CN207959515U - 一种木结构榫卯节点的修复与耗能减震装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型解决了木构件修复时榫头与卯口之间的间隙问题，提供了一种提高榫卯节点的承载能力，增加耗能能力，防止榫头从卯口拔出，提高建筑的抗震能力，方便施工的木结构榫卯节点的修复与耗能减震装置，它用于木柱和木梁相连的榫卯节点，具有设置在榫头外周和卯口内壁之间的连接件，连接件为一个固定在榫头外周的套筒，套筒外壁上具有突起的齿，所述齿在套筒的轴向方向是一端高一端低的倾斜状。

Description

一种木结构榫卯节点的修复与耗能减震装置

技术领域：

本实用新型属于木结构技术工程领域，具体地说，是一种木结构榫卯节点的修复与耗能减震装置。

背景技术：

木材天然具有亲和人体，调节湿温的作用，随着经济发展，木结构家具已经成为了一大主流趋势，木结构建筑也正在蓬勃发展中。目前榫卯构件连接时，多使用涂胶和钉连接等方式来固定，存在着甲醛污染，胶老化，钉破坏构件表面，不够美观等问题。在我国西南等地震多发区域，广大的农村地区，还有大量的木结构，砖木混合，土木混合结构等木结构承重建筑。这些建筑往往没有经过正规的抗震承重设计，在多年的使用中结构已经严重破坏，极大的威胁着广大人民群众的生命财产安全，急需进行修复和加固。同时我国还有大量的古木建筑，在外界因素作用（如地震，风荷载，地基沉降等）和木材自身缺陷的影响下，木构件经过多年的使用也已发生破坏，发生了榫卯节点松动，榫头和卯口间隙变大，榫头拔出、脱落，榫头挤压变形，卯口扩大等现象，使得连接方式由原本的半刚性连接变为了活动的铰连接，极大的减弱了建筑物本身的刚性，加剧了建筑物的坍塌歪斜。而传统的木结构加固方式如U型铁箍加固，扒钉加固等方式都是从提高节点刚度的角度出发，虽然简单实用，却无法解决榫头挤压变小，卯口扩大的情况，且降低了节点的耗能能力。当建筑物整体刚度过高时，在受到地震力的作用时，更容易发生破坏，且当节点再次发生破坏时不能简便的更换加固件。同时传统的加固方式无法完全解决建筑的变形，并且直接在外表面进行加固影响建筑物的外观，不符合修旧如旧的观念。

发明内容：

本实用新型解决了木构件修复时榫头与卯口之间的间隙问题，提供了一种提高榫卯节点的承载能力，增加耗能能力，防止榫头从卯口拔出，提高建筑的抗震能力，方便施工的木结构榫卯节点的修复与耗能减震装置。

本实用新型所述的木结构榫卯节点的修复与耗能减震装置，用于木柱5和木梁3相连的榫卯节点，具有设置在榫头2外周和卯口4内壁之间的连接件1，连接件1为一个固定在榫头2外周的套筒，套筒外壁上具有突起的齿6，所述齿6在套筒的轴向方向是一端高一端低的倾斜状。

作为对上述的木结构榫卯节点的修复与耗能减震装置的进一步改进，套筒壁上开有孔7，由穿过孔7的钉或木螺丝把套筒与榫头2固定。

作为对上述的木结构榫卯节点的修复与耗能减震装置的进一步改进，连接件的材料为低屈服点的镀锌钢材。低屈服点钢具有优良的深冲性能和深拉延性能，容易变形加工制造形状复杂的钢制品，其屈服点在176MPa左右，如08F钢。

作为对上述的木结构榫卯节点的修复与耗能减震装置的进一步改进，所述套筒壁厚为0.8-1.2mm。

作为对上述的木结构榫卯节点的修复与耗能减震装置的进一步改进，连接件1为四棱柱形，至少在相对的两个侧壁中每一侧壁有4个孔7。

作为对上述的木结构榫卯节点的修复与耗能减震装置的进一步改进，所述齿6在套筒轴向方向的长度为8-10mm，高度不高于5mm，宽度为8-10mm。

作为对上述的木结构榫卯节点的修复与耗能减震装置的进一步改进，齿6有多个，相邻齿6之间的间距为10-15mm 。

作为对上述的木结构榫卯节点的修复与耗能减震装置的进一步改进，套筒的一端封闭。

本实用新型的有益效果：它能够解决木构件修复时榫头与卯口之间的间隙问题，提高榫卯连接的抗拔力，使得结构更加稳固，具有较好的延性，使用过程中可以不施胶，减少环境污染，不需要破坏木材表面结构，使得结构更加的美观。

同时该修复与耗能减震装置是易于施工易于更换，克服传统榫卯连接时使用胶黏剂的污染和老化问题，及使用钉连接时破坏构件表面的问题，它有效的增强了榫卯连接的抗拔力，使得榫头与卯口能更加紧密的连接在一起，增强了稳定性；结构简单易于操作，并且能解决卯口扩大的情况，能够应对榫头变形，极大的提高榫卯的耗能能力；它具有较大的抗拔力，能有效的防止出现榫头脱落拔出的情况；它有效的实现了木构件连接更稳固，更环保的目的；同时本装置更新更换较为方便，在建筑物的多次更新修复中，可节省大量的人力物力。

附图说明：

图1是木结构榫卯节点的修复与耗能减震装置的爆炸示意图。

图2是图1的装配图。

图3是金属连接件立体示意图。

图4是金属连接件另一个立体示意图。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述：

实施例1：

如图3、4所示的一种木结构榫卯节点的修复与耗能减震装置，其是一个金属连接件1，该金属连接件是一个顶端封闭的四棱柱形套筒。套筒的四个侧壁外表面上各具有四个突起的金属齿6，所述金属齿6基本成三棱锥形，在套筒的轴向方向是一端高一端低的倾斜状。在套筒的其中两个相对的侧壁上均开有四个孔7。

实施例2：

如图1、2所示的一种木结构榫卯节点的修复与耗能减震装置，其是一个用于木梁3和木柱5相连的榫卯节点处的金属连接件1。实施例2中的金属连接件1与实施例1中的金属连接件1的主要区别在于：实施例2中，在开有四个孔7的套筒侧壁上的金属齿6为6个；而实施例1中为4个。

连接件用钉或者木螺丝在预留孔7处固定在木梁3的榫头2上，榫头2再直接插入到木柱5上的卯口（4）中。

连接件可在工厂预制完成，并根据木螺钉的直径和强度要求开孔7，所诉木螺钉为标准件。

为了提高节点的承载力和耗能能力，连接件外部的金属齿6的位置及尺寸大小均要满足一定的要求，以达到预期的加固效果，金属齿6在套筒轴向方向的长度为8-10mm，最大高度不高于5mm，最大宽度为8-10mm，金属齿间距为10-15mm，金属齿端距不得小于5mm，且方向均要一致，为了达到更好的抗震效果，连接件的材料可以采用耗能材料，可在工厂预制完成。金属齿6的尺寸和木螺钉预留孔7应根据实际榫卯节点受力进行计算确定，同时应满足相关国家规范的要求。

本实用新型提出了一种由耗能钢板加工而成的一种木结构榫卯节点的修复与耗能减震装置，主体为带齿的镀锌金属板组成的盒状连接件。金属板外侧分别有金属齿，置于榫头与卯口的交界处。可由工厂提前加工好，在施工现场组装，由钉或木螺钉连接到榫头上，然后按照正常榫卯结合使用方法连接。本实用新型使的榫头与卯口的连接更加紧密，利用金属齿的咬合，而不仅仅是依靠两者之间的摩擦力，具有较大的抗拔力，和较为优秀的耗能减震能力，能有效的抵御地基沉降和风荷载的外界因素带来的变形，防止榫头拔出，且在外表上不破坏木材表面，更加的美观大方，且极大的提高了木结构的耗能能力，且可在木结构修复方面解决由于卯口变大榫头变小的连接脱落现象，可应用于工程木、胶合木及规格材等多种木材，且使用时可不用施胶。同时本实用新型更新替换较为简便，可应用于木结构的多次修复。本实用新型连接件应用前景广泛，在木桁架和家具领域，及木构件的加固和古建筑的修复方面具有较高的使用价值。

Claims (8)

1.一种木结构榫卯节点的修复与耗能减震装置，用于木柱（5）和木梁（3）相连的榫卯节点，其特征在于：具有设置在榫头（2）外周和卯口（4）内壁之间的连接件（1），连接件（1）为一个固定在榫头（2）外周的套筒，套筒外壁上具有突起的齿（6），所述齿（6）在套筒的轴向方向是一端高一端低的倾斜状。

2.根据权利要求1所述的木结构榫卯节点的修复与耗能减震装置，其特征在于：套筒壁上开有孔（7），由穿过孔（7）的钉或木螺丝把套筒与榫头（2）固定。

3.根据权利要求1所述的木结构榫卯节点的修复与耗能减震装置，其特征在于：连接件的材料为低屈服点的镀锌钢材。

4.根据权利要求1所述的木结构榫卯节点的修复与耗能减震装置，其特征在于：所述套筒壁厚为0.8-1.2mm。

5.根据权利要求1所述的木结构榫卯节点的修复与耗能减震装置，其特征在于：连接件（1）为四棱柱形，至少在相对的两个侧壁中每一侧壁有4个孔（7）。

6.根据权利要求1所述的木结构榫卯节点的修复与耗能减震装置，其特征在于：所述齿（6）在套筒轴向方向的长度为8-10mm，高度不高于5mm，宽度为8-10mm。

7.根据权利要求1所述的木结构榫卯节点的修复与耗能减震装置，其特征在于：齿（6）有多个，相邻齿（6）之间的间距为10-15mm 。

8.根据权利要求1所述的木结构榫卯节点的修复与耗能减震装置，其特征在于：套筒的一端封闭。