CN211690773U - 锯齿状拉压转动自复位阻尼器加固的大木构架榫卯节点 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种锯齿状拉压转动自复位阻尼器加固的大木构架榫卯节点，包括木柱和木梁，及通过榫卯节点连接木柱与木梁构成的木构架，在木构架木柱内侧壁上与其垂直相交的木梁上下连接有两对锯齿状拉压转动自复位阻尼器；锯齿状拉压转动自复位阻尼器由上下两个锯齿板上下咬合并叠合在一起，通过螺栓贯穿两个锯齿板，并通过垫有碟形弹簧的螺母连接。本实用新型采用锯齿状结构相对错动耗能和蝶形弹簧弹性耗能相结合的方式，耗能效果比现有的加固方式更加显著。其施工简便，且便于更换，加固效果良好，具有良好的社会经济效益。

Description

锯齿状拉压转动自复位阻尼器加固的大木构架榫卯节点

技术领域

本实用新型属于古建筑木结构加固修缮领域，具体涉及一种锯齿状拉压转动自复位阻尼器加固的大木构架榫卯节点。

背景技术

木结构体系作为一种历史悠久又与时俱进的建筑形式，具有：设计灵活、施工简便、建造快捷、抗风抗震性能良好、舒适度高、结构美观、节能环保等优点，能够实现建筑功能和建筑美观的最大化，在建筑领域仍有其不可替代的作用，且木结构古建筑分布广泛，因而加固修缮古建筑遗产具有重要意义。榫卯节点作为木结构连接的主要方式，其力学性能具有半刚性特点，在抗弯抗剪和抗震性能上表现突出。但是，榫卯节点在使用过程中也会存在诸多问题，当榫卯节点发生了松动、倾斜或者拔榫时，其节点刚度急剧下降，当刚度值超过临界刚度时，梁柱将失稳，进一步发生木结构建筑的倒塌。

传统的木结构榫卯节点加固方式主要有U型铁箍加固、扒钉、CFRP布(碳纤维增强塑料布)等，这些加固方式使榫卯节点的刚度大幅增加，虽然限制了梁柱的位移，但榫卯节点原来的半刚性优势得不到发挥，其耗能能力有所下降。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种锯齿状拉压转动自复位阻尼器加固的大木构架榫卯节点，该结构解决了现有榫卯节点加固方式通过提升刚度限制位移而使榫卯节点丧失半钢优势，耗能能力下降的问题。

为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：

根据本实用新型提供的一个实施例，本实用新型提供了一种锯齿状拉压转动自复位阻尼器加固的大木构架榫卯节点，包括木柱，及通过榫卯节点连接木柱与木梁构成的木构架，在木构架木柱内侧壁上与其垂直相交的木梁上下连接有两对锯齿状拉压转动自复位阻尼器；

所述锯齿状拉压转动自复位阻尼器由上下两个锯齿板上下咬合并叠合在一起，通过螺栓贯穿两个锯齿板，并通过垫有碟形弹簧的螺母连接。

对于上述技术方案，本实用新型还有进一步优选的方案。

优选的，所述锯齿板包括锯齿段和连接段，锯齿段上设有咬合齿和螺栓贯穿孔，相互叠合后的锯齿板两端连接段延伸出叠合端，且在端部设有连接孔。

优选的，所述锯齿段上开设的螺栓贯穿孔为沿长度方向的长圆孔。

优选的，所述碟形弹簧分别垫在螺母与锯齿板锯齿段之间，且相邻碟形弹簧相互扣合对接。

优选的，所述咬合齿的截面为三角形或矩形。

优选的，所述上下两个锯齿板咬合齿的齿间距应对应相同且截面形状相同。

优选的，所述木柱上设有柱上基座，木梁上设有梁上基座，两对柱上基座和两对梁上基座分别将相互叠合的两个锯齿板的连接段夹持，并通过螺栓将两个锯齿板铰接；基座铰接的连接段为半圆柱型结构。

优选的，所述柱上基座和梁上基座上设有木螺钉贯穿孔，通过木螺钉贯穿柱上基座和梁上基座并与木柱和木梁连接，将两对锯齿状拉压转动自复位阻尼器连接到木柱和木梁上。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供了一种锯齿状拉压转动自复位阻尼器加固的古建筑榫卯节点，小震时，梁柱倾斜，与其铰接的锯齿状拉压转动自复位阻尼器会发生一定角度的转动，分别与梁柱连接的两片锯齿在碟形弹簧的张拉作用下发生相对方向的移动，从而使锯齿状拉压转动自复位阻尼器充分耗能，显著提升榫卯节点的耗能能力，充分发挥其半刚性连接方式的优点。大震时，在结构倒塌或节点破坏之前榫卯节点刚度突然提升，从而避免木结构建筑的倒塌破坏。在耗能方式上，本实用新型采用锯齿状结构相对错动耗能和蝶形弹簧弹性耗能相结合的方式，耗能效果比现有的加固方式更加显著。该结构施工简便，且便于更换，加固效果良好，具有良好的社会经济效益。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的不当限定，在附图中：

图1是本实用新型的安装后示意图；

图2是本实用新型构造形式示意图；

图3是本实用新型的各部分展开图；

图4是本实用新型的构造形式透视图；

图5是本实用新型与梁柱连接示意图。

图中的附图标记分别表示：1、木柱；2、木梁；3、锯齿状拉压转动自复位阻尼器；4、锯齿板；5、螺栓；6、螺母；7、小孔；8、碟形弹簧；9、柱上基座；10、梁上基座；11、木螺钉。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型，在此本实用新型的示意性实施例以及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

图1给出了本实用新型安装后示意图；如图1所示，本锯齿状拉压转动自复位阻尼器加固的古建筑大木构架榫卯节点，包括木柱1，及通过榫卯节点连接木柱1与木梁2构成的木构架，在木构架的木柱1内侧壁上与其垂直相交的木梁2上下连接有两对锯齿状拉压转动自复位阻尼器3。其构造形式与连接方法均相同。

图2和图3分别给出了本实用新型的构造示意图和各部分展开图，如图2结合图3所示，本锯齿状拉压转动自复位阻尼器由上下两个锯齿板4上下咬合并叠合在一起形成。锯齿板4上有四个贯通的沿其长度方向狭长的小孔7，上下两个锯齿板通过螺栓5贯穿小孔7连接，通过垫有碟形弹簧8设在小孔外，并套在螺栓5上且与锯齿板4上下端面接触，螺母6套在螺丝上并将螺栓5和碟形弹簧8固定。碟形弹簧8分别垫在螺母6与锯齿板4锯齿段之间，且相邻碟形弹簧相互扣合对接。咬合齿的截面可以为三角形或矩形，本实施例为三角形。上下两个锯齿板咬合齿的齿间距应对应相同且截面形状相同。

图4给出了本实用新型的构造透视图，锯齿板4包括锯齿段和连接段，锯齿段上设有咬合齿和螺栓贯穿孔，相互叠合后的锯齿板两端连接段延伸出叠合端，且在端部设有连接孔。

图5给出了本实用新型与梁柱连接示意图，如图2结合图5所示，木柱1上设有柱上基座9，木梁2上设有梁上基座10，两对柱上基座9和两对梁上基座10分别将相互叠合的两个锯齿板4的连接段夹持，并通过螺栓5将两个锯齿板铰接；基座铰接的连接段为半圆柱型结构。柱上基座9和梁上基座10上设有木螺钉11贯穿孔，通过木螺钉贯穿柱上基座和梁上基座并与木柱和木梁连接，将两对锯齿状拉压转动自复位阻尼器连接到木柱和木梁上。

在本实施例中，锯齿状拉压转动自复位阻尼器两端的半圆柱型结构通过螺栓5(外部用螺母6固定)分别与柱上基座9、梁上基座10铰接，柱上基座9和梁上基座10分别通过四个木螺钉11固定到木柱1和木梁2上。

小震时，榫卯节点将充分耗能，对已产生的小变形进行自复位修复，很大程度上防止出现松动、倾斜或者拔榫等问题；大震时，在木结构建筑稳定性达到临界值时，榫卯节点自身的半刚性优势能得到充分发挥，其刚度值将突然提高，从而避免结构的倒塌。

应当指出，以上所述仅为本构件较佳的具体实施方式，但本构件的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本构件揭露的技术范围内，在不脱离本构件原理的前提下可轻易想到的改进、润饰、变化或替换，都应涵盖在本构件的保护范围之中。本实施例中未明确的各组成部分均可利用现有技术手段加以实现。

Claims (8)

1.一种锯齿状拉压转动自复位阻尼器加固的大木构架榫卯节点，其特征在于，包括木柱和木梁，及通过榫卯节点连接木柱与木梁构成的木构架，在木构架木柱内侧壁上与其垂直相交的木梁上下连接有两对锯齿状拉压转动自复位阻尼器；

所述锯齿状拉压转动自复位阻尼器由上下两个锯齿板上下咬合并叠合在一起，通过螺栓贯穿两个锯齿板，并通过垫有碟形弹簧的螺母连接。

2.根据权利要求1所述的一种锯齿状拉压转动自复位阻尼器加固的大木构架榫卯节点，其特征在于，所述锯齿板包括锯齿段和连接段，锯齿段上设有咬合齿和螺栓贯穿孔，相互叠合后的锯齿板两端连接段延伸出叠合端，且在端部设有连接孔。

3.根据权利要求2所述的一种锯齿状拉压转动自复位阻尼器加固的大木构架榫卯节点，其特征在于，所述锯齿段上开设的螺栓贯穿孔为沿长度方向的长圆孔。

4.根据权利要求2所述的一种锯齿状拉压转动自复位阻尼器加固的大木构架榫卯节点，其特征在于，所述碟形弹簧分别垫在螺母与锯齿板锯齿段之间，且相邻碟形弹簧相互扣合对接。

5.根据权利要求2所述的一种锯齿状拉压转动自复位阻尼器加固的大木构架榫卯节点，其特征在于，所述咬合齿的截面为三角形或矩形。

6.根据权利要求5所述的一种锯齿状拉压转动自复位阻尼器加固的大木构架榫卯节点，其特征在于，所述上下两个锯齿板咬合齿的齿间距应对应相同且截面形状相同。

7.根据权利要求1所述的一种锯齿状拉压转动自复位阻尼器加固的大木构架榫卯节点，其特征在于，所述木柱上设有柱上基座，木梁上设有梁上基座，两对柱上基座和两对梁上基座分别将相互叠合的两个锯齿板的连接段夹持，并通过螺栓将两个锯齿板铰接；基座铰接的连接段为半圆柱型结构。

8.根据权利要求7所述的一种锯齿状拉压转动自复位阻尼器加固的大木构架榫卯节点，其特征在于，所述柱上基座和梁上基座上设有木螺钉贯穿孔，通过木螺钉贯穿柱上基座和梁上基座并与木柱和木梁连接，将两对锯齿状拉压转动自复位阻尼器连接到木柱和木梁上。

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