一种用于木结构柱脚的球铰支座节点.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115853200A(43)申请公布日2023.03.28(21)申请号202211570888.3(22)申请日2022.12.08(71)申请人贵州大学地址550000贵州省贵阳市花溪区大道南段(72)发明人陈波黄勇余汉谋(74)专利代理机构贵州派腾知识产权代理有限公司52114专利代理师刘宇宸(51)Int.Cl.E04C3/36(2006.01)E04H9/02(2006.01)E04B1/98(2006.01)E04B1/36(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图6页(54)发明名称一种用于木结构柱脚的球铰支座节点(57)摘要本发明公开了一种用于木结构柱脚的球铰支座节点，属于木结构建筑技术领域。该结构包括础石、隔振套A、刚性柱毂和隔振套B，所述础石上设有盲孔A，所述隔振套A和所述刚性柱毂设在盲孔A内，且刚性柱毂位于隔振套A的内侧，所述刚性柱毂上设有构件安装孔，所述隔振套B设在构件安装孔内。使木结构的柱脚在结构全寿命周期内保持全截面受压，充分发挥材料性能，根本性消除因局部受压造成的柱脚应力集中和周围区域出现拉应力，防止柱脚下端局部受压破坏，提高了木结构柱脚的安全性和耐久性。在柱脚的径向上，通过刚性柱毂、隔振套A和础石上的盲孔A对柱脚进行限位，消除了柱脚滑出础石的风险。具有装配简单、省时、效率高等优点。CN115853200ACN115853200A权利要求书1/1页1.一种用于木结构柱脚的球铰支座节点，其特征在于：包括础石(1)、隔振套A(2)、刚性柱毂(3)和隔振套B(4)，所述础石(1)上设有盲孔A(10)，所述隔振套A(2)和所述刚性柱毂(3)设在盲孔A(10)内，且刚性柱毂(3)位于隔振套A(2)的内侧，所述刚性柱毂(3)上设有构件安装孔(30)，所述隔振套B(4)设在构件安装孔(30)内。2.如权利要求1所述的用于木结构柱脚的球铰支座节点，其特征在于：所述隔振套A(2)和隔振套B(4)为橡胶圈。3.如权利要求2所述的用于木结构柱脚的球铰支座节点，其特征在于：所述橡胶圈的材质为丁基橡胶或氯硫化聚乙烯橡胶。4.如权利要求2所述的用于木结构柱脚的球铰支座节点，其特征在于：所述橡胶圈的邵氏硬度在50～60之间。5.如权利要求1所述的用于木结构柱脚的球铰支座节点，其特征在于：所述刚性柱毂(3)为钢盆，且钢盆呈圆柱形，构件安装孔(30)同轴设在钢盆的一端。6.如权利要求5所述的用于木结构柱脚的球铰支座节点，其特征在于：所述钢盆的材质为42CrMo合金钢或25Cr2Mo1V合金结构钢。7.如权利要求5所述的用于木结构柱脚的球铰支座节点，其特征在于：所述钢盆的布氏硬度在200～250之间。8.如权利要求1所述的用于木结构柱脚的球铰支座节点，其特征在于：所述构件安装孔(30)包括同轴设在刚性柱毂(3)一端的盲孔B(300)，及设在盲孔B(300)底部的半球孔(301)，半球孔(301)的半径小于盲孔B(300)的半径，且半球孔(301)的球心位于刚性柱毂(3)的轴线上。9.如权利要求8所述的用于木结构柱脚的球铰支座节点，其特征在于：所述球铰支座节点还包括柱脚(5)，柱脚(5)的下端呈半球形，且柱脚(5)的下端插入到半球孔(301)中，并与半球孔(301)的表面贴合。10.如权利要求9所述的用于木结构柱脚的球铰支座节点，其特征在于：所述球铰支座的节点弯矩M按照以下公式进行计算：式中：D为柱脚(5)的直径，H为柱脚(5)的高度，d、h、E分别为隔振套B(4)的厚度、高度和弹性模量，θ为柱脚(5)轴线与刚性柱毂(3)轴线的夹角。2CN115853200A说明书1/4页一种用于木结构柱脚的球铰支座节点技术领域[0001]本发明涉及一种用于木结构柱脚的球铰支座节点，属于木结构建筑技术领域。背景技术[0002]传统木结构的柱脚平置浮搁于础石上，础石作为基础的一部分用于承受上部结构的荷载。这种浮搁式支座，可传递竖向荷载，并通过柱底面与础石的摩擦力传递水平荷载。在地震和风荷载作用下，柱底面与础石之间可产生相对滑移，使得支座具有一定的隔振效果。柱脚平置浮搁式支座存在以下问题和不足：[0003](1)在水平荷载作用下，柱脚转动并使其底面局部抬升，致使柱脚底面边缘局部受压。根据局部受压的受力特点，在局部受压区会出现较大的压应力集中，而且局部受压区的周围区域还会出现横向拉应力。当受压区周围区域拉应力超过木材抗拉强度或者受压区压应力超过木材抗压强度时会造成局部破坏，严重时甚至造成木结构整体垮塌。[0004](2)水平荷载(风、地震作用)较大时，柱底面与础石间的相对滑移大，且不可恢复至原位，致使结构整体及部分构件产生不可恢复的变形，进而产生附加内力，造成结构安全隐患。[0005](3