[发明专利]一种用于木结构柱脚的球铰支座节点

说明书

本发明公开了一种用于木结构柱脚的球铰支座节点，属于木结构建筑技术领域。该结构包括础石、隔振套A、刚性柱毂和隔振套B，所述础石上设有盲孔A，所述隔振套A和所述刚性柱毂设在盲孔A内，且刚性柱毂位于隔振套A的内侧，所述刚性柱毂上设有构件安装孔，所述隔振套B设在构件安装孔内。使木结构的柱脚在结构全寿命周期内保持全截面受压，充分发挥材料性能，根本性消除因局部受压造成的柱脚应力集中和周围区域出现拉应力，防止柱脚下端局部受压破坏，提高了木结构柱脚的安全性和耐久性。在柱脚的径向上，通过刚性柱毂、隔振套A和础石上的盲孔A对柱脚进行限位，消除了柱脚滑出础石的风险。具有装配简单、省时、效率高等优点。

技术领域

本发明涉及一种用于木结构柱脚的球铰支座节点，属于木结构建筑技术领域。

背景技术

传统木结构的柱脚平置浮搁于础石上，础石作为基础的一部分用于承受上部结构的荷载。这种浮搁式支座，可传递竖向荷载，并通过柱底面与础石的摩擦力传递水平荷载。在地震和风荷载作用下，柱底面与础石之间可产生相对滑移，使得支座具有一定的隔振效果。柱脚平置浮搁式支座存在以下问题和不足：

(1)在水平荷载作用下，柱脚转动并使其底面局部抬升，致使柱脚底面边缘局部受压。根据局部受压的受力特点，在局部受压区会出现较大的压应力集中，而且局部受压区的周围区域还会出现横向拉应力。当受压区周围区域拉应力超过木材抗拉强度或者受压区压应力超过木材抗压强度时会造成局部破坏，严重时甚至造成木结构整体垮塌。

(2)水平荷载(风、地震作用)较大时，柱底面与础石间的相对滑移大，且不可恢复至原位，致使结构整体及部分构件产生不可恢复的变形，进而产生附加内力，造成结构安全隐患。

(3)柱脚转动伴随着柱脚的局部受压和抬升，转动能力具有局限性。

公开号为CN216196845U的中国专利文献，公开了一种用于木结构柱脚节点的可更换耗能防倒塌加固装置，通过在础石上部设置装置底座增大柱底截面，提高柱摇摆引起的恢复力和柱的抗倾覆能力；通过装置底座与础石之间较大的摩擦力防止柱脚滑出础石，从而防止木结构倒塌；通过设置在木柱周围橡胶层的挤压变形，增强柱脚滑移时的耗能能力，同时环形弹簧阻尼器作为减震耗能的第二道防线，通过弹簧在固定箱体内伸缩变形耗散能量，进一步增强木柱滑移时的耗能能力。

该装置主要用于对已有木结构建筑的柱脚进行加固，能在一定程度上解决传统柱脚平置浮搁式支座存在的问题和不足，但是，其还存在以下不足：

首先，该装置并未从根本上改变传统木结构柱脚的受力方式，柱脚在转动过程中其底面边缘处仍有可能因局部受压造成破坏；

其次，仍存在柱脚滑出础石的风险；

最后，该装置存在装配过程复杂、耗时、效率低的不足。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于木结构柱脚的球铰支座节点。

本发明通过以下技术方案得以实现：

一种用于木结构柱脚的球铰支座节点，包括础石、隔振套A、刚性柱毂和隔振套B，所述础石上设有盲孔A，所述隔振套A和所述刚性柱毂设在盲孔A内，且刚性柱毂位于隔振套A的内侧，所述刚性柱毂上设有构件安装孔，所述隔振套B设在构件安装孔内。

所述隔振套A和隔振套B为橡胶圈。

所述橡胶圈的材质为丁基橡胶或氯硫化聚乙烯橡胶。

所述橡胶圈的邵氏硬度在50～60之间。

所述刚性柱毂为钢盆，且钢盆呈圆柱形，构件安装孔同轴设在钢盆的一端。

所述钢盆的材质为42CrMo合金钢或25Cr2Mo1V合金结构钢。

所述钢盆的布氏硬度在200～250之间。