CN114703966A - 盖板-预应力高强钢带连接胶合木榫卯式节点 - Google Patents

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刘红波
玛什拉·瓦利德·阿里·哈米德
赵敬贤
陈志华
周婷
赵仕兴
杨姝姮
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Abstract

本发明涉及一种盖板‑预应力高强钢带连接胶合木榫卯式节点，包括：胶合木梁，每个胶合木梁的连接端的端部均设置榫头和卯槽，两个胶合木梁的榫头与卯槽相互咬合，构成胶合木榫卯接头，连接端端部顶面和底面设置上、下凹槽，用于定位、安装上、下盖板；上、下盖板以及固定用高强钢带，将上、下盖板分别置于上、下凹槽内，将钢带环绕胶合木榫卯接头及上、下盖板弯折并穿过锁扣拉出一定长度，通过气泵连接钢带打包机拉紧钢带，通过锁扣机夹紧锁扣以固定钢带。本发明构造简单，安装方便，传力可靠，通过上、下盖板和预应力高强钢带增加了榫头与卯槽之间的摩擦力，能有效避免节点发生拔榫破坏和榫头根部折断，明显提高了节点的承载力和刚度。

Description

盖板-预应力高强钢带连接胶合木榫卯式节点
技术领域
本发明属于建筑结构工程技术领域，尤其涉及一种盖板-预应力高强钢带连接胶合木榫卯式节点。
背景技术
目前，胶合木结构常用的节点包括销式节点、粘接节点、植筋节点，其中销式节点在拼接胶合木梁时最为常用，但是装配复杂，不够美观，且在满足规范规定边距的前提下仍然容易发生劈裂破坏，粘接节点和植筋节点则存在胶粘剂老化等问题。
中国古建筑木结构具有独特的建筑形式和结构构造，其典型特点是构件由榫卯节点连接，通过榫头插入卯槽中实现快速安装，节点通过榫头与卯槽的摩擦和木材挤压进行传力，效果美观，但是节点处存在截面削弱，容易发生拔榫破坏甚至榫头折断，承载力和刚度相对不足，极大地限制了榫卯节点在现代木结构，尤其是大跨度胶合木结构中的应用。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提出一种盖板-预应力高强钢带连接胶合木榫卯式节点，以期解决上述现有技术中存在的技术问题。
本申请提供的技术方案是：
一种盖板-预应力高强钢带连接胶合木榫卯式节点，包括：
第一胶合木梁，所述第一胶合木梁一端设有榫头；第二胶合木梁，所述第二胶合木梁一端设有卯槽，所述榫头适配于插接在所述卯槽内形成胶合木榫卯接头，第一胶合木梁和第二胶合木梁的顶部和底部与胶合木榫卯接头对应的位置分别设有顶部凹槽和底部凹槽；
上盖板，所述上盖板设置在顶部凹槽中；
下盖板，所述下盖板设置在底部凹槽中；
高强钢带，所述高强钢带缠绕在所述胶合木榫卯接头、上盖板和下盖板上，并通过气泵连接钢带打包机对所述高强钢带施加预拉力，通过所述锁扣将所述高强钢带固定。
进一步地，若干所述高强钢带均匀缠绕在所述胶合木榫卯接头部位、上盖板和下盖板边缘。
进一步地，所述榫头为燕尾榫头。
进一步地，所述上盖板和所述下盖板采用普通低合金钢。
另一方面，本申请还保护根据前述之一所述的盖板-预应力高强钢带连接胶合木榫卯式节点的施工方法，包括以下步骤：
S1：将所述榫头插接在所述卯槽内，形成胶合木榫卯接头；
S2：将所述上盖板(5)设置在胶合木榫卯接头顶部凹槽(4)中，将所述下盖板(6)设置在胶合木榫卯接头底部凹槽(10)中；
S3：在所述上盖板(5)和所述下盖板(6)与所述高强钢带(7)接触的部位进行画线定位；
S4：利用打磨机对上盖板和下盖板表面凸起棱角进行打磨，并去除表面杂质；
S5：根据截面尺寸裁剪所述高强钢带，将所述高强钢带缠绕在所述胶合木榫卯接头、上盖板及下盖板上，所述高强钢带一端穿入锁扣并拉出一定长度，通过钢带打包机连接气泵以拉紧所述高强钢带，对所述高强钢带施加一定的预应力，通过锁扣机夹紧锁扣以固定钢带。
进一步地，所述节点设计要考虑的控制参数包括：盖板厚度、榫头和卯槽高度、榫头长度、钢带宽度、钢带厚度、钢带数量
基于上述技术方案可知，本发明的盖板-预应力高强钢带连接胶合木榫卯式节点相对于现有技术至少具有以下优势之一：
1、本发明构造简单，加工安装方便，传力明确可靠，节点形式美观；
2、本发明在胶合木榫卯接头上下增设盖板，并通过对高强钢带施加预应力将盖板和榫卯接头紧密结合，这会增大榫头与卯槽的摩擦作用和木材的挤压作用，使得榫头与卯槽能够更好地传力，并提高节点的承载力和刚度。
3、本发明还提高了榫头的抗拔出能力、节点的安全性能。
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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请盖板-预应力高强钢带连接胶合木榫卯式节点的组成示意图；
图2为本申请将胶合木梁通过榫卯接头连接后的结构示意图；
图3为本申请将上、下盖板与榫卯接头连接后的结构示意图；
图4为本申请高强钢带的结构示意图；
图5为本申请将预应力高强钢带缠绕在盖板和榫卯接头后的结构示意图；
图6为本申请盖板-预应力高强钢带连接胶合木榫卯式节点装配后的正视图；
图7为本申请盖板-预应力高强钢带连接胶合木榫卯式节点装配后的俯视图；
图8为本申请比较例普通胶合木榫卯节点应力云图；
图9为本申请比较例普通胶合木榫卯节点接头处应力云图；
图10为本申请实施例盖板-预应力高强钢带连接胶合木榫卯式节点应力云图；
图11为本申请实施例盖板-预应力高强钢带连接胶合木榫卯式节点榫卯接头应力云图；
图12为本申请实施例盖板-预应力高强钢带连接胶合木榫卯式节点与比较例普通胶合木榫卯节点的节点弯矩转角曲线对比图。
1-第一胶合木梁；2-胶合木梁的榫头；3-胶合木梁的卯槽；4-顶部凹槽；5-上盖板；6-下盖板；7-预应力高强钢带；8-闭式锁扣；9-第二胶合木梁；10-底部凹槽。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，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。
如图1-7所示，本申请提供的一种盖板-预应力高强钢带连接胶合木榫卯式节点，包括：
第一胶合木梁1，所述第一胶合木梁1一端设有榫头2；第二胶合木梁9，所述第二胶合木梁9一端设有卯槽3，所述榫头2适配于插接在所述卯槽3内形成胶合木榫卯接头，第一胶合木梁1和第二胶合木梁9的顶部和底部与胶合木榫卯接头对应的位置分别设有顶部凹槽4和底部凹槽10；
上盖板5，所述上盖板5设置在顶部凹槽4中；
下盖板6，所述下盖板6设置在底部凹槽10中；
高强钢带7，所述高强钢带7缠绕在胶合木榫卯接头、所述上盖板5和所述下盖板6上，并对所述高强钢带7施加预拉力，通过锁扣8将所述高强钢带7固定。
在本申请中，所述的盖板-预应力高强钢带连接胶合木榫卯式节点采用了承插连接概念，一侧胶合木梁的榫头2插入另一侧胶合木梁的卯槽3，通过榫头2与卯槽3的摩擦和木材挤压进行传力。
进一步地，在榫头2插入卯槽3后，将上盖板5放入榫卯接头上侧的顶部凹槽4中，将下盖板6固定至底部凹槽10中，所述高强钢带7缠绕在所述上盖板5和所述下盖板6上，起到了防止节点在受弯过程中出现拔榫和榫头折断破坏、限制节点变形的有益技术效果。
高强钢带7的间隔和数量可以根据节点的受力情况进行设计，在本申请的一个实施例中，若干所述高强钢带7均匀缠绕在所述胶合木榫卯接头部位、上盖板5和下盖板6边缘。
在本申请的一个实施例中，优选地，所述榫头2为燕尾榫头。
在本申请的一个实施例中，优选地，所述锁扣8为闭式锁扣。
另一方面，本申请还提供前述的盖板-预应力高强钢带连接胶合木榫卯式节点的施工方法，包括以下步骤：
S1：将所述榫头2插接在所述卯槽3内，形成胶合木榫卯接头；
S2：将所述上盖板5设置在胶合木榫卯接头顶部凹槽4中，将所述下盖板6设置在胶合木榫卯接头底部凹槽10中；
S3：在所述上盖板5和所述下盖板6与所述高强钢带7接触的部位进行画线定位；
S4：利用打磨机对上盖板5和下盖板6的表面凸起棱角进行打磨，并去除表面杂质；
S5：根据截面尺寸裁剪所述高强钢带7，将所述高强钢带7缠绕在所述胶合木榫卯接头、上盖板5及下盖板6上，所述高强钢带7一端穿入锁扣8并拉出一定长度，通过钢带打包机连接气泵以拉紧所述高强钢带7，对所述高强钢带7施加一定的预应力，通过锁扣机夹紧锁扣8以固定钢带。
为了进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实例，并配合附图详细说明如下：
盖板-预应力高强钢带连接胶合木榫卯式节点采用了承插连接概念，如图1所示。一侧胶合木梁的榫头2插入另一侧胶合木梁的卯槽3，通过榫头2与卯槽3的摩擦和木材挤压进行传力，而为了防止在节点受弯过程中出现拔榫和榫头折断破坏，并增大节点刚度，在榫头2插入卯槽3后，将上盖板5放入榫卯接头顶部的凹槽4中，将下盖板6固定至榫卯接头底部的凹槽10，对榫卯接头、上盖板5和下盖板6与高强钢带7接触的部位进行画线定位，利用打磨机对接触部位表面凸起棱角进行打磨，并去除表面杂质，根据截面尺寸裁剪钢带，并在钢带的一端穿入锁扣8，通过钢带打包机连接气泵拉紧钢带7，对钢带7施加一定的预应力，通过锁扣机固定锁扣8。
为了确保设计的容错性，卯槽2要略大于榫头3。
由于榫卯节点的变形较大，钢带应采用具有高强度、高延性的高强钢带，而上下盖板可以采用普通低合金钢，如Q355。
盖板-预应力高强钢带连接胶合木榫卯式节点设计要考虑的控制参数包括：盖板厚度、榫头和卯槽高度、榫头长度、钢带宽度、钢带厚度、钢带数量。
本发明在榫卯式节点的基础上，进行改进优化，得到盖板-预应力高强钢带连接胶合木榫卯式节点。如图8-12所示，对两种节点进行建模分析得知，盖板-预应力高强钢带连接胶合木榫卯式节点的承载力和刚度远高于普通胶合木榫卯式节点。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种盖板-预应力高强钢带连接胶合木榫卯式节点，其特征在于，包括：
第一胶合木梁(1)，所述第一胶合木梁(1)一端设有榫头(2)；第二胶合木梁(9)，所述第二胶合木梁(9)一端设有卯槽(3)，所述榫头(2)适配于插接在所述卯槽(3)内形成胶合木榫卯接头，第一胶合木梁(1)和第二胶合木梁(9)的顶部和底部与所述胶合木榫卯接头对应的位置分别设有顶部凹槽(4)和底部凹槽(10)；
上盖板(5)，所述上盖板(5)设置在顶部凹槽(4)中；
下盖板(6)，所述下盖板(6)设置在底部凹槽(10)中；
高强钢带(7)，所述高强钢带(7)缠绕在所述胶合木榫卯接头、所述上盖板(5)和所述下盖板(6)上，并通过气泵连接钢带打包机对所述高强钢带(7)施加预拉力，通过锁扣(8)将所述高强钢带(7)固定。
2.根据权利要求1所述的盖板-预应力高强钢带连接胶合木榫卯式节点，其特征在于，若干所述高强钢带(7)均匀缠绕在所述胶合木榫卯接头部位、上盖板(5)和下盖板(6)边缘。
3.根据权利要求1或2所述的盖板-预应力高强钢带连接胶合木榫卯式节点，其特征在于，所述榫头(2)为燕尾榫头。
4.根据权利要求1或2所述的盖板-预应力高强钢带连接胶合木榫卯式节点，其特征在于，所述上盖板(5)和所述下盖板(6)采用普通低合金钢。
5.根据权利要求1-5之一所述的盖板-预应力高强钢带连接胶合木榫卯式节点的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将所述榫头(2)插接在所述卯槽(3)内，形成胶合木榫卯接头；
S2：将所述上盖板(5)设置在胶合木榫卯接头顶部凹槽(4)中，将所述下盖板(6)设置在胶合木榫卯接头底部凹槽(10)中；
S3：在所述上盖板(5)和所述下盖板(6)与所述高强钢带(7)接触的部位进行画线定位；
S4：利用打磨机对上盖板(5)和下盖板(6)的表面凸起棱角进行打磨，并去除表面杂质；
S5：根据截面尺寸裁剪所述高强钢带(7)，将所述高强钢带(7)缠绕在所述胶合木榫卯接头、上盖板(5)及下盖板(6)上，所述高强钢带(7)一端穿入锁扣(8)并拉出一定长度，通过钢带打包机连接气泵以拉紧所述高强钢带(7)，对所述高强钢带(7)施加一定的预应力，通过锁扣机夹紧锁扣(8)以固定钢带。
6.根据权利要求5所述的盖板-预应力高强钢带连接胶合木榫卯式节点的施工方法，其特征在于，所述节点设计要考虑的控制参数包括：盖板厚度、榫头和卯槽高度、榫头长度、钢带宽度、钢带厚度、钢带数量。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202767548U (zh) * 2012-07-17 2013-03-06 陕西省建筑科学研究院 一种木结构梁或柱的加固装置
CN204356913U (zh) * 2014-12-26 2015-05-27 南京工业大学 点阵式横纹增强型木结构榫卯节点
CN107386445A (zh) * 2017-08-10 2017-11-24 中国林业科学研究院木材工业研究所 一种榫头浅层植筋增强型木结构榫卯节点
CN207813078U (zh) * 2017-12-01 2018-09-04 西安建筑科技大学 一种木结构民居梁柱中节点榫卯连接新型加固装置
CN108678171A (zh) * 2018-06-11 2018-10-19 沈阳建筑大学 木梁柱连接结构
DE112018000254T5 (de) * 2017-01-20 2019-09-12 Caterpillar Inc. Knoten für rahmenstrukturen
CN209457432U (zh) * 2019-01-09 2019-10-01 西安建筑科技大学 一种木结构榫卯节点加固装置
CN111962672A (zh) * 2020-08-14 2020-11-20 四川省建筑设计研究院有限公司 一种缓解应力集中的木结构连接节点及其施工方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202767548U (zh) * 2012-07-17 2013-03-06 陕西省建筑科学研究院 一种木结构梁或柱的加固装置
CN204356913U (zh) * 2014-12-26 2015-05-27 南京工业大学 点阵式横纹增强型木结构榫卯节点
DE112018000254T5 (de) * 2017-01-20 2019-09-12 Caterpillar Inc. Knoten für rahmenstrukturen
CN107386445A (zh) * 2017-08-10 2017-11-24 中国林业科学研究院木材工业研究所 一种榫头浅层植筋增强型木结构榫卯节点
CN207813078U (zh) * 2017-12-01 2018-09-04 西安建筑科技大学 一种木结构民居梁柱中节点榫卯连接新型加固装置
CN108678171A (zh) * 2018-06-11 2018-10-19 沈阳建筑大学 木梁柱连接结构
CN209457432U (zh) * 2019-01-09 2019-10-01 西安建筑科技大学 一种木结构榫卯节点加固装置
CN111962672A (zh) * 2020-08-14 2020-11-20 四川省建筑设计研究院有限公司 一种缓解应力集中的木结构连接节点及其施工方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
詹斯曼: "清代东阳民居木构技艺研究", 天津大学出版社 *

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