CN103276811B - 螺孔增强型大跨度胶合木柱梁连接结构 - Google Patents
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Abstract
一种螺孔增强型大跨度胶合木柱梁连接结构，它包括金属连接件（1），金属连接件（1）由底板和插块组成，所述的底板与胶合木柱（1）的一面相接触并通过螺栓与胶合木柱（2）的另一侧面上的底板相连从而将金属连接件（1）固定在胶合木柱（2）上，所述的插块插入胶合木梁（3）端部的插槽（4）中，插块和胶合木梁（3）之间通过连接螺栓相连，其特征是所述的胶合木梁（3）端部用于穿装连接螺栓的通孔中胶接有GFRP增强管（6）；胶合木柱（2）上与胶合木梁相连接的节点区域的螺栓孔中胶结有GFRP增强管（6）。本发明能提高承载能力，减轻应力的集中分布，改变连接节点的破坏模式，有利于降低连接结构的尺寸，降低工程造价。
Description
技术领域
本发明涉及一种建筑结构，尤其是一种胶合木柱梁的连接结构，具体地说是一种增强型大跨度胶合木柱梁连接结构。
背景技术
目前，国内对胶合木螺栓节点、纤维增强梁（柱）、纤维增强原木榫卯节点已有一定的研究，但对于纤维增强胶合木螺栓连接节点的试验研究未见报告。国内对于纤维增强胶合木螺栓连接节点的理论研究未见报告。国内外对于纤维增强胶合木螺栓连接节点应用到大跨度、大尺寸的现代木结构体系中，来降低结构构件的尺寸、重量和优化设计等的研究未见报告。因此，设计一种能有效降低连接尺寸，增强承载能力的梁柱连接结构十分重要。
发明内容
本发明的目的是改善接触区域木材的各向异性、减轻节点区域应力的集中分布、改变节点的脆性劈裂破坏模式、提高承载能力、保证安全、节省材料降低造价。具体如下所述。现有的胶合木梁柱连接件与胶合木连接，节点区域应力集中显著，使得受荷载作用下的胶合木梁柱框架首先发生节点破坏，在结构件（如梁）的承载能力未充分发挥时胶合木梁柱框架承载能力丧失。常规的连接结构的尺寸偏大，进而导致整体梁柱尺寸选择偏大，造成原材料浪费。本发明设计一种螺孔增强型大跨度胶合木柱梁连接结构，来改善接触区域木材的各向异性、减轻节点区域应力的集中分布、改变节点的脆性劈裂破坏模式，同时降低连接结构的整体尺寸，进而在保证结构安全可靠的前提下大幅降低梁柱的横截面尺寸，降低工程造价。
本发明的技术方案是：
一种螺孔增强型大跨度胶合木柱梁连接结构，它包括金属连接件1，金属连接件1由底板和插块组成，所述的底板与胶合木柱1的一面相接触并通过螺栓与胶合木柱2的另一侧面上的底板相连从而将金属连接件1固定在胶合木柱2上，所述的插块插入胶合木梁3端部的插槽4中，插块和胶合木梁3之间通过连接螺栓相连，其特征是所述的胶合木梁3端部用于穿装连接螺栓的通孔中胶接有GFRP增强管6；胶合木柱2上安装金属连接件1的节点区域的螺栓孔中胶结有GFRP增强管6。
所述的插槽4的两个与插块相对的二个面上胶结有GFRP增强板5。
所述的胶合木梁3与连接螺栓两端相接触的表面上胶接有与所述插槽4长度相配的GFRP增强板5。胶合木柱上安装金属连接件的节点区域的四个面胶结有GFRP增强板5。
所述的GFRP增强筋板5的厚度为1.2-2.8mm，由二至四层800g/m2-1200g/m2四轴向玻璃纤维通过乙烯基树脂层合固化成而成，在平面内各向同性。
所述的GFRP增强管6厚度为1.2-2.8mm，由二至四层800g/m2-1200g/m2四轴向玻璃纤维通过乙烯基树脂层合固化成而成，沿轴向各向同性。
本发明的有益效果：
1.本发明能改善接触区域木材的各向异性、减缓应力的集中分布；
2.本发明将连接节点的脆性破坏的破坏模式-木材的劈裂破坏改变成延性破坏模式-栓孔的承压破坏；
3.本发明有利于提高胶合木螺栓连接节点的承载能力；
4.本发明能减少连接节点的端距、中距即连接件的尺寸；
5.本发明能减少承重构件的截面尺寸和自重;
6.本发明能体现强剪弱弯、强节点强锚固的抗震设计理念（或要求）；
7.本发明能减少造价及建设成本（大尺寸胶合木构件市场价20000元/m3）。
8.本发明为大跨胶合木结构的荷载传递提供可靠的连接，为结构安全可靠奠定了基础。它不仅可用于传统老旧木结构的增强与加固,也可用于木结构构件的结构性能的提升。
附图说明
图1是采用T形连接件的柱梁（顶梁）连接结构示意图。
图2是图1的俯视图。
图3是与图1相配的胶合木梁端部增强连接结构示意图之一。
图4是与图1相配的胶合木梁端部增强连接结构示意图之二。
图5是本发明实施例的连接结构在中间层T形结构中的应用示意图。
图6是本发明实施例的连接结构十字形结构中的应用示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
实施例一。
如图1-3所示。
一种螺孔增强型大跨度胶合木柱梁连接结构，它包括金属连接件1，金属连接件1由底板和插块组成T字形结构，如图1、2所示，所述的底板与胶合木柱1的一面相接触并通过螺栓与胶合木柱2的另一侧面上的底板相连从而将金属连接件1固定在胶合木柱2上，所述的插块插入胶合木梁3端部的插槽4中，插块和胶合木梁3之间通过连接螺栓相连，在胶合木梁3端部用于穿装连接螺栓的通孔中也胶接有GFRP增强管6，如图3所示，具体实施时还应在胶合木柱2上安装金属连接件1的节点区域的螺栓孔中胶结有GFRP增强管6。试件在大气压力下整体一次成型，保证面板与芯材之间完全粘结无脱层，所述的GFRP增强管6的厚度可为1.2-2.8mm，可由二至四层800g/m2-1200g/m2四轴向玻璃纤维通过乙烯基树脂层合固化成而成，在平面内各向同性，经实测，其弹性模量为8730MPa。所不同的是形状。
图1是本实施例的增强结构在顶梁上的应用，本实施例的增强结构也可用于图5所示的T字形柱梁结构和图6所示的十字形柱梁结构。
实施例二。
如图1、2、4所示。
一种螺孔增强型大跨度胶合木柱梁连接结构，它包括金属连接件1，金属连接件1由底板和插块组成T字形结构，如图1、2所示，底板与胶合木柱1的一面相接触并通过螺栓与胶合木柱2的另一侧面上的底板相连从而将金属连接件1固定在胶合木柱2上，所述的插块插入胶合木梁3端部的插槽4中，插块和胶合木梁3之间通过连接螺栓相连，在胶合木梁3端部用于穿装连接螺栓的通孔中胶接有GFRP增强管6(具体实施时也可用CFRP增强管来代替GFRP增强管)，同时在所述的插槽4的两个与插块相对的两面上胶结有GFRP增强板5（具体实施时还可用CFRP增强板来代替GFRP增强板），为了提高整体强度，具体实施时，最好是在胶合木梁3与连接螺栓两端相接触的表面上胶接有与所述插槽4长度相配的GFRP增强板5，如图3所示。胶合木柱上安装金属连接件1的节点区域的两个或四个相关面和连接螺栓的孔中分别胶结有GFRP增强板5和GFRP增强管6。GFRP增强板5的厚度可为1.2-2.8mm，可由二至四层800g/m21200g/m2四轴向玻璃纤维通过乙烯基树脂层合固化成而成，在平面内各向同性，经实测，其弹性模量为8730MPa。试件在大气压力下整体一次成型，保证面板与芯材之间完全粘结无脱层，所述的GFRP增强管6（厚度可为1.2-2.8mm）的制造方法及材质与GFRP增强板5相同，所不同的是形状。
图1是本实施例的增强结构在顶梁上的应用，本实施例的增强结构也可用于图5所示的T字形柱梁结构和图6所示的十字形柱梁结构。
本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
Claims (2)
1.一种螺孔增强型大跨度胶合木柱梁连接结构，它包括金属连接件（1），金属连接件（1）由底板和插块组成，所述的底板与胶合木柱（2）的一面相接触并通过螺栓与胶合木柱（2）的另一侧面上的底板相连从而将金属连接件（1）固定在胶合木柱（2）上，所述的插块插入胶合木梁（3）端部的插槽（4）中，插块和胶合木梁（3）之间通过连接螺栓相连，其特征是所述的胶合木梁（3）端部用于穿装连接螺栓的通孔中胶接有GFRP增强管（6）；胶合木柱（2）上安装金属连接件(1)的节点区域的螺栓孔中胶结有GFRP增强管（6）；所述的插槽（4）的两个与插块相对的二个面上胶结有GFRP增强板（5）；所述的胶合木梁（3）与连接螺栓两端相接触的表面上胶接有与所述插槽（4）长度相配的GFRP增强板（5）；胶合木柱上安装金属连接件的节点区域的四个面胶结有GFRP增强板（5）；所述的GFRP增强板（5）的厚度为1.2-2.8mm，由二至四层800g/m2-1200g/m2四轴向玻璃纤维通过乙烯基树脂层合固化成而成，在平面内各向同性。
2.根据权利要求1所述的螺孔增强型大跨度胶合木柱梁连接结构，其特征是所述的GFRP增强管（6）厚度为1.2-2.8mm，由二至四层800g/m2-1200g/m2四轴向玻璃纤维通过乙烯基树脂层合固化成而成，沿轴向各向同性。
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