專(zhuān)利名稱(chēng)：木-竹組合消能減震支撐結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建筑領(lǐng)域，涉及建筑木結(jié)構(gòu)消能減震控制裝置，可用于減小建 筑木結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)，從而避免或減小木結(jié)構(gòu)的震害。
背景技術(shù)：
木材具有安全、舒適、熱效率低等優(yōu)點(diǎn)，是天然的理想建筑材料，用木材 建造的木結(jié)構(gòu)建筑具有施工速度快、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。我國(guó)的古代建筑中大量 使用了木結(jié)構(gòu)體系，近年來(lái)城鎮(zhèn)建筑雖多以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)為主，但
木結(jié)構(gòu)在鄉(xiāng)鎮(zhèn)建筑和特色建筑中仍廣為流行。2008年5月在四川汶川發(fā)生的8.0 級(jí)大地震中，出現(xiàn)較多木結(jié)構(gòu)建筑的倒塌現(xiàn)象，木結(jié)構(gòu)整體抗震性能的改善成 為急需解決的重要問(wèn)題之一。在我國(guó)建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)中，越來(lái)越 多的采用消能減震部件，其原理是通過(guò)消能減震部件的變形，耗散地震動(dòng)輸入 能量，以提高整體結(jié)構(gòu)的抗震能力。目前尚未見(jiàn)到適用于木結(jié)構(gòu)中的消能減震 部件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種木-竹組合消能減震支撐結(jié)構(gòu)，該支撐結(jié)構(gòu)能利 用竹材相對(duì)木材變形大、韌性強(qiáng)的特點(diǎn)，將消能竹片與變形小、材質(zhì)硬的木連 接桿件組合，形成適用于木結(jié)構(gòu)建筑中的消能減震支撐。
為達(dá)到以上目的，本發(fā)明的解決方案是
一種消能減震支撐結(jié)構(gòu)，采用木-竹組合制成消能減震支撐結(jié)構(gòu)。
進(jìn)一步，該消能減震支撐結(jié)構(gòu)包括消能竹片、第一木連接件、第二木連接
件、斜撐木桿件，消能竹片上端與第一木連接件連接固定，其下端與第二木連
接件連接固定，第二木連接件與斜撐木桿件相連。
該消能竹片為上下兩端較寬，中間較窄的"["型結(jié)構(gòu)，兩端較寬處的中心
位置各設(shè)有可供螺栓穿過(guò)的小孔。
該消能竹片的上下兩端較寬處的長(zhǎng)度各為消能竹片長(zhǎng)度的1/6-1/5。 該消能竹片的中間較窄處的寬度為兩端較寬處寬度的1/3-1/2。
該第一木連接件、第二木連接件均設(shè)有可供螺栓穿過(guò)的小孔。 該消能竹片與第一木連接件及第二木連接件通過(guò)鋼螺栓、鋼螺帽連接固定。 該第二木連接件與斜撐木桿件通用硬木釘固定，該斜撐木桿件為對(duì)稱(chēng)設(shè)置 的兩根。
該消能減震支撐結(jié)構(gòu)應(yīng)用于木結(jié)構(gòu)建筑，安裝于建筑結(jié)構(gòu)的上下框架梁和 左右框架柱內(nèi)。
該消能減震支撐結(jié)構(gòu)通過(guò)第一木連接件與上框架梁經(jīng)榫槽接合硬木釘固 定，斜撐木桿件與下框架梁經(jīng)榫槽接合硬木釘固定固定于上下框架梁和左右框 架柱內(nèi)。
該消能減震支撐結(jié)構(gòu)在木框架內(nèi)形成一等腰三角形形狀的組合支撐。在地 震作用下，木框架發(fā)生側(cè)向位移，使組合消能支撐頂部與底部產(chǎn)生相對(duì)水平變 形，從而帶動(dòng)消能竹片產(chǎn)生水平變形，通過(guò)竹片自身的韌性和變形耗散地震輸 入能量，這樣組合消能支撐就發(fā)揮其抗震消能作用，使木結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)大大 減小。
由于采用了以上技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下有益效果
1. 將鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)體系中消能減震部件的基本原理引入木結(jié)構(gòu) 建筑中，技術(shù)人員在應(yīng)用時(shí)比較熟悉和容易把握，便于操作。
2. 消能竹片與木連接件組合后，可以在地震作用下，充分發(fā)揮竹材變形大、 韌性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)和木材變形小、材質(zhì)硬的特點(diǎn)，從而使本發(fā)明具有消能減震的效 果。
3. 與木結(jié)構(gòu)主體連接簡(jiǎn)單、施工方便、傳力可靠。
4. 若在地震作用下遭到破壞，由于與主體結(jié)構(gòu)連接簡(jiǎn)單，更換比較簡(jiǎn)單，
日后維護(hù)簡(jiǎn)單易行，無(wú)后顧之憂。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明消能竹片的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖所示實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
如圖1所示，本發(fā)明包括數(shù)片消能竹片5、第一木連接件l、第二木連接件 4、鋼螺栓2和鋼螺帽3、斜撐木桿件6。在建筑結(jié)構(gòu)的上、下木框架梁7、 8和
左、右木框架柱9、 IO內(nèi)安裝本發(fā)明。本發(fā)明所采用的消能竹片以5-20片為宜， 具體通過(guò)結(jié)構(gòu)計(jì)算確定。
消能竹片5通過(guò)鋼螺栓2和鋼螺帽3分別在上下兩端與第一木連接件1、第 二木連接件4相連。木結(jié)構(gòu)內(nèi)部的上木框架梁7底部開(kāi)設(shè)有榫槽，榫槽的寬度、 深度與第一木連接件1上的榫槽相匹配，用硬木釘將上木框架梁7與第一木連 接件連接為一體。第二木連接件4底部通過(guò)硬木釘與斜撐木桿件6連接。下木 框架梁8頂部開(kāi)設(shè)榫槽，榫槽的寬度、深度與斜撐木桿件6上的榫槽相匹配， 用硬木釘將下木框架梁8與斜撐木桿件6連接為一體，使對(duì)稱(chēng)設(shè)置的斜撐木桿 件6成為一等腰三角形形狀，這樣就構(gòu)成了本發(fā)明的抗震消能木-竹組合支撐。 如圖2所示，消能竹片5沿竹材縱向切割制作，且應(yīng)包含竹皮，其結(jié)構(gòu)為"[" 型，上下兩端較中間部分寬，上下兩端凸起處51、 52的中心位置各設(shè)有螺栓孔 11、 12，鋼螺栓2穿過(guò)該螺栓孔11、 12及第一木連接件1、第二木連接件4上 的螺栓孔并通過(guò)鋼螺帽3連接固定。上端凸起處51及下端凸起處52的長(zhǎng)度皆 為消能竹片5的長(zhǎng)度h的1/6-1/5，中間較窄處53的寬度則為兩端凸起處寬度b 的1/3-1/2。
在設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)建筑主體結(jié)構(gòu)在地震作用下的反應(yīng)來(lái)確定本組合支撐的位 置，在位移反應(yīng)較大樓層設(shè)置組合支撐。結(jié)合位移反應(yīng)量值調(diào)整該裝置的消能 竹片數(shù)量參數(shù)，使其帶來(lái)的消能減震效果最佳。
本發(fā)明主要可用于建筑木結(jié)構(gòu)內(nèi)，使地震發(fā)生時(shí)，減小木結(jié)構(gòu)建筑的地震 反應(yīng)，達(dá)到改善木結(jié)構(gòu)整體抗震性能的目的，從而避免或減小木結(jié)構(gòu)建筑在地 震作用下的破壞。
上述的對(duì)實(shí)施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用 本發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對(duì)這些實(shí)施例做出各種修改， 并把在此說(shuō)明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此， 本發(fā)明不限于這里的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，對(duì)于本發(fā)明 做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種消能減震支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于采用木-竹組合制成消能減震支撐結(jié)構(gòu)。
2、 如權(quán)利要求1所述的消能減震支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于其包括消能竹片、 第一木連接件、第二木連接件、斜撐木桿件，消能竹片上端與第一木連接件連接 固定，其下端與第二木連接件連接固定，第二木連接件與斜撐木桿件相連。
3、 如權(quán)利要求2所述的消能減震支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于該消能竹片為上 下兩端較寬，中間較窄的"["型結(jié)構(gòu)，兩端較寬處的中心位置各設(shè)有可供螺栓穿 過(guò)的小孔。
4、 如權(quán)利要求3所述的消能減震支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于該消能竹片的上 下兩端較寬處的長(zhǎng)度各為消能竹片長(zhǎng)度的1/6-1/5。
5、 如權(quán)利要求3所述的消能減震支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于該消能竹片的中間較窄處的寬度為兩端較寬處寬度的1/3-1/2。
6、 如權(quán)利要求2所述的消能減震支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于該第一木連接件、第二木連接件均設(shè)有可供螺栓穿過(guò)的小孔。
7、 如權(quán)利要求2所述的消能減震支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于該消能竹片與第一木連接件及第二木連接件通過(guò)鋼螺栓、鋼螺帽連接固定。
8、 如權(quán)利要求2所述的消能減震支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于該第二木連接件與斜撐木桿件通用硬木釘固定，該斜撐木桿件為對(duì)稱(chēng)設(shè)置的兩根。
9、 如權(quán)利要求2所述的消能減震支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于該消能減震支撐結(jié)構(gòu)應(yīng)用于木結(jié)構(gòu)建筑，安裝于建筑結(jié)構(gòu)的上下框架梁和左右框架柱內(nèi)。
10、 如權(quán)利要求9所述的消能減震支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于該消能減震支撐結(jié)構(gòu)通過(guò)第一木連接件與上框架梁經(jīng)榫槽接合硬木釘固定，斜撐木桿件與下框架 梁經(jīng)榫槽接合硬木釘固定固定于上下框架梁和左右框架柱內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明一種木-竹組合消能減震支撐結(jié)構(gòu)，屬于建筑領(lǐng)域，可應(yīng)用于木結(jié)構(gòu)建筑，其采用木-竹組合制成，其包括消能竹片、木連接件、斜撐木桿件，消能竹片上下兩端分別與木連接件連接，下端的木連接件還接有斜撐木桿件。該支撐結(jié)構(gòu)通過(guò)上端的木連接件和斜撐木桿件分別與建筑木框架的上下木框架梁連接，安裝固定于木框架內(nèi)。本發(fā)明安裝在需要抗震的木框架結(jié)構(gòu)中，與主體結(jié)構(gòu)連接簡(jiǎn)單、施工方便、傳力可靠，且一旦在地震作用下遭到破壞，更換、維護(hù)簡(jiǎn)單，可用于減小木結(jié)構(gòu)建筑的地震反應(yīng)，避免或減小木結(jié)構(gòu)建筑在地震作用下的破壞。
文檔編號(hào)E04B1/26GK101368410SQ20081004267
公開(kāi)日2009年2月18日 申請(qǐng)日期2008年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月9日
發(fā)明者何敏娟, 呂西林, 穎 周, 熊海貝 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)