CN113175255A - 一种基于钢拉索加固结构的砖填充木框架 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于钢拉索加固结构的砖填充木框架,包括底部基础、设于底部基础上的木构架、设于木构架内的填充墙,以及至少一个呈“X”状设于木构架上的钢拉索组。与现有技术相比,本发明通过“X”状设置的钢拉索组使砖填充墙与木构架结合更为紧密,从而提高墙体的整体性和抗震性能。
Description
技术领域
本发明属于土木建设结构工程技术领域,涉及一种基于钢拉索加固结构的砖填充木框架。
背景技术
带填充墙的木框架是我国江南民居主要的墙体形式之一。该种墙体在服役过程中存在以下问题:首先,木构架节点一般采用榫卯连接,在地震荷载作用下易发生拔榫和脱榫现象,导致木构架局部破坏或整体倾斜倒塌;其次,木构架与砖墙之间缺少必要的连接措施,在水平荷载作用下由于刚度差异较大两者会出现脱离,无法协同工作,在地震荷载作用下出现相互碰撞。
现有的墙体加固以榫卯节点加固和砖墙加固分别为主,包括扁钢加固节点、碳纤维布加固节点、钢筋水泥网加固砖墙等,这类方法存在施工工艺复杂、施工周期长等缺点,并且目前很少有针对木构架和砖墙整体性的加固方法。
发明内容
本发明的目的就是提供一种施工方便、破坏性小、简洁有效并基于钢拉索加固的砖填充木框架结构,用于解决现有带填充墙的木框架工程结构的抗震性能较差的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
一种基于钢拉索加固结构的砖填充木框架,包括底部基础、设于底部基础上的木构架、设于木构架内的填充墙,以及至少一个呈“X”状设于木构架上的钢拉索组。通过“X”状设置的钢拉索组使砖填充墙与木构架结合更为紧密,从而提高墙体的整体性和抗震性能。
进一步地,所述的木构架包括并列设于底部基础上的第一木立柱与第二木立柱,以及设于第一木立柱与第二木立柱之间的木横梁。
进一步地,所述的第一木立柱与木横梁之间设有第一榫卯节点,并通过第一榫卯节点相连接;所述的第二木立柱与木横梁之间设有第二榫卯节点,并通过第二榫卯节点相连接。
更进一步地,所述的第一榫卯节点、第二榫卯节点均采用直榫结构。
进一步地,所述的钢拉索组包括相互交叉设置的第一钢拉索与第二钢拉索;
所述的第一钢拉索上端连接于第一木立柱上并与第一榫卯节点相对应,所述的第一钢拉索下端连接于第二木立柱下端;
所述的第二钢拉索上端连接于第二木立柱上并与第二榫卯节点相对应,所述的第二钢拉索下端连接于第一木立柱下端。
通过第一钢拉索与第二钢拉索的张紧拉力,使砖填充木框架结构的结合更为紧密,从而增强两者的协同变形能力,提高墙体的整体性与抗震性能;另外,在外荷载作用下,第一钢拉索与第二钢拉索能够承担一定的斜向拉力,有利于延缓砌体墙的开裂。
进一步地,所述的第一钢拉索与第二钢拉索均包括依次连接的上索头、上连接筒、钢绞线、下连接筒以及下索头;
所述的上索头及下索头分别与相应的第一木立柱及第二木立柱螺栓连接。
更进一步地,所述的上索头及下索头上分别开设有供安装螺栓穿过的安装通孔,所述的第一木立柱与第二木立柱上分别埋设有与安装螺栓相适配的内螺纹筒;
使用时,将安装螺栓穿过相应的安装通孔,并螺纹连接于内螺纹筒中,从而使上索头及下索头分别夹持固定于安装螺栓与第一木立柱或第二木立柱之间。
进一步地,所述的下连接筒与下索头之间还设有拉紧调节机构,所述的拉紧调节机构包括设于下连接筒上的第一拉紧螺杆、设于下索头上的第二拉紧螺杆,以及设于第一拉紧螺杆与第二拉紧螺杆之间的调节套筒;
所述的调节套筒两端分别开设有与第一拉紧螺杆及第二拉紧螺杆相适配的调节螺纹孔,所述的第一拉紧螺杆与第二拉紧螺杆上的外螺纹方向相反,使得当转动调节套筒时,所述的第一拉紧螺杆与第二拉紧螺杆可沿轴向相互靠近,从而拉紧钢拉索。
更进一步地,所述的第一拉紧螺杆与第二拉紧螺杆上还分别螺纹连接有用于固定调节套筒与第一拉紧螺杆及第二拉紧螺杆相对位置的锁紧螺母。
进一步地,所述的底部基础为混凝土基础,所述的填充墙通过砂浆与混凝土基础相连接;所述的木构架与混凝土基础之间通过管脚榫相连接。
与现有技术相比,本发明具有以下特点:
1)“X”状设置的钢拉索组使砖填充墙与木构架之间结合更为紧密,从而增强两者的协同变形能力,提高墙体的整体性和抗震性能;
2)本发明施工简单,周期短,对原结构损伤较小,可以基于实际加固需求情况,合理增设加固布置结构,例如采用由多个平行设置的钢拉索组成的钢索簇作为第一钢拉索或第二钢拉索,以进一步提高砖填充木框架结构的稳定性与抗震性能;
3)钢拉索自重轻、强度高、有利于减少结构的附加荷载,并且具有预制装配式结构,加工使用方便,对多种工程结构表现出较为广泛的适应性。
附图说明
图1为实施例中一种基于钢拉索加固结构的砖填充木框架的结构示意图;
图2为钢拉索下端结构示意图;
图中标记说明:
1-底部基础、2-木构架、201-第一木立柱、202-第二木立柱、203-木横梁、3-填充墙、4-上索头、5-上连接筒、6-钢绞线、7-下连接筒、8-下索头、9-第一拉紧螺杆、10-第二拉紧螺杆、11-调节套筒、12-锁紧螺母。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例:
如图1所示的一种基于钢拉索加固结构的砖填充木框架,包括混凝土底部基础1、通过管脚榫连接于底部基础1上的木构架2、设于木构架2内并与底部基础1通过砂浆相连接的砖填充墙3,以及呈“X”状设于木构架2上的钢拉索组。
其中,木构架2包括并列设于底部基础1上的第一木立柱201与第二木立柱202,以及设于第一木立柱201与第二木立柱202之间的木横梁203。在第一木立柱201与木横梁203之间设有直榫结构的第一榫卯节点,并通过第一榫卯节点相连接;在第二木立柱202与木横梁203之间设有直榫结构的第二榫卯节点,并通过第二榫卯节点相连接。
钢拉索组包括相互交叉设置的第一钢拉索与第二钢拉索;其中第一钢拉索上端连接于第一榫卯节点相对应的第一木立柱201侧壁上,下端连接于第二木立柱202下端;第二钢拉索上端连接于第二榫卯节点相对应的第二木立柱202侧壁上,下端连接于第一木立柱201下端。并且第一钢拉索与第二钢拉索均包括依次连接的上索头4、上连接筒5、钢绞线6、下连接筒7以及下索头8;上索头4及下索头8上分别开设有供安装螺栓穿过的安装通孔,第一木立柱201与第二木立柱202上分别埋设有与安装螺栓相适配的内螺纹筒,通过将安装螺栓穿过相应的安装通孔,并螺纹连接于内螺纹筒中,即可使上索头4及下索头8分别夹持固定于安装螺栓与第一木立柱201或第二木立柱202之间,亦即实现第一钢拉索与第二钢拉索上下端的固定。
如图2所示,在下连接筒7与下索头8之间还设有拉紧调节机构,该拉紧调节机构包括设于下连接筒7上的第一拉紧螺杆9、设于下索头8上的第二拉紧螺杆10、设于第一拉紧螺杆9与第二拉紧螺杆10之间的调节套筒11,以及分别螺纹连接于第一拉紧螺杆9与第二拉紧螺杆10上的锁紧螺母12;在调节套筒11两端分别开设有与第一拉紧螺杆9及第二拉紧螺杆10相适配的调节螺纹孔,并且第一拉紧螺杆9与第二拉紧螺杆10上的外螺纹方向相反,使得当转动调节套筒11时,第一拉紧螺杆9与第二拉紧螺杆10可沿轴向相互靠近,从而拉紧钢拉索。
通过第一钢拉索与第二钢拉索的张紧拉力,使砖填充木框架结构的结合更为紧密,从而增强两者的协同变形能力,提高墙体的整体性与抗震性能;另外,在外荷载作用下,第一钢拉索与第二钢拉索能够承担一定的斜向拉力,有利于延缓砌体墙的开裂。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改,并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此,本发明不限于上述实施例,本领域技术人员根据本发明的揭示,不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于钢拉索加固结构的砖填充木框架,其特征在于,该砖填充木框架包括底部基础(1)、设于底部基础(1)上的木构架(2)、设于木构架(2)内的填充墙(3),以及至少一个呈“X”状设于木构架(2)上的钢拉索组。
2.根据权利要求1所述的一种基于钢拉索加固结构的砖填充木框架,其特征在于,所述的木构架(2)包括并列设于底部基础(1)上的第一木立柱(201)与第二木立柱(202),以及设于第一木立柱(201)与第二木立柱(202)之间的木横梁(203)。
3.根据权利要求2所述的一种基于钢拉索加固结构的砖填充木框架,其特征在于,所述的第一木立柱(201)与木横梁(203)之间设有第一榫卯节点,并通过第一榫卯节点相连接;所述的第二木立柱(202)与木横梁(203)之间设有第二榫卯节点,并通过第二榫卯节点相连接。
4.根据权利要求3所述的一种基于钢拉索加固结构的砖填充木框架,其特征在于,所述的第一榫卯节点、第二榫卯节点均采用直榫结构。
5.根据权利要求3所述的一种基于钢拉索加固结构的砖填充木框架,其特征在于,所述的钢拉索组包括相互交叉设置的第一钢拉索与第二钢拉索;
所述的第一钢拉索上端连接于第一木立柱(201)上并与第一榫卯节点相对应,所述的第一钢拉索下端连接于第二木立柱(202)下端;
所述的第二钢拉索上端连接于第二木立柱(202)上并与第二榫卯节点相对应,所述的第二钢拉索下端连接于第一木立柱(201)下端。
6.根据权利要求5所述的一种基于钢拉索加固结构的砖填充木框架,其特征在于,所述的第一钢拉索与第二钢拉索均包括依次连接的上索头(4)、上连接筒(5)、钢绞线(6)、下连接筒(7)以及下索头(8);
所述的上索头(4)及下索头(8)分别与相应的第一木立柱(201)及第二木立柱(202)螺栓连接。
7.根据权利要求6所述的一种基于钢拉索加固结构的砖填充木框架,其特征在于,所述的上索头(4)及下索头(8)上分别开设有供安装螺栓穿过的安装通孔,所述的第一木立柱(201)与第二木立柱(202)上分别埋设有与安装螺栓相适配的内螺纹筒;
使用时,将安装螺栓穿过相应的安装通孔,并螺纹连接于内螺纹筒中,从而使上索头(4)及下索头(8)分别夹持固定于安装螺栓与第一木立柱(201)或第二木立柱(202)之间。
8.根据权利要求6所述的一种基于钢拉索加固结构的砖填充木框架,其特征在于,所述的下连接筒(7)与下索头(8)之间还设有拉紧调节机构,所述的拉紧调节机构包括设于下连接筒(7)上的第一拉紧螺杆(9)、设于下索头(8)上的第二拉紧螺杆(10),以及设于第一拉紧螺杆(9)与第二拉紧螺杆(10)之间的调节套筒(11);
所述的调节套筒(11)两端分别开设有与第一拉紧螺杆(9)及第二拉紧螺杆(10)相适配的调节螺纹孔,所述的第一拉紧螺杆(9)与第二拉紧螺杆(10)上的外螺纹方向相反,使得当转动调节套筒(11)时,所述的第一拉紧螺杆(9)与第二拉紧螺杆(10)可沿轴向相互靠近。
9.根据权利要求8所述的一种基于钢拉索加固结构的砖填充木框架,其特征在于,所述的第一拉紧螺杆(9)与第二拉紧螺杆(10)上还分别螺纹连接有锁紧螺母(12)。
10.根据权利要求1所述的一种基于钢拉索加固结构的砖填充木框架,其特征在于,所述的底部基础(1)为混凝土基础,所述的填充墙(3)通过砂浆与混凝土基础相连接;所述的木构架(2)与混凝土基础之间通过管脚榫相连接。
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