由于历史时间长或风雪侵蚀,古建筑木结构的材料性能下降,导致不同类型的损坏,我们需要了解有哪些注意点,才能在建造时尽可能的避免。损坏主要包括以下几个方面:
(1)开裂:由于部分木材在生产时不干燥,木材表面部分比内部干燥,而木纤维的内外收缩不一致,多年后由于木材本身的收缩而出现裂缝;或者是因为梁、柱的加载时间过长,木材本身的材料降解,使木材的拉伸、压缩、弯曲、剪切性能降低,使木材在外力作用下开裂。
(2)腐烂:木结构构件长期暴露在潮湿环境中容易劣化,常见部位有柱根、屋角梁等。因为柱根包裹在墙内,缺乏干燥或通风,久而久之就会腐烂;因为角梁在车顶位置,当车顶漏水时时,也常常因为缺水而产生烂腐。劣化使梁、柱构件的拉、压、弯、剪截面面积减小,承载力降低,对整个木结构非常不利。
(3)变形:在长期荷载作用下,由于材料性能老化,木材的弹性模量和抗弯能力降低,导致跨中挠度大大超过规范允许值。比如故宫太和殿西山悬檩条,直径0.35米,长11.2米。中跨挠度为0.13米,远远超过《木结构设计规范》(允许值为5.59厘米),如图3所示。挠度不仅影响古建筑的外观,而且经过长期发展,容易导致木梁弯曲失效。
(4)脱榫:榫卯连接是古建筑与木结构连接的主要形式,主要用于柱与柱、梁与梁、梁与柱之间的连接。在长期外力或木材本身收缩的影响下,梁柱连接处容易发生拉榫现象。攻榫降低了梁、柱构件的有效应力截面,容易发生拉、压、弯、剪破坏,对木结构的整体性有一定的影响。