带柱靴的自复位摇摆胶合木框架制造技术

本发明专利技术提出了带柱靴的自复位摇摆胶合木框架，包括对称设置的胶合木柱，所述的胶合木柱之间的上侧设置有胶合木梁，所述的胶合木柱底部设置有与基础连接的柱靴，所述的胶合木柱与胶合木梁之间通过钢铰节点连接。本发明专利技术通过放松胶合木柱与基础、梁与柱的约束，使结构在地震作用下发生摇摆耗散地震能量，并在柱靴上碟形弹簧初始预压力形成的约束力矩作用下，实现胶合木框架的震后自复位，减小结构残余变形。本发明专利技术施工简便、耗能能力及自复位性能强。

【技术实现步骤摘要】
带柱靴的自复位摇摆胶合木框架
本专利技术涉及抗震结构
，特别涉及带柱靴的自复位摇摆胶合木框架。
技术介绍
胶合木结构具有资源再生、节能环保、轻质美观等特点，且装配化程度高，抗震性能好。然而传统的胶合木结构大多采用钢填板螺栓连接的节点形式，这种节点形式主要利用螺栓的抗弯和木材在螺栓处的局部承压提供承载力。这种节点形式主要存在以下几个问题：1、由于施工偏差，木柱上螺栓孔壁与螺栓之间存在间隙，此间隙导致木梁受力后滑动，导致节点初始刚度较低。2、由于木材横纹抗拉强度低，导致螺孔销槽承压时，经常发生胶合木横纹劈裂等脆性破坏，导致胶合木结构承载能力下降。3、通过螺栓屈服和螺栓孔处木材的受压屈服等形式提供承载力，震后存在较大的残余变形，抗震性能下降。因此，针对上述问题，急需一种具备较强耗能能力、较小残余变形和具有一定自复位功能的自复位胶合木框架结构。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供带柱靴的自复位摇摆胶合木框架，以使胶合木框架结构有具备较强耗能能力、较小残余变形和具有一定自复位功能。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：带柱靴的自复位摇摆胶合木框架，包括对称设置的两个胶合木柱1和连接在两胶合木柱1上侧之间的胶合木梁2，所述的胶合木柱1底部设置有与基础16连接的柱靴3，所述的胶合木柱1与胶合木梁2之间通过钢铰节点连接。所述的基础16与柱靴3之间通过柱脚高强螺栓9固定连接，柱脚高强螺栓9将碟形弹簧10固定在柱靴3上表面，柱脚高强螺栓9依次穿过基础16、柱靴3和碟形弹簧10。所述的基础16与胶合木柱1连接处左右两侧设置有柱靴3和钢质垫板14，前后两侧设置有柱靴3，柱靴3和胶合木柱1上穿过自攻螺钉15。所述的钢质垫板14略高于柱靴3。所述的柱靴3包括底板18，所述的底板18上设置有方框形的方钢管17，所述的方钢管17的左右两侧与底板18之间设置有加劲肋19，胶合木柱1位于方框形内部。所述的底板18处预留长圆形孔洞以便柱靴3的抬升。所述钢铰节点包括相互铰接在一起的柱端连接板7与梁端连接板8，柱端连接板7设置在胶合木柱1上，梁端连接板8设置在胶合木梁2上，柱端连接板7和梁端连接板8通过钢铰节点连接螺栓13固定连接在一起，所述的胶合木梁2内侧设置有梁端内嵌钢板6，梁端内嵌钢板6与梁端连接板8垂直设置，梁端连接板8与梁端内嵌钢板6焊接为整体，通过梁端高强螺栓11与胶合木梁2实现连接；所述的胶合木柱1与柱端连接板7通过柱端高强螺栓12连接固定。所述钢铰节点的柱端连接板7与胶合木柱1通过柱端高强螺栓12固定连接在一起，梁端连接板8与胶合木梁2的内嵌钢板6通过焊接连接在一起，并通过梁端高强螺栓11固定连接梁端连接板8与胶合木梁2。所述的胶合木柱1柱脚处存在一定倒角以避开柱靴3内底角焊缝，胶合木梁2梁端内嵌钢板6外侧存在一定倒角以方便内嵌钢板6的安装。本专利技术的有益效果：1、在胶合木柱柱脚加入柱靴后，柱脚受力面积增大，可有效减小胶合木柱柱脚应力以保护柱脚节点；此外，在水平力作用下，扩大的柱脚可通过提供恢复力抵抗侧向载荷从而增强胶合木柱抗震性能。2、柱靴浮搁置于基础顶面，且在胶合木梁、柱节点处采用铰节点，进一步释放结构内约束，在胶合木框架受水平力作用时，由于柱靴底板预留的长圆形孔洞，胶合木柱可随柱靴共同抬升发生摇摆耗散能量，并通过碟形弹簧的约束力矩实现自复位。3、由于胶合木框架结构内的弱约束，在节点位置处受力较小，可有效减小节点处残余变形。附图说明图1为本专利技术实施例中带柱靴的自复位摇摆胶合木框架的结构示意图。图2为图1中A区域的放大图。图3为图1中B区域的放大图。图4为本专利技术实施例中柱靴的结构示意图。其中：1为胶合木柱，2为胶合木梁，3为柱靴，4为钢铰节点的连接板一，5为钢铰节点的连接板二，6为梁端内嵌钢板，7为柱端连接板，8为梁端连接板，9为柱脚高强螺栓，10为碟形弹簧，11为梁端高强螺栓，12为柱端高强螺栓，13为钢铰节点连接螺栓，14为钢质垫板，15为自攻螺钉，16为基础，17为方钢管，18为底板，19为加劲肋。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明。如图1所示：本专利技术提出了带柱靴的自复位摇摆胶合木框架，包括胶合木柱1、胶合木梁2、柱脚节点与梁柱钢铰节点，柱脚节点一端与基础16连接，另一端与胶合木框架的胶合木柱1相连接，胶合木柱1的另一端通过梁柱钢铰节点与胶合木框架的胶合木梁2相连接。柱脚节点包括柱靴3、连接基础16与柱靴3的柱脚高强螺栓9、碟形弹簧10、钢质垫板14及自攻螺钉15，其中所述柱靴3包括方钢管17、底板18以及若干加劲肋19，所述方钢管17、底板18以及若干加劲肋19通过焊接固定连接在一起。在柱靴3的底板18的合适位置处，开有若干长圆形孔洞，削弱柱靴3与柱脚高强螺栓9的局部挤压，便于结构的抬升摇摆。在柱靴3的方钢管17的前后两侧的合适位置处，分别预留若干圆孔，供自攻螺钉15依次穿过柱靴3与胶合木柱1实现紧固连接。如图2所示：柱靴3浮搁置于基础16上表面处，柱脚高强螺栓9依次穿过基础16、柱靴3和若干碟形弹簧10，之后施加预紧力实现连接。胶合木柱1左右两侧分别设置有钢质垫板14，二者共同插入柱靴3的方钢管17中，并通过自攻螺钉15实现紧固连接。如图3所示：梁柱钢铰节点包括连接板一4、连接板二5、梁端内嵌钢板6、柱端连接板7、梁端连接板8、梁端高强螺栓11、柱端高强螺栓12及钢铰节点连接螺栓13。其中，连接板一4与柱端连接板7焊接为整体，通过柱端高强螺栓12与胶合木柱1实现连接；连接板二5、梁端连接板8与梁端内嵌钢板6焊接为整体，通过梁端高强螺栓11与胶合木梁2实现连接；钢铰节点连接螺栓13插入连接板一4与连接板二5的预留孔洞进行连接。胶合木柱1及胶合木梁2，在其与其它构件连接的合适部位预留孔洞或开槽。碟形弹簧10，若干个，置于柱靴3与柱脚高强螺栓9之间，通过预先施加在柱脚高强螺栓9的预压力，碟形弹簧10产生竖向变形，为柱靴3提供约束力矩，不仅提高柱脚节点转动刚度，而且在震后可使胶合木框架结构实现自复位。胶合木柱1柱脚处存在一定倒角以避开柱靴3内底角焊缝，胶合木梁2梁端内嵌钢板6外侧存在一定倒角以方便内嵌钢板6的安装。钢质垫板14略高于柱靴3以避免胶合木柱1与柱靴3的方钢管17接触部位发生局部挤压破坏。如图4所示：所述的柱靴3包括底板18，所述的底板18上设置有方框形的方钢管17，所述的方钢管17的左右两侧与底板18之间设置有加劲肋19，胶合木柱1位于方框形内部。本专利技术的原理是：在胶合木柱1柱脚处套入柱靴3，柱靴3明显增大胶合木柱1受力面积，改善传统木结构柱脚节点销槽横纹承压的受力方式，此外，胶合木柱1在水平及竖向力共同作用下，柱靴3可提供额外的恢复力以提高胶合木柱1承载力。柱靴3浮搁置于基础1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.带柱靴的自复位摇摆胶合木框架，其特征在于，包括对称设置的两个胶合木柱(1)和连接在两胶合木柱(1)上侧之间的胶合木梁(2)，所述的胶合木柱(1)底部设置有与基础(16)连接的柱靴(3)，所述的胶合木柱(1)与胶合木梁(2)之间通过钢铰节点连接。/n

【技术特征摘要】
1.带柱靴的自复位摇摆胶合木框架，其特征在于，包括对称设置的两个胶合木柱(1)和连接在两胶合木柱(1)上侧之间的胶合木梁(2)，所述的胶合木柱(1)底部设置有与基础(16)连接的柱靴(3)，所述的胶合木柱(1)与胶合木梁(2)之间通过钢铰节点连接。


2.根据权利要求1所述的带柱靴的自复位摇摆胶合木框架，其特征在于，所述的基础(16)与柱靴(3)之间通过柱脚高强螺栓(9)固定连接，柱脚高强螺栓(9)将碟形弹簧(10)固定在柱靴(3)上表面，柱脚高强螺栓(9)依次穿过基础(16)、柱靴(3)和碟形弹簧(10)。


3.根据权利要求1所述的带柱靴的自复位摇摆胶合木框架，其特征在于，所述的基础(16)与胶合木柱(1)连接处左右两侧设置有柱靴(3)和钢质垫板(14)，前后两侧设置有柱靴(3)，柱靴(3)和胶合木柱(1)上穿过自攻螺钉(15)。


4.根据权利要求3所述的带柱靴的自复位摇摆胶合木框架，其特征在于，所述的钢质垫板(14)略高于柱靴(3)。


5.根据权利要求1所述的带柱靴的自复位摇摆胶合木框架，其特征在于，所述的柱靴(3)包括底板(18)，所述的底板(18)上设置有方框形的方钢管(17)，所述的方钢管(17)的左右两侧与底板(18)之间设置有加劲肋(19)，胶合木柱(1)位于方框形内部。


6....

【专利技术属性】
技术研发人员：谢启芳，张毅，吴亚杰，胡方正，杨会峰，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61