CN111561049B - 抗震钢木框架结构体系及其施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及建筑框架结构施工技术领域，公开了一种抗震钢木框架结构体系及其施工方法。本发明包括位于建筑四周边沿的抗弯木柱，位于抗弯木柱内侧的承重木柱，以及连接同层相邻木柱之间的木梁；抗弯木柱内部沿轴向开设有通长的穿筋孔道，穿筋孔道内穿设有内置钢筋，抗弯木柱和承重木柱底部分别与独立基础固定连接；木梁端部通过套接节点与抗弯木柱连接，通过碗扣节点与承重木柱连接，套接节点和碗扣节点处设置有钢连接组件。本发明节点强度高，结构整体性强，抗震性好，成本低。

Description

抗震钢木框架结构体系及其施工方法
技术领域
本发明涉及建筑框架结构施工技术领域，特别是涉及一种新型抗震钢木框架结构体系及其施工方法。
背景技术
地球资源日益珍贵的今天，可持续发展、绿色环保已近成为现代人们关注和发展的新方向。木结构建筑，作为天然的绿色环保装配式建筑，成为建筑行业大力发展的新类型。
木结构建筑具有耐久性高、施工周期短、抗震性能强、保温节能好、隔音舒适等优点。其中特别是抗震性能优越，木材强度高质量轻，能有效抵抗地震力，韧性好，能起到阻尼减震作用，整体性强，震后不易倒塌。
但传统木结构建筑的柱脚处，一般为无榫、管脚榫和套顶榫。无榫连接，柱脚处不能抗剪抗弯，套顶榫和管脚榫抗拔和抗弯效果差。节点处，榫卯连接，加工程序多，对材料截面属性削弱大，强度有削减，震时易损坏。
发明内容
本发明提供一种节点强度高，结构整体性强，抗震性好，成本低的新型抗震钢木框架结构体系及其施工方法。
解决的技术问题是：传统木结构建筑节点强度弱，抗拔抗弯效果差，抗震性能差。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明新型抗震钢木框架结构体系，包括位于建筑四周边沿的抗弯木柱，位于抗弯木柱内侧的承重木柱，以及连接同层相邻木柱之间的木梁；抗弯木柱内部沿轴向开设有通长的穿筋孔道，穿筋孔道内穿设有内置钢筋，抗弯木柱和承重木柱底部分别与独立基础固定连接；木梁端部通过套接节点与抗弯木柱连接，通过碗扣节点与承重木柱连接，套接节点和碗扣节点处设置有钢连接组件。
本发明新型抗震钢木框架结构体系，进一步的，所述抗弯木柱底部通过刚接组件与独立基础固定连接，所述刚接组件包括下部埋设在独立基础中的钢桶，位于钢桶内的连接基础筋，以及埋设在独立基础中的锚固筋，钢桶为顶部敞口的圆柱形桶状结构，内径与抗弯木柱的外径相适应，连接基础筋与抗弯木柱内的内置钢筋一一对应设置，并通过钢筋连接件与内置钢筋连接固定，抗弯木柱底部插设在钢桶内，并通过水平设置的木螺钉与钢桶固定。
本发明新型抗震钢木框架结构体系，进一步的，所述木梁的纵截面呈两端宽中间窄的沙漏形，木梁纵截面的两侧呈圆弧状平滑过渡。
本发明新型抗震钢木框架结构体系，进一步的，所述木梁端部通过套接节点与抗弯木柱固定连接，套接节点包括连接上下相邻抗弯木柱的核心筒，围设在核心筒外侧的填充木柱，以及箍设在填充木柱外侧并与木梁连接的环箍；核心筒两端分别设置有连接槽座，抗弯木柱端部插设在对应的连接槽座内，填充木柱由至少两块横截面呈扇形的柱条拼合而成，为与抗弯木柱同轴设置的管状木柱，外周长与抗弯木柱一致。
本发明新型抗震钢木框架结构体系，进一步的，所述核心筒为与抗弯木柱同轴设置的钢管，所述连接槽座为由环面板和封端板围合而成的一端敞口的圆筒状结构，敞口朝向两端的抗弯木柱设置，上下相邻抗弯木柱的内置钢筋穿过封端板后对应连接为一体，两侧的连接槽座内的内置钢筋上设置有锁紧螺母。
本发明新型抗震钢木框架结构体系，进一步的，所述连接槽座的封端板与核心筒端部卡接，核心筒端部设置有卡接片，卡接片沿核心筒周面均匀间隔设置，为水平设置的扇形钢板，与核心筒外侧壁焊接固定，相邻卡接片之间的距离不小于卡接片的宽度，封端板上设置有与卡接片相配合的卡槽件，卡接片对应卡设在相对的卡槽件内，卡槽件为L形板件，一端与封端板焊接固定，与封端板之间围合形成用于容纳卡接片的槽体。
本发明新型抗震钢木框架结构体系，进一步的，所述环箍包括贴合填充木柱外侧壁沿周向设置的外环板、Y形连接头和弧形连接头，外环板分段围合设置，通过木螺钉与填充木柱固定；Y形连接头与相邻的Y形连接头或弧形连接头可拆卸连接形成封闭环状结构箍设在填充木柱外侧，所述Y形连接头通过固定螺栓与木梁固定，外环板外侧壁水平对称设置有弧面板，弧面板贴合木梁两侧面设置，端部与外环板固定连接；固定螺栓依次穿过Y形连接头、木梁的顶部或底部和弧面板后通过螺母锁紧。
本发明新型抗震钢木框架结构体系，进一步的，所述碗扣节点包括连接上下相邻承重木柱的碗扣组件和设置在木梁端部的卡固组件，碗扣组件包括连接筒，固定设置在连接筒外侧壁上的底部环座，以及可拆卸套设在连接筒外的顶部环座，底部环座与顶部环座相对扣合设置在连接筒的中部位置；连接筒内中部沿横截面设置有隔断板，隔断板中心位置设置有限位筋，隔断板两侧对应插设有承重木柱，限位筋对应插设在承重木柱端部的定位孔内，连接筒通过木螺钉与承重木柱固定，底部环座与顶部环座与连接筒之间围合形成环状空腔，卡固组件可拆卸卡固在环状空腔内。
本发明新型抗震钢木框架结构体系，进一步的，所述卡固组件包括卡接头、贴合木梁上表面和下表面设置的水平连接板、以及贴合木梁两侧面设置的弧面板，卡接头包括设置在碗口组件的环状空腔内的端头弧形板，与水平连接板和弧面板端部固定连接的端板，以及连接端头弧形板和端板的连头；端头弧形板与环状空腔紧密契合，并且同一水平面上相邻的木梁端部的端头弧形板围合形成闭合的环状结构，固定螺栓依次穿过水平连接板、木梁的顶部或底部和弧面板后通过螺母锁紧。
本发明新型抗震钢木框架结构体系的施工方法，包括以下步骤：
步骤一、施做独立基础；根据施工设计方案，进行精确的测量和定位，浇筑独立基础，并根据承重木柱和抗弯木柱的排布情况，在独立基础内对应预埋铰接组件或刚接组件；
步骤二、设置承重木柱，底部与铰接组件固定，顶部安装碗扣组件；
步骤三、设置内置钢筋，将内置钢筋底部与刚接组件固定连接；
步骤四、设置抗弯木柱，使内置钢筋穿入抗弯木柱内，底部与刚接组件固定，然后在抗弯木柱顶部设置核心筒和填充木柱；
步骤五、根据木梁的安装位置，在木梁端部设置Y形连接头或卡固组件，并以木螺钉固定；
步骤六、在填充木柱外侧组装环箍，将木梁与抗弯木柱固定；将卡接头向下插入对应的底部环座内，待一周的卡接头拼合形成完整的封闭环体后，自上而下套入顶部环座，锁紧将卡接头卡固固定；
步骤七、重复步骤二-步骤六，在对应的连接筒和顶部连接槽座分别设置对应的承重木柱和抗弯木柱，重复节点安装，完成多层建筑的框架结构施工。
本发明新型抗震钢木框架结构体系及其施工方法与现有技术相比，具有如下有益效果：
本发明的结构体系，为钢木框架结构体系，框架结构空间分割灵活，钢木组合整体性好，木材韧性高和框架结构变形相适应，结构抗震耗能力强；梁柱的连接节点处都是钢木组合节点，针对框架结构节点应力集中的缺点，提高了节点强度，防止节点破坏，也避免了木材节点卯榫连接对梁柱截面属性的削弱。
本发明发挥钢木框架结构体系整体性强的特点，对木柱进行功能分区，强柱支撑、弱柱耗能。中间区域木柱为直径较大的主要承重强柱，外围区域木柱使用内置钢筋的抗弯耗能弱柱，发挥构件优势减少成本。本发明抗弯耗能弱柱，为内置钢筋的开孔木柱，内置钢筋由基础贯穿整个竖柱，大大提高了结构体系的抗弯能力。
下面结合附图对本发明的新型抗震钢木框架结构体系及其施工方法作进一步说明。
附图说明
图1为本发明新型抗震钢木框架结构体系的结构示意图；
图2为刚接组件的结构示意图；
图3为铰接组件的结构示意图；
图4为木梁的截面结构示意图；
图5为套接节点处的结构示意图；
图6为套接节点处的安装结构拆分结构示意图；
图7为核心筒处的结构示意图；
图8为连接槽座的结构示意图；
图9为核心筒的端部连接部位的结构示意图；
图10为核心筒与连接槽座的连接部位示意图；
图11为环箍的拆分结构示意图；
图12为碗扣节点处的结构示意图；
图13为碗扣节点处的安装结构拆分结构示意图；
图14为碗扣组件的结构示意图；
图15为连接筒的结构示意图；
图16为顶部环座的结构示意图；
图17为卡固组件的结构示意图；
图18为卡接头的结构示意图；
图19为一实施方式中碗扣节点处的细节结构示意图。
附图标记：
1-抗弯木柱；11-内置钢筋；2-承重木柱；3-木梁；4-独立基础；5-刚接组件；51-钢桶；52-连接基础筋；53-水平锚固筋；54-竖向锚固筋；6-铰接组件；61-钢座；62-定位筋；63-固定板；71-核心筒；72-内置木柱；73-连接槽座；731-环面板；732-封端板；733-卡接片；734-卡槽件；74-填充木柱；75-外环板；761-Y形水平板；762-环带；763-肋条板；77-弧面板；78-连接块；8-碗扣组件；81-连接筒；82-隔断板；83-限位筋；84-底部环座；85-顶部环座；86-环状空腔；9-卡固组件；91-卡接头；911-端头弧形板；912-端板；913-连头；92-水平连接板；93-L形限位卡。
具体实施方式
如图1所示，本发明新型抗震钢木框架结构体系包括位于建筑四周边沿的抗弯木柱1，位于抗弯木柱1内侧的承重木柱2，以及连接同层相邻木柱之间的木梁3。
抗弯木柱1内部沿轴向开设有通长的穿筋孔道，穿筋孔道内穿设有内置钢筋11，内置钢筋11通过胶粘与抗弯木柱1固定，内置钢筋11的数量根据设计需要和结构受力要求进行设计，在抗弯木柱1的横截面内均匀分布。抗弯木柱1底部通过刚接组件5与独立基础4固定连接，独立基础4为长方体状的混凝土块，如图2所示，刚接组件5包括下部埋设在独立基础4中的钢桶51，位于钢桶51内的连接基础筋52，以及埋设在独立基础4中的锚固筋，钢桶51为顶部敞口的圆柱形桶状结构，内径与抗弯木柱1的外径相适应，埋设在独立基础4中的高度不小于钢桶51总高度的1/2；连接基础筋52与抗弯木柱1内的内置钢筋11一一对应设置，并通过钢筋连接件与内置钢筋11连接固定，抗弯木柱1底部插设在钢桶51内，并通过水平设置的木螺钉与钢桶51固定；锚固筋包括位于钢桶51侧壁上的水平锚固筋53和位于钢桶51底板下的竖向锚固筋54，水平锚固筋53沿钢桶51周向均匀间隔排布，一端与钢桶51外壁焊接固定，另一端沿钢桶51径向水平向外延伸；竖向锚固筋54一端与钢桶51底板焊接固定，另一端竖直向下延伸并回弯呈钩状，可有效增强钢桶51的锚固力，大大提高抗弯木柱1的抗拔力。
承重木柱2的直径大于抗弯木柱1的直径，承重木柱2为FRP加固木柱，底部中心位置沿承重木柱2的轴向开设有定位孔，通过铰接组件6与独立基础4固定连接，如图3所示，铰接组件6包括埋设在独立基础4中的钢座61，位于钢座61内的定位筋62，以及位于钢座61顶部的固定板63；钢座61为顶部敞口的圆柱形桶状结构，顶部边沿与独立基础4的上表面平齐设置，定位筋62竖向设置并与定位孔一一对应，底部与钢座61底板焊接固定，承重木柱2插设在钢座61内，定位筋62对应插设在承重木柱2底部的定位孔内；固定板63两两一组以钢座61轴线为中心对称设置，并沿钢座61周向均匀间隔分布，固定板63为与钢座61相适应的弧面板77，底端与钢座61上端面焊接固定或一体制成，顶端竖直向上延伸，固定板63内表面贴合承重木柱2外壁设置，并通过木螺钉锁紧固定，这样的结构设置，相较整体的圆环状连接板，抗震效果更好。承重木柱2在地震作用受到弯矩时，木柱需要转动，此时钢座61固定，钢的强度一定是强于木柱的，则木柱可能会沿整体的圆环状连接板顶部截面压坏或者形成切口，而用本发明所述的固定板63，则是可以随木柱转动的，就避免了这种情况，抗震效果更好；固定板63的高度不小于钢座61的高度。
如图4所示，木梁3的纵截面呈两端宽中间窄的沙漏形，中部最小宽度不小于10mm，且为端部宽度的1/6-1/4，木梁3纵截面的两侧呈圆弧状平滑过渡，当木梁3受弯时，越靠近边缘应力越大，这种沙漏形截面设计在边缘面积大、中间面积小，在弯矩作用时，整个截面的各个区域所受强度=力/面积趋于相同，可有效提高木材强度利用率，端部通过套接节点与抗弯木柱1固定连接，通过碗扣节点与承重木柱2固定连接。
如图5和图6所示，套接节点包括连接上下相邻抗弯木柱1的核心筒71，围设在核心筒71外侧的填充木柱74，以及箍设在填充木柱74外侧并与木梁3连接的环箍。如图7所示，核心筒71为与抗弯木柱1同轴设置的钢管，钢管的直径为抗弯木柱1直径的1/3–1/2，内部密封填充有内置木柱72，核心筒71两端分别设置有连接槽座73，如图8所示，连接槽座73为由环面板731和封端板732围合而成的一端敞口的圆筒状结构，敞口朝向两端的抗弯木柱1设置，抗弯木柱1端部插设在对应的连接槽座73内，上下相邻抗弯木柱1的内置钢筋11穿过封端板732后对应连接为一体。为了增强连接的牢固性，两侧的连接槽座73内的内置钢筋11上设置有锁紧螺母，安装到位后进行锁紧固定，以限制内置钢筋11与抗弯木柱1之间的相对位移，加强连接。填充木柱74由至少两块横截面呈扇形的柱条拼合而成，为与抗弯木柱1同轴设置的管状木柱，柱条内侧开设有供内置钢筋11卡入的槽道，填充木柱74的外周长与抗弯木柱1一致。
连接槽座73的封端板732与核心筒71端部卡接，如图9所示，核心筒71端部设置有卡接片733，卡接片733沿核心筒71周面均匀间隔设置，为水平设置的扇形钢板，与核心筒71外侧壁焊接固定，相邻卡接片733之间的距离不小于卡接片733的宽度，封端板732上设置有与卡接片733相配合的卡槽件734，如图10所示，卡接片733对应卡设在相对的卡槽件734内，卡槽件734为L形板件，一端与封端板732焊接固定，与封端板732之间围合形成用于容纳卡接片733的槽体。
如图11所示，环箍包括贴合填充木柱74外侧壁沿周向设置的外环板75、Y形连接头和弧形连接头，外环板75分段围合设置，高度不小于木梁3高度的1.3倍，外环板75通过木螺钉与填充木柱74固定；外环板75的连接接缝与填充木柱74的接缝错位设置，Y形连接头上下对称设置，每个Y形连接头包括贴合填充木柱74外侧壁沿周向设置的环带762和与木梁3端部连接的Y形水平板761，环带762分段围合并与外环板75上下对应设置，Y形水平板761贴合木梁3的上表面或下表面设置，头部端面与单段的环带762端部连接固定，这样较之单独的Y形水平板761连接，抗弯性能更好，也有效避免了Y形水平板761在受弯时产生转动的情况；Y形水平板761的头部对称的两端角处设置有连接块78；弧形连接头上下对称设置，用于连接水平相邻的两个Y形连接头，使用在T字形梁连接节点处，弧形连接头为单段的环带762与肋条板763组成，肋条板763为水平设置的扇形钢板条带，与两侧的Y形水平板761对应平齐设置，肋条板763两端设置有连接块78，Y形水平板761上的连接块78与相邻的Y形水平板761上对应的连接块78或肋条板763端部的连接块78通过螺栓固定连接；外环板75外侧壁水平对称设置有弧面板77，弧面板77贴合木梁3两侧面设置，端部与外环板75固定连接；Y形水平板761的尾部宽度与木梁3的纵截面宽度一致，并通过固定螺栓与木梁3固定，固定螺栓依次穿过Y形水平板761、木梁3的顶部或底部和弧面板77后通过螺母锁紧，完成木梁3的固定，Y形水平板761和弧面板77为厚度不小于6mm的钢板。即可完成环箍周向的固定，将环箍抱紧固定在填充木柱74上，既可实现可拆卸连接，构件又可工业化预制生产，大大降低了施工难度，提高了施工效率。
由于外环板75和环带762均是围设在整体性能较差的填充木柱74上，填充木柱74的节点处的抗拉性会较差，环板围合成闭合环状结构与填充木柱74固定，环带762通过Y形水平板761和肋条板763的连接，也形成一个闭合圈体，箍设在填充木柱74外侧，抵抗弯矩产生的拉力效果较好，整体性较强。Y形水平板761和肋条板763围合形成一个整体闭合的环状结构，环带762在外环板75上下分别形成两个单独的闭合环状结构，三个环状结构分离设置，传力明确，上下两个环带762传递弯矩，外环板75传递剪力，两者互不干扰。如图12和图13所示，碗扣节点包括连接上下相邻承重木柱2的碗扣组件8和设置在木梁3端部的卡固组件9。
如图14-图16所示，碗扣组件8包括连接筒81，固定设置在连接筒81外侧壁上的底部环座84，以及可拆卸套设在连接筒81外的顶部环座85，底部环座84与顶部环座85相对扣合设置在连接筒81的中部位置。连接筒81内中部沿横截面设置有隔断板82，隔断板82中心位置设置有限位筋83，隔断板82两侧对应插设有承重木柱2，限位筋83对应插设在承重木柱2端部的定位孔内，便于承重木柱2的安装、校准和固定，承重木柱2的端部与隔断板82接触设置，连接筒81通过木螺钉与承重木柱2固定。碗扣组件8由厚度不小于6mm的钢板制成。底部环座84与顶部环座85与连接筒81之间围合形成环状空腔86，底部环座84顶部边沿沿周向间隔设置有半圆形缺口，与木梁3一一对应，并与顶部环座85上的半圆形缺口对应，扣合形成圆形孔洞，底部环座84底端边沿水平弯折延伸后与连接筒81外侧壁焊接固定。
如图17所示，卡固组件9包括卡接头91、贴合木梁3上表面和下表面设置的水平连接板92、以及贴合木梁3两侧面设置的弧面板77。如图18所示，卡接头91包括设置在碗口组件的环状空腔86内的端头弧形板911，与水平连接板92和弧面板77端部固定连接的端板912，以及连接端头弧形板911和端板912的连头913。端头弧形板911与环状空腔86紧密契合，不留缝隙，贴合连接筒81外壁设置，并且同一水平面上相邻的木梁3端部的端头弧形板911围合形成闭合的环状结构。连头913为外径与圆形孔洞相配合的圆形柱体，可以为钢管或钢柱。水平连接板92为矩形钢板，宽度与木梁3的纵截面宽度一致，长度不小于宽度的1.3倍，并通过固定螺栓与木梁3固定，固定螺栓依次穿过水平连接板92、木梁3的顶部或底部和弧面板77后通过螺母锁紧，完成木梁3的固定，水平连接板92和弧面板77为厚度不小于6mm的钢板。安装时，将卡接头91自上而下放入底部环座84内后，再套入顶部环座85，实现配合卡固。
由于楼板的安装，可以足够限制顶部环座85的移动，无需设置额外的固定，仍可实现碗扣节点的固定牢固性和稳定性，但是也可以根据需要，使用L形限位卡93对顶部环座85进行卡固。具体的结构如图19所示，L形限位卡93为厚度不小于4mm的钢板条带弯折而成，竖向肢板贴合连接筒81的外侧壁设置，并通过木螺钉与连接筒81和内部的承重木柱2固定，下部的水平肢板与顶部环座85顶撑设置，水平肢板的下表面与顶部环座85的顶面接触设置，以限制顶部环座85的移动，更加有效的起到限位和固定作用，增加连接节点的稳定性。
本发明新型抗震钢木框架结构体系的施工方法，包括以下步骤：
步骤一、施做独立基础4；根据施工设计方案，进行精确的测量和定位，浇筑独立基础4，并根据承重木柱2和抗弯木柱1的排布情况，在独立基础4内对应预埋铰接组件6中的钢座61或刚接组件5中的钢桶51；
步骤二、设置承重木柱2，具体包括以下步骤：
2.1、将承重木柱2插设在钢座61内，定位筋62对应插设在承重木柱2底部的定位孔内，并使用木螺钉固定；
2.2、安装承重木柱2顶部的碗扣组件8：将连接筒81对应套设在承重木柱2顶部，限位筋83对应插设在承重木柱2顶部的定位孔内，然后使用木螺钉固定；
步骤三、设置内置钢筋11；在四周的钢桶51内，将内置钢筋11底部与钢桶51内的连接基础筋52连接固定；
步骤四、设置抗弯木柱1，具体包括以下步骤：
4.1、将抗弯木柱1吊起，使内置钢筋11穿入对应的穿筋孔道，底部落入钢桶51内，并使用木螺钉固定；
4.2、在穿筋孔道内注胶，将内置钢筋11与抗弯木柱1固定连接；
4.3、在抗弯木柱1顶部安装套接节点；
4.3.1、将连接槽座73穿过内置钢筋11套设在抗弯木柱1顶部；
4.3.2、在连接槽座73顶部安装核心筒71；将核心筒71放入内置钢筋11之间，对应下方连接槽座73上的卡槽件734，落下，旋拧，完成核心筒71与连接槽座73之间的卡接；
4.3.3、安装节点处顶部的连接槽座73，穿过内置钢筋11后与核心筒71顶部固定；
4.3.4、设置填充木柱74，将填充木柱74与内置钢筋11一一对应卡住，围合形成圆柱体；
步骤五、根据木梁3的安装位置，在木梁3端部设置Y形连接头或卡固组件9，并以木螺钉固定；
步骤六、在填充木柱74外侧组装环箍，并通过螺栓将相邻的Y形水平板761和肋条板763连接锁紧，将木梁3与抗弯木柱1固定；将卡接头91向下插入对应的底部环座84内，待一周的卡接头91拼合形成完整的封闭环体后，自上而下套入顶部环座85，锁紧将卡接头91卡固固定；
步骤七、重复步骤二-步骤六，在对应的连接筒81和顶部连接槽座73分别设置对应的承重木柱2和抗弯木柱1，重复节点安装，完成多层建筑的框架结构施工。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.抗震钢木框架结构体系，其特征在于：包括位于建筑四周边沿的抗弯木柱（1），位于抗弯木柱（1）内侧的承重木柱（2），以及连接同层相邻木柱之间的木梁（3）；抗弯木柱（1）内部沿轴向开设有通长的穿筋孔道，穿筋孔道内穿设有内置钢筋（11）；木梁（3）端部通过套接节点与抗弯木柱（1）连接，通过碗扣节点与承重木柱（2）连接，套接节点和碗扣节点处设置有钢连接组件；所述抗弯木柱（1）底部通过刚接组件（5）与独立基础（4）固定连接，所述刚接组件（5）包括下部埋设在独立基础（4）中的钢桶（51），位于钢桶（51）内的连接基础筋（52），以及埋设在独立基础（4）中的锚固筋，连接基础筋（52）与内置钢筋（11）对应连接固定，抗弯木柱（1）底部插设在钢桶（51）内；所述承重木柱（2）底部通过铰接组件（6）与独立基础（4）固定连接，铰接组件（6）包括埋设在独立基础（4）中的钢座（61）和位于钢座（61）顶部的固定板（63），承重木柱（2）插设在钢座（61）内，固定板（63）沿钢座（61）周向均匀间隔分布，贴合承重木柱（2）外壁设置，并锁紧固定。
2.根据权利要求1所述的抗震钢木框架结构体系，其特征在于：所述钢桶（51）为顶部敞口的圆柱形桶状结构，内径与抗弯木柱（1）的外径相适应，连接基础筋（52）与抗弯木柱（1）内的内置钢筋（11）一一对应设置，并通过钢筋连接件与内置钢筋（11）连接固定，所述抗弯木柱（1）通过水平设置的木螺钉与钢桶（51）固定。
3.根据权利要求1所述的抗震钢木框架结构体系，其特征在于：所述木梁（3）的纵截面呈两端宽中间窄的沙漏形，木梁（3）纵截面的两侧呈圆弧状平滑过渡。
4.根据权利要求3所述的抗震钢木框架结构体系，其特征在于：所述木梁（3）端部通过套接节点与抗弯木柱（1）固定连接，套接节点包括连接上下相邻抗弯木柱（1）的核心筒（71），围设在核心筒（71）外侧的填充木柱（74），以及箍设在填充木柱（74）外侧并与木梁（3）连接的环箍；核心筒（71）两端分别设置有连接槽座（73），抗弯木柱（1）端部插设在对应的连接槽座（73）内，填充木柱（74）由至少两块横截面呈扇形的柱条拼合而成，为与抗弯木柱（1）同轴设置的管状木柱，外周长与抗弯木柱（1）一致。
5.根据权利要求4所述的抗震钢木框架结构体系，其特征在于：所述核心筒（71）为与抗弯木柱（1）同轴设置的钢管，所述连接槽座（73）为由环面板（731）和封端板（732）围合而成的一端敞口的圆筒状结构，敞口朝向两端的抗弯木柱（1）设置，上下相邻抗弯木柱（1）的内置钢筋（11）穿过封端板（732）后对应连接为一体，两侧的连接槽座（73）内的内置钢筋（11）上设置有锁紧螺母。
6.根据权利要求5所述的抗震钢木框架结构体系，其特征在于：所述连接槽座（73）的封端板（732）与核心筒（71）端部卡接，核心筒（71）端部设置有卡接片（733），卡接片（733）沿核心筒（71）周面均匀间隔设置，为水平设置的扇形钢板，与核心筒（71）外侧壁焊接固定，相邻卡接片（733）之间的距离不小于卡接片（733）的宽度，封端板（732）上设置有与卡接片（733）相配合的卡槽件（734），卡接片（733）对应卡设在相对的卡槽件（734）内，卡槽件（734）为L形板件，一端与封端板（732）焊接固定，与封端板（732）之间围合形成用于容纳卡接片（733）的槽体。
7.根据权利要求4所述的抗震钢木框架结构体系，其特征在于：所述环箍包括贴合填充木柱（74）外侧壁沿周向设置的外环板（75）、Y形连接头和弧形连接头，外环板（75）分段围合设置，通过木螺钉与填充木柱（74）固定；Y形连接头与相邻的Y形连接头或弧形连接头可拆卸连接形成封闭环状结构箍设在填充木柱（74）外侧，所述Y形连接头通过固定螺栓与木梁（3）固定，外环板（75）外侧壁水平对称设置有弧面板（77），弧面板（77）贴合木梁（3）两侧面设置，端部与外环板（75）固定连接；固定螺栓依次穿过Y形连接头、木梁（3）的顶部或底部和弧面板（77）后通过螺母锁紧。
8.根据权利要求1所述的抗震钢木框架结构体系，其特征在于：所述碗扣节点包括连接上下相邻承重木柱（2）的碗扣组件（8）和设置在木梁（3）端部的卡固组件（9），碗扣组件（8）包括连接筒（81），固定设置在连接筒（81）外侧壁上的底部环座（84），以及可拆卸套设在连接筒（81）外的顶部环座（85），底部环座（84）与顶部环座（85）相对扣合设置在连接筒（81）的中部位置；连接筒（81）内中部沿横截面设置有隔断板（82），隔断板（82）中心位置设置有限位筋（83），隔断板（82）两侧对应插设有承重木柱（2），限位筋（83）对应插设在承重木柱（2）端部的定位孔内，连接筒（81）通过木螺钉与承重木柱（2）固定，底部环座（84）与顶部环座（85）与连接筒（81）之间围合形成环状空腔（86），卡固组件（9）可拆卸卡固在环状空腔（86）内。
9.根据权利要求8所述的抗震钢木框架结构体系，其特征在于：所述卡固组件（9）包括卡接头（91）、贴合木梁（3）上表面和下表面设置的水平连接板（92）、以及贴合木梁（3）两侧面设置的弧面板（77），卡接头（91）包括设置在碗口组件的环状空腔（86）内的端头弧形板（911），与水平连接板（92）和弧面板（77）端部固定连接的端板（912），以及连接端头弧形板（911）和端板（912）的连头（913）；端头弧形板（911）与环状空腔（86）紧密契合，并且同一水平面上相邻的木梁（3）端部的端头弧形板（911）围合形成闭合的环状结构，固定螺栓依次穿过水平连接板（92）、木梁（3）的顶部或底部和弧面板（77）后通过螺母锁紧。
10.权利要求1-9任意一项所述的抗震钢木框架结构体系的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、施做独立基础（4）；根据施工设计方案，进行精确的测量和定位，浇筑独立基础（4），并根据承重木柱（2）和抗弯木柱（1）的排布情况，在独立基础（4）内对应预埋铰接组件（6）或刚接组件（5）；
步骤二、设置承重木柱（2），底部与铰接组件（6）固定，顶部安装碗扣组件（8）；
步骤三、设置内置钢筋（11），将内置钢筋（11）底部与刚接组件（5）固定连接；
步骤四、设置抗弯木柱（1），使内置钢筋（11）穿入抗弯木柱（1）内，底部与刚接组件（5）固定，然后在抗弯木柱（1）顶部设置核心筒（71）和填充木柱（74）；
步骤五、根据木梁（3）的安装位置，在木梁（3）端部设置Y形连接头或卡固组件（9），并以木螺钉固定；
步骤六、在填充木柱（74）外侧组装环箍，将木梁（3）与抗弯木柱（1）固定；将卡接头（91）向下插入对应的底部环座（84）内，待一周的卡接头（91）拼合形成完整的封闭环体后，自上而下套入顶部环座（85），锁紧将卡接头（91）卡固固定；
步骤七、重复步骤二-步骤六，在对应的连接筒（81）和顶部连接槽座（73）分别设置对应的承重木柱（2）和抗弯木柱（1），重复节点安装，完成多层建筑的框架结构施工。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112282051B (zh) * 2020-10-24 2022-07-12 江苏南通三建集团股份有限公司 一种快速安装的钢柱安装结构及其工艺
CN113006279B (zh) * 2021-03-19 2022-05-06 山东建筑大学 无机胶复合竹木结构中梁柱间连接节点、框架结构及方法
CN114045979B (zh) * 2021-11-29 2023-03-31 江西雄宇筑工科技有限公司 自承重保温防火隔音聚苯颗粒水泥轻钢龙骨板制备方法
CN114703961B (zh) * 2022-03-24 2023-10-27 扬州大学 一种钢木组合结构框架

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN86201080U (zh) * 1986-03-03 1987-04-15 铁道部专业设计院标准处 齿扣型多功能脚手架
CN207919749U (zh) * 2017-12-21 2018-09-28 青岛理工大学 具有恢复功能的全装配钢框架结构体系
CN110331782A (zh) * 2019-07-24 2019-10-15 青岛理工大学 一种圆套筒钢木组合节点及其安装方法
CN111255072A (zh) * 2020-01-22 2020-06-09 青岛理工大学 碗扣式木梁柱组合节点及安装方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3128505C2 (de) * 1981-07-18 1985-02-07 August Vormann Kg, 5828 Ennepetal Vorrichtung zur Verbindung einer hölzernen Fachwerksäule mit hölzernen Fachwerkträgern
CN101476348B (zh) * 2008-12-22 2010-12-22 大庆石油学院 用于梁柱连接的钢管混凝土节段式外套节点及其施工方法
CA2796340C (en) * 2012-11-23 2014-07-15 Jerome Charles Nicholls Pivoting hanger assembly
CN205421537U (zh) * 2015-12-18 2016-08-03 刘长生 装配式柔性建筑结构中预制构件间节点的连接装置
CN109469202B (zh) * 2018-12-12 2020-07-07 中国建筑技术集团有限公司 一种预应力装配整体式混凝土框架结构体系及其施工方法
CN110230357A (zh) * 2019-07-15 2019-09-13 南京林业大学 一种装配式钢-竹组合半刚性消能节点框架

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN86201080U (zh) * 1986-03-03 1987-04-15 铁道部专业设计院标准处 齿扣型多功能脚手架
CN207919749U (zh) * 2017-12-21 2018-09-28 青岛理工大学 具有恢复功能的全装配钢框架结构体系
CN110331782A (zh) * 2019-07-24 2019-10-15 青岛理工大学 一种圆套筒钢木组合节点及其安装方法
CN111255072A (zh) * 2020-01-22 2020-06-09 青岛理工大学 碗扣式木梁柱组合节点及安装方法

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