用于高性能结构的工程木结构系统.pdf

一种建筑物包括连接部分，所述连接部分在建筑物的工程木承重构件，比如柱、梁或承重墙板与建筑物的另一承重构件或基础之间。至少一个预应力筋将多个承重构件或者一个承重构件与基础系结在一起。在承重构件和/或基础之间可更换地连接的一个或多个消能装置当荷载事件造成连接部分的相对运动时吸收能量。工程木构件例如可以是多层胶合木构件、平行细木丝构件或胶合层压木构件。通常建筑物的全部承重构件将是工程木构件。建筑物可以是单层或多层。建筑物系统使建筑物实现重量轻、成本低，其消能装置在极端荷载之后可以更换。建筑物可以预制。

1.  一种建筑物，其包括：
连接部分，所述连接部分在建筑物的工程木承重构件与建筑物的另一承重构件或基础之间；
至少一个预应力筋，所述预应力筋将多个承重构件或者一个承重构件与基础系结在一起；和
一个或更多个消能装置，所述消能装置可更换地连接在多个承重构件或者一个承重构件与基础之间，该消能装置将吸收来自造成连接部分的相对运动的荷载事件的能量。

2.  按照权利要求1所述的建筑物，其中，所述连接部分在建筑物的工程木承重构件与建筑物的另一工程木承重构件之间。

3.  按照权利要求1或权利要求2所述的建筑物，其中，承重构件是建筑物的结构构件。

4.  按照权利要求3所述的建筑物，其中，所述承重构件中的一个或多个是梁。

5.  按照权利要求3所述的建筑物，其中，所述承重构件中的一个或多个是柱。

6.  按照权利要求3所述的建筑物，其中，所述承重构件中的一个或多个是承重墙板。

7.  按照权利要求3所述的建筑物，其中，所述连接部分是梁与梁的连接部分。

8.  按照权利要求3所述的建筑物，其中，所述连接部分是梁与柱的连接部分。

9.  按照权利要求3所述的建筑物，其中，所述连接部分在相邻承重墙板之间。

10.  按照权利要求3所述的建筑物，其中，所述连接部分在承重墙板与梁之间。

11.  按照权利要求8或权利要求10所述的建筑物，其中，梁是屋顶支承梁。

12.  按照权利要求3所述的建筑物，其中，连接部分在承重墙板与柱之间。

13.  按照权利要求3所述的建筑物，其中，建筑物包括梁与柱的连接部分，所述连接部分在柱与柱的两个或多个侧部上的梁之间。

14.  按照权利要求3所述的建筑物，其中，建筑物包括在角柱与两个梁之间的梁与柱的连接部分，所述连接部分从柱朝不同方向延伸。

15.  按照权利要求1至14中的任一项所述的建筑物，其中，预应力筋沿着构件的长度未结合到承重构件上。

16.  按照权利要求1至15中的任一项所述的建筑物，其中，预应力筋通过沿着构件的长度以间隔开的间距固定到构件上而被部分地结合到承重构件上。

17.  按照权利要求1至16中的任一项所述的建筑物，其中，预应力筋受拉伸，以给连接部分施加预应力。

18.  按照权利要求17所述的建筑物，其中，预应力筋被锚固，使得预应力的量能被调整。

19.  按照权利要求1至18中的任一项所述的建筑物，其中，一个或更多个消能装置包括固定在承重构件之间的主要功能部件，所述功能部件在荷载事件期间将变形，以吸收能量。

20.  按照权利要求19所述的建筑物，其中，主要功能部件包括可拆卸地固定在其每一端的纵向延伸构件。

21.  按照权利要求20所述的建筑物，其中，主要功能部件包括可拆卸地固定在其每一端的精确构件。

22.  按照权利要求1至21中的任一项所述的建筑物，其中，消能装置可更换地固定到承重构件的外部。

23.  按照权利要求1至22中的任一项所述的建筑物，其中，一个或多个消能装置安装在承重构件之间内部的腔内，以便在荷载事件之后使消能装置或其主要功能部件能被拆下和更换。

24.  按照权利要求1至23中的任一项所述的建筑物，其中，工程木构件是多层胶合木构件。

25.  按照权利要求1至23中的任一项所述的建筑物，其中，工程木构件是平行细木丝构件。

26.  按照权利要求1至23中的任一项所述的建筑物，其中，工程木构件是胶合层压木构件。

27.  按照权利要求1至26中的任一项所述的建筑物，其中，在建筑物承重构件之间的全部或基本上全部连接部分包括至少一个预应力筋和一个或多个消能装置，所述预应力筋将各承重构件系结在一起，而所述一个或多个消能装置可更换地被接在承重构件之间。

28.  按照权利要求1至27中的任一项所述的建筑物，其包括两层或多层。

29.  一种建筑物，其包括：
多个连接部分，所述多个连接部分在建筑物的工程木承重柱与梁之间；
预应力筋，所述预应力筋将各连接部分系结在一起，并受拉伸以给连接部分施加预应力；和
一个或更多个消能装置，所述消能装置横跨连接部分可更换地连接，该消能装置将吸收来自造成连接部分的相对运动的荷载事件的能量。

30.  按照权利要求29所述的建筑物，其中，柱或梁包括多层胶合木柱或梁。

31.  按照权利要求29所述的建筑物，其中，柱或梁包括平行细木丝柱或梁。

32.  按照权利要求29所述的建筑物，其中，柱或梁包括胶合层压木柱或梁。

33.  按照权利要求29至32中的任一项所述的建筑物，其中，建筑物的柱与梁之间的全部或基本上全部的连接部分包括至少一个预应力筋和一个或多个消能装置，所述预应力筋将柱和梁系结在一起，而所述一个或多个消能装置可更换地被连接在柱与梁之间。

34.  按照权利要求29至33中的任一项所述的建筑物，其中，建筑物的柱与基础之间的全部或基本上全部连接部分包括至少一个预应力筋和一个或多个消能装置，所述预应力筋将柱系结到基础上，而所述一个或多个消能装置可更换地被连接在柱与基础之间。

35.  按照权利要求29至34中的任一项所述的建筑物，其中，建筑物的柱与基础之间的全部或基本上全部连接部分包括至少一个消能装置。

36.  按照权利要求29至33中的任一项所述的建筑物，其包括两层或更多的层。

37.  一种建筑物，其包括：
多个连接部分，所述连接部分在建筑物的工程木承重墙板之间；
预应力筋，所述预应力筋将连接部分系结在一起，并受拉伸以给连接部分施加预应力；和
一个或更多个消能装置，所述消能装置横跨连接部分可更换地连接，该消能装置将吸收来自造成连接部分的相对运动的荷载事件的能量。

38.  按照权利要求37所述的建筑物，其中，建筑物的承重墙板与基础之间的连接部分包括将墙板系结到基础上的预应力筋。

39.  按照权利要求37至38中的任一项所述的建筑物，其中，建筑物的承重墙板与基础之间的连接部分包括消能装置。

用于高性能结构的工程木结构系统
技术领域
本发明涉及一种预应力工程木建筑物结构系统，所述系统提供保护防止极端荷载事件，比如地震事件或强风荷载或对建筑物的异常重力荷载。
背景技术
近十年来，已增加了对遭受地震活动地区的多层混凝土和钢制建筑物结构系统的设计和研制工作，所述结构系统不仅防止建筑物的灾难性破坏并保护生命，而且还能使建筑物抗震不使结构损坏，从而减少建筑物修复和/或重建的经济成本以及将地震后工作中断(停工)减至最小。
在某些情况下，包括旋风的暴风还能造成建筑物运动和结构破坏。
发明内容
本发明提供一种改进的或者至少可供选择的用于建筑物的结构系统，所述结构系统提供至少一定程度保护，防止地震和/或风荷载事件，目的是避免或最大程度减小随着这种荷载事件对建筑物的结构破坏。
广义地说，一方面本发明包括一种建筑物，所述建筑物包括：
连接部分，所述连接部分位于建筑物的工程木承重构件与建筑物的另一承重构件或基础之间，
至少一个预应力筋，所述预应力筋将多个承重元件或者一个承重构件与基础系结在一起，和
至少一个消能装置，所述消能装置可更换地被连接在所述多个承重构件或所述一个承重构件与基础之间，这种消能装置吸收来自造成连接部分相对运动的荷载事件的能量。
在一种形式中，建筑物包括两层或多层。在另一种形式中，建筑物包括单层。
在优选的形式中，消能装置在外部连接在多个承重构件或一个承重构件与基础之间，如将要进一步说明的那样。
通常，一个或多个承重构件是建筑物的一个或多个结构构件，比如梁、柱或墙。可供选择地，承重构件可以是同样承重的楼板单元。楼板单元可以或者不可以用梁和/或柱和/或墙支承。侧向荷载系统包括构架(相互固定的梁和柱，而柱固定到基础上)、或墙(固定到基础上)、或构架和墙的组合。楼板使墙或构架相互系结，并支承在梁和/或柱和/或墙上。
因此，连接部分可以是梁与柱连接部分，比如一个梁与一个柱之间的梁与柱连接部分，在柱的两个相对(或多个)侧部上柱与梁之间的梁与柱连接部分，或者使两个梁连接到柱上并从该柱朝不同方向延伸的角梁与柱连接部分。在本说明书中，术语“梁”应当理解为包括一承重构件，所述承重构件无论是水平的还是与水平成一角度都支承屋顶，比如通常称为例如屋架的屋顶支承结构构件。可供选择地，连接部分可以是柱与基础连接部分；墙与基础连接部分；这里墙构件是承重构件；或者相邻墙构件，比如墙板之间的连接部分，这里，墙板是承重构件；或者是墙与梁连接部分，例如在墙之间伴随梁的分开的墙组件中；或者楼板与梁或柱或墙的连接部分。
通常，工程木梁、柱或墙板是多层胶合木(LVL)。所谓多层胶合木构件指的是通过将厚度高达约10毫米的木单板或层结合在一起生产的梁、柱或墙板，其至少大部分单板的纹理通常朝梁、柱或墙板的纵向方向上延伸。可供选择地，工程木构件可以是平行细木丝(strand)构件。所谓平行细木丝构件指的是构件由长的单板细木丝构成，所述单板细木丝的至少大部分被平行铺放，结合在一起，以形成构件。
可供选择地，构件可以是胶合多层木构件，所谓胶合多层木构件指的是构件由单独的木片构成，所述木片的厚度通常为大约10mm至大约50mm，端部接合在一起，以形成更长的段，所述更长的段又层压在一起，以形成构件。
一个或更多个连接部分通过一个或多个预应力筋系结在一起。优选的是，预应力筋未沿着构件的长度结合(未固定)到构件上，但它们可以通过以间隔开的间距固定到构件上而部分地结合。预应力筋可以是直的，或者可以沿着构件改变方向。通常，预应力筋向构件和接合部施加预应力。
一个或更多个消能装置可更换地连接在连接部分上处的构件之间，使在例如地震或极端风荷载事件之后受拉伸或压缩或弯曲而屈服的损失消能装置或其功能部件能被更换。优选的是，消能装置被固定到构件的外部，如将要进一步说明的那样，但可供选择地，消能装置可以安装在连接木构件之间内部的孔或腔内，这样使消能装置或其主要功能部件能被拆下和更换。
在足够巨大的地震或极端风事件期间，在连接部分发生受控制的摇摆运动。例如，连接到本发明的底部基础上的柱或竖直承重墙板可能摇摆，或者在梁与柱的连接部分可能发生摇摆。在摇摆运动期间，能量通过可更换消能装置消散，而预应力筋将连接部分保持在一起，并在运动结束时使连接的构件自动定心或者恢复到它们彼此相对的原始位置。然后可以在不需要更换工程木承重构件的情况下更换消能装置。
在一种形式中，一个或更多个消能装置各包括：两个板，所述两个板向两个连接承重构件的相邻表面中的每一个表面上固定一个；一个托架或多个托架，所述一个托架固定到至少一个板上，而所述多个托架向每个板上固定一个，或者固定到每个板上和穿过每个板固定到承重构件上，各托架在板的表面上具有比板的表面面积小的底脚区(footprint)；和功能部件，所述功能部件通过一个或多个托架连接在承重构件之间，所述功能部件在地震活动期间将变形，以吸收能量。在优选的形式中，功能部件包括纵向延伸的构件，所述构件在其每一端可拆卸地固定到托架上。可供选择地，消能装置可以是弯曲的构件或者是大量紧固件，比如钉子。
本说明书和权利要求书中使用的术语“包括”意思是“至少是一部分”，也就是说，当中止包括那个术语的独立权利要求时，在每个权利要求中由那个术语开始的特点将必须存在，而其它特点同样能存在。
附图说明
本发明参照附图进一步说明，所述附图示出本发明的各种实施例，这些实施例仅作为示例，不表示限制本发明。在图中：
图1和2示出承重墙板的墙，
图3a-d示出在相邻墙板之间使用的消能装置的一种形式，
图4a-e示出在相邻墙板之间使用的消能装置的可供选择的形式，
图5示出相邻墙板之间消能装置的另一种形式，
图6和7示出用于多层建筑物的构架，
图8示出建筑物墙的一部分，所述部分包括在承重墙板之间联接的梁，
图9a和9b更详细地示出消能装置的一种形式，
图10至13示出梁与柱或者柱或墙板与基础的连接部分之间消能装置的可供选择的形式。
具体实施方式
图1示出两个用工程木材，比如LVL制成的承重墙板P。图2示出四个这种墙板。墙板P位于基础F上。墙板通过预应力筋T系结到基础上。通常预应力筋T包括杆或棒或金属丝或它们的组、钢或合金或碳纤维或其它高抗拉强度材料制的缆绳。预应力筋T经过每个墙板P而通过纵向延伸的腔。预应力筋T被固定到基础F里或其上，并通过被锚固到锚固装置5上而固定在墙板P的顶部。例如，每个预应力筋的螺纹端可穿过一板，并用螺栓紧固在另一侧上。这也能调节由预应力筋所施加的预应力，并能在建筑物的使用寿命期间不时地增加/调节预应力筋中的预应力。也可以利用其它形式的锚固装置，所述其它形式的锚固装置优选地也便于调节由预应力筋所施加的预应力。预应力筋T另外未沿着墙板的长度结合(未固定)到墙板P上。在可供选择的实施例中，预应力筋可以沿着预应力筋T的长度通过以间隔开的间距或者连续地被固定到墙板P上而部分地被结合。
消能装置或消能装置D设置在相邻墙板P的纵向边缘之间。消能装置D可从墙板的至少一侧接近，使得它们在地震或其它荷载事件之后能被更换，而不需要拆下或更换墙板P。消能装置E(在图1中示出但在图2中未示出)也可以设置在墙板P的底部边缘与基础F之间。消能装置E也可接近，使得它们在荷载事件之后能被更换，例如后面参照图13所述的那样。通常，墙板P位于基础F上的中心。在地震或其它荷载事件期间，墙板自由摇摆，如图1和2中所示，图1和2示出墙板P在沿箭头Z方向的力影响下向一侧摆动。
在这种摇摆运动期间，如果设有消能装置D和消能装置E，则通常是通过这些消能装置和消能装置或其功能部件的变形来吸收能量。消能装置阻尼承重构件之间的运动。消能装置可以采取任何形式，所述形式通常将是通过例如弯曲使消能装置或其功能部件屈服来吸收能量。可供选择地，消能装置可以通过消能装置的两个部件之间的滑动摩擦或者粘滞阻尼作用来吸收能量。预应力筋T将承重墙板P系结在适当位置，但使在足够巨大的荷载事件期间能发生摇摆运动。在荷载事件之后，必要时，可以将消能装置更换，而不需要拆下或更换墙板P。通常消能装置可以从墙板的外部接近(一些示例随后描述)，从而使消能装置能容易地拆除、取下并能将更换的消能装置固定就位。可供选择地，消能装置可以安装在内部地在被连接的承重构件之间的腔中，比如相邻墙板P的边缘之间的腔内，这样使在荷载事件之后能接近和拆下并更换消能装置或者消能装置的主要功能部件。如果预应力筋例如在摇摆运动期间已伸展，如必要预应力筋T可被再拉紧，或者如果任何预应力筋已断裂则可被更换。
图3a-3d更详细地示出供在图1和2中那样的相邻墙板之间使用的消能装置D的一种形式。每个消能装置包括锚固到每个墙板上的弯曲钢板的U形段20。U形件20是消能装置的主要功能部件。在所示的实施例中，该功能部件20的每端都锚固到在墙板边缘之间的一个或多个直角形安装板21上。每个安装板21的另一臂重叠墙板P的外表面，并具有多个孔，通过所述孔在每侧用螺栓将消能装置固定到墙板P上。图3a示出两个这种消能装置被安装在两个相邻墙板P之间间隔开的位置。图3b示出两个消能装置被安装在墙板P之间的每个位置。
图3c和3d示意地示出图3a和3b的消能装置如何起作用。图3c示意地示出在无荷载或正常状态下的消能装置。图3d示出在墙板之间朝一个方向在摇摆运动期间的消能装置。随着墙板摇摆，一个墙板相对于另一个墙板移动，因而消能装置的金属功能部件20屈服或变形，这时便吸收能量并阻尼摇摆运动。当墙板朝相反方向向后摇摆时，消能装置将朝相反方向屈服。当墙板返回到它们在基础上中心的正常位置时，消能装置将变形回到图3c中所示它的正常位置。在荷载事件之后，消能装置可以被检查，并在必要时被更换。当墙板P在地震活动期间摇摆时，这种形式的消能装置通过沿着它的长度逐渐弯曲而耗散能量。
图1和2中的消能装置E固定在墙板P的底部边缘与基础F之间，并可以例如是金属部件，所述金属部件在墙板摇摆运动期间张紧时，和优选地在即张紧又压缩时将屈服，而后返回到它们的原始状态。另外，消能装置E可以接近，使得在荷载事件之后，如必要，这些消能装置能被检查并被更换。
可供选择地，消能装置D和消能装置E可以是粘滞阻尼器，或者例如是铅挤压阻尼器。
图4a-e示出供在相邻墙板之间使用的消能装置的另外五种形式。图4a-e示出两个相邻墙板P的左部件和右部件，在所有情况下都是在侧面观看墙板。在所有情况下，消能装置包括在一侧上的板状部件40a和在另一侧上类似形状的右板状部件40b，所述板状部件40a和40b固定到左墙板和右墙板P上，例如通过用螺钉或螺栓拧到墙板中，和/或通过钢筋锚固件41固着到墙板表面的斜槽中，如图所示。图4a的消能装置包括开槽的抗剪加劲板42，所述抗剪加劲板42被焊接到消能装置的部件40a与40b上和两者之间。图4b的消能装置包括一开缝的弯曲板43，所述弯曲板43类似地焊接在板40a与40b之间。图4c的消能装置包括一倾斜的钢筋构件44，所述钢筋构件44跨越板40a和40b成一角度被焊接，如图所示，倾斜的钢筋44在其端部被焊接到板40a和40b上。在图4d的消能装置中，销接的受拉支杆45在消能装置部件40a与40b之间延伸，并在支杆在一端用螺栓固定到部件40a上，而在支杆的另一端用螺栓固定到部件40b上。在图4e的消能装置中，板46被焊接到一个消能装置部件40a上，而用螺栓固定到右边消能装置的部件40b上。板46上螺栓穿过的孔是细长槽，使得在极端荷载下板46能相对于消能装置部件40b滑动，因此，消能装置提供竖直摩擦接合。
图5示出供在相邻墙板P之间使用的消能装置的另一种形式。在图5中，墙板P、基础F和预应力筋T都如前面所示。板材25通过金属紧固件跨越相邻墙板P的相邻纵向边缘被固定，所述金属紧固件在每一侧进入墙板P中。例如，板条25可以是胶合板，而金属紧固件可以是钉子，胶合板用许多钉子在每一侧钉入工程木墙板P中，例如每一侧用至少20个钉子，优选地用50个或更多钉子。在摇摆运动期间，钉子将弯曲，从而吸收能量。在荷载事件之后，薄板25可以从墙板P中拉出，并可通过重新钉回到适当位置容易地更换。可以代替钉子的金属紧固件是螺钉或螺栓，所述螺钉或螺栓在荷载事件期间将屈服，而板条25可以是例如金属板。图5示出材料的单个长度，其在墙板P的高度的主要部分上延伸，但在可供选择的实施例中，可以将许多较小的板条或板25在墙板的高度上间隔开的位置处钉在或固定在墙板P之间。
图6示出用于建筑物的多层构架，所述多层构架包括工程木料制的梁B和柱C，所述梁B和柱C按照本发明被连接。预应力筋T穿过水平贯穿梁B的腔并固定到柱C的相对面上，以将梁系结到柱上。两个消能装置D跨越每个梁B与柱C之间的连接部分而固定在每个竖直侧部上。在某些情况下，在建筑物的每一层，在柱的两个相对(或多个)侧部上具有柱与梁之间的梁与柱连接部分。在角柱的情况下，具有两个梁之间的连接部分，所述梁在建筑物的每一层都连接到柱上，并从该柱在不同方向上延伸。在每个这种连接部分处，各消能装置在梁与柱之间被连接。各柱可以通过消能装置连接到基础上，例如参照图13所述的那样，或者可供选择地，各柱可以位于基础内的插口或凹槽中。
图6和7示出多层建筑物，但另外形式的建筑物可以是单层建筑物，所述单层建筑物包括单层建筑物的柱与屋顶支承梁(通常称为屋架)之间的柱-梁连接部分。在可供选择的形式中，连接部分还可以在单层墙与水平或倾斜屋顶梁之间，所述单层墙包括承重墙板，如参照图1和2所述的那样，而所述屋顶梁位于墙板的上边缘的顶部。
图7示出可供选择的、用于类似于图6中建筑物的三层构架，所述三层构架包括工程木材制的梁B和柱C，其中，预应力筋T也穿过竖直腔，比如穿过每个柱C的孔，并在一端固定到基础F上，而在其另一端锚固在柱C的上端处。
图8示出在分开的承重墙板P之间被连接的梁B。如参照图1和2所述的那样，预应力筋T竖直地穿过墙板P中的腔，并将墙板系结到基础F上。一个或多个预应力筋T还水平地穿过梁B和所有墙板P，并将梁和墙板系结在一起。消能装置D跨越梁与墙板之间的连接部分安装在梁的每一端。消能装置D还设置在相邻墙板之间，如前面参照图1和2所述的那样。消能装置(未示出)也可以设置在墙板的下边缘与基础F之间，如参照图1和2所述的那样。
图9a和9b更详细地示出供在梁B与柱C之间接合部使用的消能装置的一种形式。消能装置包括钢或其它材料制成的棒或杆件10，所述棒或杆件10在荷载事件期间将屈服，以吸收能量，在该实施例中，棒或杆件10示出在中心区(见图9b)中形成细颈(直径缩小)，因此，棒10将在这个中心区屈服。在所示的具体实施例中，棒10的这个中心区用管11覆盖，所述管11例如通过环氧树脂结合到棒10上，以防止棒10的细颈部分翘曲。在可供选择的实施例中，棒10可以是恒定或可变的直径。抗翘曲部件11可能不是必不可少的-例如，棒10可以用具有横断面形状，比如十字形状的杆件或构件代替，所述杆件或构件在压缩荷载下将抗翘曲。棒10在其每一端固定到高强度金属托架12和13上，所述金属托架12和13焊接到板15上，该板15通过多个螺栓或螺钉14固定到梁B和柱C的侧部上，所述螺栓或螺钉14拧入到工程木制梁和柱中。棒10的端部可以例如制有螺纹。消能装置钢棒的螺纹端上的螺母16将棒固定在托架12与13之间，并可以充分拧紧，以张紧棒10，使得在地震事件期间棒将在张力和/或压缩作用下变形。两个或多个这样的消能装置可以跨越一侧上的梁与柱接合部彼此相邻固定。在接合部的相对面上也可以设置一个或两个或多个这样的消能装置。消能装置可以跨越接合部平装在凹槽里，被嵌进木质承重构件中。
图10至13示出消能装置的另一些可供选择和简单的形式。
图10至12示出具有一个梁B连接到柱C的梁与柱接合部。可供选择地，可以有多个梁连接到柱的两个或多个面上。在图10中，消能装置包括金属板8，比如钢板，或者可供选择地胶合板，所述胶合板通过多个钉子(未示出)钉到梁的端部或柱上，所述钉子穿过板8并进入梁和柱的外表面。可供选择地，多个螺钉或螺栓可以穿过板并拧到梁或柱中。图11所示的钢板8以同样方式固定到梁的端部和柱上，但在8a处还开槽或者使宽度缩小，如图所示。在所有情况下，可以在接合部的相对侧部设置配板18。各板可以直接位于木材表面上或者凹入到木材表面中，以便安放齐平。可供选择地，这些板可以通过穿过板并进入木材的结合钢塞或埋置的结合棒或螺栓固定。在图11至13中所示的接合部中，能量可以通过板与木材之间的钉子连接或螺钉连接部分的屈服来吸收。可供选择地，如果板8是金属制的板，则能量可以通过板8的屈服来吸收。如果预定通过板的屈服来吸收能量，则板可以这样形成，使得具有较窄的尺寸，优选地与两个连接承重构件之间的界面对准，所述较窄的尺寸例如通过图11所示的槽口8a形成。
图12示出一实施例，其中，两个分开的板跨越梁B和柱C之间的连接部分被固定。
图13示出钢板8，所述钢板8作为消能装置固定在柱C或墙板与基础F之间。板8可以分成两个部分，即下部和可更换上部，所述下部浇筑到混凝土基础中，例如具有一露出端，而所述上部用螺栓或用别的方法固定到该露出端上，并用钉子或螺钉或螺栓固定到柱上。板可以在柱端的多个侧部上设置到基础中。在引起柱C或墙板的摇摆的荷载事件期间，钢板将变形以阻尼运动并吸收能量。在某些上述实施例中，消能装置包括钢棒，所述钢棒用螺栓固定到钢托架上，该钢托架固定到结构构件上，或者所述钢棒也固定到钢板上，所述钢板固定到结构构件上。钢棒在张拉和压缩下在抗翘曲制约情况下而屈服。这些钢棒在屈服期间吸收能量。在另一些实施例中，消能装置包括钢板，所述钢板在荷载事件期间屈服。然而，在可供选择的形式中，消能装置可以包括粘滞阻尼装置，其中包括固定到结构构件上的挤压装置。消能装置还可以包括摩擦装置，比如在钢板之间开缝的栓接连接部分。所有这些类型的消能装置都可以用钢或者合金或其它材料制造。在另一个实施例中，消能装置可以是钢棒，所述钢棒被固着到结构构件的孔中，或者固着到连接到结构构件上的木块的孔中。在这种情况下，钢棒将是螺纹钢棒或者变形增强杆件。
通常，建筑物的所有承重构件都是工程木构件。然而，这不表示排除某些承重构件可以由其它材料制成。例如，连接部分可以在工程木柱与钢梁之间，反之亦然。在一优选形式中，建筑物的所有承重构件都用工程木材制成。在另一形式中，某些承重构件用工程木材制成，而某些其它构件例如用实心木或钢材制成。建筑物的基础F通常是混凝土垫块。本发明的建筑物系统使能建造重量轻、成本低的建筑物，这种建筑物具有在极端荷载之后可以被更换的消能装置。
建筑物在运送到建筑场地之前可以被预制，即通过将一些承重构件，比如梁和/或柱和/或墙板在场地外面按照尺寸预成型。将预制的建筑物部件运送到施工现场，并将柱、梁和/或墙板放置在适当位置，以形成单层或多层建筑物的构架，建筑物的屋顶被建造。在这些实施例中，本发明提供一种形成预应力非混凝土建筑物的低成本积木式预制结构系统，所述系统包括防止荷载事件，比如地震和极端风抖动的保护装置。本发明使单层、尤其是多层建筑物能结合这种保护装置，以在成本可能妨碍建造预应力混凝土结构的情况下被建造。
上面说明了本发明，其中包括本发明的一些实施例。对于本领域的技术人员显而易见的那些变化和修改均表示包括在本发明如所附权利要求书中所述的范围内。