CN109779025B - 一种适应原竹直径变化的原竹框架钢管节点施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种适应原竹直径变化的原竹框架钢管结构，包括竖向钢套管，竖向钢套管包括两个半圆形竖向钢套管组件，两个半圆形竖向钢套管组件上分别带有多个相对的翼板Ⅰ，相对的翼板Ⅰ之间设有橡胶垫片Ⅰ，翼板Ⅰ上设有螺纹孔Ⅰ，螺栓Ⅰ穿过螺纹孔Ⅰ将两个半圆形竖向钢套管组件连接；竖向钢套管上还开有多个孔洞Ⅰ，两个半圆形竖向钢套管组件连接处形成槽口Ⅰ和多个孔洞Ⅱ；本发明能够适应不同直径原竹的标准化节点连接，实现非标准原竹杆件的标准节点连接，降低施工难度、简化施工过程，提高原竹框架结构的可靠性，便于产业化技术推广。
Description
技术领域
本发明涉及一种适应原竹直径变化的原竹框架钢管节点施工方法，属于建筑工程技术领域。
背景技术
竹材作为传统乡土材料，具有保护生态环境、生长周期短、资源充足、造价低廉等特点。竹结构建筑广泛分布于中国南方乡村湿热地区。目前原竹结构梁柱节点多采用榫卯、栓接和捆绑等连接方式。榫卯连接结构刚度差，容易变形；螺栓连接容易使原竹产生劈裂，使整体强度减弱；捆绑连接需要的原竹杆件数量多，且捆绑材料不耐久，影响结构寿命。以上原竹结构梁柱连接方式虽然广泛用于乡村竹建筑民居中，但是其存在的技术不足限制了以竹材为主要建筑材料的公共建筑和特色民居推广。竹材本身韧性好，钢材刚度大，两种材料的结合可提高整体结构的刚度，因此迫切需要开发一种适应原竹直径变化的原竹框架钢管结构。
发明内容
本发明提供一种适应原竹直径变化的原竹框架钢管结构，能适应直径不同原竹梁柱，有效解决背景技术中所存在的问题。
一种适应原竹直径变化的原竹框架钢管结构，包括竖向钢套管1，竖向钢套管1包括两个半圆形竖向钢套管组件9，两个半圆形竖向钢套管组件9上分别带有多个相对的翼板Ⅰ3，相对的翼板Ⅰ3之间设有橡胶垫片Ⅰ8，翼板Ⅰ3上设有螺纹孔Ⅰ14，螺栓Ⅰ4穿过螺纹孔Ⅰ14将两个半圆形竖向钢套管组件9连接；半圆形竖向钢套管组件9上还分别开有多个孔洞Ⅰ11，两个半圆形竖向钢套管组件9连接处形成槽口Ⅰ5和多个孔洞Ⅱ21，垂直穿过孔洞Ⅱ21的直线与垂直穿过孔洞Ⅰ11的直线不相交。
所述结构，还包括多个相互平行的翼管Ⅰ2，翼管Ⅰ2设置在竖向钢套管1的孔洞Ⅱ21上，翼管Ⅰ2包括两个半圆翼管组件10，两个半圆翼管组件组件10上分别带有相对的翼板Ⅱ16，相对的翼板Ⅱ16之间设有橡胶垫片Ⅱ17，翼板Ⅱ16上设有螺纹孔Ⅱ18，螺栓Ⅱ15穿过螺纹孔Ⅱ18将两个半圆翼管组件10进行连接，两个半圆翼管组件10之间形成槽口Ⅱ20。
所述结构，还包括与翼管Ⅰ2不共面的多个相互平行的翼管Ⅱ19，翼管Ⅱ19设置在竖向钢管1的孔洞Ⅰ11上，翼管Ⅱ19的组成与翼管Ⅰ2相同。
所述竖向钢套管1与翼管Ⅰ2之间形成的夹角为10-90°。
所述竖向钢套管1与翼管Ⅱ19之间形成的夹角为10-90°。
所述翼管Ⅰ（2）与翼管Ⅱ（19）的水平投影之间形成的夹角为30-90°。
本发明的有益效果是：
（1）本发明解决了在原竹直径尺寸、规格不同的情况下原竹梁柱的连接问题。
（2）本发明增加了除榫卯、栓接、绑扎之外一种新的原竹梁柱连接方式。
（3）采用发明钢管结构提高了原竹梁柱节点的刚度，提高整体竹建筑的抗震性能。
（4）采用发明钢管结构的施工方法使用预制装配式节点，工人经过培训后即可安装，提高了施工效率，有利于原竹结构建筑进一步推广。
附图说明
图1是本发明实施例1钢管结构示意图；
图2是本发明实施例1钢管结构的构造措施施工示意图；
图3是本发明实施例2钢管结构示意图；
图4是本发明实施例3钢管结构示意图；
图5是本发明实施例3第一步安装过程的示意图；
图6是本发明实施例3第二步安装过程的示意图；
图7是本发明实施例3第三步安装过程的示意图；
图中：1-竖向钢套管，2-翼管Ⅰ，3-翼板Ⅰ，4-螺栓Ⅰ，5-槽口Ⅰ，6-原竹立柱，7-原竹梁，8-橡胶垫片Ⅰ，9-半圆形竖向钢套管组件，10-半圆翼管组件，11-孔洞Ⅰ，12-木楔，13-麻绳，14-螺纹孔Ⅰ，15-螺栓Ⅱ,16-翼板Ⅱ，17-橡胶垫片Ⅱ,18-螺纹孔Ⅱ，19-翼管Ⅱ，20-槽口Ⅱ，21-孔洞Ⅱ。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步说明。
实施例1
一种适应原竹直径变化的原竹框架钢管结构，如图1所示，在原竹规格差距较小、上部荷载较小、抗震设防烈度高地区较低的情况下使用，包括竖向钢套管1，竖向钢套管1包括两个半圆形竖向钢套管组件9，两个半圆形竖向钢套管组件9上分别带有多个相对的翼板Ⅰ3，相对的翼板Ⅰ3之间设有橡胶垫片Ⅰ8，翼板Ⅰ3上设有螺纹孔Ⅰ14，螺栓Ⅰ4穿过螺纹孔Ⅰ14将两个半圆形竖向钢套管组件9连接；半圆形竖向钢套管组件9上还各开有2个相对的孔洞Ⅰ11，两个半圆形竖向钢套管组件9连接处形成槽口Ⅰ5和多个孔洞Ⅱ21，本实施例中半圆形竖向钢套管组件9上的翼板Ⅰ3有三对，孔洞Ⅱ21前后个两个，孔洞Ⅱ21与翼板Ⅰ3交替设置，垂直穿过孔洞Ⅱ21的直线与垂直穿过孔洞Ⅰ11的直线不相交。
使用的时候，如图2所示，于原竹立柱6需穿梁位置，即孔洞Ⅰ11和孔洞Ⅱ21处打穿原竹立柱6，确定好原竹立柱6的需设梁位置后，先于节点范围内设置一个半圆形竖向钢套管组件9，待确定位置后，再依据第一个半圆形竖向钢套管组件9的位置拼合另外一个半圆形竖向钢套管组件9，从而形成一个完整的竖向钢套管1；这样竖向钢套管1就套在原竹立柱6的外面，相对的翼板Ⅰ3之间设有橡胶垫片Ⅰ8，根据原竹立柱6的截面尺寸调整并拧紧螺栓Ⅰ4，将原竹梁7插入到孔洞Ⅰ11中，为防止原竹梁7出现径向位移，于原竹梁7上竖向钢套管1两侧钉入木楔12，起到固定原竹梁7位置的作用，同时，于原竹梁7上木楔12外侧用麻绳13进行绑扎以防止原竹梁7被木楔12劈裂。
实施例2
一种适应原竹直径变化的原竹框架钢管结构，如图3所示，在原竹规格差距较小、上部荷载较小、抗震设防烈度高地区较低的情况下使用，包括竖向钢套管1、2组平行的翼管Ⅰ2，每组平行的翼管Ⅰ2分别为两个，竖向钢套管1包括两个半圆形竖向钢套管组件9，两个半圆形竖向钢套管组件9上分别带有3个相对的翼板Ⅰ3，相对的翼板Ⅰ3之间设有橡胶垫片Ⅰ8，翼板Ⅰ3上设有螺纹孔Ⅰ14，螺栓Ⅰ4穿过螺纹孔Ⅰ14将两个半圆形竖向钢套管组件9连接；半圆形竖向钢套管组件9上还开有2组孔洞Ⅰ11，每组两个，两个半圆形竖向钢套管组件9连接处形成槽口Ⅰ5和2个孔洞Ⅱ21，翼管Ⅰ2焊接设置在竖向钢套管1上的孔洞Ⅱ21，翼管Ⅰ2包括两个半圆翼管组件10，两个半圆翼管组件10上部分别带有1个相对的翼板Ⅱ16，相对的翼板Ⅱ16之间设有橡胶垫片Ⅱ17，翼板Ⅱ16上设有螺纹孔Ⅱ18，螺栓Ⅱ15穿过螺纹孔Ⅱ18将两个半圆翼管组件10进行连接，两个半圆翼管组件10之间形成槽口Ⅱ20，竖向钢套管1与翼管Ⅰ2之间形成的角为90°，垂直穿过孔洞Ⅱ21的直线与垂直穿过孔洞Ⅰ11的直线，不相交。
使用的时候，于原竹立柱6需穿梁位置，即孔洞Ⅰ11和孔洞Ⅱ21处打穿原竹立柱6，确定好原竹立柱6的需设梁位置后，设置竖向钢套管1时，先于节点范围内设置一个半圆形竖向钢套管组件9，待确定位置后，再依据第一个半圆形竖向钢套管组件9的位置拼合另外一个半圆形竖向钢套管组件9，从而形成一个完整的竖向钢套管1；两个半圆形竖向钢套管9通过螺栓Ⅰ4连接卡紧，根据原竹立柱6直径的不同，调整螺栓Ⅰ4的松紧程度，螺栓Ⅰ4外侧、翼板缘3内侧的橡胶垫片Ⅰ8可使整体结合更为牢固并起缓冲作用；在孔洞11的位置进行原竹梁7的安装，根据原竹梁7截面尺寸和刚度大小确定安装位置，当原竹梁7截面尺寸差距较大且刚度较小时，需经由翼管Ⅰ2进行梁柱连接，将原竹梁7插入翼管Ⅰ2并调整螺栓Ⅱ15的松紧程度，在螺栓Ⅱ15外侧、翼板Ⅱ16内侧设置橡胶垫片Ⅱ17，使整体结合更为牢固的同时也起到缓冲作用；当原竹梁7截面尺寸差距小且刚度较大时，可经由孔洞11进行梁柱连接，原竹梁7直接插入孔洞11，于原竹梁7上木楔12外侧用麻绳13进行绑扎以防止原竹梁7被木楔12劈裂。
实施例3
一种适应原竹直径变化的原竹框架钢管结构，如图4所示，在原竹规格差距大、上部荷载较大、抗震设防烈度高地区的情况下，包括竖向钢套管1、2组相互平行的翼管Ⅰ2、2组相互平行的翼管Ⅱ19，每组相互平行的翼管Ⅰ2有2个翼管Ⅰ2，每组相互平行的翼管Ⅱ19有2个翼管Ⅱ19，竖向钢套管1包括两个半圆形竖向钢套管组件9，两个半圆形竖向钢套管组件9上分别带有3个相对的翼板Ⅰ3，相对的翼板Ⅰ3之间设有橡胶垫片Ⅰ8，翼板Ⅰ3上设有螺纹孔Ⅰ14，螺栓Ⅰ4穿过螺纹孔Ⅰ14将两个半圆形竖向钢套管组件9连接；半圆形竖向钢套管组件9上还开有2组孔洞Ⅰ11，每组两个，两个半圆形竖向钢套管组件9连接处形成槽口Ⅰ5和2个孔洞Ⅱ21，翼管Ⅰ2焊接设置在竖向钢套管1上的孔洞Ⅱ21，翼管Ⅰ2包括两个半圆翼管组件10，两个半圆翼管组件10上部分别带有1个相对的翼板Ⅱ16，相对的翼板Ⅱ16之间设有橡胶垫片Ⅱ17，翼板Ⅱ16上设有螺纹孔Ⅱ18，螺栓Ⅱ15穿过螺纹孔Ⅱ18将两个半圆翼管组件10进行连接，两个半圆翼管组件10之间形成槽口Ⅱ20，翼管Ⅱ19焊接设置在竖向钢管1的孔洞Ⅰ11上，翼管Ⅱ19的组成与翼管Ⅰ2相同，竖向钢套管1与翼管Ⅰ2之间形成的角为90°，竖向钢套管1与翼管Ⅱ19之间形成的角为90°，翼管Ⅰ2与翼管Ⅱ19的水平投影之间形成的角为90°，翼管Ⅰ2与翼管Ⅱ19不共面。。
使用的时候，如图5、6、7所示，于原竹立柱6需穿梁位置，即孔洞Ⅰ11和孔洞Ⅱ21处打穿原竹立柱6，再于立柱节点需设梁范围内设置竖向钢套管1，设置竖向钢套管1时，先于节点范围内设置一个半圆形竖向钢套管组件9，待确定位置后，再依据第一个半圆形竖向钢套管组件9的位置拼合另外一个半圆形竖向钢套管组件9，从而形成一个完整的竖向钢套管1；两个半圆形竖向钢套管9通过螺栓Ⅰ4连接卡紧，根据原竹立柱6直径的不同，调整螺栓Ⅰ4的松紧程度，螺栓Ⅰ4外侧、翼板缘3内侧的橡胶垫片Ⅰ8可使整体结合更为牢固并起缓冲作用；设置好原竹立柱6和原竹框架钢管结构后，将原竹立柱6和原竹框架钢管结构直立，进行原竹梁7的安装，每个半圆形竖向钢套管组件9上焊接有2个完整的翼管Ⅱ19和4个半圆翼管10，半圆形竖向钢套管9通过螺栓Ⅰ4连接后形成了完整的翼管Ⅰ2，翼管Ⅰ2和翼管Ⅱ19上下方均带有2cm的槽口Ⅱ20，该槽口Ⅱ20延伸至竖向钢套管1，将原竹梁7插入翼管Ⅰ2和翼管Ⅱ19，根据原竹梁7直径的不同，调整螺栓Ⅱ15的松紧程度；在螺栓Ⅱ15外侧、翼板Ⅱ16内侧的橡胶垫片Ⅱ17可使整体结合更为牢固并起缓冲作用。
根据需要调整竖向钢套管1与翼管Ⅰ2、翼管Ⅱ19之间的夹角为10-90°，翼管Ⅰ2与翼管Ⅱ19的水平投影之间形成的锐角为30-90°时，均可以实现适应原竹直径变化的目的。根据原竹实际尺寸、刚度和建筑荷载大小，可在正交两个方向各减少或增加原竹梁7，同时在原竹框架钢管节点范围内相应减少或增加翼管Ⅰ2与翼管Ⅱ19，简化原竹框架钢管结构的节点。
上面结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (1)
1.一种适应原竹直径变化的原竹框架钢管结构，其特征在于，包括竖向钢套管（1），竖向钢套管（1）包括两个半圆形竖向钢套管组件（9），两个半圆形竖向钢套管组件（9）上分别带有多个相对的翼板Ⅰ（3），相对的翼板Ⅰ（3）之间设有橡胶垫片Ⅰ（8），翼板Ⅰ（3）上设有螺纹孔Ⅰ（14），螺栓Ⅰ（4）穿过螺纹孔Ⅰ（14）将两个半圆形竖向钢套管组件（9）连接；半圆形竖向钢套管组件（9）上还分别开有多个孔洞Ⅰ（11），两个半圆形竖向钢套管组件（9）连接处形成槽口Ⅰ（5）和多个孔洞Ⅱ（21）；
还包括多个相互平行的翼管Ⅰ（2），翼管Ⅰ（2）设置在竖向钢套管（1）的孔洞Ⅱ（21）上，翼管Ⅰ（2）包括两个半圆翼管组件（10），两个半圆翼管组件（10）上分别带有相对的翼板Ⅱ（16），相对的翼板Ⅱ（16）之间设有橡胶垫片Ⅱ（17），翼板Ⅱ（16）上设有螺纹孔Ⅱ（18），螺栓Ⅱ（15）穿过螺纹孔Ⅱ（18）将两个半圆翼管组件（10）连接，两个半圆翼管组件（10）之间形成槽口Ⅱ（20）；还包括与翼管Ⅰ（2）不共面的多个相互平行的翼管Ⅱ（19），翼管Ⅱ（19）设置在竖向钢套管（1）的孔洞Ⅰ（11）上，翼管Ⅱ（19）的组成与翼管Ⅰ（2）相同；
所述竖向钢套管（1）与翼管Ⅰ（2）之间形成的夹角为10-90°；
所述竖向钢套管（1）与翼管Ⅱ（19）之间形成的夹角为10-90°；
所述翼管Ⅰ（2）与翼管Ⅱ（19）的水平投影之间形成的夹角为30-90°。
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