CN207363037U - 一种形状记忆合金木框架节点 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种形状记忆合金木框架节点，包括木梁、木柱及梁端耗能型钢；所述的梁端耗能型钢通过螺栓I固定安装在木柱上；所述的木梁的一端通过螺栓Ⅱ与梁端耗能型钢连接；螺栓I、螺栓Ⅱ采用的是形状记忆合金螺栓，螺栓I、螺栓Ⅱ上的螺母Ⅰ、螺母Ⅱ采用的是形状记忆合金螺母，螺母Ⅰ和木柱之间及螺母Ⅱ与梁端耗能型钢之间分别设有形状记忆合金垫圈Ⅰ和形状记忆合金垫圈Ⅱ。本实用新型采用形状记忆合金制成的螺栓I、螺栓Ⅱ进行连接，能大幅度提高节点的耗能能力、耐久性能及耐火性能，并能实现变形后整体结构的自动复位，进而改善节点自恢复能力差的缺陷，具有构造简单、实用性强、加固效果显著等优点。

Description

一种形状记忆合金木框架节点

技术领域

本实用新型涉及一种重型木框架节点，特别是涉及一种形状记忆合金重型木框架节点，主要用于传统木结构古建筑节点加固修缮及新建木框架结构梁柱节点。

背景技术

重型木框架是一种应用广泛的结构形式，采用间距较大且横截面也较大的木构件组成，是建造木结构房屋时将建筑功能和木材美感结合的基本方法，适用于住宅、图书馆、体育馆等公共建筑。重型木框架具有设计灵活、建造简便快捷、耐久性好、节能环保及舒适美观等优点。目前，重型木框架的节点处梁和柱的连接方式多为半刚性连接，其承载能力及抗弯刚度较低，且在自然环境及地震作用下容易发生松动变形，产生无法自动恢复的残余变形，甚至节点断裂，进而造成整体结构的倾斜歪闪，严重威胁着建筑结构的安全。

发明内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种能够有效地耗散振动能量，保护主体结构；且能够使得振后节点能够恢复初始状态的形状记忆合金木框架节点。

本实用新型采用的技术方案是：一种形状记忆合金木框架节点，包括木梁、木柱及梁端耗能型钢；所述的梁端耗能型钢通过螺栓I固定安装在木柱上；所述的木梁的一端通过螺栓Ⅱ与梁端耗能型钢连接；螺栓I、螺栓Ⅱ采用的是形状记忆合金螺栓，螺栓I、螺栓Ⅱ上的螺母Ⅰ、螺母Ⅱ采用的是形状记忆合金螺母，螺母Ⅰ和木柱之间及螺母Ⅱ与梁端耗能型钢之间分别设有形状记忆合金垫圈Ⅰ和形状记忆合金垫圈Ⅱ。

上述的形状记忆合金木框架节点中，梁端耗能型钢与木柱之间设有木柱加强钢板；形状记忆合金垫圈Ⅰ与木柱之间设有钢垫板。

上述的形状记忆合金木框架节点中，所述的木梁和木柱横截面为矩形，所述木梁和木柱材质为原木、锯材或胶合木。

上述的形状记忆合金木框架节点中，所述的木柱加强钢板、钢垫板均为普通钢板制成，所述的梁端耗能型钢为π型。

上述的形状记忆合金木框架节点中，所述的螺栓I、螺栓Ⅱ及形状记忆合金垫圈Ⅰ和形状记忆合金垫圈Ⅱ利用具有超弹性效应的NiTi形状记忆合金制成，所述的螺母Ⅰ、螺母Ⅱ利用具有超弹性效应且弹性模量较小的FeMnSi基形状记忆合金制成。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

（1）本实用新型采用具有超弹性效应的NiTi形状记忆合金制作形状记忆合金垫圈Ⅰ和形状记忆合金垫圈Ⅱ，能够防止螺栓在外界载荷作用下所受拉力过大，达到限载防断目的；采用具有超弹性效应且弹性模量较小的FeMnSi基形状记忆合金制作螺母Ⅰ、螺母Ⅱ，能够使各个螺纹牙受力相对均匀，达到均载防断目的，从而提高螺栓连接的安全性和可靠性。

（2）本实用新型采用形状记忆合金制成的螺栓I、螺栓Ⅱ连接，可有效地耗散振动能量，保护主体结构，利用形状记忆合金的超弹性，使得振后节点能够恢复初始状态，本实用新型具有实用性强、受力明确、高耗能、加固效果显著等优点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，本实用新型包括木柱1、木梁2、木柱加强钢板3、梁端耗能型钢4、螺栓Ⅰ5-1、螺栓Ⅰ5-2、螺栓Ⅱ9、钢垫板6-1、钢垫板6-2、形状记忆合金垫圈Ⅰ7-1、形状记忆合金垫圈Ⅰ7-2、形状记忆合金垫圈Ⅱ7-3、形状记忆合金垫圈Ⅱ7-4、螺母Ⅰ8-1、螺母Ⅰ8-2、螺母Ⅱ8-3、螺母Ⅱ8-4。

所述的木梁2和木柱1横截面为矩形，所述木梁2和木柱1材质为原木、锯材或胶合木。所述的梁端耗能型钢4呈π形，通过螺栓Ⅰ5-1、螺栓Ⅰ5-2固定安装在木柱1上；木柱1与梁端耗能型钢4之间设有木柱加强钢板3。螺栓Ⅰ5-1、螺栓Ⅰ5-2分别通过螺母Ⅰ8-1、螺母Ⅰ8-2紧固，螺栓Ⅰ5-1、螺栓Ⅰ5-2上分别设有形状记忆合金垫圈Ⅰ7-1、钢垫板8-1及形状记忆合金垫圈Ⅰ7-2、钢垫板8-2。所述的螺栓Ⅰ5-1、螺栓Ⅰ5-2及形状记忆合金垫圈Ⅰ7-1、形状记忆合金垫圈Ⅰ7-2利用具有超弹性效应的NiTi形状记忆合金制成，所述的螺母Ⅰ8-1、螺母Ⅰ8-2利用具有超弹性效应且弹性模量较小的FeMnSi基形状记忆合金制成。

所述的木梁2的一端嵌状在π形梁端耗能型钢4的凹槽内，通过螺栓Ⅱ9连接。螺栓Ⅱ9两端分别通过螺母Ⅱ8 -3、螺母Ⅱ8-4紧固，螺母Ⅱ8-3、螺母Ⅱ8-4与梁端耗能型钢4之间分别设有形状记忆合金垫圈Ⅱ7-3、形状记忆合金垫圈Ⅱ7-4。所述的螺栓Ⅱ9、形状记忆合金垫圈Ⅱ7-3和形状记忆合金垫圈Ⅱ7-4利用具有超弹性效应的NiTi形状记忆合金制成，所述的螺母Ⅱ8-3、螺母Ⅱ8-4利用具有超弹性效应且弹性模量较小的FeMnSi基形状记忆合金制成。

本实用新型采用形状记忆合金制成的螺栓Ⅰ5-1、螺栓Ⅰ5-2、螺栓Ⅱ9作为自复位系统，能够提供超弹性阻尼和自复位能力，采用形状记忆合金垫圈Ⅰ7-1、形状记忆合金垫圈Ⅰ7-2、形状记忆合金垫圈Ⅱ7-3、形状记忆合金垫圈Ⅱ7-4可达到限载防断的目的，采用形状记忆合金制成的螺母Ⅰ8-1、螺母Ⅰ8-2、螺母Ⅱ8-3、螺母Ⅱ8-4能使螺纹牙受力均匀，达到均载防断的目的。梁端耗能型钢4作为耗能系统，一个作用是保护木梁2端头木材不发生局部破坏，另一个作用是发生塑性变形，从而达到耗能效果。

Claims (5)

1.一种形状记忆合金木框架节点，其特征是：包括木梁、木柱及梁端耗能型钢；所述的梁端耗能型钢通过螺栓I固定安装在木柱上；所述的木梁的一端通过螺栓Ⅱ与梁端耗能型钢连接；螺栓I、螺栓Ⅱ采用的是形状记忆合金螺栓，螺栓I、螺栓Ⅱ上的螺母Ⅰ、螺母Ⅱ采用的是形状记忆合金螺母，螺母Ⅰ和木柱之间及螺母Ⅱ与梁端耗能型钢之间分别设有形状记忆合金垫圈Ⅰ和形状记忆合金垫圈Ⅱ。

2.根据权利要求1所述的形状记忆合金木框架节点，其特征是：梁端耗能型钢与木柱之间设有木柱加强钢板；形状记忆合金垫圈Ⅰ与木柱之间设有钢垫板。

3.根据权利要求2所述的形状记忆合金木框架节点，其特征是：所述的木梁和木柱横截面为矩形，所述木梁和木柱材质为原木、锯材或胶合木。

4.根据权利要求2或3所述的形状记忆合金木框架节点，其特征在于：所述的木柱加强钢板、钢垫板均为普通钢板制成，所述的梁端耗能型钢为π型。

5.根据权利要求1、2或3所述的形状记忆合金木框架节点，其特征在于：所述的螺栓I、螺栓Ⅱ及形状记忆合金垫圈Ⅰ和形状记忆合金垫圈Ⅱ利用具有超弹性效应的NiTi形状记忆合金制成，所述的螺母Ⅰ、螺母Ⅱ利用具有超弹性效应且弹性模量较小的FeMnSi基形状记忆合金制成。