CN111021541A - 一种可调控预应力植筋连接梁柱装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可调控预应力植筋连接梁柱装置，包括胶合木、钢制连接件、预应力筋、锚具、张拉装置、转向块；胶合木包括木柱和木梁，木柱和木梁连接的节点位置内设置有植筋；转向块位于木柱的两侧，且固定设置于木梁上；钢制连接件固定安装于木梁的末端，钢制连接件的侧面设有楔形钢垫，楔形钢垫内设置有第一凹槽，第一凹槽内嵌有第一轴承；张拉装置包括钢板、螺杆，钢板上设置有一螺纹孔，螺杆穿过螺纹孔与第一轴承的内圈固定连接；预应力筋穿过锚具、钢板、钢制连接件、转向块，且末端锚固于锚具上。本发明提高了胶合木植筋连接梁柱节点受力性能，还可通过预应力调控，对节点的变形进行恢复，减小结构损伤。
Description
技术领域
本发明涉及土木工程技术领域，更具体的说是，涉及一种可调控预应力植筋连接梁柱装置。
背景技术
胶合木是现代木结构的主要材料，胶合木结构因其具有材料可再生，绿色节能环保，受力可靠，抗震性能好，工业化程度高，施工工期短，防潮防腐，隔音防噪，耐火性能好等优点而得到全世界的普遍关注，我国也于近几年大力推广绿色建筑并提倡使用现代木结构建筑。
在框架结构中梁柱节点是重要的受力部位，木结构梁柱节点通常采用销连接、榫卯连接和植筋连接等方式，其中植筋连接因为施工方便，受力可靠，能够满足各种复杂形状等优点，是木结构节点连接的一种重要形式。但传统的木结构节点连接普遍具有承载力低、刚度小、延性和耗能能力差的缺点，其中胶合木植筋连接梁柱节点也具有此种问题，承载力和刚度有限，并且在受力过程中所表现出的变形能力一般，延性和耗能能力较差。
因此，如何提高胶合木节点受力及变形性能，是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种可调控预应力植筋连接梁柱装置，本发明采用张拉装置、转向块、预应力筋以及植筋，提高了胶合木节点受力性能。并且由于本装置具有在使用过程中随时调控预应力的特点，在发生台风、地震等灾害过后，可以通过预应力调控，对节点的变形进行恢复，减小结构损伤。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种可调控预应力植筋连接梁柱装置，包括胶合木，其特征在于，还包括钢制连接件、预应力筋、锚具、张拉装置、两个转向块；
其中，所述胶合木包括木柱和木梁，所述木柱和木梁连接的节点位置内设置有若干植筋；
所述转向块位于所述木柱的两侧，且固定设置于所述木梁上；
所述钢制连接件固定安装于所述木梁的末端，所述钢制连接件的侧面设置有一楔形钢垫，所述楔形钢垫内设置有第一凹槽，所述第一凹槽内嵌有第一轴承；
所述张拉装置包括钢板、螺杆，所述钢板上设置有一螺纹孔，所述螺杆穿过所述螺纹孔与所述第一轴承的内圈固定连接；
所述锚具与所述钢板为可拆卸连接；
所述预应力筋穿过所述锚具、所述钢板、所述钢制连接件、所述转向块，且末端锚固于所述锚具上。
优选的，所述转向块的两端设置有第二凹槽，所述第二凹槽内嵌有第二轴承，所述预应力筋从第二轴承内穿过。
优选的，所述螺杆远离所述钢制连接件的一端为六棱柱结构。
优选的，所述钢板上设置有第三凹槽，所述预应力筋从所述第三凹槽中穿过。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明有益效果如下：
预应力在低周往复循环过程中限制节点变形，并随梁端变形增大，预应力筋的拉力逐渐增大，这种作用越发明显，在施加后胶合木节点试件破坏类型变为延性破坏，并能延缓裂缝开展，破坏时能更充分发挥材料性能，因此本发明公开的体外预应
力连接节点的抗震性能较普通植筋连接节点的抗震性能有明显的提高，有效改善普通植筋连接节点受力性能。并且施加预应力的大小可根据使用荷载的大小确定，加完预应力之后构件即可安装使用。如有需要(如木材发生较大蠕变或使用荷载发生变化时)，在构件的使用过程中仍可调整预应力大小，只需旋动螺杆即可。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明的整体结构正视图；
图2附图为本发明的整体结构俯视图；
图3附图为本发明中钢制连接件的正视图；
图4附图为本发明中钢制连接件的侧视图；
图5附图为本发明中钢板结构示意图；
图6附图为本发明中张拉装置结构示意图；
图7附图为本发明中转向块结构示意图。
其中，图中，
1-木柱；2-木梁；3-植筋；4-转向块；401-第二凹槽；402-第二轴承；5-钢制连接件；51-楔形钢垫；501-第一凹槽；6-张拉装置；61-钢板；611-螺纹孔；612-第三凹槽；62-螺杆；7-锚具；8-预应力筋。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一、实施例
如图1-2所示，本发明实施例公开了一种可调控预应力植筋连接梁柱装置，包括胶合木、钢制连接件5、预应力筋8、锚具7、张拉装置6、两个转向块4；
其中，胶合木包括木柱1和木梁2，木柱1和木梁2连接的节点位置内设置有若干植筋3；
转向块4位于木柱1的两侧，且固定设置于木梁2上，如图7所示，转向块4的两端设置有第二凹槽401，第二凹槽401内嵌有第二轴承402，预应力筋8从第二轴承402内穿过。
钢制连接件5固定安装于木梁2的末端，如图3-4所示，钢制连接件5的侧面设置有一楔形钢垫51，楔形钢垫51内设置有第一凹槽501，第一凹槽501内嵌有第一轴承；
如图6所示，张拉装置6包括钢板61、螺杆62，钢板61上设置有一螺纹孔611，螺杆62穿过螺纹孔611与第一轴承的内圈固定连接；螺杆62远离钢制连接件5的一端为六棱柱。如图5所示，钢板61上设置有第三凹槽612，预应力筋8从第三凹槽612中穿过。
锚具7与钢板61为可拆卸连接；
预应力筋8穿过锚具7、第三凹槽612、钢制连接件5、第二凹槽401，且末端锚固于锚具7上。
二、安装方法
本发明公开的一种可调控预应力植筋连接梁柱装置的安装方法为：
第一步：植筋3节点拼装，按照设计图在胶合木梁2和木柱1上分别进行孔洞定位，再在定位部位进行钻孔，钻孔后用清灰机和清灰刷进行清孔，然后用植筋胶枪将双倍环氧树脂植筋胶缓慢均匀注入梁柱植筋孔洞内，之后先将植筋3缓慢插入柱植筋孔内，再插入一侧梁植筋孔内，最后将另一侧梁与植筋连接好；关于植筋的安装方法，本发明仅是列举了其中一种，其它只要能使植筋固定安装于胶合木内即可。
第二步：安装钢制连接件5、转向块4，先将左右两侧的梁端钢制连接件5安装就位，根据力学原理，确定转向块4的位置，用AB胶或其它方式将其固定在梁上，并在转向块4底部放置橡胶，防止转向块4底部局部压坏；
第三步：端部锚固，截取预应力筋8后，将预应力筋8按顺序依次穿过两端的锚具，并进行锚固，锚固方法由预应力筋类型确定，对钢丝采用墩头锚固，对钢绞线采用夹片锚固；
第四步：放置预应力筋并施加预应力，将预应力筋放在转向4块、梁端钢制连接件5以及钢板61的凹槽内，并进行固定。随后，通过旋转螺杆62推动梁端张拉装置平移，拉紧预应力筋，施加预应力。
本发明中在两侧梁端安装有钢制连接件，它的作用是保护梁端、连接梁端张拉装置及将预应力筋的力均匀传递给梁。在梁端底与梁端钢制连接件之间放置楔形钢垫片，并在梁端钢制连接件上预留两个带螺纹的孔洞，拧紧螺栓使楔形钢垫片与梁底紧密接触，本发明仅是列举了其中一种连接方式，还可以采用其它方式将钢制连接件与木梁固定连接。
螺杆62的底部一段加工为六棱柱，以便于用工具旋转螺杆。梁端张拉装置6转向块内部加工有与螺杆62配套的螺纹，旋动螺杆62时，此钢板61可以上下移动。
两侧梁上部设置转向块4，转向块4凹槽内设有轴承，其作用是减小预应力筋与转向块之间的摩擦。
锚具7与梁端张拉装置中的钢板61通过螺栓连接，防止施加预应力时锚具串动。
三、本发明的使用方法
使用时先把预应力筋放进两侧梁端钢制连接件构件及转向块内，然后在端部将预应力筋锚固，之后便可旋动螺杆以施加预应力，施加预应力的大小可根据使用荷载的大小确定，加完预应力之后构件即可安装使用。如有需要(如木材发生较大蠕变或使用荷载发生变化时)，在构件的使用过程中仍可调整预应力大小，只需旋动螺杆即可。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (4)
1.一种可调控预应力植筋连接梁柱装置，包括胶合木，其特征在于，还包括钢制连接件、预应力筋、锚具、张拉装置、两个转向块；
其中，所述胶合木包括木柱和木梁，所述木柱和木梁连接的节点位置内设置有若干植筋；
所述转向块位于所述木柱的两侧，且固定设置于所述木梁上；
所述钢制连接件固定安装于所述木梁的末端，所述钢制连接件的侧面设置有一楔形钢垫，所述楔形钢垫内设置有第一凹槽，所述第一凹槽内嵌有第一轴承；
所述张拉装置包括钢板、螺杆，所述钢板上设置有一螺纹孔，所述螺杆穿过所述螺纹孔与所述第一轴承的内圈固定连接；
所述锚具与所述钢板为可拆卸连接；
所述预应力筋穿过所述锚具、所述钢板、所述钢制连接件、所述转向块，且末端锚固于所述锚具上。
2.根据权利要求1所述的一种可调控预应力植筋连接梁柱装置，其特征在于，所述转向块的两端设置有第二凹槽，所述第二凹槽内嵌有第二轴承，所述预应力筋从第二轴承内穿过。
3.根据权利要求1所述的一种可调控预应力植筋连接梁柱装置，其特征在于，所述螺杆远离所述钢制连接件的一端为六棱柱结构。
4.根据权利要求1所述的一种可调控预应力植筋连接梁柱装置，其特征在于，所述钢板上设置有第三凹槽，所述预应力筋从所述第三凹槽中穿过。
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