半剛性耗能裝置加固木結(jié)構(gòu)榫卯節(jié)點的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明是半剛性耗能裝置加固木結(jié)構(gòu)榫卯節(jié)點，其結(jié)構(gòu)是豎向弧形連接鋼板3、水平連接鋼板4、橢圓孔三角形鋼板5焊接成一個耗能裝置，設置在節(jié)點區(qū)域的夾角上，耗能裝置中的豎向弧形連接鋼板3和木柱1用圓型箍6固定，水平連接鋼板4和木梁2用U型卡箍7固定。優(yōu)點：加固后的節(jié)點，小震時，由鋼板直接承擔輸入到節(jié)點上的內(nèi)力，大震時，通過橢圓孔三角形鋼板上橢圓孔形變以及橢圓孔三角形鋼板的屈服形變，消耗掉輸入到結(jié)構(gòu)上的能量。加固后的梁、柱榫卯節(jié)點，其抗剪承載力、抗彎承載力明顯提高，耗能能力也顯著增強，而且對木梁、木柱構(gòu)件沒有人為的損傷；通過對節(jié)點加固，使得整個結(jié)構(gòu)的抗震性更加優(yōu)化。
【專利說明】半剛性耗能裝置加固木結(jié)構(gòu)榫卯節(jié)點
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種半剛性耗能裝置加固木結(jié)構(gòu)榫卯節(jié)點，用于建筑結(jié)構(gòu)的被動減震，以減小節(jié)點區(qū)域的破壞。屬于土木工程領域。
【背景技術(shù)】
[0002]木結(jié)構(gòu)是常見的一種建筑結(jié)構(gòu)形式，歷史悠久，主要用于一些層數(shù)不多的廣大農(nóng)村民用住宅。這些建筑大多沒有經(jīng)過正規(guī)的抗震設計，其梁、柱節(jié)點一般采用榫卯連接，抗震性能差，特別是位于高烈度區(qū)的木結(jié)構(gòu)建筑，經(jīng)常會出現(xiàn)榫卯節(jié)點脫落使得大量的木結(jié)構(gòu)房屋倒塌，造成重大的經(jīng)濟損失和人員傷亡。
[0003]榫卯連接節(jié)點主要靠節(jié)點間接觸面的摩擦耗能，其耗能能力小，而且節(jié)點一般沒有固定，在荷載作用下，榫頭容易脫落，造成嚴重的破壞。在歷次的大地震中，這也是木結(jié)構(gòu)建筑盡管質(zhì)量輕，但并沒有因此而免受地震災害的主要原因。因此，對一些地區(qū)烈度較高區(qū)域農(nóng)村木結(jié)構(gòu)房屋，進行及時加固顯得非常必要。
[0004]傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)榫卯連接節(jié)點的加固方式很多，有L型鐵箍加固、外包扁鋼加固、弧形橢圓孔三角形鋼板加固等，這些方法功能單一，在限制節(jié)點位移和增加耗能能力方面，只能滿足一種功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明給出的是一種半剛性耗能裝置加固木結(jié)構(gòu)榫卯連接節(jié)點，其目的旨在克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述缺陷，通過對節(jié)點加固，使得整個結(jié)構(gòu)的抗震性更加優(yōu)化。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:半剛性耗能裝置加固木結(jié)構(gòu)榫卯節(jié)點，其結(jié)構(gòu)是包括木柱、木梁、豎向弧形連接鋼板、水平連接鋼板、橢圓孔三角形鋼板、圓型箍及U型卡箍，其中豎向弧形連接鋼板、水平連接鋼板、橢圓孔三角形鋼板焊接成一個耗能裝置，設置在節(jié)點區(qū)域的夾角上，耗能裝置中的豎向弧形連接鋼板和木柱用圓型箍固定，水平連接鋼板和木梁用U型卡箍固定。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)點:可使加固后的節(jié)點，小震時，由鋼板直接承擔輸入到結(jié)構(gòu)上的內(nèi)力，大震時，通過橢圓孔三角形鋼板上橢圓孔形變以及橢圓孔三角形鋼板的屈服形變，消耗掉輸入到結(jié)構(gòu)上的能量。加固后的梁、柱榫卯節(jié)點，其抗剪承載力、抗彎承載力明顯提高，耗能能力也顯著增強，而且對木梁、木柱構(gòu)件沒有人為的損傷。通過對節(jié)點加固，使得整個結(jié)構(gòu)的抗震性更加優(yōu)化。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是半剛性耗能裝置加固木結(jié)構(gòu)榫卯連接節(jié)點正立面圖。
[0009]圖2是半剛性耗能裝置加固木結(jié)構(gòu)榫卯連接節(jié)點側(cè)立面圖。
[0010]圖3是半剛性耗能裝置加固木結(jié)構(gòu)榫卯連接節(jié)點剖面圖。
[0011]圖4是圓型箍的結(jié)構(gòu)示意圖。[0012]圖5是U型卡箍的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖6是耗能裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中的I是木柱、2是木梁、3是豎向弧形連接鋼板、4是水平連接鋼板、5是橢圓孔二角形鋼板、6是圓型箍、7是U型卡箍。
【具體實施方式】
[0015]對照附圖，半剛性耗能裝置加固木結(jié)構(gòu)榫卯節(jié)點，其結(jié)構(gòu)包括木柱1、木梁2、豎向弧形連接鋼板3、水平連接鋼板4、橢圓孔三角形鋼板5、圓型箍6及U型卡箍7，其中豎向弧形連接鋼板3、水平連接鋼板4、橢圓孔三角形鋼板5焊接成一個耗能裝置，設置在節(jié)點區(qū)域的夾角上，耗能裝置中的豎向弧形連接鋼板3和木柱I用圓型箍6固定，水平連接鋼板4和木梁2用U型卡箍7固定。
[0016]所述的耗能裝置還可設置在節(jié)點區(qū)域的上夾角或下夾角或上、下夾角上。
[0017]所述的橢圓孔三角形鋼板5為直角三角形，中部開設橢圓孔。
[0018]所述的橢圓孔三角形鋼板5與豎向弧形連接鋼板3采用焊接連接。
[0019]所述的橢圓孔三角形鋼板5與水平連接鋼板4采用焊接連接。
[0020]所述的豎向弧形連接鋼板3與水平連接鋼板4采用焊接連接。
[0021]所述的橢圓孔三角形鋼板5的數(shù)量為1-3塊。
[0022]實施方法，包括，
1)將鋼板加工成等腰或非等腰直角三角形，中部開設橢圓孔的幾何形狀，保證橢圓孔邊距鋼板斜邊有一定的幾何距離；
2)制作1-3塊橢圓孔三角形鋼板5；
3)將橢圓孔三角形鋼板5的兩直角邊與豎向弧形連接鋼板3和水平連接鋼板4均為焊
接;
4)將豎向弧形連接鋼板3與水平連接鋼板4采用焊接連接，形成一個耗能裝置；
5)將耗能裝置設置在節(jié)點區(qū)域的夾角上，耗能裝置還可設置在節(jié)點區(qū)域的上夾角或下夾角或上、下夾角上；
6)將耗能裝置中的豎向弧形連接鋼板3和木柱I用圓型箍6固定；
7)水平連接鋼板4和木梁2用U型卡箍7固定。
【權(quán)利要求】
1.半剛性耗能裝置加固木結(jié)構(gòu)榫卯節(jié)點，其特征是包括木柱、木梁、豎向弧形連接鋼板、水平連接鋼板、橢圓孔三角形鋼板、圓型箍及U型卡箍，其中豎向弧形連接鋼板、水平連接鋼板、橢圓孔三角形鋼板焊接成一個耗能裝置，設置在節(jié)點區(qū)域的夾角上，耗能裝置中的豎向弧形連接鋼板和木柱用圓型箍固定，水平連接鋼板和木梁用U型卡箍固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半剛性耗能裝置加固木結(jié)構(gòu)榫卯節(jié)點，其特征是所述的耗能裝置還可設置在節(jié)點區(qū)域的上夾角或下夾角或上、下夾角上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半剛性耗能裝置加固木結(jié)構(gòu)榫卯節(jié)點，其特征是所述的橢圓孔三角形鋼板為直角三角形，中部開設橢圓孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半剛性耗能裝置加固木結(jié)構(gòu)榫卯節(jié)點，其特征是所述的橢圓孔三角形鋼板與豎向弧形連接鋼板采用焊接連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半剛性耗能裝置加固木結(jié)構(gòu)榫卯節(jié)點，其特征是所述的橢圓孔三角形鋼板與水平連接鋼板采用焊接連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半剛性耗能裝置加固木結(jié)構(gòu)榫卯節(jié)點，其特征是所述的豎向弧形連接鋼板與水平連接鋼板采用焊接連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半剛性耗能裝置加固木結(jié)構(gòu)榫卯節(jié)點，其特征是所述的橢圓孔三角形鋼板的數(shù)量為1-3塊。
8.半剛性耗能裝置加固木結(jié)構(gòu)榫卯節(jié)點的實施方法，其特征是該方法包括如下步驟: 1)將鋼板加工成等腰或非等腰直角三角形，中部開設橢圓孔的幾何形狀，保證橢圓孔邊距鋼板斜邊有一個幾何距離； 2)制作1-3塊橢圓孔三角形鋼板； 3)將橢圓孔三角形鋼板的兩直角邊與豎向弧形連接鋼板和水平連接鋼板均為焊接； 4)將豎向弧形連接鋼板與水平連接鋼板采用焊接連接，形成一個耗能裝置； 5)將耗能裝置設置在節(jié)點區(qū)域的夾角上，耗能裝置還可設置在節(jié)點區(qū)域的上夾角或下夾角或上、下夾角上； 6)將耗能裝置中的豎向弧形連接鋼板和木柱用圓型箍固定； 7)水平連接鋼板和木梁用U型卡箍固定。
【文檔編號】E04B1/98GK103711226SQ201410015682
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2014年1月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月14日
【發(fā)明者】黃東升, 周軍文, 李健男, 沈玉蓉, 周愛萍 申請人:南京林業(yè)大學