木結(jié)構(gòu)抗剪連接件、連接結(jié)構(gòu)、箱體平臺結(jié)構(gòu)及施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于木結(jié)構(gòu)的連接件、結(jié)構(gòu)以及施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]2022年冬奧會、冬季殘奧會期間，水立方內(nèi)將舉辦冰壺和輪椅冰壺比賽。為配合冬奧場館要求，水立方內(nèi)部場館將進(jìn)行改造，將室內(nèi)游泳場館臨時轉(zhuǎn)換成冰上項(xiàng)目的場館。這就需要在原有常規(guī)場館的場地上構(gòu)建冰面及其下部基礎(chǔ)，冰上項(xiàng)目完成以后再恢復(fù)場地原貌。在改建與恢復(fù)的過程中均不能破壞原有場地。同時考慮場館的運(yùn)行需求，要求能夠快速地隨時完成功能上的轉(zhuǎn)換。
[0003]木結(jié)構(gòu)是一種性能優(yōu)良的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式。為傳遞次梁在豎向荷載作用下產(chǎn)生的剪力，木結(jié)構(gòu)次梁與主梁經(jīng)常采用傳統(tǒng)的搭接作法，通過搭接面的局部承壓傳遞次梁剪力，但這種方式會增加結(jié)構(gòu)層高度，整體性也不強(qiáng)。因此，現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)中也經(jīng)常采用平接形式，次梁端部通過抗剪金屬連接件和抗剪螺釘連接于主梁的一側(cè)，結(jié)構(gòu)形式規(guī)整，整體性也較好。
[0004]但主次梁采用平接作法傳遞剪力時，由于木材的剛度和承載力均較低，連接螺栓或螺釘?shù)目辜舫休d力取決于木材的承壓強(qiáng)度。如果次梁端部剪力較大，通常需要較大的金屬連接件和較多的抗剪螺釘，對連接處的主次梁截面均會產(chǎn)生較大削弱，且傳力路徑長、剪力的傳遞效果差，難以實(shí)現(xiàn)與次梁等強(qiáng)的抗剪連接。而在某些木結(jié)構(gòu)建筑物中，次梁的跨度較小，抗剪承載力對次梁截面起控制作用，在主次梁連接處經(jīng)常需要與次梁自身抗剪承載力等強(qiáng)的抗剪連接，以達(dá)到充分利用次梁截面的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種木結(jié)構(gòu)抗剪連接件、連接結(jié)構(gòu)、箱體平臺結(jié)構(gòu)及施工方法，要解決木結(jié)構(gòu)中主梁和次梁或者主肋和次肋之間抗剪連接件承載力不足的技術(shù)問題；實(shí)現(xiàn)連接結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)處的抗剪承載力與主次梁或主次肋自身抗剪承載力等強(qiáng)。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種木結(jié)構(gòu)的抗剪連接件，所述連接件是由一塊金屬板依次垂直彎折而成的整體結(jié)構(gòu)，包括U形的腹板、從腹板的兩側(cè)面對稱延伸出來的翼緣以及從翼緣的上端部背向腹板彎折而成的鉤頭，所述腹板、翼緣和鉤頭上均開有連接孔。
所述腹板是由豎直段、水平段和豎直段依次圍成的U形結(jié)構(gòu)，豎直段的一邊豎直、且向外90度彎折延伸成翼緣，對邊上部豎直、下部傾斜，豎直段整體呈上窄下寬的扁片狀結(jié)構(gòu)。
[0007]所述腹板的豎直段上豎向開有至少一排均勻間隔排布的次梁連接孔。
[0008]所述翼緣上豎向開有至少一排均勻間隔排布的第一主梁連接孔。
[0009]所述鉤頭包括水平段和豎直段，所述水平段和/或豎直段上開有均勻間隔排布的第二主梁連接孔。
[0010]所述連接件的壁厚為2mm?5mm。
[0011]—種應(yīng)用所述的木結(jié)構(gòu)的抗剪連接件的連接結(jié)構(gòu)，包括主梁、次梁以及連接主梁和次梁的連接件，所述主梁與次梁相互垂直呈T形連接，其特征在于:所述連接件的腹板承托在次梁的端部、并通過第一緊固件與次梁連接，所述連接件的翼緣緊貼主梁、并通過第二緊固件與主梁連接，所述連接件的鉤頭鉤掛在主梁上、并通過第三緊固件與主梁連接。
[0012]—種應(yīng)用所述的木結(jié)構(gòu)的抗剪連接件的箱體平臺結(jié)構(gòu)，所述箱體平臺結(jié)構(gòu)由木箱單元在平面內(nèi)拼裝而成，所述木箱單元包括圍設(shè)在木箱四周的主肋板、平行間隔設(shè)置在箱體內(nèi)的次肋板、與各次肋板垂直連接的支承肋板以及分別連接在主肋板和次肋板上下兩面的上層面板和下層面板，所述主肋板、次肋板和支承肋板形成的區(qū)格內(nèi)填充有隔熱材料，木箱單元的底面四角處連接有鉸支座。
[0013]所述次肋板的兩端部均通過連接件和主肋板連接，所述連接件的腹板承托在次肋板的端部、并通過第一緊固件與次肋板連接，所述腹板的水平段、次肋板的下表面以及主肋板的下表面三者平齊，所述次肋板的端部的下表面與腹板連接的位置有嵌入腹板水平段的底槽。
[0014]所述連接件的翼緣緊貼主肋板、并通過第二緊固件與主肋板連接。
[0015]所述連接件的鉤頭鉤掛在主肋板上、并通過第三緊固件與主肋板連接，所述鉤頭的水平段、主肋板的上表面以及次肋板的上表面平齊，所述主肋板的上表面與鉤頭連接的位置有嵌入鉤頭水平段的頂槽。
[0016]所述鉤頭的豎直段與主肋板的背面平齊，所述主肋板的背面與鉤頭連接的位置有嵌入鉤頭豎直段的背槽。
[0017]所述主肋板和次肋板的端部之間連接有第四緊固件。
[0018]—種如所述的箱體平臺結(jié)構(gòu)的施工方法，具體步驟如下:
步驟一，在次肋板的兩端部的下表面對應(yīng)連接腹板水平段的位置切削出底槽。
[0019]步驟二，在主肋板的上表面對應(yīng)連接鉤頭水平段的位置切削出頂槽，在主肋板的背面對應(yīng)連接鉤頭豎直段的位置切削出背槽。
[0020]步驟三，通過連接件將主肋板和次肋板連接。
[0021]步驟四，在連接件、主肋板和次肋板三者之間對應(yīng)連接第一緊固件、第二緊固件、第三緊固件和第四緊固件。
[0022]步驟五，將上層面板與主肋板和次肋板連接。
[0023]步驟六，安裝支撐肋板。
[0024]步驟七，在主肋板、次肋板和支承肋板形成的區(qū)格內(nèi)填充隔熱材料。
[0025]步驟八，將下層面板與主肋板和次肋板連接。
[0026]步驟九，在底部四角位置連接鉸支座，至此，完成木箱單元的施工。
[0027]步驟十，現(xiàn)場將木箱單元通過底部連接板在平面內(nèi)拼裝成箱體平臺結(jié)構(gòu)，至此，完成箱體平臺結(jié)構(gòu)的施工。
[0028]與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有以下特點(diǎn)和有益效果:
本發(fā)明克服了傳統(tǒng)主次梁連接節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、抗剪承載力不足的缺點(diǎn)，解決了簡化節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)、保證連接強(qiáng)度的技術(shù)問題。
[0029]本發(fā)明設(shè)計(jì)一種抗剪連接件，采用了掛鉤式的形狀，一側(cè)是與主梁掛接的鉤頭、一側(cè)是承托次梁的腹板，結(jié)構(gòu)簡潔;通過特定形狀的薄金屬板，如鋼板，連續(xù)冷加工彎折而成，制作簡單，根據(jù)次梁可能傳遞的最大剪力，連接件厚度和寬度按連接件鋼材的有效截面抗拉計(jì)算和主次梁木材的局壓計(jì)算來確定;作為節(jié)點(diǎn)連接處的主要傳力構(gòu)件，而配合抗剪連接件使用的螺栓和螺釘并不傳遞剪力，僅起到安裝、定位的作用。
[0030]本發(fā)明的抗剪連接件用于連接在次梁和主梁之間，可以有效地將次梁的豎向剪力傳遞給與之垂直的主梁，將次梁的端部剪力轉(zhuǎn)化為次梁端部的局部承壓力，并傳遞給抗剪連接件，再通過抗剪連接件的抗拉力，傳遞給主梁，在連接節(jié)點(diǎn)位置的主梁同樣處于局部受壓狀態(tài)，有效解決次梁與主梁之間抗剪連接件承載力不足的問題，節(jié)點(diǎn)抗剪承載力可以與主次梁截面等強(qiáng)，增強(qiáng)了連接節(jié)點(diǎn)位置的連接整體性；由于采用抗剪連接件連接主次梁，無需過多的抗剪螺栓或者螺釘，對主、次梁的截面均無實(shí)質(zhì)性削弱。
[0031]本發(fā)明在次梁與主梁之間傳遞剪力時，通過掛鉤式的抗剪連接件，將次梁端部的剪力轉(zhuǎn)化成了次梁與抗剪連接件之間的局部承壓，有效提高了節(jié)點(diǎn)連接處傳遞剪力的能力，實(shí)現(xiàn)了木結(jié)構(gòu)中次梁連接于主梁時等強(qiáng)的抗剪連接，避免使用大量的螺栓或螺釘連接同時減少了節(jié)點(diǎn)區(qū)尺寸，簡化連接的構(gòu)造形式以及次梁與主梁之間節(jié)點(diǎn)連接的做法，便于施工，提高了施工效率和連接強(qiáng)度，提高次梁的利用效率，提高抗剪連接的可靠性，解決傳統(tǒng)抗剪螺栓或螺釘承載力不足的問題。
[0032]在木結(jié)構(gòu)中，如果有面板與主、次梁共同工作時，經(jīng)常將此時的主、次梁稱之為主、次肋板，在本發(fā)明的箱體平臺結(jié)構(gòu)中，以平面為正方形的密肋木箱單元平面內(nèi)拼裝成平臺結(jié)構(gòu)作為冰面的下部基礎(chǔ)，木箱單元主要由上層面板、下層面板、主肋板和次肋板組成，并能形成一個可以共同受力的整體。木箱單元又可以自由拼組成室內(nèi)冰場冰面的支承面，維持室內(nèi)冰場冰面的正常工作，可以反復(fù)拆裝、重復(fù)使用。木箱單元能夠承擔(dān)冰面自重、制冷設(shè)施和澆冰設(shè)備自重、運(yùn)動員使用荷載，并能同時保證維持冰面正常工作所需的剛度和保溫性能;整個施工方法效率高、可以縮短工期，同時保證施工質(zhì)量。
[0033]從受力角度看，