CN114277944A - 一种装配式钢木组合节点及其装配方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种装配式钢木组合节点及其装配方法，属于建筑结构技术领域。包括木梁、柱，柱包括上柱以及下柱，上柱、下柱之间设置有预制钢套筒；木梁包括第一木梁、第二木梁，第一木梁、第二木梁伸入预制钢套筒内垂直交叉榫接，并与预制钢套筒连接；纵筋穿过第一木梁及第二木梁的榫接部，并在上柱、下柱内通长设置，从而形成一梁柱节点。本发明能有效解决其梁柱节点整体稳定性、环保、受力性能等问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种装配式钢木组合节点及其装配方法，属于建筑结构技术领域。
背景技术
在国家大力引导发展装配式建筑的背景下，装配式组合结构在众多结构中脱颖而出，钢木组合结构作为一种较新颖的结构形式，不仅能降低对环境的污染，缩短建造周期，还能充分发挥钢材、木材两种材料的特性，具有广阔的应用前景。
但是，现有的木结构需要对梁柱节点部分进行复杂的加工处理，加工精度要求高，加工时间长，加工后梁柱节点部分木材整体性和受力性能降低。节点局部小部件易损坏，无法更换部件，局部打孔容易造成应力集中。
发明内容
为了解决现有技术中的上述问题，本发明提出了一种装配式钢木组合节点及其装配方法，用于解决其梁柱节点整体稳定性、环保、受力性能等问题。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种装配式钢木组合节点，包括木梁、柱，所述柱包括上柱以及下柱，上柱、下柱之间设置有预制钢套筒；所述预制钢套筒四周相邻两面预开洞，并在洞的上下焊接有套筒角钢，而其余两面为实心钢板；
所述木梁包括第一木梁、第二木梁，第一木梁、第二木梁伸入预制钢套筒内垂直交叉榫接，并与预制钢套筒连接；纵筋穿过第一木梁及第二木梁的榫接部，并在上柱、下柱内通长设置，从而形成一梁柱节点；
其中，第一木梁的端部包括依次连接的第一端部、第一连接部以及第一加固部，所述第一端部包括依次连接的第一斜面、第一水平面、第一垂直面、第一凹槽面、第二斜面以及第二垂直面；所述第一端部的第一垂直面、第一凹槽面、第二斜面中部还设置有内凹的榫槽；第一端部上还设置有纵筋孔，用以穿设纵筋；
第一木梁的第一连接部两侧面设置有第一钢板，顶面设置有凹槽，用于和预制钢套筒上的套筒角钢连接；
第一木梁的第一加固部两侧面设置有第二钢板，第一加固部的四个边角部设置有凹槽，用以通过加固部角钢将第一加固部和第二钢板连接在一起，且第二钢板覆盖在第一钢板外表面，并与之锚固在一起；
第二木梁的端部包括依次连接的第二端部、第二连接部以及第二加固部，所述第二端部包括依次连接的第三斜面、第二水平面、第三垂直面、第一凸起面、第四斜面；所述第二端部的第二水平面、第三垂直面、第一凸起面、第四斜面的中部还伸出有水平设置的L型榫头，用以配合插入所述榫槽内；此外，第三斜面、第二水平面、第三垂直面、第一凸起面、第四斜面分别与第一端部上的第一斜面、第一水平面、第一垂直面、第一凹槽面、第二斜面对应配合；第三斜面、第二水平面所在第二端部上还设置有纵筋孔，用以穿设纵筋，同时，L型榫头上也设置有纵筋孔，其与榫槽上的纵筋孔对应，用以穿设纵筋；
第二木梁的第二连接部、第二加固部分别和第一木梁的第一连接部、第一加固部的结构形状相同。
进一步地，所述第一钢板上设置有竖向锚孔，所述第二钢板上设置有水平锚孔以及竖向锚孔；水平锚孔与加固部角钢上锚孔对应，竖向锚孔与第一钢板上的竖向锚孔对应。
进一步地，所述第一端部上设置有两组纵筋孔，第二木梁上设置有三组纵筋孔，其中第二木梁上的两组纵筋孔设置在L型榫头上，与第一端部上的两组纵筋孔对应，另外一组纵筋孔设置在第三斜面和第二水平面所在的第二端部上。
进一步地，所述第一端部上的两组纵筋孔交错设置，其每组各设置有4-6个纵筋孔，呈矩阵分布；第三斜面和第二水平面所在的第二端部上的一组纵筋孔至少包含两排纵筋孔，每排纵筋孔包含有3-6个纵筋孔。
进一步地，所述第一端部上的两组纵筋孔交错设置，其每组各设置有4个纵筋孔，呈矩阵分布；第三斜面和第二水平面所在的第二端部上的一组纵筋孔至少包含两排纵筋孔，每排纵筋孔包含有4个纵筋孔。
进一步地，所述上柱、下柱相对端设置有凸台，预制钢套筒上下端套设在所述凸台上。
进一步地，所述上柱、下柱为混凝土柱或钢管混凝土柱。
上述一种装配式钢木组合节点的装配方法，包括如下步骤：
步骤一、将预制钢套筒沿放置于下柱凸台四周的预留卡槽；
步骤二、将第一钢板放置于第一木梁和第二木梁的第一连接部两侧表面预留槽位，随后将第一木梁先插入预制钢套筒内，再将第二木梁插入预制钢套筒，第一木梁与第二木梁通过二者的内部结构榫接；
步骤三、将第二钢板沿第一木梁和第二木梁两侧表面预留位置插入预制钢套筒；
步骤四、将加固部角钢放置于第一木梁和第二木梁上四个边角部预留凹槽位置，并通过螺钉与第二钢板和第一木梁、第二木梁连接，同时在预制钢套筒上的4处套筒角钢位置处通过螺钉与第一木梁和第二木梁连接；
步骤五、将纵筋自上而下穿过预制钢套筒中第一木梁和第二木梁上的纵筋孔；
步骤六、将上柱从上向下沿纵筋孔与纵筋相连，从而形成钢木组合节点。
本发明的有益效果在于：
本发明采用钢木组合结构进行节点设计，将钢木进行有机组合，发挥了二者各自的长处和优点，克服了彼此的缺点，具有较好的发展前景。
附图说明
图1是本发明第一钢板示意图；
图2是本发明第二钢板示意图；
图3是本发明加固部角钢示意图；
图4是本发明第一木梁示意图；
图5是本发明第二木梁示意图；
图6是本发明预制钢套筒示意图；
图7是本发明上柱以及下柱对应示意图；
图8(a)-(f)是本发明梁柱节点装配流程图，分别对应步骤一至步骤六；
图9是本发明装配式钢木组合节点整体示意图。
具体实施方式
结合附图1-9对本发明实施例进行详细说明。
如图9所示，本实施例的一种装配式钢木组合节点，包括木梁1、柱2，柱2包括上柱21以及下柱22，如图7所示，上柱21、下柱22为混凝土柱。此外，上柱21、下柱22之间设置有预制钢套筒4，上柱21、下柱22相对端设置有凸台，预制钢套筒4上下端套设在凸台上。
如图6所示，预制钢套筒4四周相邻两面预开洞，并在洞的上下焊接有套筒角钢41，而其余两面为实心钢板42。
如图9所示，木梁1包括第一木梁11、第二木梁12，第一木梁11、第二木梁12伸入预制钢套筒4内垂直交叉榫接，并与预制钢套筒4连接。纵筋5穿过第一木梁11及第二木梁12的榫接部，并在上柱21、下柱22内通长设置，从而形成一梁柱节点。
其中，如图4所示，第一木梁11的端部包括依次连接的第一端部111、第一连接部112以及第一加固部113，第一端部111包括依次连接的第一斜面1111、第一水平面1112、第一垂直面1113、第一凹槽面1114、第二斜面1115以及第二垂直面1116。第一端部111的第一垂直面1113、第一凹槽面1114、第二斜面1115中部还设置有内凹的榫槽1117。第一端部111上还设置有纵筋孔，用以穿设纵筋5。第一木梁11的第一连接部112两侧面设置有第一钢板1121，顶面设置有凹槽，用于和预制钢套筒4上的套筒角钢41连接。第一木梁11的第一加固部113两侧面设置有第二钢板1131，第一加固部113的四个边角部设置有凹槽，用以通过加固部角钢1132将第一加固部113和第二钢板1131连接在一起，且第二钢板1131覆盖在第一钢板1121外表面，并与之锚固在一起。
如图5所示，第二木梁12的端部包括依次连接的第二端部121、第二连接部122以及第二加固部123，第二端部121包括依次连接的第三斜面1211、第二水平面1212、第三垂直面1213、第一凸起面1214、第四斜面1215。第二端部121的第二水平面1212、第三垂直面1213、第一凸起面1214、第四斜面1215的中部还伸出有水平设置的L型榫头1217，用以配合插入榫槽1117内。此外，第三斜面1211、第二水平面1212、第三垂直面1213、第一凸起面1214、第四斜面1215分别与第一端部111上的第一斜面1111、第一水平面1112、第一垂直面1113、第一凹槽面1114、第二斜面1115对应配合。第三斜面1211、第二水平面1212所在第二端部121上还设置有纵筋孔，用以穿设纵筋5，同时，L型榫头1217上也设置有纵筋孔，其与榫槽1117上的纵筋孔对应，用以穿设纵筋5。第二木梁12的第二连接部122、第二加固部123分别和第一木梁11的第一连接部112、第一加固部113的结构形状相同。
第一端部111上设置有两组纵筋孔，第二木梁12上设置有三组纵筋孔，其中第二木梁12上的两组纵筋孔设置在L型榫头1217上，与第一端部111上的两组纵筋孔对应，另外一组纵筋孔设置在第三斜面1211和第二水平面1212所在的第二端部121上。
本实施例中，第一端部111上的两组纵筋孔交错设置，其每组各设置有4个纵筋孔，呈矩阵分布。第三斜面1211和第二水平面1212所在的第二端部121上的一组纵筋孔至少包含两排纵筋孔，每排纵筋孔包含有4个纵筋孔。
如图1-3所示，第一钢板1121上设置有竖向锚孔，第二钢板1131上设置有水平锚孔以及竖向锚孔。水平锚孔与加固部角钢1132上锚孔对应，竖向锚孔与第一钢板1121上的竖向锚孔对应。
如图8所示，上述一种装配式钢木组合节点的装配方法，包括如下步骤：
步骤一、将预制钢套筒4沿放置于下柱22凸台四周的预留卡槽。对应图8(a)。
步骤二、将第一钢板1121放置于第一木梁11和第二木梁12的第一连接部112两侧表面预留槽位，随后将第一木梁11先插入预制钢套筒4内，再将第二木梁12插入预制钢套筒4，第一木梁11与第二木梁12通过二者的内部结构榫接。对应图8(b)。
步骤三、将第二钢板1131沿第一木梁11和第二木梁12两侧表面预留位置插入预制钢套筒4。对应图8(c)。
步骤四、将加固部角钢1132放置于第一木梁11和第二木梁12上四个边角部预留凹槽位置，并通过螺钉与第二钢板1131和第一木梁11、第二木梁12连接，同时在预制钢套筒4上的4处套筒角钢41位置处通过螺钉与第一木梁11和第二木梁12连接。对应图8(d)。
步骤五、将纵筋5自上而下穿过预制钢套筒4中第一木梁11和第二木梁12上的纵筋孔。对应图8(e)。
步骤六、将上柱21从上向下沿纵筋孔与纵筋5相连，从而形成钢木组合节点。对应图8(f)。
综上，尽管已经对本发明的实施例进行描述，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (8)
1.一种装配式钢木组合节点，包括木梁(1)、柱(2)，其特征在于：
所述柱(2)包括上柱(21)以及下柱(22)，上柱(21)、下柱(22)之间设置有预制钢套筒(4)；所述预制钢套筒(4)四周相邻两面预开洞，并在洞的上下焊接有套筒角钢(41)，而其余两面为实心钢板(42)；
所述木梁(1)包括第一木梁(11)、第二木梁(12)，第一木梁(11)、第二木梁(12)伸入预制钢套筒(4)内垂直交叉榫接，并与预制钢套筒(4)连接；纵筋(5)穿过第一木梁(11)及第二木梁(12)的榫接部，并在上柱(21)、下柱(22)内通长设置，从而形成一梁柱节点；
其中，第一木梁(11)的端部包括依次连接的第一端部(111)、第一连接部(112)以及第一加固部(113)，所述第一端部(111)包括依次连接的第一斜面(1111)、第一水平面(1112)、第一垂直面(1113)、第一凹槽面(1114)、第二斜面(1115)以及第二垂直面(1116)；所述第一端部(111)的第一垂直面(1113)、第一凹槽面(1114)、第二斜面(1115)中部还设置有内凹的榫槽(1117)；第一端部(111)上还设置有纵筋孔，用以穿设纵筋(5)；
第一木梁(11)的第一连接部(112)两侧面设置有第一钢板(1121)，顶面设置有凹槽，用于和预制钢套筒(4)上的套筒角钢(41)连接；
第一木梁(11)的第一加固部(113)两侧面设置有第二钢板(1131)，第一加固部(113)的四个边角部设置有凹槽，用以通过加固部角钢(1132)将第一加固部(113)和第二钢板(1131)连接在一起，且第二钢板(1131)覆盖在第一钢板(1121)外表面，并与之锚固在一起；
第二木梁(12)的端部包括依次连接的第二端部(121)、第二连接部(122)以及第二加固部(123)，所述第二端部(121)包括依次连接的第三斜面(1211)、第二水平面(1212)、第三垂直面(1213)、第一凸起面(1214)、第四斜面(1215)；所述第二端部(121)的第二水平面(1212)、第三垂直面(1213)、第一凸起面(1214)、第四斜面(1215)的中部还伸出有水平设置的L型榫头(1217)，用以配合插入所述榫槽(1117)内；此外，第三斜面(1211)、第二水平面(1212)、第三垂直面(1213)、第一凸起面(1214)、第四斜面(1215)分别与第一端部(111)上的第一斜面(1111)、第一水平面(1112)、第一垂直面(1113)、第一凹槽面(1114)、第二斜面(1115)对应配合；第三斜面(1211)、第二水平面(1212)所在第二端部(121)上还设置有纵筋孔，用以穿设纵筋(5)，同时，L型榫头(1217)上也设置有纵筋孔，其与榫槽(1117)上的纵筋孔对应，用以穿设纵筋(5)；
第二木梁(12)的第二连接部(122)、第二加固部(123)分别和第一木梁(11)的第一连接部(112)、第一加固部(113)的结构形状相同。
2.根据权利要求1所述的一种装配式钢木组合节点，其特征在于：所述第一钢板(1121)上设置有竖向锚孔，所述第二钢板(1131)上设置有水平锚孔以及竖向锚孔；水平锚孔与加固部角钢(1132)上锚孔对应，竖向锚孔与第一钢板(1121)上的竖向锚孔对应。
3.根据权利要求2所述的一种装配式钢木组合节点，其特征在于：所述第一端部(111)上设置有两组纵筋孔，第二木梁(12)上设置有三组纵筋孔，其中第二木梁(12)上的两组纵筋孔设置在L型榫头(1217)上，与第一端部(111)上的两组纵筋孔对应，另外一组纵筋孔设置在第三斜面(1211)和第二水平面(1212)所在的第二端部(121)上。
4.根据权利要求3所述的一种装配式钢木组合节点，其特征在于：所述第一端部(111)上的两组纵筋孔交错设置，其每组各设置有4-6个纵筋孔，呈矩阵分布；第三斜面(1211)和第二水平面(1212)所在的第二端部(121)上的一组纵筋孔至少包含两排纵筋孔，每排纵筋孔包含有3-6个纵筋孔。
5.根据权利要求4所述的一种装配式钢木组合节点，其特征在于：所述第一端部(111)上的两组纵筋孔交错设置，其每组各设置有4个纵筋孔，呈矩阵分布；第三斜面(1211)和第二水平面(1212)所在的第二端部(121)上的一组纵筋孔至少包含两排纵筋孔，每排纵筋孔包含有4个纵筋孔。
6.根据权利要求5所述的一种装配式钢木组合节点，其特征在于：所述上柱(21)、下柱(22)相对端设置有凸台，预制钢套筒(4)上下端套设在所述凸台上。
7.根据权利要求6所述的一种装配式钢木组合节点，其特征在于：所述上柱(21)、下柱(22)为混凝土柱或钢管混凝土柱。
8.一种根据权利要求7所述的一种装配式钢木组合节点的装配方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、将预制钢套筒(4)放置于下柱(22)凸台四周的预留卡槽；
步骤二、将第一钢板(1121)放置于第一木梁(11)和第二木梁(12)的第一连接部(112)两侧表面预留槽位，随后将第一木梁(11)先插入预制钢套筒(4)内，再将第二木梁(12)插入预制钢套筒(4)，第一木梁(11)与第二木梁(12)通过二者的内部结构榫接；
步骤三、将第二钢板(1131)沿第一木梁(11)和第二木梁(12)两侧表面预留位置插入预制钢套筒(4)；
步骤四、将加固部角钢(1132)放置于第一木梁(11)和第二木梁(12)上四个边角部预留凹槽位置，并通过螺钉与第二钢板(1131)和第一木梁(11)、第二木梁(12)连接，同时在预制钢套筒(4)上的4处套筒角钢(41)位置处通过螺钉与第一木梁(11)和第二木梁(12)连接；
步骤五、将纵筋(5)自上而下穿过预制钢套筒(4)中第一木梁(11)和第二木梁(12)上的纵筋孔；
步骤六、将上柱(21)从上向下沿纵筋孔与纵筋(5)相连，从而形成钢木组合节点。
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