木结构节点活动螺栓孔抗震加固扁铁.pdf

1、(10)授权公告号 CN 201953084 U(45)授权公告日 2011.08.31CN201953084U*CN201953084U*(21)申请号 201020625251.6(22)申请日 2010.11.25E04G 23/02(2006.01)E04B 1/98(2006.01)E04B 1/58(2006.01)(73)专利权人昆明理工大学地址 650093 云南省昆明市五华区学府路253号昆明理工大学(72)发明人陶忠 徐红杰 潘文 杨晓东白羽 张伟 陈忠辉(74)专利代理机构昆明今威专利代理有限公司 53115代理人赛晓刚(54) 实用新型名称木结构节点活动螺栓孔抗震加固扁

2、铁(57) 摘要本实用新型涉及一种木结构节点活动螺栓孔抗震加固扁铁，其是把螺栓孔由圆形孔变为长方形孔，当地震力不大时，榫头可以在卯口内或穿枋在垂直立柱方向有一定的滑移来消耗地震能量；地震力较大时，扁铁可以有效地防止榫头从卯口内拔出或穿枋在垂直立柱方向的滑移量较大，从而保证整个结构的安全。这种木结构节点活动螺栓孔抗震加固扁铁既能让榫头在卯口中或穿枋在垂直立柱方向有一定的滑移量来消耗地震能量，又能防止榫头从卯口拔出或穿坊的滑移量过大，构造简单。(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 1 页CN 201953089 U

3、1/1页21.一种木结构节点活动螺栓孔抗震加固扁铁，其特征是：该扁铁上的螺栓孔为长方形孔。权 利 要 求 书CN 201953084 UCN 201953089 U 1/2页3木结构节点活动螺栓孔抗震加固扁铁技术领域0001 本实用新型涉及一种木结构节点活动螺栓孔抗震加固扁铁，属于固有建筑物加固改造技术领域。背景技术0002 中国古代木结构建筑和现代农村木结构建筑的各个构件之间一般采用卯榫连接，木结构卯榫由榫头和卯口组成。卯榫节点是一种半刚性节点，在受到荷载时，卯榫节点的榫头与卯口的两个侧面上会产生摩擦力和法向应力，随着荷载的继续增大，榫头会从卯口有一定程度的拔出，这样可以消耗一定的地震能量。

4、此外卯榫具有“柔性”连接特性，可以降低结构的整体刚度，增大整个结构的延性，使整个结构在地震动中所受到的惯性力减小，具有良好的抗震性能。但是地震时榫头从卯口拔出会对结构造成很大危害，例如1996年2月3日云南丽江地震时木结构房屋上下颠簸，左右、前后摇晃，节点不仅承受水平力，还要承受拉和扭的作用，因此节点处很容易产生脱榫。丽江地震倒塌的房屋中大多是由于榫头拔出使木构架肢解造成的。因此，卯榫节点具有良好的抗震性能，这种抗震性能主要体现在其具有一定的“柔性”。从对云南省农村木结构民居的调研情况可知，农村木结构民居现有的加固扁铁螺栓孔为圆形孔，比螺栓直径略大，这样地震发生时卯榫节点的榫头和卯口之间的相对

5、滑移受到扁铁的限制，卯榫节点良好的抗震性能也因此不能得到发挥。此外，穿斗木结构房屋的横梁下用一根方木贯通所有的立柱，俗称穿枋。地震发生时，穿坊沿垂直木柱方向的滑移也可以消耗一定的地震能量，但传统的加固扁铁也限制了这种滑移的发生。发明内容0003 为了解决现有的加固用扁铁的局限性，本实用新型提供一种木结构节点活动螺栓孔抗震加固扁铁，地震时既能让榫头在卯口中或穿枋在垂直立柱方向有一定的滑移量来消耗地震能量，又能限制卯榫节点的榫头从卯口拔出或穿枋在垂直立柱方向的滑移量过大。0004 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：把传统加固用扁铁的螺栓孔由圆形孔改为长方形孔。0005 当地震力不大时，榫

6、头可以在卯口内或穿坊在垂直立柱方向有一定的滑移，这样可以依靠卯榫节点和穿坊消耗一定的地震能量；当地震力较大时，榫头在卯口内或穿坊在垂直立柱方向的滑移量就较大，这样螺栓接近了长方形螺栓孔的边缘，扁铁就限制了滑移量的继续增大，可以有效的防止榫头从卯口脱出或穿坊的滑移量过大。0006 本实用新型的有益效果是，既能让榫头在卯口中或穿枋在垂直立柱方向有一定的滑移量来消耗地震能量，又能防止榫头从卯口拔出或穿坊的滑移量过大，构造简单。0007 下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明，但本实用新型的结构不限于附图所示。说 明 书CN 201953084 UCN 201953089 U 2/2页4附图说明0

7、008 图1是本实用新型用于加固两侧榫头卯榫节点的三维图。0009 图2是本实用新型用于加固单侧榫头卯榫节点的三维图。0010 图3是本实用新型用于加固穿坊的三维图。具体实施方式0011 图1至图3中，木柱1，木梁2，穿坊3，螺栓孔为圆形孔的螺栓4，螺栓孔为活动孔的螺栓5，用于加固柱子两侧都有榫头的“一”字形扁铁6，用于加固柱子单侧有榫头的“T”字形扁铁7，用于加固穿坊的“十”字形扁铁8。0012 在图1中，木柱1两侧都有榫头，在木结构中这种柱子一般为中柱，柱子两侧都有梁与其连接。这种形式的节点用如图所示的“一”字形扁铁6加固，在节点两侧各用一个扁铁，扁铁上的螺栓孔全部为活动螺栓孔。地震发生时

8、，柱子两侧的榫头都可以沿着卯口有一定的滑移来消耗地震能量，当滑移量较大时，扁铁就限制了滑移的继续扩大，可有效防止脱榫，同时扁铁对卯榫节点的抗弯和抗剪能力也有一定的提高，进而对节点的半刚性有一定的加强。0013 在图2中，木柱1单侧有榫头，在木结构中这种柱子一般为边柱，只在柱子一侧有梁与其连接。这种形式的节点用如图所示的“T”字形扁铁7加固，在节点两侧各用一个扁铁，柱上扁铁的的螺栓孔为圆形孔，梁上扁铁的螺栓孔为活动螺栓孔。地震发生时，梁榫头可以沿着卯口有一定的滑移来消耗地震能量，当滑移量较大时，扁铁就限制了滑移的继续增大，可有效防止脱榫，同时扁铁对卯榫节点的抗弯和抗剪能力也有一定的提高，进而对节点的半刚性有一定的加强。0014 在图3中，木柱被一穿坊穿过。这种形式的节点用如图所示的“十”字形扁铁8加固，在节点两侧各用一个扁铁。柱上扁铁的螺栓孔为圆形孔，穿坊上扁铁的螺栓孔为活动螺栓孔。地震发生时，穿坊在垂直立柱方向有一定的滑移来消耗地震能量，当滑移量较大时，扁铁就限制了滑移量的继续增大，从而保证整个结构的安全。说 明 书CN 201953084 UCN 201953089 U 1/1页5图1图2图3说 明 书 附 图CN 201953084 U