一种长螺杆加强型刚性抗弯胶合木节点制造技术

一种长螺杆加强型刚性抗弯胶合木节点，属于土木工程技术领域，包括胶合木柱、钢插板柱槽道、胶合木梁、钢插板梁槽道、钢插板、加劲厚角钢、角钢自攻螺钉、长螺杆、固定端板、固定端板自攻螺钉，所述胶合木柱与胶合木梁经钢插板插入钢插板柱槽道、钢插板梁槽道内经螺栓固定相连，于装配后的胶合木柱与胶合木梁连接处的相对两侧分别设置加劲厚角钢，在胶合木柱于加劲厚角钢相对侧设有固定端板，所述固定端板、胶合木柱、加劲厚角钢经贯穿三者的长螺杆及螺母固定相连，所述固定端板经固定端板自攻螺钉与胶合木柱固定相连。本实用新型专利技术采用钢制构件，在胶合木梁上下两侧设置贯穿柱面的长螺杆，通过长螺杆的拉压形变产生一对力偶，提供了抗弯能力。了抗弯能力。了抗弯能力。

【技术实现步骤摘要】
一种长螺杆加强型刚性抗弯胶合木节点


[0001]本专利技术属于土木工程
，具体涉及一种长螺杆加强型刚性抗弯胶合木节点。

技术介绍

[0002]随着经济的发展和对建筑品质、建筑可持续性能需求的提升，装配式木结构在下阶段工程实践中具有更大的应用空间。现代木结构中，木空间结构作为一种重要的结构形式，涉及到木结构与空间结构建造技术的融合。其中梁柱木框架结构是装配式木结构的一种重要形式。梁柱木框架结构连接形式主要有榫卯连接、键连接、植筋连接、螺栓钢插板连接等。螺栓钢插板连接具有整体效果美观，装配化程度高等优点；结构竖向荷载主要由梁柱结构承担，水平荷载主要由梁柱框架之间的支撑以及剪力墙共同承担，受力较为合理。图1简要展示了常规的螺栓钢插板节点于木框架结构中的实现方法。
[0003]研究与工程实践表明，螺栓钢插板节点在初始变形阶段的抗弯刚度非常低，仅靠螺栓钢插板节点提供的抗弯刚度无法满足结构抗侧要求，在产生较大的层间位移角时，节点的钢插板会与木材孔槽发生孔壁承压造成木材的劈裂破坏，导致节点无法提供稳定的抗弯性能。因此，实际结构抗侧设计中螺栓钢插板节点的刚度往往被忽略，同时需添加剪力墙或支撑等构件抵抗侧向荷载，然而增设抗侧构件将同时占据宝贵的建筑空间，影响结构使用。
[0004]在目前主流的胶合木梁柱体系中，胶合木梁与胶合木柱往往由螺栓钢插板节点相连。此类节点的胶合木预留孔与螺栓之间存在空隙，导致其抗弯性能较差，因此在抗侧设计时此类节点往往不得不被视为铰接。木结构大震过程中层间位移角可达3%，梁柱节点为结构薄弱环节，其破坏主要表现为金属连接件屈服并伴有木材塑性变形，而节点区以外的大部分材料强度未充分发挥，构件的刚度大于节点的刚度，形成“弱节点、强构件”的破坏模式，对梁柱式木框架结构尤甚，明显降低结构抗震性能，变形如图2所示。

技术实现思路

[0005]针对上述提出的问题，本专利技术提出一种长螺杆加强型刚性抗弯胶合木节点，实现一种钢木混合结构，在节点处创新采用钢制构件，与传统的螺栓钢插板节点相比，在胶合木梁上下两侧设置贯穿柱面的长螺杆，通过长螺杆的拉压形变产生一对力偶，从而为原本被视为铰接的螺栓钢插板连接节点提供了抗弯能力，大幅减免胶合木框架结构体系中其余抗侧构件的数量。
[0006]本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种长螺杆加强型刚性抗弯胶合木节点，包括胶合木柱、钢插板柱槽道、胶合木梁、钢插板梁槽道、钢插板、加劲厚角钢、角钢自攻螺钉、长螺杆、固定端板、固定端板自攻螺钉，所述胶合木柱与胶合木梁的连接端上分别开设有与钢插板相匹配的钢插板柱槽道、钢插板梁槽道，所述钢插板及胶合木柱与胶合木梁的连接端上开设有相匹配的螺栓孔，所述
胶合木柱与胶合木梁经钢插板插入钢插板柱槽道、钢插板梁槽道内经螺栓固定相连，于装配后的胶合木柱与胶合木梁连接处的相对两侧分别设置加劲厚角钢，在胶合木柱于加劲厚角钢相对侧设有固定端板，所述固定端板、胶合木柱、加劲厚角钢经贯穿三者的长螺杆及螺母固定相连，所述固定端板经固定端板自攻螺钉与胶合木柱固定相连，所述加劲厚角钢经角钢自攻螺钉与胶合木梁固定相连。
[0008]进一步地，装配后的胶合木柱与胶合木梁之间留有胶合木梁、柱间距。
[0009]进一步地，加劲厚角钢与胶合木梁之间设有粘胶层，加劲厚角钢与胶合木柱之间留有间隙。
[0010]进一步地，固定端板与胶合木柱之间设有粘胶层。
[0011]进一步地，长螺杆上制有螺纹，固定端板上制有与长螺杆螺纹相匹配的固定端板长螺杆孔，长螺杆贯穿固定端板、胶合木柱、加劲厚角钢，于加劲厚角钢内外侧分别设有内侧螺母、外侧螺母，将长螺杆拧紧固定。
[0012]进一步地，加劲厚角钢的外侧设有斜向45
°
自攻螺钉孔，其内侧设有垂向螺钉孔，自攻螺钉为沿竖直方向攻入木梁与沿方向攻入木梁相结合，加劲厚角钢角部加劲板设有角钢圆孔。
[0013]进一步地，加劲厚角钢的加劲板为扇形或三角形或凸面型。
[0014]本专利技术为一种适用于胶合木框架结构的长螺杆加强型开槽钢插板螺栓连接。包括胶合木柱、胶合木梁、螺栓钢插板、柱螺栓群、梁螺栓群与其对应的柱螺母群、梁螺母群、长螺杆、加劲厚角钢、固定端板和对应的角钢自攻螺钉群和固定端板自攻螺钉群组成。其中长螺杆贯穿胶合木柱，设置于胶合木梁上下两侧，并通过加劲厚角钢与固定端板进行锚固。加劲厚角钢通过角钢自攻螺钉群固定于胶合木梁上。
[0015]所述连接形式由预制胶合木构件通过钢插板连接，胶合木柱上为钢插板开柱槽道并为柱螺栓群预留柱螺栓孔道。钢插板留有钢插板柱侧螺栓孔道，安装时钢插板柱端部分插入柱槽道，对准后由柱螺栓群与对应的柱螺母群通过预留螺栓孔道对胶合木柱进行锚固。钢插板的梁端部分与胶合木梁相连，胶合木梁上开梁槽道并预留梁螺栓孔道。钢插板的梁端部分亦留有钢插板梁侧螺栓孔道，安装时将钢插板梁端部分插入梁槽道，对准后由梁螺栓群与对应的梁螺母群通过预留梁螺栓孔道与钢插板梁侧螺栓孔道对胶合木梁进行锚固。在以上构造的基础上，通过固定端板自攻螺钉群将固定端板固定在胶合木柱上。将长螺杆插入固定端板上的固定端板长螺杆孔与胶合木柱上的胶合木柱长螺杆孔，将长螺杆与固定端板锚固。再依次将内侧螺母、角钢长螺杆孔、外侧螺母套在长螺杆上。再将加劲厚角钢移至距柱面一定距离处，通过角钢自攻螺钉群将加劲厚角钢固定在胶合木梁上，接着相向拧紧螺母，将长螺杆锚固于角钢长螺杆孔两侧使加劲厚角钢可以稳定的驱动螺杆变形。
[0016]本专利技术中，胶合木梁、柱之间需留有一定间隙，如图6所示。避免胶合木梁、柱之间的挤压破坏，确保节点旋转中心在梁的中性轴上。同时避免木材因吸水膨胀等因素引起的接触次应力。
[0017]本专利技术中，加劲厚角钢的目的不为耗能，而是驱动螺杆的形变。所述加劲厚角钢作为驱动螺杆形变的构件，需要提供保守设计，示例采用加厚与选用加劲板对加劲厚角钢进行加强。同时，加劲厚角钢与胶合木木柱留有一定的间隙，为螺杆的变形留有一定的空间，如图6所示；加劲厚角钢通过角钢自攻螺钉与胶合木梁连接，可选加一层粘胶层，使锚固作
用更强，如图7所示；角钢加劲板底部留有1/4圆的角钢圆孔，便于焊接，若能保证性能，可以不设钢圆孔，如图9所示。
[0018]本专利技术中，通过长螺杆的拉压形变产生一对力偶，从而为原本被视为铰接的螺栓钢插板连接节点提供有效的抗弯性能，有效改善胶合木框架结构体系中“弱节点、强构件”的受力机理，长螺杆两端与角钢和固定端板连接。连接形式有多种，不同连接形式都受到保护。示例提供的连接形式为长螺杆与固定端板上的长螺杆孔内侧螺纹连接，选用一端螺帽上有螺纹，另一端也有螺纹，中部光滑的螺杆，将长螺杆螺帽上的螺纹与固定端板的内侧螺纹契合，见图8。固定端板内部螺纹可由内外双螺母替代，内部螺母需在胶合木柱上设置沉头孔。另外，设计时需加粗螺纹段以避免在长螺杆在螺纹处断裂。为使得加劲厚角钢能够双向驱动螺杆的拉压变形，长螺杆与角钢可采用双侧螺母的连接。
[0019]本专利技术中，角钢自攻螺钉群将角钢固定在木本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种长螺杆加强型刚性抗弯胶合木节点，其特征在于：包括胶合木柱（100）、钢插板柱槽道（101）、胶合木梁（200）、钢插板梁槽道（201）、钢插板（300）、加劲厚角钢（400）、角钢自攻螺钉（401）、长螺杆（410）、固定端板（420）、固定端板自攻螺钉（421），所述胶合木柱（100）与胶合木梁（200）的连接端上分别开设有与钢插板（300）相匹配的钢插板柱槽道（101）、钢插板梁槽道（201），所述钢插板（300）及胶合木柱（100）与胶合木梁（200）的连接端上开设有相匹配的螺栓孔，所述胶合木柱（100）与胶合木梁（200）经钢插板（300）插入钢插板柱槽道（101）、钢插板梁槽道（201）内经螺栓固定相连，于装配后的胶合木柱（100）与胶合木梁（200）连接处的相对两侧分别设置加劲厚角钢（400），在胶合木柱（100）于加劲厚角钢（400）相对侧设有固定端板（420），所述固定端板（420）、胶合木柱（100）、加劲厚角钢（400）经贯穿三者的长螺杆（410）及螺母固定相连，所述固定端板（420）经固定端板自攻螺钉（421）与胶合木柱（100）固定相连，所述加劲厚角钢（400）经角钢自攻螺钉（401）与胶合木梁（200）固定相连。2.根据权利要求1所述的一种长螺杆加强型刚性抗弯胶合木节点，其特征在于：装配后的胶合木柱...

【专利技术属性】
技术研发人员：舒展，宁波，梁峰，郭苏夷，李征，何敏娟，
申请(专利权)人：舒展，
类型：新型
国别省市：