一种可调刚度和阻尼的梁内芯的插入式节点的制作方法

本实用新型涉及古建木榫卯技术领域，具体为一种可调刚度和阻尼的梁内芯的插入式节点。

背景技术：

古建木结构的节点在腐蚀和虫蛀以及地震等作用下发生破坏后加固难度较大。当古建木结构局部发生破坏后，大面积拆除重新加固安装代价较高，而在置换构件或者采用纤维加固时候必然对其原始条件发生改变，往往加固后由于新旧节点刚度不一致引起结构的扭转振动，削弱了木结构的抗震能力。阶段的确存在钢-木结构的组合节点，但是由于古建以卯榫节点为主，卯榫节点连接本身为半刚性连接，并且在地震作用下，阻尼耗能性能表现明显。现有的钢-木结构组合节点多为铰接节点或者刚接节点，不能控制节点转动的半刚性特征和阻尼效应，在局部加固完成后，由于其刚度与周边节点刚度不等，会引起在水平地震作用下的扭转效应。当梁内芯槽被虫蛀时，不能切割成榫头，无法安装箱型连接件。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种可调刚度和阻尼的梁内芯的插入式节点，具有加固极为简便，减小了加固难度的优点，解决了现有技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种可调刚度和阻尼的梁内芯的插入式节点，包括木柱、木梁和钢连接件，所述木柱的上端与钢连接件的下端卡合连接，所述钢连接件的侧壁上等距离的连接有第一铰接座，第一铰接座上铰连接有阻尼器，第一铰接座上方的钢连接件上开设有活动孔，活动孔内通过第一插销铰连接有连接柱，所述连接柱的一端连接有安装块，连接柱另一端的下表面固定连接有第二铰接座，第二铰接座与阻尼器的另一端铰连接，连接柱靠近第二铰接座的一端固定连接有固定插柱，固定插柱与木梁的一端插合连接。

优选的，所述钢连接件的下端开设有第一插槽，活动孔内设置有刚度调节块，刚度调节块分别贴合安装块的上下侧面设置。

优选的，所述木梁的靠近固定插柱的一端开设有第二插槽，第二插槽与固定插柱插合连接。

优选的，所述固定插柱上等距离的开设有固定孔，固定插柱通过贯穿固定孔的第二插销与木梁连接。

优选的，所述固定插柱的表面开设有等距离分布的楔形纹。

优选的，所述连接柱靠近固定插柱一端的上下侧分别连接有抱箍，抱箍的两端均通过长螺栓连接。

优选的，所述抱箍内壁中心位置上的一侧与连接柱焊接，抱箍的内壁中心位置上的另一侧与木梁的侧壁贴合。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本可调刚度和阻尼的梁内芯的插入式节点，对于部分端头发生损坏的节点加固极为简便，只需要将端头切除，梁内芯槽被虫蛀时，不能切割成榫头，可以开设第二插槽，再将固定插柱与木梁相连，这大大减小了加固难度，使得很多情况下根本不需要更换木梁，也可用于新建木结构的装配式组装，可以在工厂将木构件与构件加工好到现场进行装配，根据设计需要设置节点的刚度和阻尼器，固定插柱上可以增加楔形纹，以增加结构胶材料的涂抹面积，提高粘接面积，结构的稳定性更好，另外也可以增加抱箍，提高木梁与连接柱连接端的牢固性，防止木梁在开设第二插槽后，因第二插槽的槽壁过薄而破裂。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构图；

图2为本实用新型的钢连接件安装结构图；

图3为本实用新型的钢连接件部分剖视图；

图4为本实用新型的实施例一连接柱结构图；

图5为本实用新型的实施例二连接柱结构图；

图6为本实用新型的实施例二连接柱安装剖视图；

图7为本实用新型的实施例三连接柱结构图；

图8为本实用新型的实施例三连接柱侧视图。

图中：1、木柱；2、木梁；3、钢连接件；31、第一铰接座；32、活动孔；33、第一插销；34、第一插槽；35、刚度调节块；4、连接柱；41、安装块；42、第二铰接座；43、固定插柱；431、固定孔；432、第二插销；433、楔形纹；44、抱箍；441、长螺栓；5、阻尼器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

实施例一：

请参阅图1-3，一种可调刚度和阻尼的梁内芯的插入式节点，包括木柱1、木梁2和钢连接件3，木柱1的上端与钢连接件3的下端卡合连接，钢连接件3的侧壁上等距离的连接有第一铰接座31，第一铰接座31上铰连接有阻尼器5，阻尼器5可以绕第一铰接座31旋转，第一铰接座31上方的钢连接件3上开设有活动孔32，活动孔32内通过第一插销33铰连接有连接柱4，连接柱4可以在第一插销33上旋转，一旦钢连接件3和连接柱4发生相对转动，阻尼器5即可工作，钢连接件3的下端开设有第一插槽34，木柱1的上端切割成榫头，通过榫头与第一插槽34榫卯连接，在安装过程中可以使用结构胶等胶合材料，使得木柱1和第一插槽34的连接更为紧固，或者在木柱1侧面和钢连接件3侧面设置栓孔，增加螺栓连接，活动孔32内设置有刚度调节块35，刚度调节块35分别贴合安装块41的上下侧面设置，通过调整刚度调节块35的材料性质、截面大小和厚度即可调整节点的转动刚度。

请参阅图4，连接柱4的一端连接有安装块41，连接柱4另一端的下表面固定连接有第二铰接座42，第二铰接座42与阻尼器5的另一端铰连接，阻尼器5为现有装置，可根据需要调整阻尼器5的刚度和阻尼大小，连接柱4靠近第二铰接座42的一端固定连接有固定插柱43，固定插柱43与木梁2的一端插合连接，木梁2靠近固定插柱43的一端开设有第二插槽，第二插槽与固定插柱43插合连接，木梁2内芯槽被虫蛀时，不能切割成榫头，可以将虫蛀的内芯开设成第二插槽，通过第二插槽与固定插柱43榫卯连接，固定木梁2和钢连接件3，固定插柱43上等距离的开设有固定孔431，固定插柱43通过贯穿固定孔431的第二插销432与木梁2连接，通过增加第二插销432，增加固定插柱43与木梁2连接的牢固性。

工作过程：木柱1的上端切割成榫头，通过榫头与第一插槽34榫卯连接，在安装过程中可以使用结构胶等胶合材料，使得木柱1和第一插槽34的连接更为紧固，或者在木柱1侧面和钢连接件3侧面设置栓孔，增加螺栓连接，木梁2内芯槽被虫蛀时，不能切割成榫头，可以将虫蛀的内芯开设成第二插槽，通过第二插槽与固定插柱43榫卯连接，固定插柱43通过贯穿固定孔431的第二插销432与木梁2连接，增加固定插柱43与木梁2连接的牢固性，通过调整刚度调节块35的材料性质、截面大小和厚度即可调整节点的转动刚度，也可根据需要调整阻尼器5的刚度和阻尼大小。

实施例二：

请参阅图5-6，固定插柱43的表面开设有等距离的分布有楔形纹433，木梁2靠近固定插柱43的一端开设有第二插槽，第二插槽内开设有与楔形纹433相匹配的卡纹，其他结构与实施例一中结构相同。

工作过程：将虫蛀的木梁2内芯开设成第二插槽，通过第二插槽与固定插柱43榫卯连接，连接时，在楔形纹433上涂抹结构胶等胶合材料，将固定插柱43逐步推进第二插槽内，楔形纹433与卡纹扣合，楔形纹433与卡纹增加了固定插柱43与第二插槽的接触面积，再通过贯穿固定孔431的第二插销432将固定插柱43与木梁2连接，结构稳定。

相比于实施例一，本实施例中，楔形纹433与卡纹扣合，本身有一定的卡合作用，不易分离，另外增加了结构胶材料的涂抹面积，提高粘接面积，结构的稳定性更好。

实施例三：

请参阅图7-8，连接柱4靠近固定插柱43一端的上下侧分别连接有抱箍44，抱箍44的两端均通过长螺栓441连接，抱箍44内壁中心位置上的一侧与连接柱4焊接，抱箍44的内壁中心位置上的另一侧与木梁2的侧壁贴合，其他结构与实施例一中的结构相同。

工作过程：将虫蛀的木梁2内芯开设成第二插槽，通过第二插槽与固定插柱43榫卯连接，再通过贯穿固定孔431的第二插销432将固定插柱43与木梁2连接，拧紧长螺栓441，抱箍44将木梁2与连接柱4连接的一端锁紧，其他结构连接方式同实施例一。

本实施例中，增加了抱箍44的结构，通过该结构，能够提高木梁2与连接柱4连接端的牢固性，防止木梁2在开设第二插槽后，因第二插槽的槽壁过薄而破裂。

综上所述：本可调刚度和阻尼的梁内芯的插入式节点，对于部分端头发生损坏的节点加固极为简便，只需要将端头切除，梁内芯槽被虫蛀时，不能切割成榫头，可以开设第二插槽，再将固定插柱43与木梁2相连，这大大减小了加固难度，使得很多情况下根本不需要更换木梁2，也可用于新建木结构的装配式组装，可以在工厂将木构件与构件加工好到现场进行装配，根据设计需要设置节点的刚度和阻尼器5，固定插柱43上可以增加楔形纹433，以增加结构胶材料的涂抹面积，提高粘接面积，结构的稳定性更好，另外也可以增加抱箍44，提高木梁2与连接柱4连接端的牢固性，防止木梁2在开设第二插槽后，因第二插槽的槽壁过薄而破裂。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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