[發(fā)明專利]一種高層木結(jié)構(gòu)適用的外露式方形木柱柱腳預(yù)應(yīng)力加固裝置

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• 申請日: 2021-01-19
• 公開（公告）號: CN112627579A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 沈睿涵;張延泰
• 申請（專利權(quán)）人: 南京林業(yè)大學
• 主分類號: E04G23/02
• 分類號: E04G23/02;E04H9/02;E04B1/98
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一種高層木結(jié)構(gòu)適用的外露式方形木柱柱腳預(yù)應(yīng)力加固裝置，由既有方形木柱(1)、錨具(2)、預(yù)應(yīng)力筋(3)、翼緣板(4)、外裹角鋼(5)、端板(6)、錨釘(7)、腹板(8)、腹板預(yù)留孔洞(9)、端板預(yù)留孔洞(10)、外裹角鋼預(yù)留孔洞(11)組成，其特征在于翼緣板(4)、端板(6)、腹板(8)、錨具(2)和預(yù)應(yīng)力筋(3)組成自復(fù)位功能的構(gòu)件部分，外裹角鋼(5)、腹板(8)包裹方形木柱，通過鉚釘穿過腹板預(yù)留孔洞(9)、外裹角鋼預(yù)留孔洞(11)進行連接，錨釘(7)焊接于下側(cè)端板(6)的底面，并采用混凝土澆筑于既有建筑的基礎(chǔ)上。本裝置可有效的對方形木柱進行抗震加固，實現(xiàn)在強震下高層木結(jié)構(gòu)中方形木柱的自復(fù)位功能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高層木結(jié)構(gòu)適用的外露式方形木柱柱腳預(yù)應(yīng)力加固裝置，應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)，屬于土木工程領(lǐng)域。

背景技術(shù)

近年來，基于工程木產(chǎn)品的不斷發(fā)展和進步，建成了許多高層居住及公共木結(jié)構(gòu)建筑。隨著標準的提高和材料的老化，早期一些既有高層木結(jié)構(gòu)的抗震性能已不再滿足要求。

地震作用下，木結(jié)構(gòu)往往會發(fā)生較大的側(cè)向位移，具有較大的殘余位移。為了提高既有高層木結(jié)構(gòu)的抗震性能，本發(fā)明針對高層木結(jié)構(gòu)中的方形木柱提出了一種柱腳預(yù)應(yīng)力加固裝置。一方面，該裝置采用鋼材對柱腳這個薄弱環(huán)節(jié)進行加固，可以提高柱子的抗側(cè)剛度及耗能能力；另一方面，該裝置中應(yīng)用了具有初始預(yù)拉力的預(yù)應(yīng)力筋，其提供的恢復(fù)力可使結(jié)構(gòu)在地震的側(cè)移中達到自復(fù)位的效果，減少地震下的殘余變形，從而提高柱子的抗震性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是對既有高層木結(jié)構(gòu)中方形木柱進行加固，提供一種高層木結(jié)構(gòu)適用的外露式方形木柱柱腳預(yù)應(yīng)力加固裝置，充分發(fā)揮木柱的承載力和地震中的耗能能力，提高現(xiàn)有柱子的抗側(cè)剛度，并通過預(yù)應(yīng)力筋初始預(yù)拉力提供的恢復(fù)力使得結(jié)構(gòu)在震后達到自復(fù)位效果，此外，此裝置構(gòu)造簡單易于現(xiàn)場配裝，可以應(yīng)用于高層木結(jié)構(gòu)和重型木結(jié)構(gòu)中底層方形木柱的柱腳加固。

本發(fā)明的技術(shù)方案：一種高層木結(jié)構(gòu)適用的外露式方形木柱柱腳預(yù)應(yīng)力加固裝置，由既有方形木柱、錨具、預(yù)應(yīng)力筋、翼緣板、外裹角鋼、端板、錨釘、腹板、腹板預(yù)留孔洞、端板預(yù)留孔洞、外裹角鋼預(yù)留孔洞組成，其特征在于翼緣板、端板、腹板、錨具和預(yù)應(yīng)力筋組成自復(fù)位功能的構(gòu)件部分，外裹角鋼、腹板包裹方形木柱，并通過鉚釘穿過腹板預(yù)留孔洞、外裹角鋼預(yù)留孔洞將外裹角鋼、腹板和既有方形木柱三者進行連接，錨釘焊接于下側(cè)端板的底面，并采用混凝土澆筑于既有建筑的基礎(chǔ)上。

所述翼緣板、端板與腹板三者通過焊接得到組合單元，兩塊翼緣板分別焊接于腹板兩端內(nèi)側(cè)且邊緣平齊，端板焊接于腹板和翼緣板上下底面且邊緣平齊。所述腹板預(yù)留孔洞、外裹角鋼預(yù)留孔洞均為圓端長條形孔洞。所述預(yù)應(yīng)力筋為多根，呈一字型分布排列，均垂直于上下側(cè)的端板。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果在于：

1、在本發(fā)明提供的加固裝置中，預(yù)應(yīng)力筋中的預(yù)拉應(yīng)力可以將地震后側(cè)移的結(jié)構(gòu)進行復(fù)位，實現(xiàn)自復(fù)位的效果，減少既有木結(jié)構(gòu)的地震作用下殘余變形；通過鉚釘將方形木柱與鋼構(gòu)件部分連接成為整體，增加了柱腳節(jié)點的耗能能力，避免地震下發(fā)生破壞，有效降低地震對主體結(jié)構(gòu)造成的損傷。

2、該裝置由工廠制作加工，構(gòu)造簡單合理，施工方便快捷，現(xiàn)場施工量較少，符合裝配化要求。

附圖說明：

圖1是外露式方形木柱柱腳預(yù)應(yīng)力加固裝置主視圖；

圖2是外露式方形木柱柱腳預(yù)應(yīng)力加固裝置俯視圖；

圖3是外露式方形木柱柱腳預(yù)應(yīng)力加固裝置端板俯視圖；

圖4是外露式方形木柱柱腳預(yù)應(yīng)力加固裝置外裹角鋼示意圖；

圖5是外露式方形木柱柱腳預(yù)應(yīng)力加固裝置組合單元示意圖；

圖6是外露式方形木柱柱腳預(yù)應(yīng)力加固裝置三維視圖。