CN113789860A - 一种竹集成材框架结构梁柱节点 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种竹集成材框架结构梁柱节点，包括平行布置的双肢柱和夹持于它们之间的水平梁，水平梁与双肢柱通过紧固件连接固定，水平梁的下侧与双肢柱之间通过紧固件连接有同材质的斜撑。本发明提供了一种能够抵抗侧向水平荷载(风、地震等)的竹集成材框架结构节点，不需要设置专门的剪力墙或支撑构造，而是通过节点设置短斜撑等构造措施，提高框架梁柱节点刚度，提高节点抵抗弯矩的能力，从而使框架结构能够承受水平荷载，建筑空间开敞，使用方便。柱为双肢柱，可节省竹材，方便加工；梁和斜撑夹在双肢柱之间，通过螺栓连接，连接方便；梁端及梁与斜撑连接处加强，防止竹材横纹受拉，提高承载力。

Description

一种竹集成材框架结构梁柱节点
技术领域
本发明属于建筑领域，具体为一种竹集成材框架结构梁柱节点。
背景技术
我国的竹林资源面积位居世界第一，但竹材利用率非常低，资源没有得到高效、合理利用。没有经过深加工的原生竹材，其防腐、防火、抗霉变等性能较差，尺寸不规则，作为建筑构件时连接不方便，不能广泛用于现代建筑工程。经过现代加工工艺处理的竹材克服了天然原竹的不足，如竹集成材，是将天然竹材经过裁截、切削、蒸煮、浸渍、干燥、碳化、上胶、侧压等工艺，制成约20mm×3mm的竹片，并经压制成集成竹板材，按工程需要可以将板材加工成需要的尺寸，侧压集成竹抗拉、抗压强度高，耐久、耐腐、防火性能好，被广泛应用于装修、家具制造、汽车底板、建筑工程等领域。
在建筑工程领域，目前工程木材完全依赖进口，每年全国的木材进口量超过1亿立方，加快竹材在建筑工程领域的应用，减少木材进口，实现以竹代木，是我国高效利用竹材资源的有效途径。
木框架结构梁柱节点一般为钢插板销栓连接，属于铰接连接，不能抵抗弯矩及水平荷载，通常需要单独有抵抗水平荷载的构造，如采用木剪力墙或者木支撑，木剪力墙是在木龙骨表面覆盖木板，用钉连接，形成木墙，木剪力墙或木支撑将建筑空间分隔，不能形成开敞的建筑空间，对建筑的使用造成不方便。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可替代木框架结构梁柱节点且能单独抵抗水平荷载的集成材框架结构梁柱节点。
本发明提供的这种竹集成材框架结构梁柱节点，包括平行布置的双肢柱和夹持于它们之间的水平梁，水平梁与双肢柱通过紧固件连接固定，水平梁的下侧与双肢柱之间通过紧固件连接有同材质的斜撑。
上述节点的一种实施方式中，所述斜撑的厚度与水平梁厚度相同，斜撑的下部夹持于双肢柱之间，通过紧固件连接固定。
上述节点的一种实施方式中，所述斜撑的上部顶面支撑于水平梁底面，斜撑的上部两侧对称设置一对钢夹板夹在水平梁两侧，钢夹板与斜撑及水平梁之间均通过紧固件连接固定。
上述节点的一种实施方式中，所述水平梁底面在对应斜撑位置处设置钢垫板，水平梁的顶面对应梁底的钢垫板位置设置对夹板，对夹板和钢垫板之间通过紧固件连接固定。
上述节点的一种实施方式中，所述斜撑的上部两侧通过紧固件连接固定一对钢夹板，它们的上沿分别与梁底的钢垫板焊接。
上述节点的一种实施方式中，所述水平梁的被夹持端顶面和底面设置有通过紧固件连接的加强钢板。
上述节点的一种实施方式中，所述紧固件为高强螺栓螺母组件，高强螺栓螺母组件呈方形矩阵布置。
本发明提供了一种能够抵抗侧向水平荷载(风、地震等)的竹集成材框架结构节点，不需要设置专门的剪力墙或支撑构造，而是通过节点设置短斜撑等构造措施，提高框架梁柱节点刚度，提高节点抵抗弯矩的能力，从而使框架结构能够承受水平荷载，建筑空间开敞，使用方便。柱为双肢柱，可节省竹材，方便加工；梁和斜撑夹在双肢柱之间，通过螺栓连接，连接方便；梁端及梁与斜撑连接处加强，防止竹材横纹受拉，提高承载力。
附图说明
图1为本发明实施例一的主视结构示意图。
图2为图1的俯视示意图。
图3为本发明实施例二的主视结构示意图。
图4为图3的仰视示意图。
图5为本发明实施例三的主视结构示意图。
图6为本发明实施例四的主视结构示意图。
图7图6去掉前侧肢柱后的结构示意图。
具体实施方式
实施例一、如图1、图2所示，本实施例公开的这种竹集成材框架结构梁柱节点，包括双肢柱1和水平梁2，水平梁2的一端被夹持于两肢柱1之间后通过成方形矩阵布置的高强螺栓螺母组件连接固定。
本梁柱节点不能承受水平荷载，需要与剪力墙或支撑配合使用，但该节点构造简单，施工方便，而且节点美观，占用室内空间少，适用于设有剪力墙或支撑的框架结构。
实施例二、如图3、图4所示，本实施例在实施例一的基础上在双肢柱1和水平梁2之间增设了斜撑3。
斜撑3的下部被夹持于两肢柱1中，与双肢柱1之间通过成方形矩阵布置的螺栓螺母组件连接固定。斜撑3的上部顶面支撑于水平梁2的底面，两侧设置钢夹板4夹住水平梁2的两侧，钢夹板4与斜撑3之间和水平梁2之间分别通过成方形矩阵布置的螺栓螺母组件连接固定。
斜撑3与双肢柱1之间的夹角较小，本节点结构可以承受水平荷载，但该节点由于有斜撑存在，可能造成节点不美观或影响使用空间。可根据实际情形选用。
实施例三，如图5所示，本实施例与实施二的区别在于斜撑3与双肢柱1之间的夹角较大，斜撑3的宽度增大，所以承载力比实施例二大，但延性比实施例二小，水平梁2容易横纹受拉破坏，斜撑3由于截面较大一般不会破坏，适用于非地震区，对地震区延性要求比较高的建筑不适应。
实施例四，如图6、图7所示，本实施例与实施例三的区别在于：对水平梁进行加强处理，防止梁横纹受拉开裂，提高节点承载力，适用于更大跨度的建筑。水平梁2与双肢柱连接端顶面和底面设置通过高强螺栓螺母连接固定的加强钢板4，在水平梁2的底面对应斜撑支撑位置处设置钢垫板5，钢垫板5的两侧与斜撑3上部两侧连接的钢夹板焊接，钢垫板5的两端伸出于斜撑顶面外，水平梁2的顶面对应钢垫板5的伸出段设置有对夹板6，钢垫板与对夹板之间通过高强螺栓螺母连接固定。
实施例四，双肢柱连接的梁端有钢板和螺栓加强，水平梁与斜撑相交位置有钢垫板和螺栓加强，由于竹集成材横纹拉压强度比顺纹强度要小得多，这样可提高竹集成材横纹抗拉强度，避免竹材横纹抗拉强度低的问题，使节点在反复荷载作用下，由竹集成材梁螺栓孔受拉劈裂破坏转变为支撑连接破坏，从而增强框架结构节点的耗能能力和变形能力，适用于大跨度结构和抗震设防区的建筑。
本发明与现有技术相比，具有以下优势：
柱由两片竹集成材板或枋组成双肢柱，节省材料，结构稳定性好，且方便柱的加工，无需加工大截面尺寸的竹集成材柱。梁和斜撑夹在两片竹集成材柱之间，柱与梁、柱与斜撑、梁与斜撑只需通过螺栓连接，节点连接方便。
梁夹在柱之间，用斜撑做支托，斜撑与梁用夹板、螺栓连接，减少梁的受力跨度，增加梁承受荷载的能力；梁端通过加强处理，避免竹材横纹受拉破坏。因而可适用于较大跨度的框架结构和高烈度区抗震设防的建筑。
梁、柱、斜撑形成一个刚度较大的节点，提高框架节点抵抗弯矩的能力，从而使框架结构能够抵抗水平荷载，无需再设置抗侧力的剪力墙或支撑，扩大了室内使用空间。
本发明可适用于有大空间需求的竹结构建筑，如竹结构会议室、教室、售楼部、会所等。可根据不同的建筑要求，选择不同的节点形式。

Claims (7)

1.一种竹集成材框架结构梁柱节点，其特征在于：其包括平行布置的双肢柱和夹持于它们之间的水平梁，水平梁与双肢柱通过紧固件连接固定，水平梁的下侧与双肢柱之间通过紧固件连接同材质的斜撑。
2.如权利要求1所述的竹集成材框架结构梁柱节点，其特征在于：所述斜撑的厚度与水平梁厚度相同，斜撑的下部夹持于双肢柱之间，通过紧固件连接固定。
3.如权利要求2所述的竹集成材框架结构梁柱节点，其特征在于：所述斜撑的上部顶面支撑于水平梁底面，斜撑的上部两侧对称设置一对钢夹板夹在水平梁两侧，钢夹板与斜撑及水平梁之间均通过紧固件连接固定。
4.如权利要求2所述的竹集成材框架结构梁柱节点，其特征在于：所述水平梁底面在对应斜撑位置处设置钢垫板，水平梁的顶面对应梁底的钢垫板位置设置对夹板，对夹板和钢垫板之间通过紧固件连接固定。
5.如权利要求4所述的竹集成材框架结构梁柱节点，其特征在于：所述斜撑的上部两侧通过紧固件连接固定一对钢夹板，它们的上沿分别与梁底的钢垫板焊接。
6.如权利要求1所述的竹集成材框架结构梁柱节点，其特征在于：所述水平梁被双肢柱夹持端顶面和底面设置有通过紧固件连接的加强钢板。
7.如权利要求1-6之一所述的竹集成材框架结构梁柱节点，其特征在于：所述紧固件为高强螺栓螺母组件，高强螺栓螺母组件呈方形矩阵布置。
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