木-竹組合消能減震支撐結構的製作方法

2023-08-05 12:54:06

專利名稱：木-竹組合消能減震支撐結構的製作方法
技術領域：
本發明屬於建築領域，涉及建築木結構消能減震控制裝置，可用於減小建 築木結構的地震反應，從而避免或減小木結構的震害。
背景技術：
木材具有安全、舒適、熱效率低等優點，是天然的理想建築材料，用木材 建造的木結構建築具有施工速度快、綠色環保等優點。我國的古代建築中大量 使用了木結構體系，近年來城鎮建築雖多以鋼筋混凝土結構和鋼結構為主，但
木結構在鄉鎮建築和特色建築中仍廣為流行。2008年5月在四川汶川發生的8.0 級大地震中，出現較多木結構建築的倒塌現象，木結構整體抗震性能的改善成 為急需解決的重要問題之一。在我國建築鋼筋混凝土結構和鋼結構中，越來越 多的採用消能減震部件，其原理是通過消能減震部件的變形，耗散地震動輸入 能量，以提高整體結構的抗震能力。目前尚未見到適用於木結構中的消能減震 部件。

發明內容
本發明的目的在於提供一種木-竹組合消能減震支撐結構，該支撐結構能利 用竹材相對木材變形大、韌性強的特點，將消能竹片與變形小、材質硬的木連 接杆件組合，形成適用於木結構建築中的消能減震支撐。
為達到以上目的，本發明的解決方案是
一種消能減震支撐結構，採用木-竹組合製成消能減震支撐結構。
進一步，該消能減震支撐結構包括消能竹片、第一木連接件、第二木連接
件、斜撐木桿件，消能竹片上端與第一木連接件連接固定，其下端與第二木連
接件連接固定，第二木連接件與斜撐木桿件相連。
該消能竹片為上下兩端較寬，中間較窄的"["型結構，兩端較寬處的中心
位置各設有可供螺栓穿過的小孔。
該消能竹片的上下兩端較寬處的長度各為消能竹片長度的1/6-1/5。 該消能竹片的中間較窄處的寬度為兩端較寬處寬度的1/3-1/2。
該第一木連接件、第二木連接件均設有可供螺栓穿過的小孔。 該消能竹片與第一木連接件及第二木連接件通過鋼螺栓、鋼螺帽連接固定。 該第二木連接件與斜撐木桿件通用硬木釘固定，該斜撐木桿件為對稱設置 的兩根。
該消能減震支撐結構應用於木結構建築，安裝於建築結構的上下框架梁和 左右框架柱內。
該消能減震支撐結構通過第一木連接件與上框架梁經榫槽接合硬木釘固 定，斜撐木桿件與下框架梁經榫槽接合硬木釘固定固定於上下框架梁和左右框 架柱內。
該消能減震支撐結構在木框架內形成一等腰三角形形狀的組合支撐。在地 震作用下，木框架發生側向位移，使組合消能支撐頂部與底部產生相對水平變 形，從而帶動消能竹片產生水平變形，通過竹片自身的韌性和變形耗散地震輸 入能量，這樣組合消能支撐就發揮其抗震消能作用，使木結構的地震反應大大 減小。
由於採用了以上技術方案，本發明具有以下有益效果
1. 將鋼筋混凝土結構和鋼結構體系中消能減震部件的基本原理引入木結構 建築中，技術人員在應用時比較熟悉和容易把握，便於操作。
2. 消能竹片與木連接件組合後，可以在地震作用下，充分發揮竹材變形大、 韌性強的優點和木材變形小、材質硬的特點，從而使本發明具有消能減震的效 果。
3. 與木結構主體連接簡單、施工方便、傳力可靠。
4. 若在地震作用下遭到破壞，由於與主體結構連接簡單，更換比較簡單，
日後維護簡單易行，無後顧之憂。


圖1為本發明實施例的結構示意圖。
圖2為本發明消能竹片的結構示意圖。
具體實施例方式
以下結合附圖所示實施例對本發明作進一步的說明。
如圖1所示，本發明包括數片消能竹片5、第一木連接件l、第二木連接件 4、鋼螺栓2和鋼螺帽3、斜撐木桿件6。在建築結構的上、下木框架梁7、 8和
左、右木框架柱9、 IO內安裝本發明。本發明所採用的消能竹片以5-20片為宜， 具體通過結構計算確定。
消能竹片5通過鋼螺栓2和鋼螺帽3分別在上下兩端與第一木連接件1、第 二木連接件4相連。木結構內部的上木框架梁7底部開設有榫槽，榫槽的寬度、 深度與第一木連接件1上的榫槽相匹配，用硬木釘將上木框架梁7與第一木連 接件連接為一體。第二木連接件4底部通過硬木釘與斜撐木桿件6連接。下木 框架梁8頂部開設榫槽，榫槽的寬度、深度與斜撐木桿件6上的榫槽相匹配， 用硬木釘將下木框架梁8與斜撐木桿件6連接為一體，使對稱設置的斜撐木桿 件6成為一等腰三角形形狀，這樣就構成了本發明的抗震消能木-竹組合支撐。 如圖2所示，消能竹片5沿竹材縱向切割製作，且應包含竹皮，其結構為"[" 型，上下兩端較中間部分寬，上下兩端凸起處51、 52的中心位置各設有螺栓孔 11、 12，鋼螺栓2穿過該螺栓孔11、 12及第一木連接件1、第二木連接件4上 的螺栓孔並通過鋼螺帽3連接固定。上端凸起處51及下端凸起處52的長度皆 為消能竹片5的長度h的1/6-1/5，中間較窄處53的寬度則為兩端凸起處寬度b 的1/3-1/2。
在設計時要根據建築主體結構在地震作用下的反應來確定本組合支撐的位 置，在位移反應較大樓層設置組合支撐。結合位移反應量值調整該裝置的消能 竹片數量參數，使其帶來的消能減震效果最佳。
本發明主要可用於建築木結構內，使地震發生時，減小木結構建築的地震 反應，達到改善木結構整體抗震性能的目的，從而避免或減小木結構建築在地 震作用下的破壞。
上述的對實施例的描述是為便於該技術領域的普通技術人員能理解和應用 本發明。熟悉本領域技術的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改， 並把在此說明的一般原理應用到其他實施例中而不必經過創造性的勞動。因此， 本發明不限於這裡的實施例，本領域技術人員根據本發明的揭示，對於本發明 做出的改進和修改都應該在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種消能減震支撐結構，其特徵在於採用木-竹組合製成消能減震支撐結構。
2、 如權利要求1所述的消能減震支撐結構，其特徵在於其包括消能竹片、 第一木連接件、第二木連接件、斜撐木桿件，消能竹片上端與第一木連接件連接 固定，其下端與第二木連接件連接固定，第二木連接件與斜撐木桿件相連。
3、 如權利要求2所述的消能減震支撐結構，其特徵在於該消能竹片為上 下兩端較寬，中間較窄的"["型結構，兩端較寬處的中心位置各設有可供螺栓穿 過的小孔。
4、 如權利要求3所述的消能減震支撐結構，其特徵在於該消能竹片的上 下兩端較寬處的長度各為消能竹片長度的1/6-1/5。
5、 如權利要求3所述的消能減震支撐結構，其特徵在於該消能竹片的中間較窄處的寬度為兩端較寬處寬度的1/3-1/2。
6、 如權利要求2所述的消能減震支撐結構，其特徵在於該第一木連接件、第二木連接件均設有可供螺栓穿過的小孔。
7、 如權利要求2所述的消能減震支撐結構，其特徵在於該消能竹片與第一木連接件及第二木連接件通過鋼螺栓、鋼螺帽連接固定。
8、 如權利要求2所述的消能減震支撐結構，其特徵在於該第二木連接件與斜撐木桿件通用硬木釘固定，該斜撐木桿件為對稱設置的兩根。
9、 如權利要求2所述的消能減震支撐結構，其特徵在於該消能減震支撐結構應用於木結構建築，安裝於建築結構的上下框架梁和左右框架柱內。
10、 如權利要求9所述的消能減震支撐結構，其特徵在於該消能減震支撐結構通過第一木連接件與上框架梁經榫槽接合硬木釘固定，斜撐木桿件與下框架 梁經榫槽接合硬木釘固定固定於上下框架梁和左右框架柱內。
全文摘要
本發明一種木-竹組合消能減震支撐結構，屬於建築領域，可應用於木結構建築，其採用木-竹組合製成，其包括消能竹片、木連接件、斜撐木桿件，消能竹片上下兩端分別與木連接件連接，下端的木連接件還接有斜撐木桿件。該支撐結構通過上端的木連接件和斜撐木桿件分別與建築木框架的上下木框架梁連接，安裝固定於木框架內。本發明安裝在需要抗震的木框架結構中，與主體結構連接簡單、施工方便、傳力可靠，且一旦在地震作用下遭到破壞，更換、維護簡單，可用於減小木結構建築的地震反應，避免或減小木結構建築在地震作用下的破壞。
文檔編號E04B1/26GK101368410SQ20081004267
公開日2009年2月18日 申請日期2008年9月9日 優先權日2008年9月9日
發明者何敏娟, 呂西林, 穎 周, 熊海貝 申請人:同濟大學