CN114382183B - 一种拼接式钢套及榫卯钢木组合节点 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种拼接式钢套及榫卯钢木组合节点，属于建筑结构技术领域。包括木梁、柱，木梁、柱之间形成梁柱节点；上柱和下柱之间还套接有钢套板；钢套板包括内部的第一方形钢套板以及外侧的第二方形钢套板；木梁包括第一木梁、第二木梁，第一木梁和第二木梁之间榫卯连接；下柱顶部设置有卯连接部；上柱底部设置有榫连接部；组合节点外周还设置有钢板加固连接件；用于将上柱、下柱、第一木梁以及第二木梁整体包裹锚固在一起；钢板加固连接件由阳角连接件以及阴角连接件组合而成。本发明使得节点更加稳固，钢材和木材更好的融合，最后在节点外侧拼接带有三角形钢板的钢构件，起到在外侧对节点的支撑加固作用。

Description

一种拼接式钢套及榫卯钢木组合节点

技术领域

本发明涉及一种拼接式钢套及榫卯钢木组合节点，属于建筑结构技术领域。

背景技术

随着建筑业的发展，钢结构建筑的应用越来越普遍。钢结构建筑相比传统的混凝土建筑而言，可以大大减少工期。并且钢材的可重复利用可以大大减少建筑垃圾，更加绿色环保。近年来，我国对钢结构建筑的研究也越来越深入，钢结构具有的自重小、轻质高强、塑性韧性好、材质均匀的特点也使我国钢结构建筑取得了突破性发展。但钢材易发生整体失稳或局部失稳现象。

随着我国经济的高速发展和人们日益增长的物资需求，对生活品质和居住环境提出了更高的要求。而木结构建筑以其建造容易、节能环保、低碳绿色、贴近自然等诸多优点，深受人们的喜爱。同时木结构建筑符合我国的可持续发展战略。因其使用的木材强重比高、性能独特、又是可再生资源，且能反复利用。但木材有明显的各向异性，不借助其他材料的构件无法传力，抗压、抗拉、抗弯强度都较弱。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，本发明提出了一种拼接式钢套及榫卯钢木组合节点，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：

一种拼接式钢套及榫卯钢木组合节点，包括木梁、柱，木梁、柱之间形成梁柱节点，所述柱包括上柱以及下柱，上柱和下柱之间榫卯连接；上柱和下柱之间还套接有钢套板；所述钢套板包括内部的第一方形钢套板以及外侧的第二方形钢套板；

所述木梁包括第一木梁、第二木梁，第一木梁和第二木梁之间榫卯连接；

所述下柱顶部设置有卯连接部；所述上柱底部设置有榫连接部；

所述组合节点外周还设置有钢板加固连接件；用于将上柱、下柱、第一木梁以及第二木梁整体包裹锚固在一起；所述钢板加固连接件由阳角连接件以及阴角连接件组合而成。

进一步地，所述下柱的卯连接部由卯芯以及直角卯边构成；所述卯芯顶部中心设置有第一卯孔，所述卯芯顶部两对角分别设置有第一直角凹槽；直角卯边上设置有直角卯边凹槽。

进一步地，所述上柱的榫连接部由榫芯、第一方形凹槽以及第二方形凹槽构成；所述榫芯中心设置有第一榫柱，所述榫芯两对角分别设置有第一直角榫边；所述第一卯孔和第一榫柱相对榫卯设置，所述第一直角凹槽与第一直角榫边相对榫卯设置。

进一步地，所述第一木梁由第一木梁本体以及第一木梁端部构成，第一木梁端部由第一木梁直角凸起以及第一木梁插入部构成；所述第一木梁直角凸起的一边设置有第一木梁缺槽，用于和直角卯边的一边对应；所述第一木梁直角凸起的另一边为45度角斜边；所述第一木梁插入部设置在所述45度角斜边一侧的中间位置，由两个不同高度的伸出凸起构成；所述第一木梁直角凸起上由外到内还分别设置木梁第一直角凹槽以及木梁第二直角凹槽。

进一步地，所述第二木梁由第二木梁本体以及第二木梁端部构成，第二木梁端部由第二木梁直角凸起以及第二木梁插槽部构成；所述第二木梁直角凸起的一边设置有第二木梁缺槽，用于和直角卯边的另一边对应；所述第二木梁直角凸起的另一边为45度角斜边；所述第二木梁插槽部设置在所述45度角斜边一侧的中间位置，用于与所述第一木梁插入部对应并榫卯连接；所述第二木梁直角凸起上由外到内还分别设置木梁第三直角凹槽以及木梁第四直角凹槽。

进一步地，所述第一木梁、第二木梁在上柱以及下柱连接处水平直角拼接在一起，其第一木梁直角凸起的45度角斜边与第二木梁直角凸起的45度角斜边紧密贴合在一起。

进一步地，所述木梁第一直角凹槽、木梁第三直角凹槽以及直角卯边凹槽围合形成一外侧方形凹槽；第二直角凹槽以及木梁第四直角凹槽围合形成一内侧方形凹槽；外侧方形凹槽、内侧方形凹槽分别与上柱的第一方形凹槽、第二方形凹槽对应，之间分别通过第一方形钢套板以及第二方形钢套板插入连接。

进一步地，所述阳角连接件锚固在上柱、下柱、第一木梁以及第二木梁的外侧；所述阳角连接件包括第一直角锚固板、第二直角锚固板；第一直角锚固板两端伸出有凸字形截面连接板；第二直角锚固板锚固设置在凸字形截面连接板的上下侧；第二直角锚固板一边设置有凹槽用于和凸字形截面连接板对应拼接并固定，另一边垂直设置有三角形钢板，三角形钢板上又设置有第三直角锚固板；第一直角锚固板用于锚固连接上柱、下柱、第一木梁以及第二木梁；第二直角锚固板的两个边用于连接凸字形截面连接板以及第一木梁、第二木梁；第三直角锚固板用于锚固上柱或下柱。

进一步地，所述阴角连接件锚固在上柱、下柱、第一木梁以及第二木梁的内侧；其由两个“[”字形连接件垂直连接在一起，每个“[”字形连接件的上、下侧也分别设置有一三角形钢板，上、侧或下侧的两个三角形钢板之间均设置一第四直角锚固板；“[”字形连接件用于连接第一木梁、第二木梁；第四直角锚固板用于锚固上柱或下柱。

进一步地，所述阳角连接件以及阴角连接件分别与第一木梁以及第二木梁的半周锚固，阳角连接件以及阴角连接件对应连接部还设置有交错锚固孔用于将阳角连接件以及阴角连接件整体连接在一起，并固定在上柱、下柱、第一木梁以及第二木梁上。

本发明的有益效果在于：

本发明的主体材料为木材，科学的结合了钢材，发挥出两种的材料的优势，取长补短，在质量轻的同时强度也得到了提高。

本发明采用钢木组合结构，可以改善钢材易发生局部失稳和整体失稳的现象，同时可以提高木材的抗弯、抗压、抗拉的强度，充分发挥两种材料的优势，使两种材料更好的应用在建筑生活中。相对于钢筋混凝土建筑和钢结构建筑减少了大量的碳排放，是一种环境友好型的组合形式。

本发明的主要目的在于针对现有的木结构建筑和钢结构建筑存在的问题，提供一种可发挥两种材料各自优势的拼接式钢套及榫卯钢木组合节点。创新技术点在于梁柱之间都是用榫卯形式插接在一起，并在梁柱节点内部嵌入两个方形钢套板，使节点更加稳固，钢材和木材更好的融合，最后在节点外侧拼接带有三角形钢板的钢构件，起到在外侧对节点的支撑加固。

附图说明

图1是本发明拼接式钢套及榫卯钢木组合节点整体示意图；

图2是本发明下柱以及木梁对应示意图；

图3是本发明上柱以及钢套板示意图；

图4是本发明钢套板放置示意图；

图5是本发明阳角连接件示意图；

图6是本发明阴角连接件示意图；

图7是本发明钢板加固连接件整体组装示意图；

图8是本发明整体装配流程图。

具体实施方式

结合附图1-8对本发明实施例进行详细说明。

如图1-2所示，本实施例的一种拼接式钢套及榫卯钢木组合节点，包括木梁1、柱2，木梁1、柱2之间形成梁柱节点，柱2包括上柱21以及下柱22，上柱21和下柱22之间榫卯连接。上柱21和下柱22之间还套接有钢套板。钢套板包括内部的第一方形钢套板31以及外侧的第二方形钢套板32。木梁1包括第一木梁11、第二木梁12，第一木梁11和第二木梁12之间榫卯连接。下柱22顶部设置有卯连接部221。上柱21底部设置有榫连接部211。如图1所示，组合节点外周还设置有钢板加固连接件4。用于将上柱21、下柱22、第一木梁11以及第二木梁12整体包裹锚固在一起。钢板加固连接件4由阳角连接件41以及阴角连接件42组合而成。

如图2所示，下柱22的卯连接部221由卯芯2211以及直角卯边2212构成。卯芯2211顶部中心设置有第一卯孔22111，卯芯2211顶部两对角分别设置有第一直角凹槽22112。直角卯边2212上设置有直角卯边凹槽22121。

如图3-4所示，上柱21的榫连接部211由榫芯2111、第一方形凹槽2112以及第二方形凹槽2113构成。榫芯2111中心设置有第一榫柱21111，榫芯2111两对角分别设置有第一直角榫边21112。第一卯孔22111和第一榫柱21111相对榫卯设置，第一直角凹槽22112与第一直角榫边21112相对榫卯设置。

如图2所示，第一木梁11由第一木梁本体111以及第一木梁端部112构成，第一木梁端部112由第一木梁直角凸起1121以及第一木梁插入部1122构成。第一木梁直角凸起1121的一边设置有第一木梁缺槽11211，用于和直角卯边2212的一边对应。第一木梁直角凸起1121的另一边为45度角斜边。第一木梁插入部1122设置在45度角斜边一侧的中间位置，由两个不同高度的伸出凸起构成。第一木梁直角凸起1121上由外到内还分别设置木梁第一直角凹槽11212以及木梁第二直角凹槽11213。

第二木梁12由第二木梁本体121以及第二木梁端部122构成，第二木梁端部122由第二木梁直角凸起1221以及第二木梁插槽部1222构成。第二木梁直角凸起1221的一边设置有第二木梁缺槽12211，用于和直角卯边2212的另一边对应。第二木梁直角凸起1221的另一边为45度角斜边。第二木梁插槽部1222设置在45度角斜边一侧的中间位置，用于与第一木梁插入部1122对应并榫卯连接。第二木梁直角凸起1221上由外到内还分别设置木梁第三直角凹槽12212以及木梁第四直角凹槽12213。

如图2和图4所示，第一木梁11、第二木梁12在上柱21以及下柱22连接处水平直角拼接在一起，其第一木梁直角凸起1121的45度角斜边与第二木梁直角凸起1221的45度角斜边紧密贴合在一起。木梁第一直角凹槽11212、木梁第三直角凹槽12212以及直角卯边凹槽22121围合形成一外侧方形凹槽。第二直角凹槽11213以及木梁第四直角凹槽12213围合形成一内侧方形凹槽。外侧方形凹槽、内侧方形凹槽分别与上柱21的第一方形凹槽2112、第二方形凹槽2113对应，之间分别通过第一方形钢套板31以及第二方形钢套板32插入连接。

如图5所示，阳角连接件41锚固在上柱21、下柱22、第一木梁11以及第二木梁12的外侧。阳角连接件41包括第一直角锚固板411、第二直角锚固板412。第一直角锚固板411两端伸出有凸字形截面连接板413。第二直角锚固板412锚固设置在凸字形截面连接板413的上下侧。第二直角锚固板412一边设置有凹槽用于和凸字形截面连接板413对应拼接并固定，另一边垂直设置有三角形钢板5，三角形钢板5上又设置有第三直角锚固板415。第一直角锚固板411用于锚固连接上柱21、下柱22、第一木梁11以及第二木梁12。第二直角锚固板412的两个边用于连接凸字形截面连接板413以及第一木梁11、第二木梁12。第三直角锚固板415用于锚固上柱21或下柱22。

如图6所示，阴角连接件42锚固在上柱21、下柱22、第一木梁11以及第二木梁12的内侧。其由两个“[”字形连接件421垂直连接在一起，每个“[”字形连接件421的上、下侧也分别设置有一三角形钢板5，上侧或下侧的两个三角形钢板5之间均设置一第四直角锚固板425。“[”字形连接件421用于连接第一木梁11、第二木梁12。第四直角锚固板425用于锚固上柱21或下柱22。

如图7所示，阳角连接件41以及阴角连接件42分别与第一木梁11以及第二木梁12的半周锚固，阳角连接件41以及阴角连接件42对应连接部还设置有交错锚固孔6用于将阳角连接件41以及阴角连接件42整体连接在一起，并固定在上柱21、下柱22、第一木梁11以及第二木梁12上。

如图8所示，上述拼接式钢套及榫卯钢木组合节点，包括如下步骤：

步骤一、预制第一木梁11、第二木梁12，制作上柱21、下柱22。

步骤二、将第一木梁11、第二木梁12与下柱22卯榫拼接在一起。

步骤三、设置第一方形钢套板31以及第二方形钢套板32后，将上柱21插入，并榫卯连接。

步骤四、将阳角连接件41以及阴角连接件42套设在第一木梁11、第二木梁12、上柱21、下柱22外表面。

步骤五、将阳角连接件41以及阴角连接件42与第一木梁11、第二木梁12、上柱21、下柱22整体连接及锚固，得到拼接式钢套及榫卯钢木组合节点。

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 (5)

1.一种拼接式钢套及榫卯钢木组合节点，包括木梁（1）、柱（2），木梁（1）、柱（2）之间形成梁柱节点，其特征在于：

所述柱（2）包括上柱（21）以及下柱（22），上柱（21）和下柱（22）之间榫卯连接；上柱（21）和下柱（22）之间还套接有钢套板；所述钢套板包括内部的第一方形钢套板（31）以及外侧的第二方形钢套板（32）；

所述木梁（1）包括第一木梁（11）、第二木梁（12），第一木梁（11）和第二木梁（12）之间榫卯连接；

所述下柱（22）顶部设置有卯连接部（221）；所述上柱（21）底部设置有榫连接部（211）；

所述组合节点外周还设置有钢板加固连接件（4）；用于将上柱（21）、下柱（22）、第一木梁（11）以及第二木梁（12）整体包裹锚固在一起；所述钢板加固连接件（4）由阳角连接件（41）以及阴角连接件（42）组合而成；

其中，所述下柱（22）的卯连接部（221）由卯芯（2211）以及直角卯边（2212）构成；所述卯芯（2211）顶部中心设置有第一卯孔（22111），所述卯芯（2211）顶部两对角分别设置有第一直角凹槽（22112）；直角卯边（2212）上设置有直角卯边凹槽（22121）；

所述上柱（21）的榫连接部（211）由榫芯（2111）、第一方形凹槽（2112）以及第二方形凹槽（2113）构成；所述榫芯（2111）中心设置有第一榫柱（21111），所述榫芯（2111）两对角分别设置有第一直角榫边（21112）；所述第一卯孔（22111）和第一榫柱（21111）相对榫卯设置，所述第一直角凹槽（22112）与第一直角榫边（21112）相对榫卯设置；

所述第一木梁（11）由第一木梁本体（111）以及第一木梁端部（112）构成，第一木梁端部（112）由第一木梁直角凸起（1121）以及第一木梁插入部（1122）构成；所述第一木梁直角凸起（1121）的一边设置有第一木梁缺槽（11211），用于和直角卯边（2212）的一边对应；所述第一木梁直角凸起（1121）的另一边为45度角斜边；所述第一木梁插入部（1122）设置在所述45度角斜边一侧的中间位置，由两个不同高度的伸出凸起构成；所述第一木梁直角凸起（1121）上由外到内还分别设置木梁第一直角凹槽（11212）以及木梁第二直角凹槽（11213）；

所述第二木梁（12）由第二木梁本体（121）以及第二木梁端部（122）构成，第二木梁端部（122）由第二木梁直角凸起（1221）以及第二木梁插槽部（1222）构成；所述第二木梁直角凸起（1221）的一边设置有第二木梁缺槽（12211），用于和直角卯边（2212）的另一边对应；所述第二木梁直角凸起（1221）的另一边为45度角斜边；所述第二木梁插槽部（1222）设置在所述45度角斜边一侧的中间位置，用于与所述第一木梁插入部（1122）对应并榫卯连接；所述第二木梁直角凸起（1221）上由外到内还分别设置木梁第三直角凹槽（12212）以及木梁第四直角凹槽（12213）；

所述阳角连接件（41）以及阴角连接件（42）分别与第一木梁（11）以及第二木梁（12）的半周锚固，阳角连接件（41）以及阴角连接件（42）对应连接部还设置有交错锚固孔（6）用于将阳角连接件（41）以及阴角连接件（42）整体连接在一起，并固定在上柱（21）、下柱（22）、第一木梁（11）以及第二木梁（12）上。

2.根据权利要求1所述的一种拼接式钢套及榫卯钢木组合节点，其特征在于：所述第一木梁（11）、第二木梁（12）在上柱（21）以及下柱（22）连接处水平直角拼接在一起，其第一木梁直角凸起（1121）的45度角斜边与第二木梁直角凸起（1221）的45度角斜边紧密贴合在一起。

3.根据权利要求2所述的一种拼接式钢套及榫卯钢木组合节点，其特征在于：所述木梁第一直角凹槽（11212）、木梁第三直角凹槽（12212）以及直角卯边凹槽（22121）围合形成一外侧方形凹槽；第二直角凹槽（11213）以及木梁第四直角凹槽（12213）围合形成一内侧方形凹槽；外侧方形凹槽、内侧方形凹槽分别与上柱（21）的第一方形凹槽（2112）、第二方形凹槽（2113）对应，之间分别通过第一方形钢套板（31）以及第二方形钢套板（32）插入连接。

4.根据权利要求3所述的一种拼接式钢套及榫卯钢木组合节点，其特征在于：所述阳角连接件（41）锚固在上柱（21）、下柱（22）、第一木梁（11）以及第二木梁（12）的外侧；所述阳角连接件（41）包括第一直角锚固板（411）、第二直角锚固板（412）；第一直角锚固板（411）两端伸出有凸字形截面连接板（413）；第二直角锚固板（412）锚固设置在凸字形截面连接板（413）的上下侧；第二直角锚固板（412）一边设置有凹槽用于和凸字形截面连接板（413）对应拼接并固定，另一边垂直设置有三角形钢板（5），三角形钢板（5）上又设置有第三直角锚固板（415）；第一直角锚固板（411）用于锚固连接上柱（21）、下柱（22）、第一木梁（11）以及第二木梁（12）；第二直角锚固板（412）的两个边用于连接凸字形截面连接板（413）以及第一木梁（11）、第二木梁（12）；第三直角锚固板（415）用于锚固上柱（21）或下柱（22）。

5.根据权利要求4所述的一种拼接式钢套及榫卯钢木组合节点，其特征在于：所述阴角连接件（42）锚固在上柱（21）、下柱（22）、第一木梁（11）以及第二木梁（12）的内侧；其由两个“[”字形连接件（421）垂直连接在一起，每个“[”字形连接件（421）的上、下侧也分别设置有一三角形钢板（5），上、侧或下侧的两个三角形钢板（5）之间均设置一第四直角锚固板（425）；“[”字形连接件（421）用于连接第一木梁（11）、第二木梁（12）；第四直角锚固板（425）用于锚固上柱（21）或下柱（22）。