[发明专利]一种用于木构架节点加固的环箍式带碳纤维布连接件及其制作方法

说明书

本发明涉及一种用于木构架节点加固的环箍式带碳纤维布连接件及其制作方法。将U形及环形FRP布环绕木构架后，利用结构胶将其固定，再安装U形及叉形钢条，利用螺丝刀将木螺丝旋进预留的孔洞。本发明在节点处布置FRP布以提高木构架节点抗拉能力承当第一道防线，同时设置的环柱U形钢条在增强木构架节点抗拉能力上承当第二道防线；加固装置中布置在钢条上的木螺丝为木构架节点提供抗剪能力承当第一道防线，同时设置在两侧的叉形钢条极大的增强了节点处刚度，作为一个耗能元件以提高节点处的抗剪能力，承当第二道防线。同时在梁上加固件端部设置环梁U形钢条，同时在节点处设置叉形钢条。该连接件组装简便，加固效果好对木材损坏少。

技术领域

本发明公开了一种用于木构架节点加固的环箍式带碳纤维布连接件及其制作方法，属于建筑结构加固领域。

背景技术

在我国古建筑中木结构独树一帜，具有极高的文化、历史和社会价值，经过长时间的演变和经验技术的积累，主要形成了穿斗式、抬梁式及井干式等连接构造形式，这得益于木材资源的丰富和木结构良好的加工特性。榫卯节点是木结构建筑中常采用的连接方式，它是一种利用凹凸部位相结合的构造，包括透榫、半榫、箍头榫等多种类型。

由于木材存在徐变大、易老化变形的特点，在自然作用(地震、台风、雨水侵蚀等)或者人为作用下容易造成各种破坏，主要会出现构件损坏、节点破坏、整体倒塌等破坏形式。历次震害现象表明，在节点处产生的破坏尤为严重，经常出现拔榫、折榫、变形等情况，因此在木结构节点处必须进行有效的加固。

传统对木结构加固的方法主要有扁钢加固、扒钉加固及碳纤维布加固等，这些加固方式在一定程度上都能阻止木结构节点产生破坏，能有效增强节点的抗拔出及抗剪能力，但是也存在着各自的缺陷。扁钢与扒钉加固需要贯穿木构件，对木结构损坏较大，影响了结构整体强度，碳纤维布加固主要应用于节点损坏较小处，对于一些复杂节点加固，施工难度较大。

发明内容

针对现有木结构节点加固技术中存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种用于木构架节点加固的环箍式带碳纤维布连接件及其制作方法，以解决现有木结构节点加固构件中存在的对木结构构件损坏较大、组装难度大、加固效果差等问题。

本发明的目的通过以下技术方案实现，一种用于木构架节点加固的环箍式带碳纤维布连接件及其制作方法，包括木柱(1)，木梁(2)，U形FRP防护布(3)，环形FRP防护布(4)，环柱U形钢条(5)，环梁U形钢条(6)，叉形钢条(7)，木螺丝(8)。首先将U形FRP防护布环绕柱端，并将其延长至梁端指定长度，利用结构胶将其粘牢固定，再将环形FRP防护布包裹梁端，环绕一周，利用结构胶将其固定。然后在U形钢条上相应位置为木螺丝穿孔预留孔洞，并将其安装在梁端及柱端的指定位置，在加固件柱端的上下部安装两个环柱U形钢条，再在梁上加固件端部上下安装两个环梁U形钢条，上下错层相交，最后将预制好的叉形钢板条安装上预定位置，以上利用螺丝刀将木螺丝旋进木构件中将其固定即可，具体位置情况见图1。

所述的木柱(1)及木梁(2)采用常见的松木或杉木制成，根据具体需求制成相关尺寸，木梁(2)截面宽度和与之贴齐的木柱宽度相等，节点构造形式可以采用常见的透榫、半榫等，具体情况见图1。

所述的U形FRP防护布(3)采用纤维增强复合材料，其尺寸由所需要加固的木构件来定，宽度与木梁(2)高度一致，长度需满足环绕柱端一周并延长至梁端指定位置。利用结构胶将其粘牢固定，可增强梁柱之间的连接，提高构件整体性，具体情况见图5。

所述的环形FRP布(4)采用增强复合材料，其宽度由节点处所需抵抗承载力计算得出，与U形FRP布在梁端延长的长度一致。通过环形FRP布缠绕梁端一圈，把U形FRP布与木梁固定，利用结构胶将其粘牢牢固，增强结构的整体性，具体见图6。

所述的环柱U形钢条(5)采用Q345级热轧钢材，尺寸由需加固的木构架尺寸结合节点所需的抵抗承载力计算得出，同时其侧面长度也等于从柱边至梁上环形FRP布端部的距离。在环柱U形钢条上部的相应位置预留孔洞，方便后续木螺丝的连接，具体见图7。