CN209907653U - 一种可更换耗能墙趾构件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种可更换耗能墙趾构件，包括连接板、软钢橡胶支座耗能构件和钢垫板，连接板顶面与墙体中的植筋的下端连接，底面与软钢橡胶支座耗能构件的上盖板通过螺栓连接，软钢橡胶支座耗能构件的下盖板、钢垫板与基础或者楼板通过螺栓连接。本实用新型还提供了一种带有构件的正交胶合木墙体，墙体为正交胶合木墙体，其两个墙趾处对称预留开口，在开口处设置可更换耗能墙趾构件，剪切连接件与正交胶合木墙体接触的一面开设特定形状的螺栓孔洞，通过施加一定预应力的高强螺栓与正交胶合木墙体相连，既能保证该连接件有足够的抗剪能力，又能不阻碍正交胶合木墙体的转动；剪切连接件与楼板相接触的一面通过螺栓将剪切连接件与基础或楼板相连。
Description
技术领域
本发明属于土木工程技术领域，涉及结构减震，特别涉及一种可更换耗能墙趾构件及带有该构件的正交胶合木墙体。
背景技术
“易安装、易修复、易更换和耗能优”的耗能减震技术与装置是世界工程隔振技术领域研究的热点之一。地震具有突发性、不可预测性以及极大的破坏性，在震后不能对损坏建筑结构进行及时和低成本的修复，势必会造成严重的经济损失。
正交胶合木被广泛应用于多层以及高层木结构建筑，其具有尺寸稳定、质轻高强、双向力学性能优异、绿色环保、工业化程度高等优点。正交胶合木面板是通过相邻面板间正交胶合而成，其尺寸稳定性是实木和其他胶合木横纹方向尺寸稳定性的12倍；由于其组胚的特殊性，其滚动剪切性能较低；CLT可在工厂进行规模化生产与预制，并根据工程设计要求可加工成任意合适尺寸门窗洞口规格的楼面板、梁、柱和墙面板，这些构件可直接运至现场快速安装，大大缩短建筑的安装周期，并且是一种绿色环保的结构构件。
传统的建筑结构主要通过结构主体的塑性变形或者设置耗能连接件来抵抗地震作用，消耗地震能量；前者会使主体结构产生难以修复的变形，从而使得结构建筑在中震或者大震后无法继续使用；后者通过连接件的塑性变形，来消耗地震能量，虽然可以避免主体结构遭受损伤，但是会使结构和构件产生很大的残余变形，增大了了震后结构的修复难度和修复成本。而这些问题在正交胶合木剪力墙结构中表现更为突出。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种可更换耗能墙趾构件及带有该构件的正交胶合木墙体，可以将结构在地震中的损伤集中在墙趾耗能构件，在地震发生时，能够提供足够的刚度和耗能能力，而且震后只需要更换耗能构件就可以将结构再次投入使用，使得修复成本大大降低。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种可更换耗能墙趾构件，包括连接板3、软钢橡胶支座耗能构件4和钢垫板5，所述连接板3顶面与墙体1中的植筋2的下端连接，底面与软钢橡胶支座耗能构件4的上盖板41通过螺栓连接，软钢橡胶支座耗能构件4的下盖板42、钢垫板5与基础7或者楼板通过螺栓连接。
所述植筋2采用高等级螺纹钢，且植筋2与墙体1之间通过环氧树脂结构胶粘剂粘接，保证其足够的强度。
所述连接板3采用H型钢，在中震或者大震发生时不屈服；所述连接板 3上翼缘通过墙体1中的植筋2及螺帽与墙体1相连接，下翼缘通过高强螺栓与所述上盖板41相连接。
所述上盖板41设有四个螺栓孔洞，用于与连接板3连接；所述软钢橡胶支座耗能构件4下盖板42设有四个螺栓孔洞，用于与钢垫板5和基础7相连接。
所述软钢橡胶支座耗能构件4的上盖板41与下盖板42之间设置多层橡胶层46，相邻的橡胶层46之间有加劲板47，相邻的橡胶层46与加劲板47之间可用环氧树脂结构胶粘剂粘接在一起。在各橡胶层46和加劲板47的中间位置开设孔洞，在孔洞中设置若干竖向的低碳软钢板43，各低碳软钢板43的顶部和底部分别连接上盖板41与下盖板42，低碳软钢板43由低屈服点钢制成，纵横交错设置，在中震或大震作用下，低碳软钢板43先于其他构件屈服，并在塑性变形时消耗能量。
所述钢垫板5由普通碳素结构钢制成，设置在所述下盖板42的下表面与基础7之间，钢垫板5上设有四个螺栓，用于通过螺栓将软钢橡胶支座耗能构件4与基础7相连，钢垫板5的作用在于加强连接的牢固性。
本发明还提供了一种带有所述可更换耗能墙趾构件的正交胶合木墙体，所述墙体1为正交胶合木墙体，其两个墙趾处对称预留开口，在开口处设置所述可更换耗能墙趾构件。
所述墙体1底部设置有剪切连接件6，剪切连接件6采用普通角钢，在角钢的两侧设有加劲肋，剪切连接件6位于两个墙趾中央位置，剪切连接件6的竖直面与墙体1接触，且竖直面开设螺栓孔洞一61，螺栓孔洞一61是从上到下尺径渐缩的结构，高强螺栓穿过螺栓孔洞一61与墙体1相连，剪切连接件6的水平面与基础7接触，且水平面开设有圆形的螺栓孔洞二62，通过螺栓孔洞二 62用螺栓将剪切连接件6与楼板或基础7相连。
所述高强螺栓施加有一定的预紧力，由于高强螺栓可按照螺栓孔洞一61的路径与剪切连接件6之间产生相对滑移，既能保证该连接件有足够的抗剪能力，又能不阻碍墙体1的转动。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明结构设计简单合理，墙体主体结构以及墙趾可更换构件都可在工厂加工完成，现场安装，且成本低；对于墙趾处采用可更换构件，使得正交胶合木墙体结构具有较高的抗侧刚度和耗能能力，由于使结构的损伤集中于软钢橡胶支座耗能构件，有效的避免了结构主体的损伤变形，只需更换软钢橡胶支座耗能构件就可使结构重新投入使用，大大降低了修复成本。
附图说明
图1是本发明的可更换墙趾构件构造示意图。
图2是本发明中连接板的示意图(侧视图)。
图3是图2中A-A剖视图。
图4是图2中B-B剖视图。
图5是本发明中软钢橡胶支座耗能构件的示意图(俯视图)。
图6是图5中C-C剖视图。
图7是本发明中钢垫板的示意图。
图8是本发明带有可更换耗能墙趾构件的正交胶合木墙体的结构示意图。
图9是本发明中剪切连接件的连接构造示意图(侧视图)。
图10是本发明中剪切连接件的示意图(主视图)。
图11是本发明中剪切连接件的示意图(俯视图)。
具体实施方式
为了更加直观的说明本发明的技术方案，下面将用例图来进行简单的介绍，显而易见，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，凡是利用本发明所做的等效结构，或直接或间接的运用到其他相关技术领域，以及本领域中普通技术人员在没有创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明的保护范围。
如图1所示，本发明一种可更换耗能墙趾构件，包括连接板3、软钢橡胶支座耗能构件4和钢垫板5，连接板3顶面与墙体1中的植筋2的下端连接，以螺帽固定，底面与软钢橡胶支座耗能构件4的上盖板41通过螺栓连接，软钢橡胶支座耗能构件4的下盖板42、钢垫板5与基础7或者楼板通过螺栓连接。其中植筋2采用高等级螺纹钢，且植筋2与墙体1之间通过环氧树脂结构胶粘剂粘接，保证其足够的强度。
如图2、图3和图4所示，连接板3采用H型钢，在中震或者大震发生时不屈服；连接板3上翼缘设置4个螺孔，墙体1中的植筋2穿入螺孔中，以螺帽固定，从而实现连接板3与墙体1相连接，下翼缘设置4个螺孔，通过高强螺栓与上盖板41相连接。
如图5和图6所示，软钢橡胶支座耗能构件4的上盖板41设有四个螺栓孔洞，用于与连接板3连接；下盖板42设有四个螺栓孔洞，用于与钢垫板5和基础7相连接。上盖板41和下盖板42之间设置多层橡胶层46，相邻的橡胶层46 之间有加劲板47，相邻的橡胶层46与加劲板47之间可用环氧树脂结构胶粘剂粘接在一起。在各橡胶层46和加劲板47的中间位置开设孔洞，在孔洞中设置若干竖向的低碳软钢板43，各低碳软钢板43的顶部和底部分别连接上盖板41 与下盖板42，低碳软钢板43由低屈服点钢制成，纵横交错设置，在中震或大震作用下，低碳软钢板43先于其他构件屈服，并在塑性变形时消耗能量。
如图7所示，钢垫板5由普通碳素结构钢制成，设置在下盖板42的下表面与基础7之间，钢垫板5上设有四个螺栓，用于通过螺栓将软钢橡胶支座耗能构件4与基础7相连，钢垫板5的作用在于加强连接的牢固性。
如图8所示，本发明还提供了一种带有可更换耗能墙趾构件的正交胶合木墙体，墙体1为正交胶合木墙体，其两个墙趾处对称预留开口，在开口处设置可更换耗能墙趾构件。
墙体1底部设置有剪切连接件6，如图9、图10和图11所示，剪切连接件 6采用普通角钢，角钢两侧设有加劲肋，剪切连接件6位于两个墙趾中央位置，剪切连接件6的竖直面与墙体1接触，且竖直面开设螺栓孔洞一61，螺栓孔洞一61是从上到下尺径渐缩的结构，高强螺栓穿过螺栓孔洞一61与墙体1相连，高强螺栓施加有一定的预紧力，由于高强螺栓可按照螺栓孔洞一61的路径与剪切连接件6之间产生相对滑移，既能保证该连接件有足够的抗剪能力，又能不阻碍墙体1的转动。剪切连接件6的水平面与基础7接触，且水平面开设有圆形的螺栓孔洞二62，通过螺栓孔洞二62用螺栓将剪切连接件6与楼板或基础7 相连。
本发明的工作原理：在小震作用时，由于软钢橡胶支座耗能构件中的低碳软钢板良好的抗拉性能，橡胶层中的加劲板优越的抗拉性能，以及剪切连接件中施加的预紧力，使得正交胶合木剪力墙结构具有足够的抗侧刚度；在中震或者大震发生时，利用软钢橡胶支座耗能构件中的低碳软钢板的低屈服点特性，以及剪切连接件中设置的特定形状的螺栓孔洞，使得正交胶合木剪力墙发生一定的转动，软钢橡胶支座耗能构件中的低碳软钢板发生塑性变形，从而消耗地震能量，保护墙体避免发生变形破坏，使损伤集中于软钢橡胶支座耗能构件上。
Claims (6)
1.一种可更换耗能墙趾构件，包括连接板(3)、软钢橡胶支座耗能构件(4)和钢垫板(5)，所述连接板(3)顶面与墙体(1)中的植筋(2)的下端连接，底面与软钢橡胶支座耗能构件(4)的上盖板(41)通过螺栓连接，软钢橡胶支座耗能构件(4)的下盖板(42)、钢垫板(5)与基础(7)或者楼板通过螺栓连接，其特征在于，所述软钢橡胶支座耗能构件(4)的上盖板(41)与下盖板(42)之间设置多层橡胶层(46)，相邻的橡胶层(46)之间有加劲板(47)，在各橡胶层(46)和加劲板(47)的中间位置开设孔洞，在孔洞中设置若干竖向的低碳软钢板(43)，低碳软钢板(43)的顶部和底部分别连接上盖板(41)与下盖板(42)。
2.根据权利要求1所述可更换耗能墙趾构件，其特征在于，所述植筋(2)采用高等级螺纹钢，且植筋(2)与墙体(1)之间通过环氧树脂结构胶粘剂粘接，保证其足够的强度。
3.根据权利要求1所述可更换耗能墙趾构件，其特征在于，所述连接板(3)采用H型钢，在中震或者大震发生时不屈服；所述连接板(3)上翼缘通过墙体(1)中的植筋(2)及螺帽与墙体(1)相连接，下翼缘通过高强螺栓与所述上盖板(41)相连接。
4.根据权利要求1所述可更换耗能墙趾构件，其特征在于，相邻的所述橡胶层(46)与加劲板(47)之间用环氧树脂结构胶粘剂粘接在一起。
5.根据权利要求1所述可更换耗能墙趾构件，其特征在于，所述低碳软钢板(43)由低屈服点钢制成，纵横交错设置。
6.根据权利要求1所述可更换耗能墙趾构件，其特征在于，所述钢垫板(5)由普通碳素结构钢制成，设置在所述下盖板(42)的下表面与基础(7)之间，钢垫板(5)上设有四个螺栓，用于通过螺栓将软钢橡胶支座耗能构件(4)与基础(7)相连。
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| CN109914641A (zh) * | 2019-03-22 | 2019-06-21 | 西安建筑科技大学 | 一种可更换耗能墙趾构件及带有该构件的正交胶合木墙体 |
| CN115853163A (zh) * | 2022-12-07 | 2023-03-28 | 石河子大学 | 一种基于水平缝摩擦-耗能的干式连接装配式剪力墙结构 |
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