一種延性耗能木結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種建筑結(jié)構(gòu)工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種木結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)，特別涉及一種能夠快速裝配的適用于大型木結(jié)構(gòu)的延性耗能木結(jié)構(gòu)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]針對(duì)大量的試驗(yàn)研宄和工程實(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、木構(gòu)件也隨連接緊固件的冗余而造成過(guò)大的削弱，再者就是冗余的節(jié)點(diǎn)將影響結(jié)構(gòu)的美觀和經(jīng)濟(jì)性。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)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種延性耗能木結(jié)構(gòu)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；此節(jié)點(diǎn)能在現(xiàn)場(chǎng)快速安裝、施工效率很高、安裝成本低；同時(shí)，其結(jié)構(gòu)構(gòu)造方式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:一種延性耗能木結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)，包括構(gòu)件一、構(gòu)件二、承彎連接件、抗剪連接件、耗能裝配件、鋼墊板和連接螺栓；
[0007]所述構(gòu)件一為木構(gòu)件，所述承彎連接件和抗剪連接件采用植鋼板方式固定于構(gòu)件一端部，承彎連接件、抗剪連接件均為T形鋼，其植入木構(gòu)件部分表面硫化有橡膠層，構(gòu)件一端部在植鋼板部位預(yù)開槽，預(yù)開槽包括構(gòu)件頂?shù)最A(yù)開槽和構(gòu)件中心預(yù)開槽，分別對(duì)應(yīng)承彎連接件和抗剪連接件；
[0008]所述抗剪連接件通過(guò)鋼墊板、錨固螺栓固定在構(gòu)件二的側(cè)面或者通過(guò)鋼墊板、錨栓固定在混凝土基礎(chǔ)上面，所述構(gòu)件一端部設(shè)有構(gòu)件錨固螺栓預(yù)開槽一；
[0009]所述承彎連接件通過(guò)連接螺栓與耗能裝配件連接，耗能裝配件通過(guò)鋼墊板、錨固螺栓固定在構(gòu)件二的側(cè)面或者通過(guò)鋼墊板、錨栓固定在混凝土基礎(chǔ)上面；所述耗能裝配件分為角鋼耗能裝配件和T形鋼耗能裝配件兩種方式；
[0010]所述耗能裝配件為角鋼耗能裝配件，承彎連接件上焊接有T形鋼端板，T形鋼端板設(shè)置在承彎連接件與鋼墊板之間；
[0011]所述耗能裝配件為T形鋼耗能裝配件，構(gòu)件一端部設(shè)有構(gòu)件錨固螺栓預(yù)開槽二。
[0012]作為優(yōu)選，所述橡膠層厚度為1-5_，橡膠材料為丁苯橡膠、天然橡膠或混合橡膠。
[0013]作為優(yōu)選，為進(jìn)一步提高粘結(jié)性能，同時(shí)也為方便安裝自攻木螺釘，所述承彎連接件間隔設(shè)置有承彎連接件腹板開孔。
[0014]作為優(yōu)選，所述承彎連接件和抗剪連接件采用雙腹板，從而進(jìn)一步增大粘結(jié)面積，提供更大承載力。
[0015]作為優(yōu)選，為了防止受力后植鋼板膠層的正拉破壞，所述構(gòu)件一端部采用穿過(guò)木構(gòu)件和植鋼板的自攻木螺釘進(jìn)行增強(qiáng)。
[0016]作為優(yōu)選，所述木構(gòu)件采用沿植鋼板中心面剖開的雙拼或多拼構(gòu)件組合而成，由此可進(jìn)一步簡(jiǎn)化植鋼板工藝，雙拼或多拼構(gòu)件可采用自攻木螺釘或螺栓等組裝；植鋼板部位可做開槽處理，其中槽深小于植鋼板厚度的1/2。
[0017]本實(shí)用新型承彎連接件、抗剪連接件均采用植鋼板方式固定于構(gòu)件端部，然后再安裝裝配件，上述工作全部在工廠內(nèi)完成，現(xiàn)場(chǎng)直接采用少量緊固件即可快速安裝完成；為了降低植鋼板粘結(jié)界面應(yīng)力集中、減小粘結(jié)面積，鋼板表面硫化一層橡膠。
[0018]有益效果:
[0019]采用本實(shí)用新型提供的一種延性耗能木結(jié)構(gòu)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；本實(shí)用新型提供的植鋼板表面由于采用了硫化橡膠層，顯著降低了應(yīng)力集中、提高了節(jié)點(diǎn)承載力、減小了節(jié)點(diǎn)區(qū)域；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O
[0020]本實(shí)用新型提供的一種延性耗能木結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)，可用于梁柱節(jié)點(diǎn)、柱腳節(jié)點(diǎn)以及其他具有抗彎或延性耗能需求的木構(gòu)件之間連接節(jié)點(diǎn)或鋼木構(gòu)件連接節(jié)點(diǎn)。
[0021]此外，通過(guò)合理設(shè)計(jì)，可保證耗能裝配件最先發(fā)生屈服破壞，類似于結(jié)構(gòu)保險(xiǎn)絲，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。
[0022]本實(shí)用新型中耗能裝配件、鋼墊板和緊固件等均可替換、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。
【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1為采用角鋼耗能裝配件的延性耗能木結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)示意圖；
[0024]圖2為構(gòu)件一示意圖；
[0025]圖3為雙拼構(gòu)件分離體示意圖；
[0026]圖4為帶端板的T形承彎連接件示意圖；
[0027]圖5為抗剪連接件示意圖；
[0028]圖6為角鋼耗能裝配件示意圖；
[0029]圖7為采用T形鋼耗能裝配件的延性耗能木結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)示意圖；
[0030]圖8為T形鋼耗能裝配件示意圖；
[0031]圖9為本實(shí)用新型用于構(gòu)件與基礎(chǔ)連接示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]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。
[0033]如圖1-9所示:一種延性耗能木結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)，包括構(gòu)件一 1、構(gòu)件二 2、承彎連接件3、抗剪連接件4、耗能裝配件、鋼墊板6和連接螺栓7 ;
[0034]所述構(gòu)件一 I為木構(gòu)件，所述承彎連接件3和抗剪連接件4采用植鋼板方式固定于構(gòu)件一 I端部，承彎連接件3、抗剪連接件4均為T形鋼3-1，其植入木構(gòu)件部分表面硫化有橡膠層，構(gòu)件一 I端部在植鋼板部位預(yù)開槽，預(yù)開槽包括構(gòu)件頂?shù)最A(yù)開槽1-1和構(gòu)件中心預(yù)開槽1-2，分別對(duì)應(yīng)承彎連接件3和抗剪連接件4 ;
[0035]所述抗剪連接件4通過(guò)鋼墊板6、錨固螺栓8固定在構(gòu)件二 2的側(cè)面或者通過(guò)鋼墊板6、錨栓11固定在混凝土基礎(chǔ)12上面，所述構(gòu)件一 I端部設(shè)有構(gòu)件錨固螺栓預(yù)開槽一1-3，抗剪連接件4上設(shè)有抗剪連接件翼緣螺栓孔4-1 ;
[0036]所述承彎連接件3通過(guò)連接螺栓7與耗能裝配件連接，承彎連接件3上設(shè)有承彎連接件翼緣螺栓孔3-3，耗能裝配件通過(guò)鋼墊板6、錨固螺栓8固定在構(gòu)件二 2的側(cè)面或者通過(guò)鋼墊板6、錨栓11固定在混凝土基礎(chǔ)12上面；所述耗能裝配件分為角鋼耗能裝配件5和T形鋼耗能裝配件10兩種方式；
[0037]所述耗能裝配件為角鋼耗能裝配件5，角鋼耗能裝配件5上設(shè)有角鋼耗能裝配件螺栓孔5-1，承彎連接件3上焊接有T形鋼端板3-4，T形鋼端板3-4設(shè)置在承彎連接件3與鋼墊板6之間，中間有焊縫3-5 ;
[0038]所述耗能裝配件為T形鋼耗能裝配件10，T形鋼耗能裝配件10設(shè)有T形鋼耗能裝配件螺栓孔10-1，構(gòu)件一 I端部設(shè)有構(gòu)件錨固螺栓預(yù)開槽二。
[0039]所述橡膠層厚度為1_5_，橡膠材料為丁苯橡膠、天然橡膠或混合橡膠。為進(jìn)一步提高粘結(jié)性能，同時(shí)也為方便安裝自攻木螺釘，所述承彎連接件間隔設(shè)置有承彎連接件腹板開孔3-2。所述承彎連接件3和抗剪連接件4采用雙腹板，從而進(jìn)一步增大粘結(jié)面積，提供更大承載力。為了防止受力后植鋼板膠層的正拉破壞，所述構(gòu)件一 I端部采用穿過(guò)木構(gòu)件和植鋼板的自攻木螺釘進(jìn)行增強(qiáng)。所述木構(gòu)件采用沿植鋼板中心面剖開的雙拼或多拼構(gòu)件組合而成，由此可進(jìn)一步簡(jiǎn)化植鋼板工藝，雙拼或多拼構(gòu)件可采用自攻木螺釘或螺栓等組裝；植鋼板部位可做開槽處理，其中槽深小于植鋼板厚度的1/2。
[0040]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)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種延性耗能木結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)，其特征在于:包括構(gòu)件一、構(gòu)件二、承彎連接件、抗剪連接件、耗能裝配件、鋼墊板和連接螺栓； 所述構(gòu)件一為木構(gòu)件，所述承彎連接件和抗剪連接件采用植鋼板方式固定于構(gòu)件一端部，承彎連接件、抗剪連接件均為T形鋼，其植入木構(gòu)件部分表面硫化有橡膠層，構(gòu)件一端部在植鋼板部位預(yù)開槽，預(yù)開槽包括構(gòu)件頂?shù)最A(yù)開槽和構(gòu)件中心預(yù)開槽，分別對(duì)應(yīng)承彎連接件和抗剪連接件； 所述抗剪連接件通過(guò)鋼墊板、錨固螺栓固定在構(gòu)件二的側(cè)面或者通過(guò)鋼墊板、錨栓固定在混凝土基礎(chǔ)上面，所述構(gòu)件一端部設(shè)有構(gòu)件錨固螺栓預(yù)開槽一； 所述承彎連接件通過(guò)連接螺栓與耗能裝配件連接，耗能裝配件通過(guò)鋼墊板、錨固螺栓固定在構(gòu)件二的側(cè)面或者通過(guò)鋼墊板、錨栓固定在混凝土基礎(chǔ)上面；所述耗能裝配件分為角鋼耗能裝配件和T形鋼耗能裝配件兩種方式； 所述耗能裝配件為角鋼耗能裝配件，承彎連接件上焊接有T形鋼端板，T形鋼端板設(shè)置在承彎連接件與鋼墊板之間； 所述耗能裝配件為T形鋼耗能裝配件，構(gòu)件一端部設(shè)有構(gòu)件錨固螺栓預(yù)開槽二。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種延性耗能木結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)，其特征在于:所述橡膠層厚度為1-5_，橡膠材料為丁苯橡膠、天然橡膠或混合橡膠。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種延性耗能木結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)，其特征在于:所述承彎連接件間隔設(shè)置有承彎連接件腹板開孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種延性耗能木結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)，其特征在于:所述承彎連接件和抗剪連接件采用雙腹板。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種延性耗能木結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)，其特征在于:所述構(gòu)件一端部采用穿過(guò)木構(gòu)件和植鋼板的自攻木螺釘進(jìn)行增強(qiáng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種延性耗能木結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)，其特征在于:所述木構(gòu)件采用沿植鋼板中心面剖開的雙拼或多拼構(gòu)件組合而成。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種延性耗能木結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)，包括構(gòu)件一、構(gòu)件二、承彎連接件、抗剪連接件、耗能裝配件、鋼墊板和連接螺栓；所述構(gòu)件一為木構(gòu)件，所述承彎連接件和抗剪連接件采用植鋼板方式固定于構(gòu)件一端部，承彎連接件、抗剪連接件均為T形鋼，其植入木構(gòu)件部分表面硫化有橡膠層，所述承彎連接件通過(guò)連接螺栓與耗能裝配件連接，耗能裝配件通過(guò)鋼墊板、錨固螺栓固定在構(gòu)件二的側(cè)面或者通過(guò)鋼墊板、錨栓固定在混凝土基礎(chǔ)上面。本實(shí)用新型節(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。
【IPC分類】E04B1-58, E04B1-98
【公開號(hào)】CN204551760
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520258630
【發(fā)明人】楊會(huì)峰, 劉偉慶, 徐偉, 朱文祥
【申請(qǐng)人】南京工業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2015年4月27日