一种用于古建木结构榫卯节点的维护加固装置的制作方法

本实用新型涉及一种用于古建木结构榫卯节点的维护加固装置，属于古建木结构维护加固领域。

背景技术：

古建筑木结构是先人遗留后世的富有其时代文化特征的珍贵资源，具有极高的社会历史价值，迄今保留下来的古建筑木结构历经沧桑岁月，见证时代变迁，亟需进行维护与加固。现存古建木结构的损伤多种多样，对木结构整体抗震性能的影响程度不一，而作为木结构重要的抗震连接结构的榫卯节点将在地震过程中通过水平往复的挤压变形耗散掉体系大部分能量，但在这一过程中将伴随一定程度的拔榫现象，适度的拔榫有助于体系地震能量的耗散以及结构内力的重新分配。若拔榫量过大将致使节点连接失效危及整体结构。

技术实现要素：

本实用新型针对上述不足提供了一种用于古建木结构榫卯节点的维护加固装置。

本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型所述的用于古建木结构榫卯节点的维护加固装置，该木结构为垂直木构架，垂直木构架设有柱和枋（梁和柱）相互固定的榫卯节点，位于垂直木构架中的榫卯节点上设有贯穿榫卯节点的垂直穿孔；通过拼接形成的加固销穿插在穿孔内。

本实用新型所述的用于古建木结构榫卯节点的维护加固装置，所述的加固销由凹销杆、凸销杆、套筒组成；

所述的凹销杆由杆帽，杆体段，凹销段组成；所述的杆体的一端设有杆帽，杆体段的另一端设有凹销段；凹销段与杆体段之间成直线组合；

所述的凸销杆由杆帽，杆体段，凸销段组成；所述的杆体段的一端设有杆帽，杆体段的另一端设有凸销段；凸销段与杆体段之间呈成直线组合；

所述的凹销杆上的凹销段与凸销杆上的凸销段相互拼合；凹销段与凸销段拼接而成的销杆外设有套筒；

所述的凹销杆的杆体段直径与套筒直径相同，所述的凸销杆的杆体段直径与套筒直径相同。

本实用新型所述的用于古建木结构榫卯节点的维护加固装置，所述的套筒由外管、内管、填充材料组成；所述的外管内套置内管，外管的圆心与内管的圆心相一致，外管与内管之间设有间隙，外管与内管之间的间隙内设有填充材料；所述的内管套置在凹销段与凸销杆拼合而成的销杆。

本实用新型所述的用于古建木结构榫卯节点的维护加固装置，所述的外管与内管为钢管；所述的内管的管壁厚度大于外管的管壁厚度；所述的填充材料为柔性材料。

本实用新型所述的用于古建木结构榫卯节点的维护加固装置，所述的杆帽为弧形帽体；弧形帽体上设有扁状钉孔。

本实用新型所述的用于古建木结构榫卯节点的维护加固装置，所述的凹销杆的凹销段其拼接面的槽形凹面为圆弧凹面；凸销杆的凸销段其凸形拼接面倒角为圆弧倒角。

有益效果

本实用新型提供的用于古建木结构榫卯节点的维护加固装置，可以预防脱榫，在木构架承受地震水平荷载作用时，榫卯节点不至因脱榫而连接失效，且填充柔性材料的套筒允许榫卯节点在一定程度上拔榫，以便更好地释放地震能量。此外，此装置贴合建筑构件对古建木结构结构建筑立面造型的影响较小。

附图说明

图1是本实用新型的榫卯结构示意图

图2是本实用新型加固销结构示意图；

图3是本实用新型加固销结构分解结构示意图；

图4是图2中a-a剖面结构示意图；

图5是本实用新型的杆帽结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示：一种用于古建木结构榫卯节点的维护加固装置，该木结构为垂直木构架，垂直木构架设有用于相互固定的榫卯节点，位于垂直木构架中的榫卯节点上设有贯穿节点的穿孔1；穿孔1位于榫卯节点中心部位，孔直径应略大于套筒外皮直径，建议+2mm。通过插接形成的加固销穿插在榫卯穿孔1内。应在垂直木构架所在平面外预先打好榫卯节点位置的穿孔。

如图2、图3所示：加固销由凹销杆2、凸销杆3、套筒组4成；销杆采用高强度钢材制作；凹销杆由杆帽21，杆体段22，凹销段23组成；所述的杆体段22的一端设有杆帽21，杆体段22的另一端设有凹销段23；凹销段23与杆体段22之间成直线组合；凸销杆3由杆帽21，杆体段22，凸销段31组成；杆体段的一端设有杆帽，杆体段22的另一端设有凸销段31；凸销段31与杆体段22之间呈成直线组合；凹销杆上的凹销段与凸销杆上的凸销段相互拼合；凹销段与凸销段拼接而成的销杆外设有套筒；凹销杆的杆体段直径与套筒直径相同，所述的凸销杆的杆体段直径与套筒直径相同。

套筒由外管5、内管6、填充材料7组成；所述的外管5内套置内管6，外管5的圆心与内管6的圆心相一致，外管5与内管6之间设有间隙，外管与内管之间的间隙内设有填充材料7；所述的内管套置在凹销段与凸销杆拼合而成的销杆。

外管与内管为钢管；内管的管壁厚度大于外管的管壁厚度；填充材料为柔性材料,柔性材料如泡沫，岩棉等多孔疏松材料。其外皮钢管较薄，建议0.2～0.3mm，内部填充的柔性材料具有一定抗压刚度以保证其外皮钢管在不受力或受力较小的情况下不至产生凹陷，外皮钢管直径应小于所穿榫头截面高度的1/3；其内钢管应具有一定的厚度，建议2～3mm，且其直径应略大于组合销杆直径，建议2mm为宜。

本实用新型用于古建木结构榫卯节点的维护加固装置，凹销杆的凹销段其拼接面的槽形凹面为圆弧凹面；凸销杆的凸销段其凸形拼接面倒角为圆弧倒角。弧形杆帽两侧预留错位钉孔，凹凸销杆结合界面尖锐处做圆弧处理以避免受力过程中产生应力集中。

本实用新型提供的用于古建木结构榫卯节点的维护加固装置的实施方法为：凹销杆插入套筒内，再将上述组合插入已打好的榫卯节点穿孔内，保证弧形杆帽长边水平，凹销杆的凹槽口朝下（有利于安装组合），再用扁钉（竖向扁钉以及杆帽两边错位钉孔皆对木材开裂影响较小）略微固定。在榫卯节点的另一端插入右侧凸销杆，与套筒内另一销杆凹凸结合，最后使用扁钉将两端弧形杆帽都固定即可。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

技术特征：

1.一种用于古建木结构榫卯节点的维护加固装置，该木结构为垂直木构架，竖直木构架设有柱和枋相互固定的榫卯节点，其特征在于：榫卯节点上设有贯穿榫卯结构的垂直于单榀木构架所在平面的穿孔；通过插接形成的加固销穿插在榫卯节点的穿孔内。

2.根据权利要求1所述的用于古建木结构榫卯节点的维护加固装置，其特征在于：所述的加固销由凹销杆、凸销杆、套筒组成；

所述的凹销杆由杆帽，杆体段，凹销段组成；所述的杆体的一端设有杆帽，杆体段的另一端设有凹销段；凹销段与杆体段之间直线组合，凹销段的凹口朝向垂直杆帽长边；

所述的凸销杆由杆帽，杆体段，凸销段组成；所述的杆体段的一端设有杆帽，杆体段的另一端设有凸销段；凸销段与杆体段之间直线组合，凸销段的凸出朝向垂直杆帽长边；

所述的凹销杆上的凹销段与凸销杆上的凸销段相互拼合；拼合后的销杆外设有套筒；

所述的凹销杆的杆体段直径与套筒直径相同，所述的凸销杆的杆体段直径与套筒直径相同。

3.根据权利要求2所述的用于古建木结构榫卯节点的维护加固装置，其特征在于：所述的套筒由外管、内管、填充材料组成；所述的内管内套置外管，外管的圆心与内管的圆心相一致，外管与内管之间设有间隙，外管与内管之间的间隙内设有填充材料；所述的内管套置在凹销段与凸销杆拼合而成的圆销杆。

4.根据权利要求3所述的用于古建木结构榫卯节点的维护加固装置，其特征在于：所述的外管与内管为钢管；所述的内管的管壁厚度大于外管的管壁厚度；所述的填充材料为柔性材料。

5.根据权利要求2所述的用于古建木结构榫卯节点的维护加固装置，其特征在于：所述的杆帽为弧形帽体；弧形帽体上设有扁形钉孔。

6.根据权利要求2所述的用于古建木结构榫卯节点的维护加固装置，其特征在于：所述的凹销杆的凹销段其拼接面的槽形凹面为圆弧凹面；凸销杆的凸销段其凸形拼接面倒角为圆弧倒角。

技术总结
本实用新型涉及一种用于古建木结构榫卯节点的维护加固装置，属于古建木结构维护加固领域。该木结构为垂直木构架，竖直木构架设有柱和枋相互固定的榫卯节点，榫卯节点上设有贯穿榫卯结构的垂直于单榀木构架所在平面的穿孔；通过插接形成的加固销穿插在榫卯节点的穿孔内。本实用新型提供的用于古建木结构榫卯节点的维护加固装置，可以预防脱榫，在木构架承受地震水平荷载作用时，榫卯节点不至因脱榫而连接失效，且填充柔性材料的套筒允许榫卯节点在一定程度上拔榫，以便更好地释放地震能量。此外，此装置贴合建筑构件对古建木结构结构建筑立面造型的影响较小。

技术研发人员：骆红振;康信江;宾雨飞;徐媛媛;丁岚;张丹丹
受保护的技术使用者：南京大学建筑规划设计研究院有限公司
技术研发日：2020.03.20
技术公布日：2020.12.15