[发明专利]一种自定位安装钢木耗能组合节点

说明书

本发明公开了一种自定位安装钢木耗能组合节点，包括竖向柱、水平梁、斜托撑、钢楔挂和耗能棒，所述钢斜托撑由侧钢板和托撑组成，所述钢斜托撑通过侧钢板固结于竖向木柱的侧面，所述钢楔挂由端钢板和楔形头组成，所述钢楔挂通过端钢板固定于水平木梁端部，所述耗能棒与梁平行，位于下部，一端跟竖向木柱固结，一端跟水平木梁的端部固结。本发明能够通过木梁承重驱动梁柱安装自定位，在地震作用下，节点转动过程中能依靠连接构造使得安装的耗能棒通过拉压形成滞回耗能能力，震后也方便更换耗能棒，实现节点的快速修复。

技术领域

本发明涉及一种耗能组合节点，具体为一种自定位安装钢木耗能组合节点。

背景技术

传统的结构抗震方法是通过主体结构局部屈服耗散地震能量，如梁铰机制等，这种抗震耗能方式会导致结构主体破坏，增加了震后修复难度和成本，不利于结构震后快速修复。近年来，强调震后结构零破坏、零残余变形，或破坏很小，稍加修复即可投入使用的可恢复功能结构体系获得了各国学者和工业界的广泛关注。现代减震理念已从传统的构件耗能逐渐转变为附加耗能件耗能，将地震损伤集中在耗能件的塑性变形中，从而控制主体结构的损伤。在木结构抗震设计中，节点连接发挥着至关重要的作用。木构件的破坏属于脆性破坏机制，所以结构的耗能机制不应在木材中实现而是应该通过金属连接件的屈服来达到。研究新型的延性连接装置从而形成的可靠的局部延性机制，仍是提高现代木结构抗震能力的有效办法之一。

目前，现代木结构连接节点形式主要有钉(螺栓)连接和齿板连接等，其存在的问题有：(1)钉或螺栓连接的梁柱定位需要精确，否则造成节点连接困难；(2)钉、螺栓连接节点易发生木材破坏或者钉或螺钉屈服失效等，震后修复困难，没有形成明确的局部延性耗能机制；(3)齿板连接构型多样，不具有明确、稳定的耗能能力。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明目的是提供一种安装容易、有明确的局部延性耗能机制和稳定的耗能能力的自定位安装钢木耗能组合节点。

技术方案：本发明所述一种自定位安装钢木耗能组合节点，包括竖向柱、水平梁、斜托撑、钢楔挂和耗能棒，斜托撑与竖向柱相连，钢楔挂与水平梁相连，耗能棒分别与竖向柱、水平梁相连，耗能棒与水平梁平行设置，位于下部。

斜托撑包括侧板和平行四边形的托撑，托撑包括内斜托面、下斜面、竖向左连接面和竖向右面，托撑通过竖向左连接面与侧板固定连接。斜托撑通过侧板分别通过第一螺钉、第二螺钉与竖向柱的侧边固定连接。

钢楔挂包括端钢板、楔形头，楔形头包括由水平顶面、垂直顶面、楔头水平底面、斜向楔面、过渡水平底面和竖向连接面，楔形头通过竖向连接面与端钢板相连。第一螺钉设置在异于侧钢板和垂直顶面接触面的一侧，第二螺钉穿过侧钢板后锚固。楔形头的斜向楔面与斜托撑的内斜托面具有相同的倾角。

钢楔挂通过端钢板与水平梁端部固定连接。钢楔挂下方设置加劲板，加劲板的上侧与钢楔挂的斜向楔面、过渡水平底面固定连接，右侧与钢楔挂的端钢板固定连接。斜托撑上对应加劲板处有槽道。

竖向柱与耗能棒对应的位置预留外螺纹锚头，通过螺纹套管将耗能棒的一端与外螺纹锚头相连。耗能棒的一端通过钢楔挂的端钢板开孔，伸入水平木梁，注胶固结。

有益效果：本发明和现有技术相比，具有如下显著性特点：

1、自定位安装钢木节点中斜托撑与竖向柱固结，钢楔挂与水平梁固结，当两者就位时，放入木梁后，在木梁承重的驱使下，通过钢楔挂的斜向楔面与钢斜托撑的内斜托面发生相对滑动，能够使得木柱和木梁自定位安装；

2、耗能棒与水平梁平行，安装于节点下部，无论竖向柱左倾还是右倾，钢楔挂的垂直顶面都会抵住竖向柱侧面，使得下部的耗能棒发生受压或者受拉变形来耗散地震能量，可显著提高现代木框架节点的耗能能力；