[发明专利]一种局部增强自复位木梁柱节点

说明书

本发明公开了一种局部增强自复位木梁柱节点，包括互相垂直的竖向柱和水平梁，竖向柱内设置第一预留孔道，水平梁内设置第二预留孔道，第一预留孔道和第二预留孔道对正，第一预留孔道和第二预留孔道内穿过预应力钢绞线，预应力钢绞线的一端与竖向木柱固定连接，并张拉预应力，竖向柱和水平梁接触面之间设置第一钢板，沿着水平梁边缘分别向上和向下1/3梁高的范围内在竖向柱侧边拧入增强螺钉，通过锚固螺钉穿过第一钢板中部将第一钢板锚固在竖向柱侧边。本发明通过增强螺钉提高梁上下边缘接触处的承压能力，同时在中部通过锚固螺钉来提高钢板承压能力和限定其变形，组合限定竖向柱的侧边变形，从而降低预应力损失，保证预应力木梁柱节点的承载力。

技术领域

本发明属于局部增强自复位节点，具体为一种局部增强自复位木梁柱节点。

背景技术

木结构具有资源再生、节能环保、轻质美观等优点，且装配化程度高，抗震性能好。近年来，自复位结构的设计概念被逐步引入到木结构，提高了现代木结构建筑的抗震性能，促进木结构向多高层和建筑多功能发展。自复位的原理是放松梁柱构件接触面间的节点约束，通过贯通的预应力筋将梁、柱相连，在地震作用下，接触面张开，之后节点在预应力作用下恢复到初始位置。

在自复位木框架中，梁为顺纹受力、柱为横纹受力，而木材属于各向异性料，存在泊松效应和端部效应，横纹相比顺纹其力学性能弱得多。木材的横纹抗拉、抗压强度和弹性模量均低于顺纹抗拉、抗压强度和弹性模量，横纹蠕变也明显大于顺纹蠕变。

在设计自复位木结构抗震体系时，能否充分发挥体系的抗震性能受到柱身横纹力学性能的限制。对木柱横纹局部承压区域进行增强，可大大提高木材局部受压承载力与节点整体刚度，减小横纹变形与预应力损失，增强结构的承载能力，充分提高自复位木结构体系的抗震性能。

目前，木材横纹增强方式主要采用自攻螺钉、植筋、纤维增强复合材料增强等形式，其存在的问题有：(1)自攻螺钉可减小横纹变形，单独作用下却不能明显提高自复位节点的承载力；(2)植筋增强方式需要对木材进行预钻孔并灌浆，工艺复杂，施工周期长；(3)纤维增强复合材料增强方式受环境变化影响较大，特别是处于湿热交替的环境条件下，纤维增强复合材料与木材之间的粘接性将直接影响整体的剪切性能、抗弯强度等力学性能，不具有稳定的增强能力。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，根据自复位木梁柱节点的受力特点，本发明目的是提供一种施工容易、能够提高自复位节点的柱侧横纹承压能力的局部增强自复位木梁柱节点。

技术方案：本发明所述的一种局部增强自复位木梁柱节点，包括互相垂直的竖向柱和水平梁，所述竖向柱内设置第一预留孔道，所述水平梁内设置第二预留孔道，所述第一预留孔道和第二预留孔道对正，所述第一预留孔道和第二预留孔道内穿过预应力钢绞线，所述预应力钢绞线的一端与竖向木柱固定连接，并张拉预应力，所述竖向柱和水平梁接触面之间设置第一钢板，沿着水平梁边缘在竖向柱侧边拧入增强螺钉，然后通过锚固螺钉穿过第一钢板中部将第一钢板锚固在竖向柱侧边，增强竖向柱的横纹受压区，提高第一钢板承压能力，限定第一钢板的变形。

增强螺钉分布在竖向柱侧边的向上和向下1/3梁高的范围内。水平梁梁端接触处设置第二钢板，通过沉头螺钉穿过第二钢板与水平梁固定连接，从而保证了在节点转动、接触面张开后，水平梁与竖向柱的点接触时柱侧有着更好的承压能力。锚固螺钉设置位置对应于水平梁高1/3～2/3处。锚固螺钉和增强螺钉关于第一预留孔道对称分布。

优选地，竖向柱为木柱，水平梁为木梁或钢梁。