一种古建筑木结构窗框金属榫头嵌入式摩擦耗能连接装置

本技术涉及一种古建筑木结构窗框的金属榫头嵌入式摩擦耗能连接装置，属于传统木结构建筑加固修缮领域。适合传统古建筑木结构建筑结构修复加固需求。

背景技术：

1、在传统古建筑木结构建筑中窗框的连接形式主要是传统榫卯连接。窗框作为房屋主要受力构件之一，会承受各种各样的随机荷载，有时会承受较严重的地震荷载，并且传统木结构窗框连接处承受反复摩擦力的能力较差，面对地震荷载时表现的抗震性能较差，且传统的榫卯连接形式在反复的摩擦作用力情况下易受损，影响其使用寿命。传统的榫卯连接，在连接处摩擦性能较差，时间久易发生破坏，在长期荷载作用和反复的摩擦下经常会出现窗框连接处断裂、受力能力减小，导致其传统木结构窗框的整体性很差。从而导致窗框发生平面外的变形，因此为了解决传统木窗框连接耗能较差，提升其连接处的摩擦能力，提出了一种古建筑木结构窗框的金属榫头嵌入式摩擦耗能连接装置。

技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的上述缺陷，本实用新型的目的在于提供一种古建筑木结构窗框的金属榫头嵌入式摩擦耗能连接装置，在不改变其结构和外貌的情况下将金属榫头与木框进行连接，提高传统木结构窗框的稳定性，使结构耗能能力强，隐蔽性好，摩擦能力强，提高木窗框的使用寿命，从而减少对古建筑木窗结构的加固与修缮，降低维护成本。

2、本实用新型是通过下述技术方案来实现的。

3、根据本实用新型实施例提供的一种古建筑木结构窗框金属榫头嵌入式摩擦耗能连接装置，包括窗户左右边框、窗户上下木框和窗户中间木框，窗户左右边框连接有金属榫头，窗户上下木框连接有固定式摩擦片，固定式摩擦片通过半嵌入式垫片插入金属榫头中，通过螺栓将金属榫头、半嵌入式垫片和固定式摩擦片连接固定；窗户中间木框与窗户上下木框通过木制榫头连接。

4、优选的，金属榫头包括一个框型连接部和一个板型连接部，框型连接部插入半嵌入式垫片，板型连接部连接窗户左右边框。

5、优选的，框型连接部一端带有倒圆角。

6、优选的，半嵌入式垫片为框型片，固定式摩擦片插入框型连接部中，与金属榫头的板型连接部呈垂直分布。

7、优选的，固定式摩擦片为带有限位台的连接板，上部连接板插入半嵌入式垫片的插孔中，下部连接板连接窗户左右边框，限位台将金属榫头和插入其中的半嵌入式垫片进行定位。

8、优选的，半嵌入式垫片与固定式摩擦片紧密接触。

9、优选的，固定式摩擦片和半嵌入式垫片采用铜质材料。

10、优选的，连接金属榫头、半嵌入式垫片和固定式摩擦片的螺栓上套有碟形弹簧；在螺栓上垫碟形弹簧垫片，通过碟形弹簧螺母连接固定。

11、优选的，金属榫头涂覆有防腐漆层。

12、优选的，中间木框通过木制榫头嵌入到窗户上下木框中，榫卯处涂抹有防腐漆层。

13、本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下有益效果：

14、1.本实用新型耗能能力强，摩擦力可控。将金属榫头与木结构窗框进行连接，然后固定在木框上，其中的金属榫头在结构振动时，固定式黄铜摩擦片与半嵌入式黄铜摩擦片产生相应的摩擦，金属榫头与其对应螺栓孔的通过固定螺栓进行加固，不会影响古建筑木结构的外观，此项操作耗能能力较强，隐蔽性好，不改变外观。

15、2.木制槽口也涂有相应的防腐漆，可避免过早的腐蚀，而其简单的构造和固定方式可使工人施工时快捷方便。

技术特征：

1.一种古建筑木结构窗框金属榫头嵌入式摩擦耗能连接装置，包括窗户左右边框、窗户上下木框和窗户中间木框，其特征在于，所述窗户左右边框连接有金属榫头，窗户上下木框连接有固定式摩擦片，固定式摩擦片通过半嵌入式垫片插入金属榫头中，通过螺栓将金属榫头、半嵌入式垫片和固定式摩擦片连接固定；所述窗户中间木框与窗户上下木框通过木制榫头连接。

2.根据权利要求1所述的古建筑木结构窗框金属榫头嵌入式摩擦耗能连接装置，其特征在于，金属榫头包括一个框型连接部和一个板型连接部，框型连接部插入半嵌入式垫片，板型连接部连接窗户左右边框。

3.根据权利要求2所述的古建筑木结构窗框金属榫头嵌入式摩擦耗能连接装置，其特征在于，框型连接部一端带有倒圆角。

4.根据权利要求2所述的古建筑木结构窗框金属榫头嵌入式摩擦耗能连接装置，其特征在于，半嵌入式垫片为框型片，固定式摩擦片插入框型连接部中，与金属榫头的板型连接部呈垂直分布。

5.根据权利要求1所述的古建筑木结构窗框金属榫头嵌入式摩擦耗能连接装置，其特征在于，固定式摩擦片为带有限位台的连接板，上部连接板插入半嵌入式垫片的插孔中，下部连接板连接窗户左右边框，限位台将金属榫头和插入其中的半嵌入式垫片进行定位。

6.根据权利要求1所述的古建筑木结构窗框金属榫头嵌入式摩擦耗能连接装置，其特征在于，半嵌入式垫片与固定式摩擦片紧密接触。

7.根据权利要求1-6任一项所述的古建筑木结构窗框金属榫头嵌入式摩擦耗能连接装置，其特征在于，固定式摩擦片和半嵌入式垫片采用铜质材料。

8.根据权利要求1所述的古建筑木结构窗框金属榫头嵌入式摩擦耗能连接装置，其特征在于，连接金属榫头、半嵌入式垫片和固定式摩擦片的螺栓上套有碟形弹簧；在螺栓上垫碟形弹簧垫片，通过碟形弹簧螺母连接固定。

9.根据权利要求1所述的古建筑木结构窗框金属榫头嵌入式摩擦耗能连接装置，其特征在于，金属榫头涂覆有防腐漆层。

10.根据权利要求1所述的古建筑木结构窗框金属榫头嵌入式摩擦耗能连接装置，其特征在于，中间木框通过木制榫头嵌入到窗户上下木框中，榫卯处涂抹有防腐漆层。

技术总结
本技术公开了一种古建筑木结构窗框金属榫头嵌入式摩擦耗能连接装置，包括连接窗户左右边框的金属榫头和连接窗户上下木框的固定式摩擦片，固定式摩擦片通过半嵌入式垫片插入金属榫头中，通过螺栓将金属榫头、半嵌入式垫片和固定式摩擦片连接固定；窗户中间木框与窗户上下木框通过木制榫头连接。该结构提高了传统木结构窗框的稳定性，使结构耗能能力强，隐蔽性好，摩擦能力强，提高木窗框的使用寿命，从而减少对古建筑木窗结构的加固与修缮，降低维护成本。

技术研发人员：聂卯哲,张锡成,邱智豪,刘磊磊,李婉尔
受保护的技术使用者：西安建筑科技大学
技术研发日：20230310
技术公布日：2024/1/13