古建木梁柱卯榫节点加固装置

摘要

本发明公开了一种古建木梁柱卯榫节点加固装置，包括木柱、木梁和钢节点，木柱的顶端通过钢节点与木梁连接，钢节点由钢节点主体、阻尼器、梁连接件、销、刚度调节垫块和隔层板构成，钢节点主体、梁连接件分别与木柱、木梁进行钢卯木榫连接，梁连接件通过销与钢节点主体铰接，端部上、下侧分别设有垫块，两垫块分别与钢节点主体顶盖、隔层板固定，梁连接件下端与钢节点主体之间还设有阻尼器，阻尼器的两端与梁连接件、钢节点主体铰接。本发明通过简单置换刚度调节垫块的尺寸和阻尼器的性能参数，即可对钢节点刚度和阻尼特性进行调整，既完成了加固，又使得加固后整体结构不产生或者减小扭转效应。

权利要求

1.一种古建木梁柱卯榫节点加固装置，包括木柱、木梁和钢节点，所述木柱的顶端通过钢节点与木梁连接，其特征在于：所述钢节点由钢节点主体、阻尼器、梁连接件、销、刚度调节垫块和隔层板构成，所述钢节点主体、梁连接件分别与木柱、木梁进行钢卯木榫连接，所述梁连接件远离木梁的端部通过销与钢节点主体铰接，所述梁连接件靠近钢节点主体的端部上、下侧分别设有刚度调节垫块，两所述刚度调节垫块分别与钢节点主体顶盖、隔层板固定，所述梁连接件下端靠近木梁的一侧与钢节点主体之间还设有阻尼器，所述阻尼器的两端通过耳板与梁连接件、钢节点主体铰接。

2.根据权利要求1所述的古建木梁柱卯榫节点加固装置，其特征在于：所述钢节点的外侧设有提高结构强度及美观度用的外饰件。

3.根据权利要求1所述的古建木梁柱卯榫节点加固装置，其特征在于：所述阻尼器为液压阻尼器或气动阻尼器。

4.根据权利要求1所述的古建木梁柱卯榫节点加固装置，其特征在于：所述梁连接件的侧板开设有若干固定通孔。

5.根据权利要求1所述的古建木梁柱卯榫节点加固装置，其特征在于：所述钢节点主体与隔层板为一体结构。

6.根据权利要求1所述的古建木梁柱卯榫节点加固装置，其特征在于：所述钢节点主体位于隔层板的下方空间为木柱连接区域，位于隔层板的上方空间为梁柱连接区域。

说明书

古建木梁柱卯榫节点加固装置

技术领域

[0001] 本发明涉及木结构加固技术领域，具体涉及一种古建木梁柱卯榫节点加固装置。

背景技术

[0002] 古建木结构的节点在腐蚀和虫蛀以及地震等作用下发生破坏后加固难度较大。当古建木结构局部发生破坏后，大面积拆除重新加固安装代价较高，而在置换构件或者采用纤维加固时候必然对其原始条件发生改变，往往加固后由于新旧节点刚度不一致引起结构的扭转振动，削弱了木结构的抗震能力。目前虽然存在钢-木结构的组合节点，但是由于古建以卯榫节点为主，卯榫节点连接本身为半刚性连接，并且在地震作用下，阻尼耗能性能表现明显。现有的钢-木结构组合节点多为铰接节点或者刚接节点，不能控制节点转动的半刚性特征和阻尼效应，在局部加固完成后，由于其刚度与周边节点刚度不等，会引起在水平地震作用下的扭转效应。

[0003] 因此需要提供一种新的加固装置及方法，能够在减小改动的情况下，加固古建木梁柱卯榫节点局部的同时平衡其刚度分布。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种古建木梁柱卯榫节点加固装置，能够在减小改动的情况下，采用钢材对古建的节点进行加固，通过设置简便的可变刚度装置，加固局部的同时平衡刚度分布。

[0005] 为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：

[0006] 一种古建木梁柱卯榫节点加固装置，包括木柱、木梁和钢节点，所述木柱的顶端通过钢节点与木梁连接，所述钢节点由钢节点主体、阻尼器、梁连接件、销、刚度调节垫块和隔层板构成，所述钢节点主体、梁连接件分别与木柱、木梁进行钢卯木榫连接，所述梁连接件远离木梁的端部通过销与钢节点主体铰接，所述梁连接件靠近钢节点主体的端部上、下侧分别设有刚度调节垫块，两所述垫块分别与钢节点主体顶盖、隔层板固定，所述梁连接件下端靠近木梁的一侧与钢节点主体之间还设有阻尼器，所述阻尼器的两端通过耳板与梁连接件、钢节点主体铰接。

[0007] 进一步地，所述钢节点的外侧设有提高结构强度及美观度用的外饰件。

[0008] 进一步地，所述阻尼器为液压阻尼器或气动阻尼器。

[0009] 进一步地，所述梁连接件的侧板开设有若干固定通孔。

[0010] 进一步地，所述钢节点主体与隔层板为一体结构。

[0011] 进一步地，所述钢节点主体位于隔层板的下方空间为木柱连接区域，位于隔层板的上方空间为梁柱连接区域。

[0012] 本发明的有益效果是：

[0013] 1、通过简单置换刚度调节垫块的尺寸和阻尼器的性能参数，即可对钢节点刚度和阻尼特性进行调整，既完成了加固，又使得加固后整体结构不产生或者减小扭转效应。

[0014] 2、在控制钢节点刚度、阻尼特性的基础上，利用钢节点的加入来缩短原有梁柱的长度，对于部分端头发生损坏的节点加固极为简便，只需要将端头切除，再将钢节点与梁柱相连，这大大减小了加固难度，使得实际中很多情况下根本不需要更换梁柱构件。

[0015] 3、也可用于新建木结构的装配式组装，在工厂将木构件与钢节点加工好，并根据设计需要调整钢节点的刚度和阻尼特性，到现场进行装配。

[0016] 当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

[0017] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0018] 图1为本发明古建木梁柱卯榫节点加固装置的使用状态示意图；

[0019] 图2为图1结构省略外饰件后的立体结构示意图；

[0020] 图3为本发明中钢节点的立体结构示意图；

[0021] 图4为图3结构的主视结构示意图；

[0022] 图5为图3结构的仰视结构示意图；

[0023] 图6为图5结构沿A-A面的剖视结构示意图；

[0024] 图7为本发明装置外部及内部的结构示意图；

[0025] 图8为本发明中木梁与梁连接件连接后的主视结构示意图；

[0026] 图9为本发明中木梁与梁连接件连接后的俯视结构示意图；

[0027] 图10为图8结构的半剖结构示意图；

[0028] 图11为本发明中木梁与梁连接件分离后的主视结构示意图；

[0029] 图12为图11结构的半剖结构示意图；

[0030] 附图中，各标号所代表的部件列表如下：

[0031] 1-木柱，2-木梁，3-外饰件，4-钢节点，5-钢节点主体，6-阻尼器，7-梁连接件，8-销，9-垫块，10-隔层板。

具体实施方式

[0032] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

[0033] 请参阅图1-12所示，本实施例为一种古建木梁柱卯榫节点加固装置，包括木柱1、木梁2和钢节点4，木柱1的顶端通过钢节点4与木梁2连接，钢节点4由钢节点主体5、阻尼器6、梁连接件7、销8、刚度调节垫块9和隔层板10构成，钢节点主体5、梁连接件7分别与木柱1、木梁2进行钢卯木榫连接，梁连接件7远离木梁2的端部通过销8与钢节点主体5铰接，梁连接件7靠近钢节点主体5的端部上、下侧分别设有刚度调节垫块9，两垫块9分别与钢节点主体5顶盖、隔层板10固定，梁连接件7下端靠近木梁2的一侧与钢节点主体5之间还设有阻尼器6，阻尼器6的两端通过耳板与梁连接件7、钢节点主体5铰接。

[0034] 其中，钢节点4的外侧设有提高结构强度及美观度用的外饰件3阻尼器6为液压阻尼器或气动阻尼器。梁连接件7的侧板开设有若干固定通孔。钢节点主体5与隔层板10为一体结构，钢节点主体5位于隔层板10的下方空间为木柱连接区域，上方空间为梁柱连接区域。

[0035] 本实施例加固装置通过简单置换刚度调节垫块9的尺寸和阻尼器6的性能参数，即可对钢节点4刚度和阻尼特性进行调整，既完成了加固，又使得加固后整体结构不产生或者减小扭转效应.在控制钢节点4刚度、阻尼特性的基础上，利用钢节点4的加入来缩短原有梁柱的长度，对于部分端头发生损坏的节点加固极为简便，只需要将端头切除，再将钢节点4与梁柱相连，这大大减小了加固难度，使得实际中很多情况下根本不需要更换梁柱构件。本实施例加固装置也可用于新建木结构的装配式组装，在工厂将木构件与钢节点4加工好，并根据设计需要调整钢节点4的刚度和阻尼特性，到现场进行装配。

[0036] 本实施例中加固装置的安装流程为：

[0037] 1、木柱1与钢节点主体5采用钢卯木榫连接。对木柱1顶部进行剪切，使得木柱1可以插入钢节点主体5的下部安装孔中；在安装过程中可以使用结构胶等胶合材料，使得木柱1和钢节点4的连接更为紧固，或者在柱子1侧面、钢节点4侧面设置栓孔，增加螺栓连接。

[0038] 2、木梁2和梁连接件7采用钢卯木榫连接。同样对木梁2进行切割，将木梁2做成榫头，插入梁连接件7中，然后通过螺栓和结构胶等胶合材料将二者连接起来。

[0039] 3、梁连接件7与钢节点主体5采用半刚性连接。梁连接件7通过销8与钢节点的主体5铰接，梁连接件7与钢节点主体5可以发生相对转动，在梁连接件7的上端和下端分别设置刚度调节垫块9，垫块9与钢节点主体5的顶盖、隔层板10分别固定在一起；通过调整垫块9的材料性质、截面大小和厚度即可调整节点的转动刚度，在梁连接件7和钢节点主体5之间设置阻尼器6，阻尼器6通过耳板与梁连接件7和钢节点主体5铰接，一旦梁连接件7和钢节点主体5发生相对转动，阻尼器6即可工作。其中阻尼器6为为液压或气动阻尼器，可根据需要调整其刚度和阻尼大小。

[0040] 4、在钢节点4外布置外饰件3，使得梁柱看起来平整美观，也可进一步地提高结构强度。

[0041] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

[0042] 以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。