[实用新型]用于穿斗式木构架典型节点的加固结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及穿斗式结构加固领域，具体涉及用于穿斗式木构架典型节点的加固结构。

背景技术

穿斗式结构是用穿枋把柱串联起来，形成一榀木构架，檩条直接搁置在柱头，在沿檩条方向，再用斗枋把柱串联起来，由此而形成屋架的。穿斗式结构又称立贴式结构，是中国古代三大构架结构建筑之一。

穿斗式木结构传统民居是我国西南地区现存数量较多的民居形式，其关键受力构件的柱与枋通过榫卯形式连接，其中较为典型的穿斗式榫卯节点主要有透榫、钩榫、互扎榫、栓榫等，不同形式的节点具有不同的转动刚度。由于该种形式的民居主体结构材质为木材，在其具有较好的受压、受弯、材质较轻且便于施工修缮等诸多优点的同时，也存在长期使用过程中易受外界环境作用侵蚀、变形老化及地震等不利因素作用所致构件材质劣化、连接松动、结构变形等情况，如典型节点的拔榫、折榫现象，出现了折榫或者拔榫的节点，其转动刚度将明显下降，进而导致木构架的歪闪偏斜，影响结构整体稳定性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供用于穿斗式木构架典型节点的加固结构，以解决传统技术中穿斗式木结构节点处容易出现拔榫、折榫现象，从而导致关键受力构件转动刚度下降，进而影响结构整体稳定性的问题，实现提高节点处的转动刚度、降低构件产生过大变形的风险、提高结构安全性的目的。

本实用新型通过下述技术方案实现：

用于穿斗式木构架典型节点的加固结构，包括柱体、穿过柱体的穿枋，还包括第一垫板、第二垫板、弹性垫、角钢；所述第一垫板位于穿枋上、下方的柱体左、右两侧，柱体左右两侧相对两块第一垫板之间的垂线、平行于穿枋轴线；所述第二垫板位于柱体左、右方的穿枋上、下两侧，穿枋上下两侧相对两块第二垫板之间的垂线、平行于柱体轴线；所述第一垫板、第二垫板外表面均设置弹性垫，弹性垫外侧设置角钢，所述角钢的两个平面分别与第一垫板外的弹性垫、第二垫板外的弹性垫接触，且角钢与柱体固定连接。

针对传统技术中穿斗式木结构节点处的转动刚度容易下降、影响结构整体稳定性的问题，本实用新型提出一种用于穿斗式木构架典型节点的加固结构，其中柱体与穿枋为现有穿斗形式，第一垫板位于穿枋上、下方的柱体左、右两侧，柱体左右两侧相对两块第一垫板之间的垂线、平行于穿枋轴线；第二垫板位于柱体左、右方的穿枋上、下两侧，穿枋上下两侧相对两块第二垫板之间的垂线、平行于柱体轴线。即是柱体与穿枋连接处设置第一垫板、第二垫板，以柱体和穿枋将空间分为四个区域，每个区域内都在柱体靠近穿枋的左右两侧侧壁设置第一垫板，都在穿枋靠近柱体的端部上下两侧设置第二垫板，在第一垫板、第二垫板外侧再设置弹性垫。角钢的两个平面分别与第一垫板外的弹性垫、第二垫板外的弹性垫接触，即是每个区域内都设置角钢，每个角钢的两个表面都分别与弹性片接触，角钢又与柱体固定连接。本实用新型通过在柱体与穿枋的连接处各方向都设置了垫板，由垫板提供弹性垫的安装位置，通过垫板使得弹性垫能够稳定可靠的安装在垫板的平面上。弹性垫使用现有的弹性材料均可，使得整个穿斗结构成为半刚性结构，利用弹性垫的弹性变形能力消耗外部能量，极大程度上克服了外部物理干扰对典型节点的影响，弹性垫外部还设置有与柱体固定连接的角钢，由于角钢固定连接在柱体上，因此角钢将其内部的弹性垫挤压在第一垫板或第二垫板表面，确保弹性垫充分发挥其耗能作用，同时利用固定连接的角钢进一步提高本结构的使用稳定性，能够极大程度上避免连接松动、结构变形等情况出现。本实用新型通过第一垫板、弹性垫、角钢，对柱体径向方向的外力干扰提供有效抵消，通过第二垫板、弹性垫、角钢，对柱体轴向方向的外力干扰提供有效抵消，因此解决了传统技术中穿斗式木结构节点处的转动刚度容易下降、影响结构整体稳定性的问题，实现了提高节点处的转动刚度、降低构件产生过大变形的风险、提高结构安全性的目的。此外，由于角钢、垫板、弹性垫等装置均可按照所需加固节点的柱体、穿枋实际尺寸预制订做，构件本身规格尺寸小，因此本实用新型相较于现有技术，还具有便于安装操作，对原结构本身改动损伤较小，对传统民居风貌本身影响很小，固定更换灵活方便，加固施工工期短等有益效果。同时，通过对结构整体有限元模型的时程分析表明，本实用新型能够显著改善整体结构的地震作用响应，应对地震等强外力作用的效果非常显著。

优选的，所述柱体左右两侧的角钢、弹性垫、第一垫板之间通过贯穿柱体的螺栓连接。即是通过贯穿柱体的螺栓，将柱体左侧与右侧的角钢、弹性垫、第一垫板完全连接成整体，进一步提高本实用新型的结构强度与稳定性。