CN220868496U - 一种用于木结构梁柱节点的摩擦耗能装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于木结构梁柱节点的摩擦耗能装置，属于木结构建筑技术领域。包括垂直连接的木柱和木梁；所述木柱上通过紧固件固定连接有木柱摩擦耗能单元，所述木梁上通过紧固件相对固定连接有木梁摩擦耗能单元；所述木柱摩擦耗能单元包括固定连接在木柱上的第一木柱金属板，所述第一木柱金属板上平行固定连接有若干个木柱金属肋板，所述木柱金属肋板上开设有第一滑道；所述木梁摩擦耗能单元包括固定连接在木梁上的第一木梁金属板，所述第一木梁金属板上平行固定连接有若干个有木梁金属肋板，所述木梁金属肋板上开设有第二滑道；本实用新型摩擦力可调，地震时可通过梁柱间的相对位移进行摩擦耗能来对木结构建筑进行有效的保护。
Description
技术领域
本实用新型属于木结构建筑技术领域，涉及一种用于木结构梁柱节点的摩擦耗能装置。
背景技术
木结构建筑中木结构的破坏通常表现为关键节点的破坏，因此节点的保护至关重要。木结构摩擦耗能装置是一种在地震或结构不均匀变形中保护建筑物结构安全的装置。其作用是通过在建筑结构的主要轴线上设置多个装置，以吸收结点处梁柱相对位移或地震效应下不均匀变形时建筑物所承受的能量，减少构件间相对位移，达到减小结构破坏及结构整体的摇晃，最终保护建筑物的安全。现存木结构梁柱节点的摩擦耗能装置通常由磨擦板、摩擦片、预紧装置和锚固装置组成，安装在梁和柱的交接处。装置一经安装，在其正常服役期内摩擦力大小固定不变或随工作时间的增长而降低。若摩擦力过大，会导致装置无法起到耗能的作用，失去对梁柱节点的保护作用；反之，也会致使装置效率下降甚至失效。这样既无法有效保护木结构建筑，也增加了日常的维护成本。
实用新型内容
本实用新型的目的在于解决现有技术中的木结构摩擦耗能装置一经安装，在其正常服役期内摩擦力大小固定不变或随工作时间的增长而降低的技术问题，提供一种用于木结构梁柱节点的摩擦耗能装置。
为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：
第一方面，本实用新型提供一种用于木结构梁柱节点的摩擦耗能装置，包括垂直连接的木柱和木梁；所述木柱上通过紧固件固定连接有木柱摩擦耗能单元，所述木梁上通过紧固件相对固定连接有木梁摩擦耗能单元；所述木柱摩擦耗能单元包括固定连接在木柱上的第一木柱金属板，所述第一木柱金属板上平行固定连接有若干个木柱金属肋板，所述木柱金属肋板上开设有第一滑道；所述木梁摩擦耗能单元包括固定连接在木梁上的第一木梁金属板，所述第一木梁金属板上平行固定连接有若干个有木梁金属肋板，所述木梁金属肋板上相对于第一滑道的位置处开设有第二滑道；所述木柱金属肋板和木梁金属肋板的配合面中间设置有垫片，所述垫片上设置有与第一滑道配合的垫片滑道；所述第一滑道、第二滑道和垫片滑道用于紧固件穿过其中将木柱金属肋板、垫片和木梁金属肋板的相对位置固定。
本实用新型进一步地改进在于：
所述紧固件为螺纹和螺杆。
所述木柱摩擦耗能单元还包括第二木柱金属板；若干个螺杆穿过第一木柱金属板、木柱和第二木柱金属板后用螺帽将每个螺杆两端紧固；所述木梁摩擦耗能单元还包括第二木梁金属板；若干个螺杆穿过第一木梁金属板、木梁和第二木梁金属板后用螺帽将每个螺杆两端紧固。
第一滑道、第二滑道和垫片滑道均可用若干个与所述螺杆配合的通孔代替。
所述第一木柱金属板和木柱金属肋板通过焊接固定连接；所述第一木梁金属板与木梁金属肋板通过焊接固定连接。
所述木柱金属肋板和木梁金属肋板均为小于1/4的圆环结构。
所述第一滑道、第二滑道和垫片滑道由内侧边、外侧边、半圆边围合而成，内侧边和外侧边均为弧形，外侧边的半径大于内侧边的半径；内侧边的两端通过半圆边与外侧边连接。
所述第一滑道、第二滑道和垫片滑道中设置有若干螺杆用于增加摩擦力。
当所述木柱和木梁呈T字形连接时，木柱与木梁相接处至多设置两组摩擦耗能装置；当所述木柱和木梁呈十字形连接时，木柱与木梁相接处至多设置四组摩擦耗能装置。
所述第一木柱金属板、第二木柱金属板、木柱金属肋板、第一木梁金属板、第二木梁金属板、木梁金属肋板的材质为Q460钢。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型公开了一种用于木结构梁柱节点的摩擦耗能装置，在木柱上设置木柱摩擦耗能单元，在木梁上设置木梁摩擦耗能单元，木柱金属肋板和木梁金属肋板之间设置了垫片，木柱金属肋板、木梁金属肋板和垫片上都设置有用于螺杆穿过的滑道，螺杆穿过之后两端通过螺母紧固，通过调节施加给螺母的预紧力来控制摩擦耗能装置的摩擦力大小，同时也可通过调节滑道中螺杆的数量来调整摩擦耗能装置的摩擦力。本实用新型整体性好，受力均匀稳定，耗散能力良好，摩擦力可调，安装便捷，节点具有一定的刚度、良好的防屈曲能力和滞回性能。地震时可通过梁柱间的相对位移进行摩擦耗能来对木结构建筑进行有效的保护。
进一步地，本实用新型中的摩擦耗能装置大部分零件的材质为Q460钢，具有低维修成本的特点，并且安装相对简单，不会对建筑物的结构产生破坏性影响，同时摩擦耗能装置可以重复使用，因此维护和更换成本低。
进一步地，木柱金属肋板和木梁金属肋板均为小于1/4的圆环结构，具有较高的抗弯性能和耗能能力，该装置使梁柱之间的抗弯性能加强，不仅增加了节点抵抗弯矩的性能，而且抗剪性能也有增强。装置能够有效地吸收建筑物在地震、风灾等自然灾害时所受到的冲击力和荷载，将动能转换为装置的一部分内能。
附图说明
为了更清楚的说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本实用新型中木结构摩擦耗能装置的安装结构示意图；
图2为本实用新型中木结构摩擦耗能装置的拆解图；
图3为本实用新型中木结构摩擦耗能装置的简易拆解示意图。
其中：1-木结构摩擦耗能装置；2-木柱；3-木梁；101-第一木柱金属板；102-木柱金属肋板；103-垫片；104-第二木柱金属板；105-木柱螺母；106-木柱螺杆；107-第一滑道；108-紧固螺杆；109-紧固螺母；201-第一木梁金属板；202-木梁金属肋板；203-第二木梁金属板；204-木梁螺母；205-木梁螺杆；206-第二滑道；207-垫片滑道。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“水平”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，若出现术语“水平”，并不表示要求部件绝对水平，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：
参见图1和图2，本实用新型实施例公开一种用于木结构梁柱节点的摩擦耗能装置，包括垂直连接的木柱2和木梁3；木柱2上通过螺纹螺杆固定连接有木柱摩擦耗能单元，木梁3上通过紧固件相对固定连接有木梁摩擦耗能单元；所述木柱摩擦耗能单元包括固定连接在木柱2上的第一木柱金属板101和第二木柱金属板104，若干个螺杆106穿过第一木柱金属板101、木柱2和第二木柱金属板104后用螺帽105将每个螺杆106两端紧固；所述第一木柱金属板101上平行固定连接有3个木柱金属肋板102，所述木柱金属肋板102上开设有第一滑道107；所述木梁摩擦耗能单元包括固定连接在木梁3上的第一木梁金属板201和第二木梁金属板203，若干个螺杆205穿过第一木梁金属板201、木梁3和第二木梁金属板203后用螺帽204将每个螺杆205两端紧固。所述第一木梁金属板201上平行固定连接有4个有木梁金属肋板202，所述木梁金属肋板202上相对于第一滑道107的位置处开设有第二滑道206；所述木柱金属肋板102和木梁金属肋板202的配合面中间设置有垫片103，所述垫片103上设置有与第一滑道配合的垫片滑道207；所述垫片103为橡胶垫片。所述第一滑道107、第二滑道206和垫片滑道207用于螺杆穿过其中将木柱金属肋板102、垫片103和木梁金属肋板202的相对位置固定。
木柱金属肋板102和木梁金属肋板202均为小于1/4的圆环结构。具有较高的抗弯性能和耗能能力，该装置使梁柱之间的抗弯性能加强，不仅增加了节点抵抗弯矩的性能，而且抗剪性能也有增强。装置能够有效地吸收建筑物在地震、风灾等自然灾害时所受到的冲击力和荷载，将动能转换为装置的一部分内能。当所述木柱2和木梁3呈T字形连接时，木柱2与木梁3相接处至多设置两组摩擦耗能装置；当所述木柱2和木梁3呈十字形连接时，木柱2与木梁3相接处至多设置四组摩擦耗能装置。
第一木柱金属板101、第二木柱金属板104、木柱金属肋板102、第一木梁金属板201、第二木梁金属板203、木梁金属肋板202的材质为Q460钢。具有低维修成本的特点，并且安装相对简单，不会对建筑物的结构产生破坏性影响，同时摩擦耗能装置可以重复使用，因此维护和更换成本低。
参见图3，第一滑道107、第二滑道206和垫片滑道207由内侧边、外侧边、半圆边围合而成，内侧边和外侧边均为弧形，外侧边的半径大于内侧边的半径；内侧边的两端通过半圆边与外侧边连接。螺杆可以在滑道中进行位移；通过施加给螺母的预紧力可以控制耗能装置的摩擦力大小，同时也可通过调节滑道中螺杆的数量来调整摩擦耗能装置的摩擦力。本实用新型整体性好，受力均匀稳定，耗散能力良好，摩擦力可调，安装便捷，节点具有一定的刚度、良好的防屈曲能力和滞回性能。地震时可通过梁柱间的相对位移进行摩擦耗能来对木结构建筑进行有效的保护。
以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于木结构梁柱节点的摩擦耗能装置，其特征在于，包括垂直连接的木柱（2）和木梁（3）；所述木柱（2）上通过紧固件固定连接有木柱摩擦耗能单元，所述木梁（3）上通过紧固件相对固定连接有木梁摩擦耗能单元；所述木柱摩擦耗能单元包括固定连接在木柱（2）上的第一木柱金属板（101），所述第一木柱金属板（101）上平行固定连接有若干个木柱金属肋板（102），所述木柱金属肋板（102）上开设有第一滑道；所述木梁摩擦耗能单元包括固定连接在木梁（3）上的第一木梁金属板（201），所述第一木梁金属板（201）上平行固定连接有若干个有木梁金属肋板（202），所述木梁金属肋板（202）上相对于第一滑道（107）的位置处开设有第二滑道（206）；所述木柱金属肋板（102）和木梁金属肋板（202）的配合面中间设置有垫片（103），所述垫片（103）上设置有与第一滑道（107）配合的垫片滑道（207）；所述第一滑道（107）、第二滑道（206）和垫片滑道（207）用于紧固件穿过其中将木柱金属肋板（102）、垫片（103）和木梁金属肋板（202）的相对位置固定。
2.根据权利要求1所述的用于木结构梁柱节点的摩擦耗能装置，其特征在于，所述紧固件为螺纹和螺杆。
3.根据权利要求2所述的用于木结构梁柱节点的摩擦耗能装置，其特征在于，所述木柱摩擦耗能单元还包括第二木柱金属板（104）；若干个螺杆穿过第一木柱金属板（101）、木柱（2）和第二木柱金属板（104）后用螺帽将每个螺杆两端紧固；所述木梁摩擦耗能单元还包括第二木梁金属板（203）；若干个螺杆穿过第一木梁金属板（201）、木梁（3）和第二木梁金属板（203）后用螺帽将每个螺杆两端紧固。
4.根据权利要求3所述的用于木结构梁柱节点的摩擦耗能装置，其特征在于，第一滑道、第二滑道和垫片滑道均可用若干个与所述螺杆配合的通孔代替。
5.根据权利要求1所述的用于木结构梁柱节点的摩擦耗能装置，其特征在于，所述第一木柱金属板（101）和木柱金属肋板（102）通过焊接固定连接；所述第一木梁金属板（201）与木梁金属肋板（202）通过焊接固定连接。
6.根据权利要求1所述的用于木结构梁柱节点的摩擦耗能装置，其特征在于，所述木柱金属肋板（102）和木梁金属肋板（202）均为小于1/4的圆环结构。
7.根据权利要求6所述的用于木结构梁柱节点的摩擦耗能装置，其特征在于，所述第一滑道、第二滑道和垫片滑道由内侧边、外侧边、半圆边围合而成，内侧边和外侧边均为弧形，外侧边的半径大于内侧边的半径；内侧边的两端通过半圆边与外侧边连接。
8.根据权利要求1所述的用于木结构梁柱节点的摩擦耗能装置，其特征在于，所述第一滑道、第二滑道和垫片滑道中设置有若干螺杆用于增加摩擦力。
9.根据权利要求1所述的用于木结构梁柱节点的摩擦耗能装置，其特征在于，当所述木柱（2）和木梁（3）呈T字形连接时，木柱（2）与木梁（3）相接处至多设置两组摩擦耗能装置；当所述木柱（2）和木梁（3）呈十字形连接时，木柱（2）与木梁（3）相接处至多设置四组摩擦耗能装置。
10.根据权利要求3-9任一项所述的用于木结构梁柱节点的摩擦耗能装置，其特征在于，所述第一木柱金属板（101）、第二木柱金属板（104）、木柱金属肋板（102）、第一木梁金属板（201）、第二木梁金属板（203）、木梁金属肋板（202）的材质为Q460钢。
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