木梁的弹性抗震装置及其安装方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了木梁的弹性抗震装置，包括设置于木梁（1）下方的若干层木板（2），至少两个U型卡箍（3）紧密固定所述木梁（1）和木板（2），所述U型卡箍（3）的开口（4）朝下，所述开口（4）处设置有对拉螺栓孔，对拉螺栓（5）贯穿所述对拉螺栓孔后两端均由螺母（6）固定；所述U型卡箍（3）的上端面设置有至少两个通孔，所述木梁（1）与所述通孔的对应位置处设置有定位孔，定位栓（7）间隙配合式位于相对应的所述通孔和所述定位孔中。本发明专利技术还公开了木梁的弹性抗震装置的安装方法。本发明专利技术可对无损伤、无裂缝的、或弯曲变形量较小的、或将要发生断裂的木梁进行环保式、符合木屋自我减震式的高效修复。

Elastic aseismic device of wooden beam and its installation method

【技术实现步骤摘要】
木梁的弹性抗震装置及其安装方法
本专利技术涉及一种木梁的弹性抗震装置及其安装方法，属于木建筑环保修复

技术介绍
木结构房屋享有“会呼吸的房屋”的美誉，因其能自动调节湿度，当湿度大时木屋能自动吸潮，干燥时又会从自身的细胞中释放水分，从而起到天然调节的作用。木结构房屋是集绿色环保、健康、居住舒适、安全、贴近自然、使用寿命长和设计风格独具个性等诸多优势于一身的健康型住宅。人类使用木结构房屋在全世界已经有几千年历史，中国的大量古建筑（如亭、台、楼、阁、轩、塔、榭、屋、斗拱）也采用木结构，现代也产生了大量的木结构房屋，现有的木结构房屋均通过使用木梁和屋顶以进一步保证结构的稳定性。尤其是木梁，为木结构房屋的结构梁，用于屋顶的主要支撑，木梁在木屋中的作用突出，但由于木梁受到环境温、湿度变化的长期影响及木材本身的缺陷，木梁中若出现了开裂或即将断裂等现象，使得木梁的承载力降低，进而影响整个木结构房屋的安全，因此对木梁进行加固非常必要。现有的木梁加固方式有加铁箍加固，加铁箍加固为在木梁的表面进行铁件环箍处理来修复木梁，该方法对木梁的修复有一定效果，可避免木梁的进一步开裂，但是铁箍在加固时，无法抵消或吸收木梁受到的瞬间冲击的载荷，也无法恢复木梁由于周期性疲劳破坏造成木梁的弯曲变形现象，即铁箍无法使木梁在受到外力冲击时产生减震减弯，抗震抗弯以及使木梁恢复其原始状态的作用。并且铁箍容易锈蚀，锈蚀后的加固效果会大大削弱。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，本专利技术提供一种木梁的弹性抗震装置，该装置一方面，对于瞬间冲击载荷和周期性疲劳破坏造成木梁的弯曲变形现象，可通过层板的变形所产生的弹力和层板间的摩擦力，抵消和吸收一部分能量，进而延长其破坏过程的屈服时长；另一方面，提高木梁的弹性变形能力，当破坏载荷不足以使木梁达到塑性屈服阶段时，这种装置能够使木梁恢复其原始状态。同时，本专利技术提供一种木梁的弹性抗震装置的安装方法，该安装方法可行性强，可对无损伤、无裂缝的、或弯曲变形量较小的、或将要发生断裂的木梁进行环保式、符合木屋自我减震式的高效修复。同时，本专利技术还提供另一种结构的木梁的弹性抗震装置及其安装方法，同样能够解决上述技术问题。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：木梁的弹性抗震装置，包括设置于木梁下方的若干层木板，至少两个U型卡箍紧密固定所述木梁和木板，所述U型卡箍的开口朝下，所述开口处设置有对拉螺栓孔，对拉螺栓贯穿所述对拉螺栓孔后两端均由螺母固定；所述U型卡箍的上端面设置有至少两个通孔，所述木梁与所述通孔的对应位置处设置有定位孔，定位栓间隙配合式位于相对应的所述通孔和所述定位孔中，所述U型卡箍的上端面与所述木梁的上端面之间设置有楔形塞。所述楔形塞的底面和斜面上等距布满若干条形齿槽，所述条形齿槽上的齿槽方向与所述楔形塞的厚度增加方向相同。所述对拉螺栓两侧超出所述木板的宽度部分带有螺纹，所述对拉螺栓的中间部分无螺纹，且所述对拉螺栓表面镀锌。所述间隙配合的间隙量为0.1~0.2mm。所述木板包括实木锯板、多层胶合板和竹集成板中的一种或几种，所述木板的宽度与所述木梁宽度一致；所述木梁包括实木锯材、层板胶合木、平行木片胶合木、旋切板胶合木、胶合木或定向刨花木。所述U型卡箍、定位栓和楔形塞均为钢制。上述的木梁的弹性抗震装置的安装方法，包括以下步骤：S01，测定所述木梁的长、宽、高；S02，加工所述木板，要求所述木板表面平整，厚度一致，将所述木板表面涂饰至少三遍桐油，晾至桐油完全被所述木板吸收；S03，预制所述U型卡箍上的所述通孔和所述对拉螺栓孔，所述通孔和所述对拉螺栓孔的孔位均位于所述U型卡箍表面宽度居中位置；S04，在所述木梁上安装所述U型卡箍，先将所述U型卡箍放置于所述木梁预设点，通过所述通孔定位所述木梁上端面上的预制的所述定位孔的孔位，标注记号后钻孔，所述定位孔的孔深为30~35mm，然后放置所述U型卡箍使所述通孔与所述定位孔对齐后，将所述定位栓间隙配合式放入相对应的所述通孔和所述定位孔内；S05，将全部层的所述木板横向对齐后由下至上插入所述U型卡箍内侧，直至贴紧所述木梁下表面，然后用绳子将所述木板和所述木梁捆绑在一起，要求两者紧贴，无缝隙；S06，将所述对拉螺栓慢慢插入所述对拉螺栓孔中，两边由所述螺母锁紧；S07，在所述U型卡箍与所述木梁上端面贴合处，对称敲入预制的所述楔形塞，使所述对拉螺栓与最底层的所述木板紧密贴合后，解除绳索，至此安装完成。本专利技术同时公开了另外一种木梁的弹性抗震装置的结构，具体内容如下：木梁的弹性抗震装置，包括设置于木梁下方的若干层木板，U型卡箍紧密固定所述木梁和木板，所述U型卡箍的开口（4）朝下，所述U型卡箍的下端面向所述木板中部延伸并形成横撑，两个所述横撑上均设置有通孔，所述木板与所述通孔的对应位置处设置有定位孔，定位栓过盈配合式位于相对应的所述通孔和所述定位孔中，所述U型卡箍的上端面套有辊筒。所述U型卡箍的上端面形状为圆柱形，所述辊筒与所述U型卡箍的间隙量为0.05~0.1mm；所述辊筒的材质为高强度合金钢；所述过盈配合的过盈量为0.1~0.2mm；所述定位孔的孔深为30~35mm。上述的木梁的弹性抗震装置的安装方法，包括以下步骤：S01，测定所述木梁的长、宽、高；S02，加工所述木板，要求所述木板表面平整，厚度一致，将所述木板表面涂饰至少三遍桐油，晾至桐油完全被所述木板吸收；S03，预制所述U型卡箍上的所述辊筒，并将所述辊筒套于所述U型卡箍的上端面；再预制所述U型卡箍上的所述通孔，所述通孔的孔位位于所述U型卡箍表面宽度居中位置；S04，在所述木梁上安装所述U型卡箍，先将所述U型卡箍放置于所述木梁预设点并将所述横撑水平折弯，将全部层的所述木板依次插入所述U型卡箍内侧，直至贴紧所述木梁下表面，然后用绳子将所述木板和所述木梁捆绑在一起，要求两者紧贴，无缝隙；S05，通过所述通孔定位所述木板下端面上的预制的所述定位孔的孔位，标注记号后钻孔，所述定位孔的孔深为30~35mm，然后放置所述U型卡箍使所述通孔与所述定位孔对齐后，将所述定位栓过盈配合式放入相对应的所述通孔和所述定位孔内；最后解除绳索，至此安装完成。本专利技术具有如下有益效果：（1）、本专利技术不采用胶合方式，层板之间以摩擦力替代胶合力，对于瞬间冲击载荷和周期性疲劳破坏造成木梁的弯曲变形现象，可通过层板的变形所产生的弹力和层板间的摩擦力，能够抵消和吸收较大的能量，同时能产生一定的变形而不致破坏，进而延长其破坏过程的屈服时长，使得木梁在受到小震下结构处于弹性状态；中震时，结构可能损坏，但经修理即可继续使用；大震时，结构可能有些破坏，但不致倒塌或危及生命安全。（2）、本专利技术的U型卡箍可作为单独构件使用，灵活安装，拆卸方便，可用于后期补偿加固。（3）、本专利技术的U型卡箍等构件均为钢制，不会发生锈蚀，能够始终保持良好的加固效果。（4）、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.木梁的弹性抗震装置，其特征在于：包括设置于木梁（1）下方的若干层木板（2），至少两个U型卡箍（3）紧密固定所述木梁（1）和木板（2），所述U型卡箍（3）的开口（4）朝下，所述开口（4）处设置有对拉螺栓孔，对拉螺栓（5）贯穿所述对拉螺栓孔后两端均由螺母（6）固定；所述U型卡箍（3）的上端面设置有至少两个通孔，所述木梁（1）与所述通孔的对应位置处设置有定位孔，定位栓（7）间隙配合式位于相对应的所述通孔和所述定位孔中，所述U型卡箍（3）的上端面与所述木梁（1）的上端面之间设置有楔形塞（8）。/n

【技术特征摘要】
1.木梁的弹性抗震装置，其特征在于：包括设置于木梁（1）下方的若干层木板（2），至少两个U型卡箍（3）紧密固定所述木梁（1）和木板（2），所述U型卡箍（3）的开口（4）朝下，所述开口（4）处设置有对拉螺栓孔，对拉螺栓（5）贯穿所述对拉螺栓孔后两端均由螺母（6）固定；所述U型卡箍（3）的上端面设置有至少两个通孔，所述木梁（1）与所述通孔的对应位置处设置有定位孔，定位栓（7）间隙配合式位于相对应的所述通孔和所述定位孔中，所述U型卡箍（3）的上端面与所述木梁（1）的上端面之间设置有楔形塞（8）。


2.根据权利要求1所述的木梁的弹性抗震装置，其特征在于：所述楔形塞（8）的底面和斜面上等距布满若干条形齿槽，所述条形齿槽上的齿槽方向与所述楔形塞（8）的厚度增加方向相同。


3.根据权利要求1所述的木梁的弹性抗震装置，其特征在于：所述对拉螺栓（5）两侧超出所述木板（2）的宽度部分带有螺纹，所述对拉螺栓（5）的中间部分无螺纹，且所述对拉螺栓（5）表面镀锌。


4.根据权利要求1所述的木梁的弹性抗震装置，其特征在于：所述间隙配合的间隙量为0.1~0.2mm。


5.根据权利要求1所述的木梁的弹性抗震装置，其特征在于：所述木板（2）包括实木锯板、多层胶合板和竹集成板中的一种或几种，所述木板（2）的宽度与所述木梁（1）宽度一致；所述木梁（1）包括实木锯材、层板胶合木、平行木片胶合木、旋切板胶合木、胶合木或定向刨花木。


6.根据权利要求1所述的木梁的弹性抗震装置，其特征在于：所述U型卡箍（3）、定位栓（7）和楔形塞（8）均为钢制。


7.根据权利要求1~6任一项所述的木梁的弹性抗震装置的安装方法，其特征在于：包括以下步骤：
S01，测定所述木梁（1）的长、宽、高；
S02，加工所述木板（2），要求所述木板（2）表面平整，厚度一致，将所述木板（2）表面涂饰至少三遍桐油，晾至桐油完全被所述木板（2）吸收；
S03，预制所述U型卡箍（3）上的所述通孔和所述对拉螺栓孔，所述通孔和所述对拉螺栓孔的孔位均位于所述U型卡箍（3）表面宽度居中位置；
S04，在所述木梁（1）上安装所述U型卡箍（3），先将所述U型卡箍（3）放置于所述木梁（1）预设点，通过所述通孔定位所述木梁（1）上端面上的预制的所述定位孔的孔位，标注记号后钻孔，所述定位孔的孔深为30~35mm，然后放置所述U型卡箍（3）使所述通孔与所述定位孔对齐后，将所述定位栓（7）间隙配合式放入相对应的所述通孔和所述定位孔内；
S05，将全部层的所述木板...

【专利技术属性】
技术研发人员：王硕，束方荣，刘鑫，陈雅淇，
申请(专利权)人：南京工程学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32