[实用新型]一种高层木结构适用的外露式圆形木柱柱脚预应力加固装置

说明书

一种高层木结构适用的外露式圆形木柱柱脚预应力加固装置，由上端板(1)、下端板(2)、内隔板(6)、隔板预留孔洞(3)、内钢筒(5)、内筒预留孔洞(4)、预应力筋(7)、锚具(8)、端板预留孔洞(9)组成，其特征在于内钢筒(5)包裹圆形木柱，并通过铆钉穿过内筒预留孔洞(4)进行连接，上端板(1)、下端板(2)、内钢筒(5)、预应力筋(7)组成带有自复位功能的构件部分，预应力筋(7)通过端板预留孔洞(9)并由锚具(8)固定于上端板(1)和下端板(2)。本发明可有效的对圆木柱进行抗震加固，提高其抗弯、受剪能力，实现在强震下高层木结构中圆形木柱的自复位功能，减少了木结构在地震作用下侧向位移和残余变形。

技术领域

本发明涉及一种高层木结构适用的外露式圆形木柱柱脚预应力加固装置，应用于建筑结构，属于土木工程领域。

背景技术

近年来，基于工程木产品的不断发展和进步，建成了许多高层居住及公共木结构建筑。随着标准的提高和材料的老化，早期一些既有高层木结构的抗震性能已不再满足要求。

木柱是主要的竖向和侧向受力构件，起到内力传递的重要作用。强震作用下，木结构往往会发生较大的侧向位移，具有较大的残余位移。为了提高既有高层木结构的抗震性能，本发明针对高层木结构中的圆形木柱提出了一种柱脚预应力加固装置。一方面，该装置融入了钢材的材料性能，可以提高柱子的抗侧刚度和竖向承载力；另一方面通过预应力筋初始预拉力提供的恢复力使得结构达到自复位效果，从而提高柱子的抗震性能，减少地震下的侧向位移和残余变形。

发明内容

本发明的目的是对既有高层木结构中圆形木柱进行加固，提供一种高层木结构适用的外露式圆形木柱柱脚预应力加固装置，提高木柱抗震性能需求，提高现有柱子的抗侧刚度和竖向承载力，充分发挥木柱的承载力和地震中的耗能能力，并通过预应力筋初始预拉力提供的恢复力使得结构在震后达到自复位效果，减少地震下的侧向位移和残余变形，而且此装置易于现场配装，可以应用于高层木结构和重型木结构中底层圆形木柱的柱脚加固。

本发明的技术方案：一种高层木结构适用的外露式圆形木柱柱脚预应力加固装置，由上端板、下端板、内隔板、隔板预留孔洞、内钢筒、内筒预留孔洞、预应力筋、锚具、端板预留孔洞、锚钉组成，其特征在于内钢筒包裹圆形木柱，并通过铆钉穿过内筒预留孔洞进行连接，上端板、下端板、内钢筒、预应力筋组成带有自复位功能的构件部分，预应力筋通过端板预留孔洞并由锚具固定于上端板和下端板，锚钉焊接于下端板下侧，并采用混凝土浇筑于既有建筑的基础上。

所述上端板和下端板均为有多块扇形钢板拼接而成；所述内钢筒由多段弧形筒拼接而成。所述内隔板内侧面焊接于内钢筒各段弧形筒两端，上、下侧面分别焊接于上端板和端板的扇形钢板；所述相邻内隔板之前通过隔板预留孔洞由螺栓连接；所述预应力筋为多根，呈环形分布排列，均垂直于所述上端板和下端板。

与现有技术相比，本发明的优点和有益效果在于：

1、在本发明的装置中，预应力筋起到施加预应力的作用，在地震中为木柱提供反向恢复力，使得木结构复位，达到卸载后闭合的效果，减少结构的侧向位移和残余变形；

2、该装置可工厂制作，现场拼装，方便快捷，便于施工。此外，圆形木柱与钢构件部分通过铆钉连接成为整体，增加柱脚节点的耗能能力，有效降低地震对主体结构造成的损伤。

附图说明：

图1是外露式圆形木柱柱脚预应力加固装置主视图；

图2是外露式圆形木柱柱脚预应力加固装置1-1断面图；

图3是外露式圆形木柱柱脚预应力加固装置2-2断面图；

图4是外露式圆形木柱柱脚预应力加固装置上端板俯视图；

图5是外露式圆形木柱柱脚预应力加固装置下端板俯视图；