木结构建筑自动化监测要点

一、核心监测内容（木结构必测项）
1）结构变形（最关键）

• 基础沉降 / 差异沉降：四角、柱底、沉降缝两侧
• 整体倾斜（倾角）：柱顶、屋架顶部、山墙顶部
• 构件挠度：梁、柁、屋架下弦、悬挑构件跨中
• 水平位移：榫卯节点、柱身、屋架端节点、支撑系统
  

2）裂缝与节点状态

• 裂缝开合度：榫卯、梁端、柱中、屋架受剪面、已有旧缝
• 节点变形 / 滑移：榫卯拔榫、节点松动、铁件锈蚀滑移
  

3）构件受力（应力应变）

• 承重柱、大梁、屋架杆件、斗拱等关键受力截面
  

4）环境监测（木结构强相关）

• 温湿度（木材干缩湿胀、腐朽风险）：室内外、木构件表面
• 风速风向（风致振动、屋盖稳定）：屋顶最高处
• 降雨 / 地下水（基础沉降、木材受潮）
• 周边振动（施工、交通）：基础或地面
  

5）病害辅助（人工 + 自动化结合）

• 腐朽、虫蛀、截面缺损、连接松动、铁件锈蚀
  

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二、测点布置要点（直接按位置布）
1）沉降（竖向位移）

• 布置：建筑四角、外围柱底、沉降缝两侧、地质突变处
• 数量：小型建筑≥4 点；中大型每排柱≥3 点
• 基准：设1–2 个稳定基准点（远离建筑、不受施工影响）
  

2）倾斜（倾角）

• 整体倾斜：柱顶、屋架顶部、山墙顶部，与底部测点对应
• 局部倾斜：木柱身、大梁端部、斗拱、屋架平面外
• 方向：优先最大倾斜方向 + 垂直方向双向监测
  

3）挠度

• 大梁 / 木柁：跨中 1 点 + 两端支座
• 屋架：下弦跨中、端节点、屋脊节点
• 悬挑构件：悬挑端 + 根部
  

4）裂缝

• 优先：已有裂缝、榫卯节点、柱中、梁端受剪区、屋架端节点
• 布置：裂缝计垂直裂缝走向，每条主缝 1–2 个测点
  

5）应力应变

• 关键截面：柱上下端、梁跨中 / 支座、屋架上下弦、斜腹杆
• 节点：多杆交汇节点、榫卯节点周边
  

6）环境

• 温湿度：室内 2–3 点、室外 1 点、木构件表面 1–2 点
• 风速风向：屋顶最高处、无遮挡位置
  

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三、传感器选型（适配木结构、少打孔、高精度）
1）位移 / 沉降

• 推荐：静力水准仪（精度 ±0.1mm），无线 NB-IoT/LoRa
• 慎用：激光测距（易受遮挡、温漂大）
  

2）倾角

• 推荐：高精度倾角仪（±0.003°）、带温度补偿
• 安装：与构件轴线平行，磁吸 / 绑带 / 轻量固定，避免损伤木构件
  

3）裂缝

• 推荐：裂缝计（精度 ±0.02mm）、拉线式 / 光栅式
• 安装：跨裂缝、两端固定于稳定基体，不破坏原有结构
  

4）应变

• 推荐：粘贴式应变片（带温度补偿）、光纤光栅应变计
• 安装：打磨木表面→粘贴→防护，避免在腐朽 / 虫蛀区布点
  

5）温湿度

• 推荐：高精度温湿度传感器（±0.1℃、±2% RH），防水防尘
  

6）采集与传输

• 原则：无线为主、有线为辅；低功耗、长期稳定
• 频率：变形 / 裂缝1 次 / 小时（正常）、5–15 分钟（预警）；环境1 次 / 15 分钟
  

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四、安装要点（木结构 / 古建核心：最小干预、可逆、可更换）

• 严禁破坏性打孔 / 焊接
  
  
  • 固定方式：磁吸、绑带、卡箍、环氧粘贴、轻量支架
  • 古建：必须可逆，不改变构件受力与外观
    
  
  
• 木材表面处理
  
  
  • 应变 / 裂缝测点：轻微打磨（去浮皮 / 油污）、不深及木纤维
  • 防护：防水防腐涂层，避免传感器长期受潮
    
  
  
• 温度补偿必做
  
  
  • 应变、倾角、位移传感器必须带温度补偿，或同位置配温度传感器校正
    
  
  
• 线缆保护
  
  
  • 沿木构件边缘固定，避开受力截面、榫卯节点
  • 用软护套 / 线槽，避免硬折、摩擦损伤
    
  
  
• 基准稳定
  
  
  • 沉降基准点：远离建筑≥10m、埋深≥2m，设保护井
  • 避免：施工区、振动区、积水区
    
  
  
  

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五、数据处理与预警（木结构控制指标）
1）预警阈值（参考规范）

• 沉降速率：自然状态≤4mm / 月；施工影响≤2mm / 天
• 差异沉降：相邻柱≥2mm / 天、累计≥10mm
• 整体倾斜：≥1/500（危险≥1/300）
• 裂缝：持续扩展≥0.1mm / 天；缝宽≥1mm
• 挠度：≥L/200（L 为跨度）
  

2）数据流程

• 实时采集→降噪→温度修正→趋势分析→预警推送（APP / 短信）
• 定期（每月）人工复核：传感器完好性、测点位移、构件病害
  

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六、木结构特有风险与加密监测条件
出现以下情况加密频率（5–15 分钟）+ 增加测点：

• 构件腐朽 / 虫蛀严重（截面缺损 > 20%）
• 榫卯松动、拔榫、节点滑移
• 屋架平面外倾斜、支撑失效
• 周边深基坑、强振动施工
• 极端温湿度、长期降雨、积水