一种古建木柱加固装置的制作方法

文档序号:15229798发布日期:2018-08-21 19:15阅读:427来源:国知局

本实用新型涉及古建木柱建设技术领域,更具体地说,它涉及一种古建木柱加固装置。



背景技术:

古建筑木结构的主要由榫卯连接,典型的即为梁端做成榫头形式,柱身做成卯口形式,这种连接节点具有刚柔并济的作用,结合我国古建筑木结构体系自身,具有良好的抗弯能力和耗能能力。然而由于外界因素作用(地震、台风、环境温湿度等)和木材自身缺陷等原因,在榫卯节点部位发生挤压变形后,榫和卯均出现不同程度的残余变形,这就使得榫卯节点逐渐变得松动、榫和卯之间空隙加大,更甚者出现局部拔榫、节点松脱等现象。

上述破坏症状使得榫卯节点由半刚性状态转变为铰接状态,不仅使其弯剪扭等基本承载能力降低,而且严重影响整体结构的承载能力、抗侧力能力和结构稳定性,加剧了建筑物的破坏甚至倒塌;同时,由于地震后较大的残余变形,古建筑结构在震后很难修复。因此,为了对现有古建筑木结构进行加固、震损后修复,甚至包括对新建仿古木结构建筑的增强,急需针对榫卯节点提出适宜、有效的加固修复方法。

公开号为CN205224638U的中国实用新型专利公开了一种古建筑木构件的加固结构,包括横梁和柱,所述橫梁在柱上,所述加固结构包裹布置于所述横梁和柱的交接处,所述加固结构由外到内依次设置有原木构件色彩的油漆层、防火耐腐蚀岩棉层和增强预应力弹性刚构件;所述柱的上端部对称设有T型槽孔一,所述柱两边的横梁上对称设有T型槽孔二;所述增强预应力弹性刚构件通过T型槽孔一和T型槽孔二与所述橫梁和柱的交接处插入式连接。

上述专利通过设置弹性钢构件将横梁和立柱连接,在木建筑受到震动时,弹性钢构件可以避免拔榫,但是,上述专利需要在立柱和横梁上设置T形槽孔,加工复杂,而且容易破坏立柱本身,仍需要进一步改进。



技术实现要素:

针对现有的技术问题,本实用新型的目的在于提供一种古建木柱加固装置,通过设置支撑块和辅固块,增加木梁与木柱的接触面积,分散连接点承受的力,以解决上述技术问题,其具有加工简单,可以有效降低拔榫、节点松脱、断榫的优点。

为实现上述目的,本实用新型提供了如下技术方案:

一种古建木柱加固装置,包括木柱、木梁和加固组件,所述木柱顶端与木梁通过卯榫结构连接,所述处加固组件位于木柱和木梁卯榫连接处,所述加固组件包括支撑块、第一销钉、第二销钉和辅固块,所述支撑块呈L形且其外侧壁分别与木柱和木梁抵接,所述支撑块通过第一销钉与木柱固定连接,所述辅固块位于木梁靠近木柱一端且其靠近木柱一端与木柱固定连接,所述辅固块远离木柱一端通过第二销钉和所述木梁、所述支撑块固定连接。

通过上述技术方案,通过设置加固组件,不需要在木柱上开设复杂的T形槽,加工简单,未破坏木柱本身;而且支撑块和辅固块分散了榫头和卯口受到的剪切力、扭转力,降低了木柱和木梁连接点榫头断裂、拔榫的几率,提高了木柱和木梁的连接的结构稳定性,同时由于加固组件均是木制材料,同木柱和木梁一样具有半刚性,抗震缓冲的性能优良,可以避免连续崩塌。

进一步的,所述支撑块内侧壁设置有直角三角形的加强板,所述加强板与支撑块一体成型。

通过上述技术方案,加强板提高了支撑块的结构强度,进而提高了支撑块辅助木柱支撑木梁的承重能力,分散了部分榫头承受的剪切力。

进一步的,所述木柱靠近支撑块一侧设置有第一限位槽,所述木梁靠近支撑块一侧设置有第二限位槽,所述支撑块内嵌于第一限位槽和第二限位槽。通过上述技术方案,限位槽不仅可以防止支撑块与木柱和木梁之间发生位移,提高支撑块与木柱、木梁连接处的整体稳定性,同时更加美观。

进一步的,所述辅固块靠近木柱一端设置有燕尾榫头,所述木柱顶端的周侧设置有与燕尾榫头匹配的卯槽,所述卯槽于木柱顶面和靠近辅固块一侧均设置有开口。

通过上述技术方案,提高辅固块与木柱的结构稳定性,防止辅固块拔榫,进而提高了木柱和木梁连接点的结构强度。

进一步的,所述辅固块靠近燕尾榫头一端设置有与木柱周侧吻合的弧形倒角。

通过上述技术方案,弧形倒角加了木梁与木柱的接触面积,分散了燕尾榫头承受的力,降低了燕尾榫头折断的几率,提高了木梁与木柱连接点的结构强度。

进一步的,所述第二销钉为呈T形且依次贯穿所述辅固块、木梁和支撑块。

通过上述技术方案,由于第二销钉沿竖直方向设置,在辅固块、木梁和支撑块受到震动后,第二销钉容易松动,会受到重力作用而脱落,第二销钉设置为T形,即使发生松动后也不会脱落,可以长时间发挥固定作用。

进一步的,所述辅固块远离木梁一侧设置有凹槽,所述凹槽远离木梁一侧设置有开口,所述第二销钉内嵌于所述凹槽,所述第二销钉远离木梁一侧与辅固块远离木梁一侧平齐。

通过上述技术方案,可以避免第二销钉凸出于辅固块的表面,进而影响后续喷漆等施工质量,而且更加美观。

进一步的,所述木柱沿其径向开设有贯穿木柱的安装孔,所述木梁朝向木柱一端设置有插入安装孔的插接头,所述木梁靠近木柱一端且位于插接头的两侧设置有鱼尾型倒角,所述鱼尾型倒角靠近插接头的内侧壁与木柱周侧紧密贴合。

通过上述技术方案,鱼尾型倒角增加了木梁与木柱的接触面积,分散了插接头承受的力,降低了插接头折断的几率,提高了木梁与木柱连接点的结构强度。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:

(1)通过设置加固组件,不需要在木柱上开设复杂的T形槽,加工简单;

(2)通过设置支撑块和辅固块,分散了燕尾榫头和卯槽承受的剪切力和扭转力,降低了燕尾榫头折断以及拔榫的几率,提高了木梁与木柱连接点的结构稳定性,延长了木建筑的使用寿命,同时由于加固组件均是木制材料,同木柱和木梁一样具有半刚性,抗震缓冲的性能优良,可以避免连续崩塌;

(3)通过设置鱼尾型倒角,增加了木梁与木柱的接触面积,提高了插接头的抗剪切力能力,进一步降低了插接头折断。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图;

图2是沿图1中A-A线的剖视图;

图3是本实用新型的爆炸示意图:

图4是沿图3中B-B线剖视图;

图5为本实用新型中辅固块的结构示意图。

附图标记:1、木柱;2、木梁;3、加固组件;31、支撑块;32、辅固块;33、第一销钉;34、第二销钉;4、销孔;5、销槽;6、卯孔;7、燕尾榫头;8、卯槽;9、凹槽;10、鱼尾型倒角;11、第一限位槽;12、第二限位槽;13、加强板;14、弧形倒角;15、安装孔;16、插接头。

具体实施方式

下面结合附图以及实施例对本实用新型的内容做进一步详细、清楚、完整的介绍,以帮助相关技术领域人员更好的理解本实用新型的内容。

如图1所示,一种古建木柱加固装置,包括木柱1,木柱1顶端沿其直径方向的两侧分别设置有木梁2。如图4所示,木柱1顶端沿其径向开设有贯穿木柱1的安装孔15,木梁2靠近木柱1一端设置有插入安装孔15的插接头16,木柱1和木梁2通过榫卯结构固定连接。

如图1所示,为了避免破坏木柱1,同时提高木柱1的稳定性,木柱1和木梁2的连接处设置有加固组件3,加固组件3包括支撑块31、第一销钉33、第二销钉34和辅固块32,支撑块31呈L形且其两个外侧壁分别与木柱1和木梁2抵接。

如图2和图4所示,支撑块31的两端部均设置有销孔4,销孔4轴线垂直于支撑块31的内侧壁且贯穿支撑块31,木柱1与支撑块31抵接处设置有与销孔4同轴的销槽5,第一销钉33依次插入靠近木柱1一端的销孔4和销槽5使支撑块31与木柱1固定连接。辅固块32位于木梁2远离支撑块31一侧,辅固块32靠近木柱1一端通过卯榫结构与木柱1固定连接,木梁2上设置有与销孔4位置对应的卯孔6,卯孔6贯穿木梁2和辅固块32,第二销钉34依次贯穿辅固块32、木梁2和支撑块31,使支撑块31与木梁2、辅固块32固定连接。

由于不需要在木柱1上开设复杂的T形槽,加工简单,未破坏木柱1本身;而且支撑块31和辅固块32分散了连接处受到的剪切力、扭转力,提高了木柱1和木梁2的连接的结构稳定性,同时由于加固组件3均是木制材料,同木柱1和木梁2一样具有半刚性,抗震缓冲的性能优良,可以避免连续崩塌。

如图2所示,为了提高支撑块31的结构强度,进而提高支撑块31辅助木柱1支撑木梁2的承重能力,支撑块31内侧设置有直角三角形的加强板13,加强板13与支撑块31一体成型。

如图2和图4所示,为了避免支撑块31在受到震动时发生滑移,提高支撑块31与木柱1和木梁2的整体稳定性。木柱1靠近支撑块31一侧设置有第一限位槽11,木梁2靠近支撑块31一侧设置有第二限位槽12,支撑块31内嵌于第一限位槽11和第二限位槽12。这样设置不仅可以防止支撑块31与木柱1和木梁2之间发生位移,同时更加美观。

如图3所示,为了提高辅固块32与木柱1的结构稳定性,辅固块32靠近木柱1一端设置有燕尾榫头7,木柱1顶端的周侧设置有与燕尾榫头7匹配的卯槽8,卯槽8于木柱1顶面和靠近辅固块32一侧均设置有开口。如图5所示,辅固块32靠近燕尾榫头7一端设置有与木柱1周侧吻合的弧形倒角14。弧形倒角14加了木梁2与木柱1的接触面积,分散了燕尾榫头7承受的力,降低了燕尾榫头7折断的几率,提高了木梁2与木柱1连接点的结构强度。

如图2和图5所示,由于第二销钉34是沿竖直方向设置的,在辅固块32、木梁2和支撑块31受到震动后,第二销钉34容易松动,其受到重力作用会脱落。为了防止第二销钉34脱落,第二销钉34设置为T形。为了避免第二销钉34靠近辅固块32一端凸出于辅固块32上面,影响后期工序的施工和美观,辅固块32远离木梁2一侧设置有凹槽9,凹槽9远离木梁2一侧设置有开口,第二销钉34内嵌于凹槽9使其远离木梁2一侧与辅固块32远离木梁2一侧平齐。

如图3所示,为了进一步提高木梁2的抗剪切力和扭转力,木梁2靠近木柱1一端且位于插接头16的两侧设置有鱼尾型倒角10,鱼尾型倒角10靠近插接头16的内侧壁与木柱1周侧紧密贴合。鱼尾型倒角10增加了木梁2与木柱1的接触面积,分散了插接头16承受的力,降低了插接头16折断的几率,提高了木梁2与木柱1连接点的结构强度。

本实用新型的具体安装方式以及有益效果如下:

安装时,首先将支撑块31通过第一销钉33与木柱1固定,然后安装木梁2,之后将辅固块32与木柱1通过榫卯连接,最后将第二销钉34一次插入辅固块32、木梁2和支撑块31。由于不需要在木柱1上开设复杂的T形槽,加工简单,未破坏木柱1本身;当木柱1和木梁2受到振动力时,支撑块31、辅固块32和以及鱼尾型倒角10共同作用分散了燕尾榫头7受到的剪切力、扭转力等降低了燕尾榫头7断裂、拔榫等几率,提高了木柱1和木梁2的结构稳定性,延长了木建筑的使用寿命。同时由于加固组件3均是木制材料,同木柱1和木梁2一样具有半刚性,抗震缓冲的性能优良,可以避免连续崩塌。

以上仅是本实用新型的优选实施方式,本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

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