[发明专利]木构架变形控制与抗震耗能的雀替式装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种传统木构架建筑的变形控制与耗能装置，同时是对木构架建筑进行变形控制与抗震加固的方法,属于木结构技术领域。

技术背景

传统木构架建筑是我国宝贵的文化遗产，具有重要的文物保护和科研价值。采用榫卯结合的木构架建筑，具有一定的变形耗能抗震作用；但是在长期的环境侵蚀和外力作用下，易发生节点松脱和构架歪闪。在传统的建筑构造中，常采用雀替作为附加构件设置在节点部位，以减少木构架的净跨度，提高节点的抗剪能力，并起到装饰美化作用。

在保证木构架节点变形耗能特性的前提下，充分发挥雀替的建筑和结构性能，研制一种兼具传统外观和变形控制双重功能的新型雀替式装置，是遵循文物保护原则和抗震加固要求的有效方法。

发明内容

本发明针对上述问题，提供一种木构架变形控制与耗能的雀替式装置, 将木构架的变形控制、抗震耗能与加固装置综合设计，与木构件雀替结合，具有外形美观、构造简单、安装方便、力学性能好的特点，为木构架的修缮加固提供了一种新的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的，木构架变形控制与抗震耗能的雀替式装置，设有铰链式钢板件和雀替式木构件；铰链式钢板件端部设有用于连接被加固木构架的螺栓孔，铰链式钢板件铰接处设有限位装置；雀替式木构件固定于铰链式钢板件上并覆盖所述铰链式钢板件外部。

优选地，所述铰链式钢板件包括第一L形钢板、第二L形钢板，第一、二L形钢板通过可紧固的螺栓和螺母铰链连接，所述限位装置为可调节的限位螺栓，在第一L形钢板、第二L形钢板铰接处对应设有限位螺栓孔，限位螺栓孔中设置所述限位螺栓。

优选地，所述雀替式木构件包括第一雀替式木构件、第二雀替式木构件，第一雀替式木构件经由木垫块固定在第一L形钢板上，第二雀替式木构件经由木垫块固定在第二L形钢板上，木垫块分别粘结在第一、二L形钢板臂两侧，第一雀替式木构件、第二雀替式木构件之间有间隙。

优选地，上述雀替式木构件还设有盖板，盖板在通过木螺钉固定在第一雀替式木构件上，用于遮盖第一雀替式木构件、第二雀替式木构件之间的间隙。

优选地，所述第二雀替式木构件上设有刻度标记。

优选地，所述雀替式木构件材料为胶合木。

优选地，所述第一、二L形钢板之间采用齿式咬合的铰链连接，两块钢板的齿数相同,齿宽相等。

优选地，所述第一L形钢板、第二L形钢板连接处设有耐磨垫片，通过调整紧固螺母，获得转动摩阻力。

优选地，所述耐磨垫片材料为金属-陶瓷复合材料。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

第一，本专利针对传统木构架建筑的变形特征和文物保护的基本要求，研制了一种兼具木构架变形控制与抗震耗能功能的雀替式装置。该装置可以安装在木构架的梁柱节点处，也可以替换原有的雀替；当节点部位发生变形时，可通过装置的限位构件对节点变形起到控制作用；当地震发生时，该装置可利用自身的转动摩擦，消耗一定的地震能量。

第二，本专利研制的木构架变形控制与耗能的雀替式装置由铰链式钢板件和雀替式木构件组合而成，雀替式木构件覆盖在铰链式钢板件的外部，起到建筑美观和防止钢板件锈蚀的作用。当木构架节点部位变形时，铰链式钢板件转动并带动雀替式木构件发生相对于梁柱的位移，由此可观测到节点部位的变形状况；铰链式钢板件的转动角度可根据木构架的允许变形值预先设定，当木构架变形达到允许值时，铰链式钢板件转动到位对节点的变形起到限制作用。铰链式钢板件的转轴为可紧固的螺杆，通过调整紧固螺母压紧耐磨垫片，可获得一定的转动摩阻力，既能提高铰链式钢板件抵抗节点变形的能力，还可在地震时发挥抗震耗能的效应。

第三，本专利研制的木构架变形控制与耗能的雀替式装置，具有外形美观、构造简单、安装方便、力学性能好等优点，易于在木构架古建筑修缮保护工程中推广应用，也可用于具有中式传统风格的木结构民居的加固和防震。我国具有数量众多的木构架古建筑和传统木构架民居建筑，若采用本专利将获得显著的经济和社会效益。

附图说明

图 1为本发明木构架变形控制与耗能的雀替式装置的主视结构示意图，左侧为雀替式装置的外观图，右侧为雀替式装置的构造图；

图中，1铰链式钢板件，2雀替式木构件，3螺栓，4木柱，5木枋；

图2为本发明木构架变形控制与耗能的雀替式装置中铰链式钢板件的主视示意图；

图中，10第一L型钢板，11第二L型钢板，12紧固螺栓，13限位螺栓孔，14 限位螺栓，16 木垫块，17 木螺钉孔1，18 螺栓孔；