[发明专利]一种基于SMA棒材的木梁、木柱自复位榫卯连接节点

说明书

本发明提供了一种基于SMA棒材的木梁、木柱自复位榫卯连接节点，包括木柱、木梁、钢抱箍、角钢和SMA棒材，所述木柱与木梁通过榫卯连接，在木梁上下两侧的木柱上安装有钢抱箍，在于钢抱箍对应位置的木梁的上下两侧安装有角钢，上下两侧的角钢通过螺栓固定在木梁上；所述钢抱箍与所述角钢通过SMA棒材连接。本发明用于解决木梁、木柱榫卯连接节点刚度小，在长期使用或地震作用下，节点处耗能不足、产生的变形不可逆转、承载力下降等问题。

技术领域

本发明属于结构施工安装节点技术领域，具体涉及一种基于SMA棒材的木梁、木柱自复位榫卯连接节点。

背景技术

榫卯是指木结构建筑中柱、梁等构件连接在一起的一种凹凸结合的连接方式。木梁、木柱相连时，在木柱上开出一个矩形卯口，木梁直接穿入卯口即相连形成一个整体，这是木梁、木柱的榫卯连接方式中常见的一种构造比较简单的连接方式，然而，随着木构件使用年限的延长，木材会出现干缩湿胀、开裂变形等损伤，这会对梁柱连接节点的力学性能造成不良影响，在节点长期承重或地震作用下，节点的延性差，通过节点产生变形消耗的能量有限。

形状记忆合金(Shape Memory Alloys,SMA)具有优良的自复位特性、稳定的滞回性能以及较好的耗能特性。

发明内容

本发明通过对梁柱式木结构榫卯连接方式的改进，进而提供了一种基于SMA棒材的木梁、木柱自复位榫卯连接节点，用于解决木梁、木柱榫卯连接节点刚度小，在长期使用或地震作用下，节点处耗能不足、产生的变形不可逆转、承载力下降等问题。

本发明采用的技术方案为：一种基于SMA棒材的木梁、木柱自复位榫卯连接节点，包括木柱、木梁、钢抱箍、角钢和SMA棒材，所述木柱与木梁通过榫卯连接，在木梁上下两侧的木柱上安装有钢抱箍，在于钢抱箍对应位置的木梁的上下两侧安装有角钢，上下两侧的角钢通过螺栓固定在木梁上；所述钢抱箍与所述角钢通过SMA棒材连接。

进一步，所述钢抱箍包括两侧的半圆环和设置在一侧半圆环上的钢片，两侧的所述半圆环通过螺栓连接，所述钢片的中部上开有第一连接孔，所述第一连接孔与角钢上的第二连接孔对应。

进一步，所述角钢的一面的中部开有第二连接孔，另一面的两端开有螺栓孔；所述角钢的宽度大于木梁的宽度，在木梁上下两侧的角钢通过角钢两侧的螺栓孔螺栓连接；所述角钢的内部布置有加劲肋。

本发明产生的有益效果是：

1.本发明在梁柱节点受外力作用产生变形时可自动回复到初始位置，无残余变形，从而提高结构的延性及抗疲劳性能，保证结构的稳定性。

2.在地震作用下，本发明具有良好的滞回性能，可有效消耗地震能量。

3.本发明的木柱、木梁连接方式是在原榫卯连接不改变的基础上对结构节点进行改造，适用于修复古木建筑中的梁、柱榫卯连接节点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为钢抱箍的结构示意图；

图3为角钢的示意图；

图中：1-木柱、2-木梁、3-钢抱箍、31-钢片、32-第一连接孔、4-角钢、41-第二连接孔、42-螺栓孔、5-SMA棒材。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

如图1所示，本发明是一种基于SMA棒材的木梁、木柱自复位榫卯连接节点，通过保持原木柱、木梁公母榫节点连接方式不变，在木柱1上开一矩形卯口，木梁2的一端对应卯口形状和尺寸切割，使木梁2插入木柱1的卯口中。在木柱1卯口上方和下方对称布置钢抱箍3。