CN214697051U - 一种外露式方形木柱柱脚预应力加固装置 - Google Patents

Abstract

一种外露式方形木柱柱脚预应力加固装置，由既有方形木柱(1)、锚具(2)、预应力筋(3)、翼缘板(4)、外裹角钢(5)、端板(6)、锚钉(7)、腹板(8)、腹板预留孔洞(9)、端板预留孔洞(10)、外裹角钢预留孔洞(11)组成，其特征在于翼缘板(4)、端板(6)、腹板(8)、锚具(2)和预应力筋(3)组成自复位功能的构件部分，外裹角钢(5)、腹板(8)包裹方形木柱，通过铆钉穿过腹板预留孔洞(9)、外裹角钢预留孔洞(11)进行连接，锚钉(7)焊接于下侧端板(6)的底面，并采用混凝土浇筑于既有建筑的基础上。本装置可有效的对方形木柱进行抗震加固，实现在强震下高层木结构中方形木柱的自复位功能。

Description

一种外露式方形木柱柱脚预应力加固装置

技术领域

本发明涉及一种外露式方形木柱柱脚预应力加固装置，应用于建筑结构，属于土木工程领域。

背景技术

近年来，基于工程木产品的不断发展和进步，建成了许多高层居住及公共木结构建筑。随着标准的提高和材料的老化，早期一些既有高层木结构的抗震性能已不再满足要求。

地震作用下，木结构往往会发生较大的侧向位移，具有较大的残余位移。为了提高既有高层木结构的抗震性能，本发明针对高层木结构中的方形木柱提出了一种柱脚预应力加固装置。一方面，该装置采用钢材对柱脚这个薄弱环节进行加固，可以提高柱子的抗侧刚度及耗能能力；另一方面，该装置中应用了具有初始预拉力的预应力筋，其提供的恢复力可使结构在地震的侧移中达到自复位的效果，减少地震下的残余变形，从而提高柱子的抗震性能。

发明内容

本发明的目的是对既有高层木结构中方形木柱进行加固，提供一种外露式方形木柱柱脚预应力加固装置，充分发挥木柱的承载力和地震中的耗能能力，提高现有柱子的抗侧刚度，并通过预应力筋初始预拉力提供的恢复力使得结构在震后达到自复位效果，此外，此装置构造简单易于现场配装，可以应用于高层木结构和重型木结构中底层方形木柱的柱脚加固。

本发明的技术方案：一种外露式方形木柱柱脚预应力加固装置，由既有方形木柱、锚具、预应力筋、翼缘板、外裹角钢、端板、锚钉、腹板、腹板预留孔洞、端板预留孔洞、外裹角钢预留孔洞组成，其特征在于翼缘板、端板、腹板、锚具和预应力筋组成自复位功能的构件部分，外裹角钢、腹板包裹方形木柱，并通过铆钉穿过腹板预留孔洞、外裹角钢预留孔洞将外裹角钢、腹板和既有方形木柱三者进行连接，锚钉焊接于下侧端板的底面，并采用混凝土浇筑于既有建筑的基础上。

所述翼缘板、端板与腹板三者通过焊接得到组合单元，两块翼缘板分别焊接于腹板两端内侧且边缘平齐，端板焊接于腹板和翼缘板上下底面且边缘平齐。所述腹板预留孔洞、外裹角钢预留孔洞均为圆端长条形孔洞。所述预应力筋为多根，呈一字型分布排列，均垂直于上下侧的端板。

与现有技术相比，本发明的优点和有益效果在于：

1、在本发明提供的加固装置中，预应力筋中的预拉应力可以将地震后侧移的结构进行复位，实现自复位的效果，减少既有木结构的地震作用下残余变形；通过铆钉将方形木柱与钢构件部分连接成为整体，增加了柱脚节点的耗能能力，避免地震下发生破坏，有效降低地震对主体结构造成的损伤。

2、该装置由工厂制作加工，构造简单合理，施工方便快捷，现场施工量较少，符合装配化要求。

附图说明：

图1是外露式方形木柱柱脚预应力加固装置主视图；

图2是外露式方形木柱柱脚预应力加固装置俯视图；

图3是外露式方形木柱柱脚预应力加固装置端板俯视图；

图4是外露式方形木柱柱脚预应力加固装置外裹角钢示意图；

图5是外露式方形木柱柱脚预应力加固装置组合单元示意图；

图6是外露式方形木柱柱脚预应力加固装置三维视图。

在附图1～附图5中，1为方形木柱；2为锚具；3为预应力筋；4为翼缘板；5为外裹角钢；6为端板；7为锚钉；8为腹板；9为腹板预留孔洞；10为端板预留孔洞；11为外裹角钢预留孔洞。

具体实施方式：

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。

如图1-图5所示，本发明提出一种外露式方形木柱柱脚预应力加固装置，由既有方形木柱1、锚具2、预应力筋3、翼缘板4、外裹角钢5、端板6、锚钉7、腹板8、腹板预留孔洞 9、端板预留孔洞10、外裹角钢预留孔洞11组成。翼缘板4、端板6、腹板8、锚具2和预应力筋3组成自复位功能的构件部分，外裹角钢5、腹板8包裹方形木柱，并通过铆钉穿过腹板预留孔洞9、外裹角钢预留孔洞11将外裹角钢5、腹板8和既有方形木柱1三者进行连接，锚钉7焊接于下侧端板6的底面，并采用混凝土浇筑于既有建筑的基础上。

所述翼缘板4、端板6与腹板8三者通过焊接得到组合单元，两块翼缘板4分别焊接于腹板8两端内侧且边缘平齐，端板6焊接于腹板8和翼缘板4上下底面且边缘平齐。所述腹板预留孔洞9、外裹角钢预留孔洞11均为圆端长条形孔洞，方便施工对齐。所述预应力筋3为多根，呈一字型分布排列，均垂直于上下侧的端板6。将锚钉焊接于下侧端板6的底面。

上述外露式方形木柱柱脚预应力加固装置的连接方法，包括如下步骤：

(1)在工厂内对腹板8开槽，得到腹板预留孔洞9。将两块翼缘板4分别焊接于腹板8两端内侧且边缘平齐，端板6焊接于腹板8和翼缘板4上下底面且边缘平齐，这样得到四个组合单元。将锚钉7焊接于下端板2下侧面。对四个外裹角钢5开槽得到外裹角钢预留孔洞 11。

(2)加固现场将柱子下端的已有部分基础进行清理，以便放入锚钉7。将四个组合单元和四个外裹角钢5包裹与方柱上，通过将铆钉穿过腹板预留孔洞9、外裹角钢预留孔洞11 将外裹角钢5、腹板8和既有方形木柱1三者进行连接。将预应力筋3穿过上下侧的端板6，首先将预应力筋锚固于下侧的端板6，随后进行张拉，锚固于上侧的端板6。采用混凝土将锚钉7浇筑于既有建筑基础的剩余部分上。

上述外露式方形木柱柱脚预应力加固装置，通过设置预应力筋3，实现了在地震作用下为木柱提供恢复力的功能，实现了自复位的功能，减少结构在地震作用下的残余变形。将钢结构部分加固到柱脚部位，提高了木柱抗侧刚度和耗能能力，有效降低地震对主体结构造成的损伤。此加固装置构造简单合理，施工方便快捷，现场施工量较少，符合装配化要求。

Claims (4)

1.一种外露式方形木柱柱脚预应力加固装置，由既有方形木柱(1)、锚具(2)、预应力筋(3)、翼缘板(4)、外裹角钢(5)、端板(6)、锚钉(7)、腹板(8)、腹板预留孔洞(9)、端板预留孔洞(10)、外裹角钢预留孔洞(11)组成，其特征在于翼缘板(4)、端板(6)、腹板(8)、锚具(2)和预应力筋(3)组成自复位功能的构件部分，外裹角钢(5)、腹板(8)包裹方形木柱，并通过铆钉穿过腹板预留孔洞(9)、外裹角钢预留孔洞(11)将外裹角钢(5)、腹板(8)和既有方形木柱(1)三者进行连接，锚钉(7)焊接于下侧端板(6)的底面，并采用混凝土浇筑于既有建筑的基础上。

2.根据权利要求1所述的一种外露式方形木柱柱脚预应力加固装置，其特征在于：所述翼缘板(4)、端板(6)与腹板(8)三者通过焊接得到组合单元，两块翼缘板(4)分别焊接于腹板(8)两端内侧且边缘平齐，端板(6)焊接于腹板(8)和翼缘板(4)上下底面且边缘平齐。

3.根据权利要求1所述的一种外露式方形木柱柱脚预应力加固装置，其特征在于：所述腹板预留孔洞(9)、外裹角钢预留孔洞(11)均为圆端长条形孔洞。

4.根据权利要求1所述的一种外露式方形木柱柱脚预应力加固装置，其特征在于：所述预应力筋(3)为多根，呈一字型分布排列，均垂直于上下侧的端板(6)。

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