一種裝配式木結(jié)構(gòu)植筋節(jié)點的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種裝配式木結(jié)構(gòu)植筋節(jié)點，包括木梁、木柱、梁端植筋、節(jié)點連接件和節(jié)點緊固件，所述木梁與木柱之間通過節(jié)點連接件、梁端植筋和節(jié)點緊固件連接，所述梁端植筋通過結(jié)構(gòu)膠植于梁端預(yù)鉆或預(yù)留的孔道內(nèi)或開設(shè)的槽道內(nèi)，槽道采用小木條和結(jié)構(gòu)膠進行封閉，節(jié)點連接件通過節(jié)點緊固件固定于柱身，節(jié)點緊固件通過錨板和墊塊，在木柱上背對木梁的一側(cè)固定，梁端在植筋部位采用自攻螺釘進行橫紋增強。本實用新型既能保證小震下結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，又能實現(xiàn)大震下結(jié)構(gòu)出現(xiàn)大變形并控制結(jié)構(gòu)損傷，實現(xiàn)高承載力、高耗能、高延性的理想效果。
【專利說明】一種裝配式木結(jié)構(gòu)植筋節(jié)點
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于土木工程領(lǐng)域，涉及一種木結(jié)構(gòu)節(jié)點，特別涉及一種裝配式木結(jié)構(gòu)植筋節(jié)點。
【背景技術(shù)】
[0002]節(jié)能減排、發(fā)展綠色建筑是我國急需大力推進的社會工作之一。發(fā)展木結(jié)構(gòu)適應(yīng)建筑“節(jié)省能源、節(jié)省資源”的需要，極具環(huán)保意義、符合節(jié)能減排及建立節(jié)約型社會的基本國策。
[0003]類似于鋼結(jié)構(gòu)，現(xiàn)代大跨木結(jié)構(gòu)節(jié)點是整個結(jié)構(gòu)體系的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對整個結(jié)構(gòu)的承載力、剛度及延性都具有重要作用。不同于傳統(tǒng)的古建筑榫卯節(jié)點、齒連接等形式，現(xiàn)代大跨木結(jié)構(gòu)主要采用螺栓連接、銷連接和釘連接，通過銷栓等緊固件與金屬連接件相結(jié)合，實現(xiàn)構(gòu)件的連接。
[0004]通過對大量的工程實例分析發(fā)現(xiàn)，木結(jié)構(gòu)破壞大多發(fā)生于節(jié)點處，并且破壞的主要原因是由于節(jié)點的承載力、剛度或延性不足而引起的。以常用的銷栓連接為例，通常銷栓連接主要通過銷栓等緊固件的承彎和木材銷槽的承壓來承擔(dān)，若緊固件數(shù)量較少，節(jié)點的抗彎承載力和轉(zhuǎn)動剛度均有限，只能用于簡支或鉸接情形；若緊固件數(shù)量較多，又容易造成節(jié)點區(qū)域過大，同時造成節(jié)點失效模式的脆性化、突然性，再者就是冗余的節(jié)點將影響結(jié)構(gòu)的美觀和協(xié)調(diào)。此外，對于空間和復(fù)雜節(jié)點，傳統(tǒng)的木結(jié)構(gòu)節(jié)點形式通常在設(shè)計和施工安裝環(huán)節(jié)均難以勝任。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的目的在于為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種裝配式木結(jié)構(gòu)植筋節(jié)點，該節(jié)點具有較高的抗彎能力、節(jié)點剛度、耗能能力和延性性能，該節(jié)點既能保證小震下結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，又能實現(xiàn)大震下結(jié)構(gòu)出現(xiàn)大變形并控制結(jié)構(gòu)損傷，實現(xiàn)高承載力、高耗能、高延性的理想效果；同時，植筋本身的線性形狀使其更加適用于大型、空間和復(fù)雜節(jié)點，是大跨木結(jié)構(gòu)的理想連接方式之一。
[0006]本實用新型采用的技術(shù)方案為:一種裝配式木結(jié)構(gòu)植筋節(jié)點，包括木梁、木柱、梁端植筋、節(jié)點連接件和節(jié)點緊固件，所述木梁與木柱之間通過節(jié)點連接件、梁端植筋和節(jié)點緊固件連接，所述梁端植筋通過結(jié)構(gòu)膠植于梁端預(yù)鉆或預(yù)留的孔道內(nèi)或開設(shè)的槽道內(nèi)，槽道采用小木條和結(jié)構(gòu)膠進行封閉，節(jié)點連接件通過節(jié)點緊固件固定于柱身，節(jié)點緊固件通過錨板和墊塊，在木柱上背對木梁的一側(cè)固定，梁端在植筋部位采用自攻螺釘進行橫紋增強；
[0007]當(dāng)梁端剪力較大時，所述節(jié)點還設(shè)有梁端抗剪連接件承擔(dān)剪力，梁端抗剪連接件通過緊固螺釘固定于木柱，安裝時置入梁端開槽中，采用銷栓固定木梁。
[0008]作為優(yōu)選，所述木梁和木柱的截面形狀為方形、矩形或圓形，木柱在錨板下采用打入木螺釘或植筋方式進行局部增強。[0009]作為優(yōu)選，所述木梁材質(zhì)為原木、鋸材、膠合木(glulam)、單板層積材(LVL)、平行木片膠合木(PSL)、層疊木片膠合木(LSL)、其他工程木材中的一種。
[0010]作為優(yōu)選，所述植筋為螺紋鋼、螺桿、圓鋼、鋼管或FRP中的一種。
[0011]作為優(yōu)選，所述節(jié)點連接件為鋼材、不銹鋼或其他金屬材料中的一種，所述節(jié)點連接件外形為空心鋼管型或槽型，通過嵌入方式，節(jié)點連接件可完全隱入木梁端頭；緊固植筋桿件用的螺母及墊圈也可先行焊接于鋼板件上，也可待植筋養(yǎng)護完畢后再緊固。
[0012]作為優(yōu)選，所述節(jié)點緊固件采用鋼筋、螺桿、鋼管或形狀記憶合金。
[0013]作為優(yōu)選，所述錨板材質(zhì)為鋼材或硬木，錨板直接接觸固定于木柱表面，或者嵌入木柱并保持錨板和木柱外表面平齊。
[0014]作為優(yōu)選，所述的墊塊采用金屬材料或硬木。
[0015]作為優(yōu)選，所述節(jié)點連接件上螺栓孔為圓孔或長圓孔，當(dāng)為長圓孔時，可方便木梁的豎向安裝，同時也允許木梁在使用過程中由于高度方向的濕脹干縮引起的自由伸縮。
[0016]一種上述裝配式木結(jié)構(gòu)植筋節(jié)點的施工方法，包括以下步驟:
[0017]a.梁端開槽:包括梁端抗剪連接件部位開槽，開孔:包括植筋預(yù)鉆孔和梁端抗剪連接件銷栓孔，節(jié)點連接件部位切角；
[0018]b.柱身開孔:包括節(jié)點緊固件開孔；
[0019]c.梁端植筋；
[0020]d.待植筋膠養(yǎng)護完畢后，安裝梁端上側(cè)節(jié)點連接件；
[0021]e.安裝與梁端抗剪連接件掛鉤位置相對應(yīng)的銷栓于梁端；
[0022]f.分別通過節(jié)點緊固件和緊固螺釘安裝梁端下側(cè)節(jié)點連接件和梁端抗剪連接件于柱身；
[0023]g.將木梁自上而下擱置在梁端抗剪連接件的掛鉤上，通過緊固件將節(jié)點連接件和梁端抗剪連接件固定；此時，整個木梁即可固定于木柱上，安裝完畢。
[0024]上述裝配式植筋節(jié)點的裝配施工方法較為靈活，木梁可采用豎向裝配和水平裝配等，以上為豎向裝配，還可采用水平裝配。
[0025]有益效果:采用本實用新型提供的裝配式木結(jié)構(gòu)植筋節(jié)點，具有很好的承載能力、節(jié)點剛度、耗能能力和延性性能，根據(jù)現(xiàn)有的科學(xué)試驗數(shù)據(jù)，此類節(jié)點相比傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)節(jié)點，其承載能力、節(jié)點剛度和耗能能力最大可提高3倍以上，而其成本與傳統(tǒng)方法差不多或更低；同時，該節(jié)點既能保證小震下結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，又能實現(xiàn)大震下結(jié)構(gòu)出現(xiàn)大變形并控制結(jié)構(gòu)損傷，實現(xiàn)高承載力、高耗能、高延性的理想效果；此外，植筋本身的線性形狀使其更加適用于大型、空間和復(fù)雜節(jié)點，是大跨木結(jié)構(gòu)的理想連接方式之一。
[0026]此外，通過合理設(shè)計，可保證節(jié)點連接件或節(jié)點緊固件先于植筋和梁柱構(gòu)件發(fā)生屈服破壞，這一方面極大提高節(jié)點的結(jié)構(gòu)性能、延性性能和耗能性能，另一方面也使得節(jié)點的安全性、可靠性得到顯著提高。
[0027]本實用新型中節(jié)點連接件和節(jié)點緊固件等均可替換、容易檢修、施工維修方便，不僅從技術(shù)上體現(xiàn)了先進性，還大大降低了木結(jié)構(gòu)的維護和修復(fù)成本，具有很高的實用價值和經(jīng)濟價值。
【專利附圖】

【附圖說明】[0028]圖1為本實用新型一種裝配式木結(jié)構(gòu)植筋節(jié)點無梁端抗剪連接件結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖2為圖1的側(cè)視圖；
[0030]圖3為圖1的俯視圖；
[0031]圖4為本實用新型一種裝配式木結(jié)構(gòu)植筋節(jié)點采用圓形木柱結(jié)構(gòu)俯視圖；
[0032]圖5為本實用新型一種裝配式木結(jié)構(gòu)植筋節(jié)點有梁端抗剪連接件結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖6為本實用新型在木梁端部預(yù)鉆孔或預(yù)留孔示意圖；
[0034]圖7為本實用新型在木梁上下表面開設(shè)的槽道示意圖；
[0035]圖8為本實用新型在木梁兩側(cè)表面開設(shè)的槽道示意圖；
[0036]圖9為圖1和圖5的剖面1-1示意圖；
[0037]圖10為圖1的剖面2-2示意圖；
[0038]圖11-16為本實用新型中節(jié)點連接件的六種構(gòu)造形式示意圖；
[0039]圖17為圖5中抗剪連接件的構(gòu)造示意圖；
[0040]圖18為圖5的剖面2-2示意圖；
[0041]圖19為本實用新型豎向裝配施工示意圖；
[0042]圖20為本實用新型水平裝配施工示意圖。
[0043]附圖標(biāo)注:
[0044]I木梁；2木柱；3梁端植筋；4節(jié)點連接件；5節(jié)點緊固件；6錨板；7墊塊；8孔道；9槽道；10小木條；11圓孔；12長圓孔；13梁端抗剪連接件；14緊固螺釘；15銷栓；16梁端開槽；17自攻螺釘。
【具體實施方式】
[0045]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型做進一步說明。
[0046]如圖1、2、3、9和10所示，一種裝配式木結(jié)構(gòu)植筋節(jié)點，包括木梁1、木柱2、梁端植筋3、節(jié)點連接件4和節(jié)點緊固件5，所述木梁I與木柱2之間通過節(jié)點連接件4、梁端植筋3和節(jié)點緊固件5連接，節(jié)點連接件4通過節(jié)點緊固件5固定于柱身，節(jié)點緊固件5通過錨板6和墊塊7，在木柱2上背對木梁I的一側(cè)固定，梁端在植筋部位采用自攻螺釘17進行橫紋增強；如圖6-8所示，所述梁端植筋3通過結(jié)構(gòu)膠植于梁端預(yù)鉆或預(yù)留的孔道8內(nèi)或開設(shè)的槽道9內(nèi)，槽道9采用小木條10和結(jié)構(gòu)膠進行封閉；
[0047]如圖5、9、17和18所示，當(dāng)梁端剪力較大時，所述節(jié)點還設(shè)有梁端抗剪連接件13承擔(dān)剪力，梁端抗剪連接件13通過緊固螺釘14固定于木柱2，安裝時置入梁端開槽16中，采用銷栓15固定木梁I。
[0048]所述木梁和木柱的截面形狀為方形、矩形或圓形，木柱在錨板下采用打入木螺釘或植筋方式進行局部增強。如圖3所示，所述木柱2采用方形，如圖4所示，所述木柱2采用圓形。
[0049]所述木梁材質(zhì)為原木、鋸材、膠合木(glulam)、單板層積材(LVL)、平行木片膠合木(PSL)、層疊木片膠合木(LSL)、其他工程木材中的一種。所述植筋為螺紋鋼、螺桿、圓鋼、鋼管或FRP中的一種。所述節(jié)點連接件為鋼材、不銹鋼或其他金屬材料中的一種。
[0050]如圖11-16所示，所述節(jié)點連接件外形為空心鋼管型或槽型，通過嵌入方式，節(jié)點連接件可完全隱入木梁端頭；緊固植筋桿件用的螺母及墊圈也可先行焊接于鋼板件上，也可待植筋養(yǎng)護完畢后再緊固。所述節(jié)點連接件上螺栓孔為圓孔11或長圓孔12，當(dāng)為長圓孔時，可方便木梁的豎向安裝，同時也允許木梁在使用過程中由于高度方向的濕脹干縮引起的自由伸縮。
[0051]所述節(jié)點緊固件采用鋼筋、螺桿、鋼管或形狀記憶合金。所述錨板材質(zhì)為鋼材或硬木，錨板直接接觸固定于木柱表面，或者嵌入木柱并保持錨板和木柱外表面平齊。所述的墊塊采用金屬材料或硬木。
[0052]一種上述裝配式木結(jié)構(gòu)植筋節(jié)點的施工方法，包括以下步驟:
[0053]a.梁端開槽:包括梁端抗剪連接件部位開槽，開孔:包括植筋預(yù)鉆孔和梁端抗剪連接件銷栓孔，節(jié)點連接件部位切角；
[0054]b.柱身開孔:包括節(jié)點緊固件開孔；
[0055]c.梁端植筋；
[0056]d.待植筋膠養(yǎng)護完畢后，安裝梁端上側(cè)節(jié)點連接件；
[0057]e.安裝與梁端抗剪連接件掛鉤位置相對應(yīng)的銷栓于梁端；
[0058]f.分別通過節(jié)點緊固件和緊固螺釘安裝梁端下側(cè)節(jié)點連接件和梁端抗剪連接件于柱身；
[0059]g.將木梁自上而下擱置在梁端抗剪連接件的掛鉤上，通過緊固件將節(jié)點連接件和梁端抗剪連接件固定；此時，整個木梁即可固定于木柱上，安裝完畢。
[0060]上述裝配式植筋節(jié)點的裝配施工方法較為靈活，木梁可采用豎向裝配和水平裝配等，以上為豎向裝配，如圖19所示，還可采用水平裝配，如圖20所示。
[0061]應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。本實施例中未明確的各組成部分均可用現(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)。
【權(quán)利要求】
1.一種裝配式木結(jié)構(gòu)植筋節(jié)點，其特征在于:包括木梁、木柱、梁端植筋、節(jié)點連接件和節(jié)點緊固件，所述木梁與木柱之間通過節(jié)點連接件、梁端植筋和節(jié)點緊固件連接，所述梁端植筋通過結(jié)構(gòu)膠植于梁端預(yù)鉆或預(yù)留的孔道內(nèi)或開設(shè)的槽道內(nèi)，槽道采用小木條和結(jié)構(gòu)膠進行封閉，節(jié)點連接件通過節(jié)點緊固件固定于柱身，節(jié)點緊固件通過錨板和墊塊，在木柱上背對木梁的一側(cè)固定，梁端在植筋部位采用自攻螺釘進行橫紋增強； 所述節(jié)點還設(shè)有梁端抗剪連接件，梁端抗剪連接件通過緊固螺釘固定于木柱，并置入梁端開槽中，采用銷栓固定木梁。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種裝配式木結(jié)構(gòu)植筋節(jié)點，其特征在于:所述木梁和木柱的截面形狀為方形、矩形或圓形，木柱在錨板下采用打入木螺釘或植筋方式進行局部增強。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種裝配式木結(jié)構(gòu)植筋節(jié)點，其特征在于:所述木梁材質(zhì)為原木、鋸材、膠合木、單板層積材、平行木片膠合木、層疊木片膠合木中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種裝配式木結(jié)構(gòu)植筋節(jié)點，其特征在于:所述植筋為螺紋鋼、螺桿、圓鋼、鋼管或FRP中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種裝配式木結(jié)構(gòu)植筋節(jié)點，其特征在于:所述節(jié)點連接件為鋼材、不銹鋼中的一種，所述節(jié)點連接件外形為空心鋼管型或槽型。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種裝配式木結(jié)構(gòu)植筋節(jié)點，其特征在于:所述節(jié)點緊固件采用鋼筋、螺桿、鋼管或形狀記憶合金。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種裝配式木結(jié)構(gòu)植筋節(jié)點，其特征在于:所述錨板材質(zhì)為鋼材或硬木，錨板直接接觸固定于木柱表面，或者嵌入木柱并保持錨板和木柱外表面平齊。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種裝配式木結(jié)構(gòu)植筋節(jié)點，其特征在于:所述的墊塊采用金屬材料或硬木。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種裝配式木結(jié)構(gòu)植筋節(jié)點，其特征在于:所述節(jié)點連接件上螺栓孔為圓孔或長圓孔。
【文檔編號】E04B1/58GK203569696SQ201320633722
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月15日
【發(fā)明者】楊會峰, 劉偉慶, 凌志彬, 任嘯 申請人:南京工業(yè)大學(xué)