【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及建筑，特别是涉及一种紧固件与钢板连接的木梁拼接节点及其施工方法。
技术介绍
1、现代建筑正往大跨度方向发展，钢结构和混凝土结构可以通过焊接和浇筑连接来实现大跨结构，但木结构建筑由于木材具有长度方面的局限性，生产和运输对木梁的长度都存在限制，因此需要拼接来满足大跨度木结构的需求，拼接节点在节点抗弯承载力要求不高的网架和拱形大跨木结构压弯构件中已经得到了广泛的运用。
2、连接是木结构建筑中最复杂、最重要的部分，也是整个结构最薄弱的部分，尤其在大跨度木结构中，节点的连接性能直接影响整体结构的强度和稳定性，因此拼接节点的连接方式对结构的稳定性至关重要，木梁的常见拼接方式中，紧固件主要采用螺栓、植筋和自攻螺钉，螺栓往往配合钢板共同作用来实现拼接，但螺栓孔的存在易产生应力集中导致节点破坏，植筋节点可以提高拼接梁的抗弯承载力和刚度，但灌浆效果和质量难以保证，拼接梁整体力学性能变异系数较大，仅使用自攻螺钉作为搭接或榫接木梁的连接件时，自攻螺钉的布置区域有限，导致其布置数量受限，受弯矩作用时无法提供足够的拉力。
技术实现思路
1、目前尚未出现膨胀锚栓、自攻螺钉和钢板拼接木梁的应用，基于此，提出一种在木梁上下表面布置钢板并使用膨胀锚栓和斜螺钉连接加固的拼接形式，改善拼接木梁抗弯承载力不足，抗弯刚度较差的问题，提高拼接梁的承载力和刚度，增加拼接木梁在实际中应用范围，并为大跨木结构设计提供参考。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种紧固件与钢板连接的木
3、两块所述开孔钢板分别置于两段木梁相接处的上、下面，且该相接处将开孔钢板等分；
4、膨胀锚栓及其配件螺杆、螺母、膨胀片、平垫圈，所述膨胀锚栓用于将木梁和开孔钢板固定连接在一起，所述膨胀锚栓垂直置入开孔钢板和木梁；
5、自攻螺钉，所述自攻螺钉用于将木梁和开孔钢板固定连接在一起，所述自攻螺钉倾斜置入开孔钢板和木梁；
6、所述膨胀锚栓处于两段木梁相接处和自攻螺钉之间。
7、本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述木梁上、下面的开孔钢板、膨胀锚栓和自攻螺钉镜像设置。
8、本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：每个开孔钢板上至少开设有：两组用于打入膨胀锚栓的钢板锚栓孔、两组用于打入自攻螺钉的钢板钉帽倒角孔和钢板螺钉孔；
9、每块所述开孔钢板上的钢板锚栓孔、钢板钉帽倒角孔和钢板螺钉孔以两段木梁相接处为轴对称分布；
10、所述木梁上、下面设有与钢板锚栓孔和钢板螺钉孔对应的木梁锚栓孔和木梁螺钉孔。
11、本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：两个木梁上设有四个膨胀锚栓和八个自攻螺钉，且分别以两段木梁相接处为轴对称分布。
12、本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：两块所述木梁相接处上、下面均开设有用于容置开孔钢板的凹槽，使开孔钢板外壁面与木梁外壁面处于同一水平线。
13、本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述开孔钢板端面开设有与钢板螺钉孔相通的钢板钉帽倒角孔。
14、通过采用上述技术方案，用于将自攻螺钉隐藏。
15、所述钢板上斜孔边距、间距和孔中心到拼接缝的距离分别为4d、7d和10d(d为自攻螺钉直径，单位mm)；锚栓孔间距范围为45mm-55mm，边距和孔中心到拼接缝的距离范围为55mm-65mm。
16、所述自攻螺钉公称直径范围为8mm-10mm,长度范围为140mm-240mm，钉入角度为30°至60°，该角度为自攻螺钉与水平面和铅垂面之间的夹角，从而增强平面外稳定性，以提供较高的抗滑移刚度。
17、所述膨胀锚栓公称直径范围为6mm-8mm,长度范围为45mm-65mm，有效锚固深度范围为35mm-55mm。
18、一种紧固件与钢板连接的木梁拼接节点的施工方法，包括以下步骤：
19、s01，根据所需制备的紧固件与钢板拼接木梁规格制定方案，包括木梁、膨胀锚栓、自攻螺钉和钢板类型和尺寸；
20、s02，对钢板数控加工开孔，锚栓孔开孔方向垂直于钢板长度方向，大小与膨胀锚栓型号对应；螺钉孔开孔方向与自攻螺钉钉入方向相同，为30°至60°，采用倒角形式使孔径逐渐变小，能够使自攻螺钉螺杆穿过并将钉帽卡在槽口处；
21、s03，在两段木梁中分别开槽，凹槽的形状与钢板形状一致，保证槽口平整，并将钢板放置在凹槽内；
22、s04，安装紧固件，先在上钢板的锚栓孔位置对木梁进行预钻孔，预钻孔直径为膨胀锚栓直径，打孔后使用毛刷和气枪等工具清理孔内木屑及杂物。将膨胀锚栓锤入预钻孔内至埋深线位置，将平垫圈和螺母安装在膨胀锚栓上，根据锚栓规格对其施加50-60n·m的扭矩，提高拼接节点的抗弯和抗剪性能。然后在上钢板螺钉孔位置按螺钉孔方向进行预钻孔，预钻孔直径为自攻螺钉直径的70％左右，打孔后使用毛刷和气枪等工具清理孔内木屑及杂物。使用电钻将自攻螺钉按预钻孔方向钉入木梁，利用自攻螺钉提供的抗拔承载力进一步提高拼接梁的抗弯性能。
23、s05，翻转木梁，在下钢板处重复s04的步骤，完成紧固件与钢板连接的拼接木梁。
24、综上所述，本专利技术包括以下至少一种有益技术效果：
25、本专利技术从节点连接形式和施工形式创新，与传统拼接节点连接形式相比，本专利技术采用膨胀螺栓和自攻螺钉，能够利用膨胀螺栓的膨胀特性和自攻螺钉自攻丝的特性有效避免螺栓孔过大造成的结构松动和承载力不足问题，膨胀螺栓的使用相比于仅使用自攻螺钉连接还能够提供足够的刚度，避免螺钉发生弯曲破坏。
26、开孔钢板嵌入木梁不仅能使整体保持美观，还能有效避免应力集中引起的木梁局部压溃现象。另外，钢板开孔时进行倒角能够使钉帽从点受力转变为线或面受力，防止钉帽发生剪切破坏，预开孔在后续施工中也能为螺钉钉入角度的保持提供辅助作用。
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1.一种紧固件与钢板连接的木梁拼接节点，包括两段木梁(1)、两块开孔钢板(2)，两段所述木梁(1)端头相接，其特征在于，
2.根据权利要求1所述一种紧固件与钢板连接的木梁拼接节点，其特征在于，所述木梁(1)上、下面的开孔钢板(2)、膨胀锚栓(3)和自攻螺钉(4)镜像设置。
3.根据权利要求2所述一种紧固件与钢板连接的木梁拼接节点，其特征在于，每个开孔钢板(2)上至少开设有：两组用于打入膨胀锚栓(3)的钢板锚栓孔(21)、两组用于打入自攻螺钉(4)的钢板钉帽倒角孔(22)和钢板螺钉孔(23)；
4.根据权利要求3所述一种紧固件与钢板连接的木梁拼接节点，其特征在于，两个木梁(1)上设有四个膨胀锚栓(3)和八个自攻螺钉(4)，且分别以两段木梁(1)相接处为轴对称分布。
5.根据权利要求1所述一种紧固件与钢板连接的木梁拼接节点，其特征在于，两块所述木梁(1)相接处上、下面均开设有用于容置开孔钢板(2)的凹槽，使开孔钢板(2)外壁面与木梁(1)外壁面处于同一水平线。
6.根据权利要求1所述一种紧固件与钢板连接的木梁拼接节点，其特征
7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种紧固件与钢板连接的木梁拼接节点的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种紧固件与钢板连接的木梁拼接节点，包括两段木梁(1)、两块开孔钢板(2)，两段所述木梁(1)端头相接，其特征在于，
2.根据权利要求1所述一种紧固件与钢板连接的木梁拼接节点，其特征在于，所述木梁(1)上、下面的开孔钢板(2)、膨胀锚栓(3)和自攻螺钉(4)镜像设置。
3.根据权利要求2所述一种紧固件与钢板连接的木梁拼接节点，其特征在于，每个开孔钢板(2)上至少开设有：两组用于打入膨胀锚栓(3)的钢板锚栓孔(21)、两组用于打入自攻螺钉(4)的钢板钉帽倒角孔(22)和钢板螺钉孔(23)；
4.根据权利要求3所述一种紧固件与钢板连接的木梁拼接节点，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：许鑫凯，翟士伟，刘波，
申请(专利权)人：苏州茂隆电梯配件有限公司，
类型：发明
国别省市：
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