[實用新型]用鋼支架作支撐的木框架榫卯節點加固結構

有效

• 申請號: 201420441539.6
• 申請日: 2014-08-06
• 公開（公告）號: CN204060018U
• 公開（公告）日: 2014-12-31
• 發明（設計）人: 許清風;王卓琳;劉瓊
• 申請（專利權）人: 上海市建筑科學研究院（集團）有限公司
• 主分類號: E04G23/02
• 分類號: E04G23/02;E04B1/58
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 周云

技術領域

本實用新型屬于建筑科學技術領域，具體涉及一種用鋼支架作支撐的木框架榫卯節點加固結構，用于木建筑的維修加固和改造。

背景技術

利用木材建造房屋是我國傳統建筑的重要表現形式，歷史木結構建筑很多都經過了數百年的歷史，是中華文明的重要組成部分，包含豐富的歷史文化內涵，例如故宮、貴州苗族木樓等都是木質建筑群落，但由于建造年代比較久遠，同時由于木材本身特點，很多木結構亟待維修或加固。歷史木結構多數為卯榫節點木框架結構，木材長時間使用易導致干裂、腐朽、蟲蛀、老化等累積損傷，也需進行維護和修復。現常采用替換法進行修復，但替換會損壞相連木構件進而破壞歷史木結構建筑的風格特征，為了保護歷史木結構建筑蘊含的歷史、文物、藝術和科學價值，木構歷史建筑的維修加固不可能大量的替換新材。對于卯榫節點木框架而言，其薄弱位置為卯榫節點處，一般通過加固節點就能有效提高木框架的承載能力和抗震能力。卯榫節點加固方法包括：橫、豎替木加固法，碳纖維布加固法，馬口鐵加固法等，但這些傳統加固方法多存在影響維護期結構使用、破壞立面效果和妨害節點周邊木構件等不足，無法實現木結構抗震性能提升和歷史風貌保持的綜合效果。

實用新型內容

本實用新型的目的就是針對歷史木結構建筑維修加固中往往會影響維護期結構使用，甚至破壞木結構建筑風格的技術缺陷，提供一種用鋼支架作支撐的木框架榫卯節點加固結構，通過在卯榫節點處設置鋼支架，實現提高榫卯節點彎曲剛度和限制卯口張開的目的，從而顯著提高榫卯節點木框架的抗震性能和變形能力，滿足后續使用要求。

技術方案

為了實現上述技術目的，本實用新型設計一種用鋼支架作支撐的木框架榫卯節點加固結構，它包括木梁和木柱，其特征在于：所述木梁和木柱構成的榫卯節點下側面用鋼支架固定連接。

進一步，所述鋼支架為L形，一端的外形與木柱對應，另一端外形與木梁底面對應。

進一步，當木梁跨度不大于4m時，鋼支架厚度為3mm～5mm，當木梁跨度大于4m時，鋼支架厚度為5mm～8mm；

所述鋼支架與圓形木柱對應的是弧形，弧形弧長對應的圓心角不小于120度，鋼支架高度不小于木梁高度。

進一步，所述鋼支架的弧形段兩端邊緣間距比木梁寬度大1mm～3mm，鋼支架與木梁下部連接的部分的高度為木梁高度的2/3，

進一步，所述鋼支架各端面分別與對應的木梁和木柱緊貼，與木梁連接面采用兩個螺釘固定，螺釘位置為與木梁連接鋼板三分點截面中心處，與木柱連接面用五個螺釘固定，其中一個螺釘位于下部弧形面的中心位置，另各有兩個螺釘位于左、右兩側弧形面的上部和下部。

進一步，所述中螺釘直徑不小于鋼板厚度，與木梁連接的螺釘長度不小于木梁高度的1/3，與木柱連接的螺釘長度不小于木柱直徑的1/3。

有益效果

本實用新型提供的一種用鋼支架作支撐的木框架榫卯節點加固結構，通過在卯榫節點處設置鋼支架，實現提高榫卯節點彎曲剛度和限制卯口張開的目的，從而顯著提高榫卯節點木框架的抗震性能和變形能力，滿足后續使用要求。整個結構只需在節點處做簡單改進就可實現，造價便宜，施工方便。

附圖說明

附圖1是本實用新型第一實施例的主視方向結構示意圖。

附圖2是本實用新型第一實施例的仰視方向結構示意圖。

其中，1、木柱，2、木梁，3、鋼支架，4、螺釘

具體實施方式

下面結合附圖和實施例，對本實用新型做進一步說明。

實施例1

現有一榫卯節點木框架層高為2600mm，跨度為3600mm；木柱截面為圓形，直徑通高為200mm，木梁截面為矩形，寬度和高度分別為100mm和200mm。木柱和木梁采用燕尾榫方式連接，燕尾榫長度50mm，榫頭寬度50mm，榫尾寬度40mm。木柱頂部施加恒定豎向荷載，單根木柱豎向荷載取為20kN。然后通過MTS作動器施加水平往復荷載，加載速率為0.3mm/s。在最大荷載出現后，隨著變形的增加，破壞荷載及其相應變形取荷載下降到最大荷載的85％時相應的荷載和相應變形。如果木框架出現拔榫破壞，拔榫時對應的荷載可以視作破壞荷載。

如附圖1和2所示，采用本實用新型方案的鋼支架對榫卯節點木框架進行加固。