一種裝配式木結(jié)構(gòu)植筋節(jié)點(diǎn)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種裝配式木結(jié)構(gòu)植筋節(jié)點(diǎn)，包括木梁、木柱、梁端植筋、節(jié)點(diǎn)連接件和節(jié)點(diǎn)緊固件，所述木梁與木柱之間通過(guò)節(jié)點(diǎn)連接件、梁端植筋和節(jié)點(diǎn)緊固件連接，所述梁端植筋通過(guò)結(jié)構(gòu)膠植于梁端預(yù)鉆或預(yù)留的孔道內(nèi)或開(kāi)設(shè)的槽道內(nèi)，槽道采用小木條和結(jié)構(gòu)膠進(jìn)行封閉，節(jié)點(diǎn)連接件通過(guò)節(jié)點(diǎn)緊固件固定于柱身，節(jié)點(diǎn)緊固件通過(guò)錨板和墊塊，在木柱上背對(duì)木梁的一側(cè)固定，梁端在植筋部位采用自攻螺釘進(jìn)行橫紋增強(qiáng)。本實(shí)用新型既能保證小震下結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，又能實(shí)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(shí)現(xiàn)高承載力、高耗能、高延性的理想效果。
【專利說(shuō)明】一種裝配式木結(jié)構(gòu)植筋節(jié)點(diǎn)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于土木工程領(lǐng)域，涉及一種木結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)，特別涉及一種裝配式木結(jié)構(gòu)植筋節(jié)點(diǎn)。
【背景技術(shù)】
[0002]節(jié)能減排、發(fā)展綠色建筑是我國(guó)急需大力推進(jìn)的社會(huì)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(huì)的基本國(guó)策。
[0003]類似于鋼結(jié)構(gòu)，現(xiàn)代大跨木結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)是整個(gè)結(jié)構(gòu)體系的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對(duì)整個(gè)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(diǎn)、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(guò)銷栓等緊固件與金屬連接件相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)構(gòu)件的連接。
[0004]通過(guò)對(duì)大量的工程實(shí)例分析發(fā)現(xiàn)，木結(jié)構(gòu)破壞大多發(fā)生于節(jié)點(diǎn)處，并且破壞的主要原因是由于節(jié)點(diǎn)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(guò)銷栓等緊固件的承彎和木材銷槽的承壓來(lái)承擔(dān)，若緊固件數(shù)量較少，節(jié)點(diǎn)的抗彎承載力和轉(zhuǎn)動(dòng)剛度均有限，只能用于簡(jiǎn)支或鉸接情形；若緊固件數(shù)量較多，又容易造成節(jié)點(diǎn)區(qū)域過(guò)大，同時(shí)造成節(jié)點(diǎn)失效模式的脆性化、突然性，再者就是冗余的節(jié)點(diǎn)將影響結(jié)構(gòu)的美觀和協(xié)調(diào)。此外，對(duì)于空間和復(fù)雜節(jié)點(diǎn)，傳統(tǒng)的木結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)形式通常在設(shè)計(jì)和施工安裝環(huán)節(jié)均難以勝任。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)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(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)具有較高的抗彎能力、節(jié)點(diǎn)剛度、耗能能力和延性性能，該節(jié)點(diǎn)既能保證小震下結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，又能實(shí)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(shí)現(xiàn)高承載力、高耗能、高延性的理想效果；同時(shí)，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(diǎn)，是大跨木結(jié)構(gòu)的理想連接方式之一。
[0006]本實(shí)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(diǎn)，包括木梁、木柱、梁端植筋、節(jié)點(diǎn)連接件和節(jié)點(diǎn)緊固件，所述木梁與木柱之間通過(guò)節(jié)點(diǎn)連接件、梁端植筋和節(jié)點(diǎn)緊固件連接，所述梁端植筋通過(guò)結(jié)構(gòu)膠植于梁端預(yù)鉆或預(yù)留的孔道內(nèi)或開(kāi)設(shè)的槽道內(nèi)，槽道采用小木條和結(jié)構(gòu)膠進(jìn)行封閉，節(jié)點(diǎn)連接件通過(guò)節(jié)點(diǎn)緊固件固定于柱身，節(jié)點(diǎn)緊固件通過(guò)錨板和墊塊，在木柱上背對(duì)木梁的一側(cè)固定，梁端在植筋部位采用自攻螺釘進(jìn)行橫紋增強(qiáng)；
[0007]當(dāng)梁端剪力較大時(shí)，所述節(jié)點(diǎn)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(guò)緊固螺釘固定于木柱，安裝時(shí)置入梁端開(kāi)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(jìn)行局部增強(qiáng)。[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(diǎn)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(diǎn)連接件外形為空心鋼管型或槽型，通過(guò)嵌入方式，節(jié)點(diǎn)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(hù)完畢后再緊固。
[0012]作為優(yōu)選，所述節(jié)點(diǎn)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(diǎn)連接件上螺栓孔為圓孔或長(zhǎng)圓孔，當(dāng)為長(zhǎng)圓孔時(shí)，可方便木梁的豎向安裝，同時(shí)也允許木梁在使用過(guò)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(diǎn)的施工方法，包括以下步驟:
[0017]a.梁端開(kāi)槽:包括梁端抗剪連接件部位開(kāi)槽，開(kāi)孔:包括植筋預(yù)鉆孔和梁端抗剪連接件銷栓孔，節(jié)點(diǎn)連接件部位切角；
[0018]b.柱身開(kāi)孔:包括節(jié)點(diǎn)緊固件開(kāi)孔；
[0019]c.梁端植筋；
[0020]d.待植筋膠養(yǎng)護(hù)完畢后，安裝梁端上側(cè)節(jié)點(diǎn)連接件；
[0021]e.安裝與梁端抗剪連接件掛鉤位置相對(duì)應(yīng)的銷栓于梁端；
[0022]f.分別通過(guò)節(jié)點(diǎn)緊固件和緊固螺釘安裝梁端下側(cè)節(jié)點(diǎn)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(guò)緊固件將節(jié)點(diǎn)連接件和梁端抗剪連接件固定；此時(shí)，整個(gè)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(diǎn)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(shí)用新型提供的裝配式木結(jié)構(gòu)植筋節(jié)點(diǎn)，具有很好的承載能力、節(jié)點(diǎn)剛度、耗能能力和延性性能，根據(jù)現(xiàn)有的科學(xué)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，此類節(jié)點(diǎn)相比傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)，其承載能力、節(jié)點(diǎn)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(shí)，該節(jié)點(diǎn)既能保證小震下結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，又能實(shí)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(shí)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(diǎn)，是大跨木結(jié)構(gòu)的理想連接方式之一。
[0026]此外，通過(guò)合理設(shè)計(jì)，可保證節(jié)點(diǎn)連接件或節(jié)點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)的安全性、可靠性得到顯著提高。
[0027]本實(shí)用新型中節(jié)點(diǎn)連接件和節(jié)點(diǎn)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(jìn)性，還大大降低了木結(jié)構(gòu)的維護(hù)和修復(fù)成本，具有很高的實(shí)用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】[0028]圖1為本實(shí)用新型一種裝配式木結(jié)構(gòu)植筋節(jié)點(diǎn)無(wú)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(shí)用新型一種裝配式木結(jié)構(gòu)植筋節(jié)點(diǎn)采用圓形木柱結(jié)構(gòu)俯視圖；
[0032]圖5為本實(shí)用新型一種裝配式木結(jié)構(gòu)植筋節(jié)點(diǎn)有梁端抗剪連接件結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖6為本實(shí)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(shí)用新型在木梁上下表面開(kāi)設(shè)的槽道示意圖；
[0035]圖8為本實(shí)用新型在木梁兩側(cè)表面開(kāi)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(shí)用新型中節(jié)點(diǎn)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(shí)用新型豎向裝配施工示意圖；
[0042]圖20為本實(shí)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(diǎn)連接件；5節(jié)點(diǎn)緊固件；6錨板；7墊塊；8孔道；9槽道；10小木條；11圓孔；12長(zhǎng)圓孔；13梁端抗剪連接件；14緊固螺釘；15銷栓；16梁端開(kāi)槽；17自攻螺釘。
【具體實(shí)施方式】
[0045]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)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(diǎn)，包括木梁1、木柱2、梁端植筋3、節(jié)點(diǎn)連接件4和節(jié)點(diǎn)緊固件5，所述木梁I與木柱2之間通過(guò)節(jié)點(diǎn)連接件4、梁端植筋3和節(jié)點(diǎn)緊固件5連接，節(jié)點(diǎn)連接件4通過(guò)節(jié)點(diǎn)緊固件5固定于柱身，節(jié)點(diǎn)緊固件5通過(guò)錨板6和墊塊7，在木柱2上背對(duì)木梁I的一側(cè)固定，梁端在植筋部位采用自攻螺釘17進(jìn)行橫紋增強(qiáng)；如圖6-8所示，所述梁端植筋3通過(guò)結(jié)構(gòu)膠植于梁端預(yù)鉆或預(yù)留的孔道8內(nèi)或開(kāi)設(shè)的槽道9內(nèi)，槽道9采用小木條10和結(jié)構(gòu)膠進(jìn)行封閉；
[0047]如圖5、9、17和18所示，當(dāng)梁端剪力較大時(shí)，所述節(jié)點(diǎn)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(guò)緊固螺釘14固定于木柱2，安裝時(shí)置入梁端開(kāi)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(jìn)行局部增強(qiáng)。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(diǎn)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(diǎn)連接件外形為空心鋼管型或槽型，通過(guò)嵌入方式，節(jié)點(diǎn)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(hù)完畢后再緊固。所述節(jié)點(diǎn)連接件上螺栓孔為圓孔11或長(zhǎng)圓孔12，當(dāng)為長(zhǎng)圓孔時(shí)，可方便木梁的豎向安裝，同時(shí)也允許木梁在使用過(guò)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(diǎn)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(diǎn)的施工方法，包括以下步驟:
[0053]a.梁端開(kāi)槽:包括梁端抗剪連接件部位開(kāi)槽，開(kāi)孔:包括植筋預(yù)鉆孔和梁端抗剪連接件銷栓孔，節(jié)點(diǎn)連接件部位切角；
[0054]b.柱身開(kāi)孔:包括節(jié)點(diǎn)緊固件開(kāi)孔；
[0055]c.梁端植筋；
[0056]d.待植筋膠養(yǎng)護(hù)完畢后，安裝梁端上側(cè)節(jié)點(diǎn)連接件；
[0057]e.安裝與梁端抗剪連接件掛鉤位置相對(duì)應(yīng)的銷栓于梁端；
[0058]f.分別通過(guò)節(jié)點(diǎn)緊固件和緊固螺釘安裝梁端下側(cè)節(jié)點(diǎn)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(guò)緊固件將節(jié)點(diǎn)連接件和梁端抗剪連接件固定；此時(shí)，整個(gè)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(diǎn)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(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。本實(shí)施例中未明確的各組成部分均可用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
【權(quán)利要求】
1.一種裝配式木結(jié)構(gòu)植筋節(jié)點(diǎn)，其特征在于:包括木梁、木柱、梁端植筋、節(jié)點(diǎn)連接件和節(jié)點(diǎn)緊固件，所述木梁與木柱之間通過(guò)節(jié)點(diǎn)連接件、梁端植筋和節(jié)點(diǎn)緊固件連接，所述梁端植筋通過(guò)結(jié)構(gòu)膠植于梁端預(yù)鉆或預(yù)留的孔道內(nèi)或開(kāi)設(shè)的槽道內(nèi)，槽道采用小木條和結(jié)構(gòu)膠進(jìn)行封閉，節(jié)點(diǎn)連接件通過(guò)節(jié)點(diǎn)緊固件固定于柱身，節(jié)點(diǎn)緊固件通過(guò)錨板和墊塊，在木柱上背對(duì)木梁的一側(cè)固定，梁端在植筋部位采用自攻螺釘進(jìn)行橫紋增強(qiáng)； 所述節(jié)點(diǎn)還設(shè)有梁端抗剪連接件，梁端抗剪連接件通過(guò)緊固螺釘固定于木柱，并置入梁端開(kāi)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(diǎn)，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(jìn)行局部增強(qiáng)。
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(diǎn)，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(diǎn)，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(diǎn)，其特征在于:所述節(jié)點(diǎn)連接件為鋼材、不銹鋼中的一種，所述節(jié)點(diǎn)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(diǎn)，其特征在于:所述節(jié)點(diǎn)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(diǎn)，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(diǎn)，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(diǎn)，其特征在于:所述節(jié)點(diǎn)連接件上螺栓孔為圓孔或長(zhǎng)圓孔。
【文檔編號(hào)】E04B1/58GK203569696SQ201320633722
【公開(kāi)日】2014年4月30日 申請(qǐng)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(huì)峰, 劉偉慶, 凌志彬, 任嘯 申請(qǐng)人:南京工業(yè)大學(xué)