫与昂身断面上部的卯口A榫接，再利用矩形硬杂拉结板与昂嘴和昂身的卯口B和卯口C插接。[0026]2在昂嘴凤凰台中心位置以及昂身卯口A对应的上表面中心位置各开一断面为20x20mm的卯口，卯口的深度达拉结板下表面，再采用硬杂木制作两根断面为2〇x20mm的插榫A和插榫B，利用这种插榫栽销的方式进一步将昂嘴与昂身固定在一起。[0027]⑶这种凸榫与卯口的榫接、硬杂木板插接及榫卯栽销的组合方式，将补配的昂嘴与原昂身构件固定在一起，在上下和左右方向加强了昂嘴与昂身之间的整体性，并由昂嘴上的凸榫和硬杂木板与卯口插接来抵抗昂嘴凤凰台上部承托的荷载所产生的力矩。然后，用两根断面为20x20mm的插榫将补配的硬杂木昂嘴与原昂身在前后方向进行拉结固定，由于昂为一向下的悬臂构件，这种栽销方式既加强了昂身与昂嘴连接处左右下行方向的整体强度和柔韧性，同时，又可以抵抗昂嘴与昂身在前后方向所产生的相对位移，避免了补配的昂嘴与原有昂身之间的新旧木材干湿涨缩变化不一致所造成的影响。这种通过榫接和插接以及榫卯栽销组合的固定方式大大提高了昂嘴加固处的整体性，如遇地震或突发振动，榫头与卯口的相互挤压和摩擦能消耗地震能量，减小瞬时增加的剪力对昂结构整体的破坏，前后和左右方向由两根断面为20x20mm的榫卯栽销来加强昂构件整体的拉结力，上下方向可由昂嘴的凸榫与昂身卯口榫接，并利用硬杂木板与昂嘴和昂身卯口插接来抵抗震动过程或地基不均匀沉降过程中对昂嘴加固处所产生的力矩和剪力，从而达到加强昂的整体强度，提高了昂嘴加固处的安全性能。

权利要求：1.一种古建筑昂嘴的加固修缮结构，包括相分离的昂嘴2与昂身（1，昂嘴2与昂身1相对应的面分别为昂嘴断面201和昂身断面101，其特征在于:还包括拉结板5、插榫A3和插榫B4，在昂嘴断面（201的上部开设凸榫（202，其宽度与昂身（1的宽度相等，在凸榫202的尾端下方开设一级阶梯面203，在一级阶梯面203的下方的昂嘴断面201上开设卯口C204，卯口C204的下方为矩形板C205，在昂身（1的上部开设卯口A102，卯口A102的形状与凸榫（202的形状相匹配，在卯口A102的下方开设卯口B104，卯口B104与卯口C2〇4对应设置，卯口B104和卯口A102之间为矩形板A1〇3，卯口B104的下方为矩形板B105，当凸榫202榫接卯口A102，昂嘴⑵的底面与昂身（1的底面相平齐，矩形板A103的端面顶设在一级阶梯面203的竖向阶梯面上，矩形板B105的端面与矩形板C205的端面相贴合，卯口b104和卯口C204拼合为一个用于卡设拉结板5的安装口（6，拉结板5与安装口（6形状一致，插榫A3依次插入昂身（1、凸榫2〇2、矩形板A1〇3和拉结板5中进行固定，插榫A3的顶面与昂身（丨）的顶面平齐，插榫B4依次插入昂嘴⑵、拉结板⑸中进行固定，插榫B⑷的顶面与昂嘴⑵的顶面平齐。2.如权利要求1所述的古建筑昂嘴的加固修缮结构，其特征在于:所述的凸榫202为长方体或凸榫202的首端为燕尾榫。3.如权利要求1所述的古建筑昂嘴的加固修缮结构，其特征在于:所述的凸榫202的长度为64-75mm。4.如权利要求1所述的古建筑昂嘴的加固修缮结构，其特征在于:所述的插榫A3的底端插入矩形板B105中。5.如权利要求1所述的古建筑昂嘴的加固修缮结构，其特征在于:所述的插榫B4的底端插入矩形板C205中。6.如权利要示1所述的古建筑昂嘴的加固修缮结构，其特征在于:所述的拉结板5的两端开燕尾榫。7.如权利要示1所述的古建筑昂嘴的加固修缮结构，其特征在于:所述的拉结板5由硬杂木制成。8.如权利要示1所述的古建筑昂嘴的加固修缮结构，其特征在于:所述的插榫A3和插榫B4由硬杂木制成。

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