一種裝配式木結構植筋節點的製作方法

2023-12-04 12:41:21

一種裝配式木結構植筋節點的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種裝配式木結構植筋節點，包括木樑、木柱、梁端植筋、節點連接件和節點緊固件，所述木樑與木柱之間通過節點連接件、梁端植筋和節點緊固件連接，所述梁端植筋通過結構膠植於梁端預鑽或預留的孔道內或開設的槽道內，槽道採用小木條和結構膠進行封閉，節點連接件通過節點緊固件固定於柱身，節點緊固件通過錨板和墊塊，在木柱上背對木樑的一側固定，梁端在植筋部位採用自攻螺釘進行橫紋增強。本實用新型既能保證小震下結構穩定，又能實現大震下結構出現大變形並控制結構損傷，實現高承載力、高耗能、高延性的理想效果。
【專利說明】一種裝配式木結構植筋節點
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於土木工程領域，涉及一種木結構節點，特別涉及一種裝配式木結構植筋節點。
【背景技術】
[0002]節能減排、發展綠色建築是我國急需大力推進的社會工作之一。發展木結構適應建築「節省能源、節省資源」的需要，極具環保意義、符合節能減排及建立節約型社會的基本國策。
[0003]類似於鋼結構，現代大跨木結構節點是整個結構體系的關鍵環節，對整個結構的承載力、剛度及延性都具有重要作用。不同於傳統的古建築榫卯節點、齒連接等形式，現代大跨木結構主要採用螺栓連接、銷連接和釘連接，通過銷栓等緊固件與金屬連接件相結合，實現構件的連接。
[0004]通過對大量的工程實例分析發現，木結構破壞大多發生於節點處，並且破壞的主要原因是由於節點的承載力、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，若緊固件數量較少，節點的抗彎承載力和轉動剛度均有限，只能用於簡支或鉸接情形；若緊固件數量較多，又容易造成節點區域過大，同時造成節點失效模式的脆性化、突然性，再者就是冗餘的節點將影響結構的美觀和協調。此外，對於空間和複雜節點，傳統的木結構節點形式通常在設計和施工安裝環節均難以勝任。
實用新型內容
[0005]本實用新型的目的在於為克服現有技術的不足而提供一種裝配式木結構植筋節點，該節點具有較高的抗彎能力、節點剛度、耗能能力和延性性能，該節點既能保證小震下結構穩定，又能實現大震下結構出現大變形並控制結構損傷，實現高承載力、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於大型、空間和複雜節點，是大跨木結構的理想連接方式之一。
[0006]本實用新型採用的技術方案為:一種裝配式木結構植筋節點，包括木樑、木柱、梁端植筋、節點連接件和節點緊固件，所述木樑與木柱之間通過節點連接件、梁端植筋和節點緊固件連接，所述梁端植筋通過結構膠植於梁端預鑽或預留的孔道內或開設的槽道內，槽道採用小木條和結構膠進行封閉，節點連接件通過節點緊固件固定於柱身，節點緊固件通過錨板和墊塊，在木柱上背對木樑的一側固定，梁端在植筋部位採用自攻螺釘進行橫紋增強；
[0007]當梁端剪力較大時，所述節點還設有梁端抗剪連接件承擔剪力，梁端抗剪連接件通過緊固螺釘固定於木柱，安裝時置入梁端開槽中，採用銷栓固定木樑。
[0008]作為優選，所述木樑和木柱的截面形狀為方形、矩形或圓形，木柱在錨板下採用打入木螺釘或植筋方式進行局部增強。[0009]作為優選，所述木樑材質為原木、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]作為優選，所述植筋為螺紋鋼、螺杆、圓鋼、鋼管或FRP中的一種。
[0011]作為優選，所述節點連接件為鋼材、不鏽鋼或其他金屬材料中的一種，所述節點連接件外形為空心鋼管型或槽型，通過嵌入方式，節點連接件可完全隱入木樑端頭；緊固植筋杆件用的螺母及墊圈也可先行焊接於鋼板件上，也可待植筋養護完畢後再緊固。
[0012]作為優選，所述節點緊固件採用鋼筋、螺杆、鋼管或形狀記憶合金。
[0013]作為優選，所述錨板材質為鋼材或硬木，錨板直接接觸固定於木柱表面，或者嵌入木柱並保持錨板和木柱外表面平齊。
[0014]作為優選，所述的墊塊採用金屬材料或硬木。
[0015]作為優選，所述節點連接件上螺栓孔為圓孔或長圓孔，當為長圓孔時，可方便木樑的豎向安裝，同時也允許木樑在使用過程中由於高度方向的溼脹幹縮引起的自由伸縮。
[0016]一種上述裝配式木結構植筋節點的施工方法，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:包括植筋預鑽孔和梁端抗剪連接件銷栓孔，節點連接件部位切角；
[0018]b.柱身開孔:包括節點緊固件開孔；
[0019]c.梁端植筋；
[0020]d.待植筋膠養護完畢後，安裝梁端上側節點連接件；
[0021]e.安裝與梁端抗剪連接件掛鈎位置相對應的銷栓於梁端；
[0022]f.分別通過節點緊固件和緊固螺釘安裝梁端下側節點連接件和梁端抗剪連接件於柱身；
[0023]g.將木樑自上而下擱置在梁端抗剪連接件的掛鈎上，通過緊固件將節點連接件和梁端抗剪連接件固定；此時，整個木樑即可固定於木柱上，安裝完畢。
[0024]上述裝配式植筋節點的裝配施工方法較為靈活，木樑可採用豎向裝配和水平裝配等，以上為豎向裝配，還可採用水平裝配。
[0025]有益效果:採用本實用新型提供的裝配式木結構植筋節點，具有很好的承載能力、節點剛度、耗能能力和延性性能，根據現有的科學試驗數據，此類節點相比傳統木結構節點，其承載能力、節點剛度和耗能能力最大可提高3倍以上，而其成本與傳統方法差不多或更低；同時，該節點既能保證小震下結構穩定，又能實現大震下結構出現大變形並控制結構損傷，實現高承載力、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於大型、空間和複雜節點，是大跨木結構的理想連接方式之一。
[0026]此外，通過合理設計，可保證節點連接件或節點緊固件先於植筋和梁柱構件發生屈服破壞，這一方面極大提高節點的結構性能、延性性能和耗能性能，另一方面也使得節點的安全性、可靠性得到顯著提高。
[0027]本實用新型中節點連接件和節點緊固件等均可替換、容易檢修、施工維修方便，不僅從技術上體現了先進性，還大大降低了木結構的維護和修復成本，具有很高的實用價值和經濟價值。
【專利附圖】

【附圖說明】[0028]圖1為本實用新型一種裝配式木結構植筋節點無梁端抗剪連接件結構示意圖；
[0029]圖2為圖1的側視圖；
[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構植筋節點採用圓形木柱結構俯視圖；
[0032]圖5為本實用新型一種裝配式木結構植筋節點有梁端抗剪連接件結構示意圖；
[0033]圖6為本實用新型在木樑端部預鑽孔或預留孔示意圖；
[0034]圖7為本實用新型在木樑上下表面開設的槽道示意圖；
[0035]圖8為本實用新型在木樑兩側表面開設的槽道示意圖；
[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為本實用新型中節點連接件的六種構造形式示意圖；
[0039]圖17為圖5中抗剪連接件的構造示意圖；
[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]附圖標註:
[0044]I木樑；2木柱；3梁端植筋；4節點連接件；5節點緊固件；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，一種裝配式木結構植筋節點，包括木樑1、木柱2、梁端植筋3、節點連接件4和節點緊固件5，所述木樑I與木柱2之間通過節點連接件4、梁端植筋3和節點緊固件5連接，節點連接件4通過節點緊固件5固定於柱身，節點緊固件5通過錨板6和墊塊7，在木柱2上背對木樑I的一側固定，梁端在植筋部位採用自攻螺釘17進行橫紋增強；如圖6-8所示，所述梁端植筋3通過結構膠植於梁端預鑽或預留的孔道8內或開設的槽道9內，槽道9採用小木條10和結構膠進行封閉；
[0047]如圖5、9、17和18所示，當梁端剪力較大時，所述節點還設有梁端抗剪連接件13承擔剪力，梁端抗剪連接件13通過緊固螺釘14固定於木柱2，安裝時置入梁端開槽16中，採用銷栓15固定木樑I。
[0048]所述木樑和木柱的截面形狀為方形、矩形或圓形，木柱在錨板下採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採用方形，如圖4所示，所述木柱2採用圓形。
[0049]所述木樑材質為原木、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、螺杆、圓鋼、鋼管或FRP中的一種。所述節點連接件為鋼材、不鏽鋼或其他金屬材料中的一種。
[0050]如圖11-16所示，所述節點連接件外形為空心鋼管型或槽型，通過嵌入方式，節點連接件可完全隱入木樑端頭；緊固植筋杆件用的螺母及墊圈也可先行焊接於鋼板件上，也可待植筋養護完畢後再緊固。所述節點連接件上螺栓孔為圓孔11或長圓孔12，當為長圓孔時，可方便木樑的豎向安裝，同時也允許木樑在使用過程中由於高度方向的溼脹幹縮引起的自由伸縮。
[0051]所述節點緊固件採用鋼筋、螺杆、鋼管或形狀記憶合金。所述錨板材質為鋼材或硬木，錨板直接接觸固定於木柱表面，或者嵌入木柱並保持錨板和木柱外表面平齊。所述的墊塊採用金屬材料或硬木。
[0052]一種上述裝配式木結構植筋節點的施工方法，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:包括植筋預鑽孔和梁端抗剪連接件銷栓孔，節點連接件部位切角；
[0054]b.柱身開孔:包括節點緊固件開孔；
[0055]c.梁端植筋；
[0056]d.待植筋膠養護完畢後，安裝梁端上側節點連接件；
[0057]e.安裝與梁端抗剪連接件掛鈎位置相對應的銷栓於梁端；
[0058]f.分別通過節點緊固件和緊固螺釘安裝梁端下側節點連接件和梁端抗剪連接件於柱身；
[0059]g.將木樑自上而下擱置在梁端抗剪連接件的掛鈎上，通過緊固件將節點連接件和梁端抗剪連接件固定；此時，整個木樑即可固定於木柱上，安裝完畢。
[0060]上述裝配式植筋節點的裝配施工方法較為靈活，木樑可採用豎向裝配和水平裝配等，以上為豎向裝配，如圖19所示，還可採用水平裝配，如圖20所示。
[0061]應當指出，對於本【技術領域】的普通技術人員來說，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視為本實用新型的保護範圍。本實施例中未明確的各組成部分均可用現有技術加以實現。
【權利要求】
1.一種裝配式木結構植筋節點，其特徵在於:包括木樑、木柱、梁端植筋、節點連接件和節點緊固件，所述木樑與木柱之間通過節點連接件、梁端植筋和節點緊固件連接，所述梁端植筋通過結構膠植於梁端預鑽或預留的孔道內或開設的槽道內，槽道採用小木條和結構膠進行封閉，節點連接件通過節點緊固件固定於柱身，節點緊固件通過錨板和墊塊，在木柱上背對木樑的一側固定，梁端在植筋部位採用自攻螺釘進行橫紋增強； 所述節點還設有梁端抗剪連接件，梁端抗剪連接件通過緊固螺釘固定於木柱，並置入梁端開槽中，採用銷栓固定木樑。
2.根據權利要求1所述的一種裝配式木結構植筋節點，其特徵在於:所述木樑和木柱的截面形狀為方形、矩形或圓形，木柱在錨板下採用打入木螺釘或植筋方式進行局部增強。
3.根據權利要求1所述的一種裝配式木結構植筋節點，其特徵在於:所述木樑材質為原木、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.根據權利要求1所述的一種裝配式木結構植筋節點，其特徵在於:所述植筋為螺紋鋼、螺杆、圓鋼、鋼管或FRP中的一種。
5.根據權利要求1所述的一種裝配式木結構植筋節點，其特徵在於:所述節點連接件為鋼材、不鏽鋼中的一種，所述節點連接件外形為空心鋼管型或槽型。
6.根據權利要求1所述的一種裝配式木結構植筋節點，其特徵在於:所述節點緊固件採用鋼筋、螺杆、鋼管或形狀記憶合金。
7.根據權利要求1所述的一種裝配式木結構植筋節點，其特徵在於:所述錨板材質為鋼材或硬木，錨板直接接觸固定於木柱表面，或者嵌入木柱並保持錨板和木柱外表面平齊。
8.根據權利要求1所述的一種裝配式木結構植筋節點，其特徵在於:所述的墊塊採用金屬材料或硬木。
9.根據權利要求1所述的一種裝配式木結構植筋節點，其特徵在於:所述節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 優先權日:2013年10月15日
【發明者】楊會峰, 劉偉慶, 凌志彬, 任嘯 申請人:南京工業大學