木结构榫卯节点加固装置

专利检索2025-06-18  5


本发明涉及木结构加固,具体而言,涉及一种木结构榫卯节点加固装置。


背景技术:

1、木结构是中国古代建筑的主要结构类型和重要特征,有着取材方便、工期时间短、易于加工等优点,但由于木材自身特性,随着时间的推移,结构性能发生退化。

2、古建筑木结构梁柱的连接方式多采用榫卯连接,为方便安装,往往卯口的尺寸会略微大于榫头的尺寸,榫头与卯口之间存在一定的初始缝隙,随着时间的推移,木材自身的收缩以及自然环境的影响,使得缝隙变大,造成节点松动,尤其是在地震作用下,节点不再能满足抗震要求,造成节点拔榫、断榫等严重的破坏现象,因此,对古建筑木结构榫卯节点进行加固有着重要意义。

3、现有技术中,常见的木结构榫卯节点加固的方法通常有铁件加固、碳纤维布加固法等,这些加工方法虽然能够提升节点的抗震性能,但是铁件固定过程中对木结构进行开孔会对木结构本身结构造成破坏,改变了榫卯节点本身的半刚性特性,有背于“修旧如旧”的原则;碳纤维布的加固会限制节点的转动,同时易发生木材之间的剥离。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种木结构榫卯节点加固装置,以缓解现有技术中的木结构榫卯节点加固方法存在的破坏木结构本身结构、改变了榫卯节点本身的半刚性特性的技术问题。

2、本发明提供的木结构榫卯节点加固装置,包括自复位单元,所述自复位单元包括第一固定件、第二固定件和自复位滑移组件。

3、所述第一固定件套设箍紧于立柱,所述第二固定件套设箍紧于横梁;所述自复位滑移组件包括安装架和滑移件,所述滑移件安装于所述安装架,所述安装架的两侧分别通过第一弹性复位件连接于所述第二固定件,所述第二固定件设有轨道,所述轨道的导向平行于所述立柱与所述横梁之间榫卯结构的插接方向,所述滑移件与所述轨道配合,所述安装架与所述第一固定件连接。

4、优选地,作为一种可实施方式,所述自复位单元还包括自复位阻尼连接器,所述自复位阻尼连接器包括第一连接件、第二连接件和第二弹性复位件,所述第一连接件连接于所述第一固定件,所述第二连接件连接于所述安装架,所述第二弹性复位件连接于所述第一连接件与所述第二连接件之间。

5、优选地,作为一种可实施方式,所述第一连接件具有第一波浪面,所述第二连接件具有第二波浪面,所述第一波浪面和所述第二波浪面的表面均贴附有阻尼片;所述第一波浪面与所述第二波浪面相吻合,且二者的波浪方向均与所述插接方向一致。

6、优选地,作为一种可实施方式,所述第二弹性复位件的伸缩方向与所述插接方向一致;

7、和/或,所述第二弹性复位件为弹簧。

8、优选地,作为一种可实施方式,所述第一固定件呈环状且具有开口,所述第一固定件的处于开口两侧的部位均设有朝外翻折的翻边。

9、所述自复位阻尼连接器成对设置,所述第一固定件的两侧翻边均夹于同对中的两个所述自复位阻尼连接器之间,且所述翻边与所述自复位阻尼连接器中的第一连接件固接。

10、优选地,作为一种可实施方式,所述第一弹性复位件连接于所述安装架在所述插接方向上相对的两侧,且所述第一弹性复位件的弹性伸缩方向与所述插接方向一致;

11、和/或,所述第一弹性复位件为记忆合金丝;

12、和/或,所述第二固定件与所述横梁之间设有保护垫;

13、和/或,所述滑移件为滚轮。

14、优选地,作为一种可实施方式,所述第二固定件包括封口件和箍紧件,所述箍紧件具有用于与所述横梁配合的凹槽,所述封口件封盖固接于所述箍紧件的槽口。

15、优选地,作为一种可实施方式,所述封口件为箱体,所述自复位滑移组件位于所述箱体内,所述箱体具有沿与所述插接方向垂直的方向相对设置的第一箱板和第二箱板,所述轨道设于所述第一箱板,所述第二箱板开设有滑孔。

16、所述自复位滑移组件与所述第一固定件之间设有第三连接件,所述第三连接件与所述滑孔滑动配合,所述第三连接件的一端设有滑板,所述滑板位于所述箱体内且与所述安装架固接,所述滑板与所述第二箱板贴合。

17、优选地,作为一种可实施方式,所述自复位单元为两个,两个所述第一固定件分别套设于所述横梁两端的两根所述立柱,两个所述第二固定件套设于所述横梁,两组所述自复位滑移组件的安装架之间固接有联动件。

18、优选地,作为一种可实施方式,所述立柱垂直于所述横梁,所述插接方向平行于所述横梁,两个所述自复位单元对称设置;

19、和/或,所述联动件呈杆状,且所述联动件的两端分别与两个所述安装架连接。

20、与现有技术相比,本发明的有益效果在于:

21、采用本发明提供的木结构榫卯节点加固装置对立柱与横梁的榫卯结构进行加固后,在榫卯节点发生运动的情况下,第一固定件与第二固定件会发生沿榫卯结构的插接方向的相对运动,此时,自复位滑移组件中的安装架会带动滑移件沿第二固定件上的轨道移动,相应地,连接于安装架与第二固定件之间的第一弹性复位件会发生适应性弹性形变,产生一定的弹性阻力,以抑制第一固定件与第二固定件的相对运动,在此过程中,第一弹性复位件能够吸收部分运动能量,且允许第一固定件与第二固定件发生沿榫卯结构的插接方向的相对运动,因此,本发明提供的木结构榫卯节点加固装置可对榫卯节点起到良好的耗能减振效果,能够防止榫卯节点拔榫,且不会破坏榫卯结构的半刚性特性;此外,第一固定件和第二固定件分别通过套设箍紧的方式安装于立柱和横梁,不会对立柱和横梁的本身结构造成破坏,属于一种无损加固方法,符合木结构对“保存现状,修旧如旧”的基本原则。



技术特征:

1.一种木结构榫卯节点加固装置,其特征在于,包括自复位单元,所述自复位单元包括第一固定件(300)、第二固定件(400)和自复位滑移组件(500);

2.根据权利要求1所述的木结构榫卯节点加固装置,其特征在于,所述自复位单元还包括自复位阻尼连接器(600),所述自复位阻尼连接器(600)包括第一连接件(610)、第二连接件(620)和第二弹性复位件(630),所述第一连接件(610)连接于所述第一固定件(300),所述第二连接件(620)连接于所述安装架(510),所述第二弹性复位件(630)连接于所述第一连接件(610)与所述第二连接件(620)之间。

3.根据权利要求2所述的木结构榫卯节点加固装置,其特征在于,所述第一连接件(610)具有第一波浪面(611),所述第二连接件(620)具有第二波浪面(621),所述第一波浪面(611)和所述第二波浪面(621)的表面均贴附有阻尼片;所述第一波浪面(611)与所述第二波浪面(621)相吻合,且二者的波浪方向均与所述插接方向一致。

4.根据权利要求2所述的木结构榫卯节点加固装置,其特征在于,所述第二弹性复位件(630)的伸缩方向与所述插接方向一致;

5.根据权利要求2所述的木结构榫卯节点加固装置,其特征在于,所述第一固定件(300)呈环状且具有开口,所述第一固定件(300)的处于开口两侧的部位均设有朝外翻折的翻边(310);

6.根据权利要求1所述的木结构榫卯节点加固装置,其特征在于,所述第一弹性复位件(530)连接于所述安装架(510)在所述插接方向上相对的两侧,且所述第一弹性复位件(530)的弹性伸缩方向与所述插接方向一致;

7.根据权利要求1所述的木结构榫卯节点加固装置,其特征在于,所述第二固定件(400)包括封口件和箍紧件(420),所述箍紧件(420)具有用于与所述横梁(200)配合的凹槽(421),所述封口件封盖固接于所述箍紧件(420)的槽口。

8.根据权利要求7所述的木结构榫卯节点加固装置,其特征在于,所述封口件为箱体(410),所述自复位滑移组件(500)位于所述箱体(410)内,所述箱体(410)具有沿与所述插接方向垂直的方向相对设置的第一箱板(412)和第二箱板(413),所述轨道(411)设于所述第一箱板(412),所述第二箱板(413)开设有滑孔(414);

9.根据权利要求1所述的木结构榫卯节点加固装置,其特征在于,所述自复位单元为两个,两个所述第一固定件(300)分别套设于所述横梁(200)两端的两根所述立柱(100),两个所述第二固定件(400)套设于所述横梁(200),两组所述自复位滑移组件(500)的安装架(510)之间固接有联动件(800)。

10.根据权利要求9所述的木结构榫卯节点加固装置,其特征在于,所述立柱(100)垂直于所述横梁(200),所述插接方向平行于所述横梁(200),两个所述自复位单元对称设置;


技术总结
本发明涉及木结构加固技术领域,具体而言,涉及一种木结构榫卯节点加固装置。木结构榫卯节点加固装置包括自复位单元,自复位单元包括第一固定件、第二固定件和自复位滑移组件;第一固定件套设箍紧于立柱,第二固定件套设箍紧于横梁;自复位滑移组件包括安装架和滑移件,滑移件安装于安装架,安装架的两侧分别通过第一弹性复位件连接于第二固定件,第二固定件设有轨道,轨道的导向平行于立柱与横梁之间榫卯结构的插接方向,滑移件与轨道配合,安装架与第一固定件连接。本发明提供的木结构榫卯节点加固装置,可起到良好的耗能减振效果,能够防止榫卯节点拔榫,且不会破坏榫卯结构的半刚性特性,符合木结构对“保存现状,修旧如旧”的基本原则。

技术研发人员:贺俊筱,李健业,解琳琳,朱伊,周坤朋
受保护的技术使用者:北京建筑大学
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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