本實用新型涉及建筑領域，具體涉及用于穿斗式木構架的空間拓展結構。

背景技術：

隨著我國經(jīng)濟的穩(wěn)步發(fā)展，商業(yè)旅游業(yè)大量興起，各地區(qū)民居分布比較集中的古鎮(zhèn)和歷史街區(qū)在多次粗獷式開發(fā)改造與重建中破壞嚴重甚至逐漸成片消失，即使現(xiàn)存的民居也大多得不到有效利用與保護。針對穿斗式木構架這種現(xiàn)存數(shù)量較多的民居形式，由于其豎向承重構件截面尺寸較小，柱距普遍較密，整個房間內(nèi)部有效連續(xù)使用空間非常有限，只有當室內(nèi)空間尺度要求不大的情況下才能使用，而對于大量古鎮(zhèn)或歷史街區(qū)中作為商鋪使用的民居來說，內(nèi)部過密的柱網(wǎng)布置無法滿足其新的使用要求。為了解決這一問題，亟待開發(fā)出一種針對穿斗式木構架的受力合理、傳力明確、構造簡單且具有較高承載力和優(yōu)良抗震性能的抽柱空間拓展結構，在充分保護各地區(qū)民居的文化底蘊與地域特色的同時，賦予其結構空間拓展后新的生命力。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型目的在于提供用于穿斗式木構架的空間拓展結構，增加作為穿斗式木構架民居內(nèi)部的連續(xù)有效使用空間。

本實用新型通過下述技術方案實現(xiàn)：

用于穿斗式木構架的空間拓展結構，包括兩個邊柱，所述邊柱兩側壁上均開有卡槽，還包括穿枋Ⅰ和穿枋Ⅱ，所述穿枋Ⅰ固定在兩個邊柱同一側側壁上的卡槽內(nèi)，所述穿枋Ⅱ固定在兩個邊柱另一側側壁上的卡槽內(nèi)，且在所述邊柱上設有與穿枋Ⅰ、穿枋Ⅱ底部連接的支撐件?，F(xiàn)有的穿斗式木構架中，由兩個邊柱以及多個中柱構成其豎向支撐結構，且邊柱與中柱之間通過原穿枋連接，樓板鋪設在樓欠上，而樓欠則分布在原穿枋上，由于原木構架的豎向承重構件截面尺寸較小，邊柱與中柱的柱距普遍較密，整個房間內(nèi)部有效連續(xù)使用空間非常有限，只有當室內(nèi)空間尺度要求不大的情況下才能使用，而對于大量古鎮(zhèn)或歷史街區(qū)中作為商鋪使用的民居來說，內(nèi)部過密的柱網(wǎng)布置無法滿足其適量改造的使用要求；針對該問題，實用新型人對其進行了改進，即在摒棄多個中柱的前提下，在兩個邊柱的兩個側壁上開設卡槽，穿枋Ⅰ與穿枋Ⅱ異側，且分別固定在位于同側的兩個卡槽內(nèi)，同時樓欠分布在穿枋Ⅰ與穿枋Ⅱ的上端，以為樓板的鋪設提供穩(wěn)定支撐；并且，在邊柱上設有支撐件，該支撐件與穿枋Ⅰ、穿枋Ⅱ的下端連接，此時，使得原木構架中的中柱、樓欠以及樓板等的載荷傳遞至邊柱上，在保證原木構架的支撐強度的同時，減小了多個中柱對室內(nèi)空間的占用，增加民居內(nèi)部連續(xù)有效的使用空間，并且在邊柱上安裝的支撐件與穿枋Ⅰ和穿枋Ⅱ底部連接，可對穿枋Ⅰ和穿枋Ⅱ的載荷進行分攤，優(yōu)化邊柱上的受力分布情況，并能在邊節(jié)點受力變形過程中起到一定的耗能的作用，使得現(xiàn)有木構架民居的抗震性能得到較大地提高。

所述穿枋Ⅰ和穿枋Ⅱ均為槽鋼，且穿枋Ⅰ通過多個螺栓與穿枋Ⅱ連接。作為優(yōu)選，選用槽鋼以取代原穿枋，通過螺栓連接的穿枋Ⅰ和穿枋Ⅱ形成一個整體，不僅能夠替代原穿枋的連接作用，還能顯著增加穿斗式木構架的整體性。

在所述穿枋Ⅰ和穿枋Ⅱ的開槽側設置有多個T形加勁肋。穿枋Ⅰ和穿枋Ⅱ背對設置，即兩側的開槽側均朝外，在其開槽側設置多個T形加勁肋，可進一步提高穿枋Ⅰ和穿枋Ⅱ的載荷量。

在所述加勁肋的外側壁上設置有仿古裝飾木材。進一步地，對于古鎮(zhèn)或是歷史街區(qū)中作為商鋪使用的木構架民居中，原有的木構架因柱距小而降低了其內(nèi)部的連續(xù)使用空間，民居內(nèi)過密的柱網(wǎng)分布無法滿足民用改造成商用的要求，實用新型人利用穿枋Ⅰ和穿枋Ⅱ均采用槽鋼的特性，在位于其開槽側的加勁肋外側壁上安裝仿古裝飾木材，在最大程度上保持其原有的木構架風貌，同時增加了民居內(nèi)部連續(xù)有效的使用空間，增加了木構架民居的社會效益和經(jīng)濟效益。

所述支撐件包括上支座、連桿以及下支座，所述上支座固定在穿枋Ⅱ與穿枋Ⅰ的底部，所述下支座設置在邊柱上，且上支座與下支座上鉸接設置有連接件，且連桿的兩端分別與兩個連接件連接。上支座將穿枋Ⅱ與穿枋Ⅰ底部合并連接，而在邊柱上設置下支座，連桿的兩端分別連接有連接件，而兩個連接件則分別與上支座、下支座鉸接，即根據(jù)木構架民居內(nèi)的具體布局，在穿枋Ⅱ與穿枋Ⅰ的底部選擇合適的上支座安裝點位，在邊柱上選擇合適的下支座安裝點位，通過高精度非線性有限元模擬分析，確定上支座的安裝點位與下支座的安裝點位之間設置支撐件能夠保證木構架具有較高的承載能力，同時提高木構架民居的結構整體性。進一步地，上支座與下支座采用強度等級較高的鋼材，而連桿采用軟鋼材料，且連桿的兩端分通過連接件與上支座、下支座鉸接，在邊柱與穿枋Ⅰ、穿枋Ⅱ形成的節(jié)點受力形變過程中，支撐件可起到一定的耗能支撐作用，在一定程度上改善了空間拓展后木構架的抗震性能。

所述下支座包括兩個端部相互鉸接的半圓形卡箍，兩個所述卡箍的另一端分別與連接件兩端鉸接。作為優(yōu)選，選用兩個半圓形的卡箍作為下支座，使得邊柱的外圓周壁被完全包裹，即兩者間的受力面積得到提高，避免在邊柱與穿枋Ⅰ、穿枋Ⅱ形成的節(jié)點受力時下支座產(chǎn)生沿邊柱軸線方向的位移，保證木構架的抗震性能。

本實用新型與現(xiàn)有技術相比，具有如下的優(yōu)點和有益效果：

1、本實用新型在摒棄多個中柱的前提下，在兩個邊柱的兩個側壁上開設卡槽，穿枋Ⅰ與穿枋Ⅱ異側，且分別固定在位于同側的兩個卡槽內(nèi)，同時樓欠分布在穿枋Ⅰ與穿枋Ⅱ的上端，以為樓板的鋪設提供穩(wěn)定支撐；

2、本實用新型中原木構架中的中柱、樓欠以及樓板等的載荷傳遞至邊柱上，在保證原木構架豎向承載力的同時，減小了多個中柱對室內(nèi)空間的占用，增加民居內(nèi)部連續(xù)有效的使用空間，并且在邊柱上安裝的支撐件與穿枋Ⅰ和穿枋Ⅱ底部連接，可對穿枋Ⅰ和穿枋Ⅱ的載荷進行分攤，優(yōu)化邊柱上的受力分布情況，并能在邊節(jié)點受力變形過程中起到一定的耗能的作用，使得現(xiàn)有木構架民居的抗震性能得到較大地提高；

3、本實用新型利用穿枋Ⅰ和穿枋Ⅱ均采用槽鋼的特性，在位于其開槽側的加勁肋外側壁上安裝仿古裝飾木材，在最大程度上保持其原有的木構架風貌，同時增加了民居內(nèi)部連續(xù)有效的使用空間，增加了穿斗式木構架民居的社會效益和經(jīng)濟效益。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本實用新型實施例的進一步理解，構成本申請的一部分，并不構成對本實用新型實施例的限定。在附圖中：

圖1為本實用新型飛的結構示意圖；

圖2為本實用新型的局部示意圖；

圖3為邊柱的結構示意圖；

圖4為現(xiàn)有木構架的結構示意圖。

附圖中標記及對應的零部件名稱：

1-螺栓、2-樓欠、3-加勁肋、4-支撐件、5-仿古裝飾木材、6-穿枋Ⅰ、7-中柱、8-樓板、9-邊柱、10-上支座、11-連接件、12-連桿、13-下支座、14-卡槽、15-穿枋Ⅱ、16-原穿枋。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結合實施例和附圖，對本實用新型作進一步的詳細說明，本實用新型的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本實用新型，并不作為對本實用新型的限定。

實施例1

如圖1～4所示，本實施例包括兩個邊柱9，所述邊柱9兩側壁上均開有卡槽14，還包括穿枋Ⅰ6和穿枋Ⅱ15，所述穿枋Ⅰ6固定在兩個邊柱9同一側側壁上的卡槽14內(nèi)，所述穿枋Ⅱ15固定在兩個邊柱9另一側側壁上的卡槽14內(nèi)，且在所述邊柱9上設有與穿枋Ⅰ6、穿枋Ⅱ15底部連接的支撐件4?，F(xiàn)有的穿斗式木構架中，由兩個邊柱9以及多個中柱7構成其豎向承重結構，且邊柱9與中柱7之間通過原穿枋16連接，樓板8鋪設在樓欠2上，而樓欠2則分布在原穿枋16上，由于原木構架的豎向承重構件截面尺寸較小，邊柱9與中柱7的柱距普遍較密，整個房間內(nèi)部有效連續(xù)使用空間非常有限，只有當室內(nèi)空間尺度要求不大的情況下才能使用，而對于大量古鎮(zhèn)或歷史街區(qū)中作為商鋪使用的民居來說，內(nèi)部過密的柱網(wǎng)布置無法滿足其適量改造的使用要求；針對該問題，實用新型人對其進行了改進，即在摒棄多個中柱7的前提下，在兩個邊柱9的兩個側壁上開設卡槽14，穿枋Ⅰ6與穿枋Ⅱ15異側，且分別固定在位于同側的兩個卡槽14內(nèi)，同時樓欠2分布在穿枋Ⅰ6與穿枋Ⅱ15的上端，以為樓板8的鋪設提供穩(wěn)定支撐；并且，在邊柱9上設有支撐件4，該支撐件4與穿枋Ⅰ6與穿枋Ⅱ15的下端連接，此時，使得原木構架中的中柱7、以及樓欠2、樓板8的載荷傳遞至邊柱9上，在保證原木構架的豎向承載力的同時，減小了多個中柱7對室內(nèi)空間的占用，增加民居內(nèi)部連續(xù)有效的使用空間，并且在邊柱9上安裝的支撐件4與穿枋Ⅰ6和穿枋Ⅱ15底部連接，可對穿枋Ⅰ6和穿枋Ⅱ15的載荷進行分攤，優(yōu)化邊柱9上的受力分布情況，并能在邊節(jié)點受力變形過程中起到一定的耗能的作用，使得現(xiàn)有木構架民居的抗震性能得到較大地提高。

實施例2

如圖1～3所示，本實施例在實施例1的基礎之上，所述穿枋Ⅰ6和穿枋Ⅱ15均為槽鋼，且穿枋Ⅰ6通過多個螺栓1與穿枋Ⅱ15連接；在所述穿枋Ⅰ6和穿枋Ⅱ15的開槽側設置有多個T形加勁肋3；在所述加勁肋3的外側壁上設置有仿古裝飾木材5。

作為優(yōu)選，選用槽鋼以取代原穿枋16，通過螺栓1連接的穿枋Ⅰ6和穿枋Ⅱ15形成一個整體，不僅能夠替代原穿枋16的連接作用，還能顯著增加穿斗式木構架的整體性。

穿枋Ⅰ6和穿枋Ⅱ15背對設置，即兩側的開槽側均朝外，在其開槽側設置多個T形加勁肋3，可進一步提高穿枋Ⅰ6和穿枋Ⅱ15的載荷量與穩(wěn)定性。

進一步地，對于古鎮(zhèn)或是歷史街區(qū)中作為商鋪使用的木構架民居中，原有的木構架因柱距小而降低了其內(nèi)部的連續(xù)使用空間，民居內(nèi)過密的柱網(wǎng)分布無法滿足民用改造成商用的要求，實用新型人利用穿枋Ⅰ6和穿枋Ⅱ15均采用槽鋼的特性，在位于其開槽側的加勁肋3外側壁上安裝仿古裝飾木材5，在最大程度上保持其原有的木構架風貌，同時增加了民居內(nèi)部連續(xù)有效的使用空間，增加了穿斗式木構架民居的社會效益和經(jīng)濟效益。

實施例3

如圖2所示，本實施例所述支撐件4包括上支座10、連桿12以及下支座13，所述上支座10固定在穿枋Ⅱ15與穿枋Ⅰ6的底部，所述下支座13設置在邊柱9上，且上支座10與下支座13上鉸接設置有連接件11，且連桿12的兩端分別與兩個連接件11連接。

上支座10將穿枋Ⅱ15、穿枋Ⅰ6底部合并連接，而在邊柱9上設置下支座13，連桿12的兩端分別連接有連接件11，而兩個連接件11則分別與上支座10、下支座13鉸接，即根據(jù)穿斗式木構架民居內(nèi)的具體布局，在穿枋Ⅱ15與穿枋Ⅰ6的底部選擇合適的上支座10安裝點位，在邊柱9上選擇合適的下支座13安裝點位，通過高精度非線性有限元模擬分析，確定上支座10的安裝點位與下支座13的安裝點位之間設置支撐件4能夠保證木構架具有較高的承載能力，同時提高木構架民居的結構整體性。進一步地，上支座10與下支座13采用強度等級較高的鋼材，而連桿12采用軟鋼材料，且連桿12的兩端分通過連接件11與上支座10、下支座13鉸接，在邊柱9與穿枋Ⅰ6、穿枋Ⅱ15形成的節(jié)點受力形變過程中，支撐件4可起到一定的耗能支撐作用，在一定程度上改善了空間拓展后木構架的抗震性能。

作為優(yōu)選，選用兩個半圓形的卡箍作為下支座13，使得邊柱9的外圓周壁被完全包裹，即兩者間的受力面積得到提高，避免在邊柱9與穿枋Ⅰ6、穿枋Ⅱ15形成的節(jié)點受力時下支座13產(chǎn)生沿邊柱9軸線方向的位移，保證木構架的抗震性能。

以上所述的具體實施方式，對本實用新型的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施方式而已，并不用于限定本實用新型的保護范圍，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。