CN210238837U - 一种企口连接系统以及正交胶合木剪力墙 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种企口连接系统以及正交胶合木剪力墙，属于木结构建筑领域。应用于正交胶合木板，包括：榫头组件；卯口组件，榫头组件与卯口组件相配合；及连接件，贯穿设置在榫头组件上，且与卯口组件相连接。针对在现有的正交胶合木采用的连接方式中，连接件在外荷载的作用下，其连接节点处往往会承受较大的弯矩和剪力，容易损坏的问题。本实用新型提供一种企口连接系统以及正交胶合木剪力墙，采用榫卯结合的连接方式，再将连接件贯穿设置在榫头和插槽的节点处，改变了原有连接方式，使连接件由原来的受到单侧的剪切力变为双向的剪切力，改善连接的力学性能，提高了连接件的承载强度，从而延长其使用寿命。

Description

一种企口连接系统以及正交胶合木剪力墙

技术领域

本实用新型属于木结构建筑领域，具体地说，涉及一种企口连接系统以及正交胶合木剪力墙。

背景技术

正交胶合木(cross-laminated timber,CLT)是一种二十世纪九十年代早期在欧洲被发明的工程木产品。经过几十年的发展，在世界范围内备受人们的亲睐，越来越多地使用在一些住宅及非住宅建筑中。正交胶合木通常由层叠的实木锯材或工程木(最少3层)垂直对称组坯，再使用结构胶粘剂胶合而成，是一种双向力学性能良好的，高强度的预制工程木产品。

然而，人们发现在使用正交胶合木制作墙体时，木结构的节点处容易损坏。众所周知，节点是木结构建筑中最脆弱的一环，据统计有80％的木结构建筑的破坏始于节点处，因此提高如何节点的力学性能是值得讨论和研究的课题。在现有的正交胶合木墙体连接方式中，普遍地使用半搭接、单表面连接片连接等传统CLT连接方式。这些连接节点要承受荷载和弯矩，若没有足够的承载力，刚度和延性，很容易发生破坏。

实用新型内容

1、要解决的问题

针对在现有的正交胶合木采用的连接方式中，连接节点处往往会承受较大的弯矩和剪力，容易损坏的问题。本实用新型提供一种企口连接系统以及正交胶合木剪力墙，采用榫卯结合的连接方式，再将连接件贯穿设置在榫头和插槽的中部位置，改变了原有连接方式，使连接件由原来的受到单剪力变为双剪力，改善连接的力学性能，提高了连接件的承载能力，刚度和延性，从而优化节点的力学性能。

2、技术方案

为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。

第一方面，本实用新型提供一种企口连接系统，应用于正交胶合木板，包括：榫头组件；卯口组件，榫头组件与卯口组件相配合；及连接件，贯穿设置在榫头组件上，且与卯口组件相连接。

进一步的，榫头组件和卯口组件为横向或者纵向胶合的层板。

进一步的，所述榫头组件包括：依次连接的第一层板、第二层板和第三层板，其中所述第二层板、所述第一层板靠近第二层板一侧的部分、以及所述第三层板靠近第二层板一侧的部分在一端齐平，且该端相对于所述第一层板远离第二层板一侧的部分和所述第三层板远离第二层板一侧的部分向外延伸。

进一步的，所述卯口组件包括：依次连接的第四层板、第五层板和第六层板，其中所述第五层板、所述第四层板靠近第五层板一侧的部分、以及所述第六层板靠近第五层板一侧的部分在一端齐平，且所述第四层板远离第五层板一侧的部分和所述第六层板远离第五层板一侧的部分相对于该端向外延伸。

进一步的，榫头组件和卯口组件的外侧还设置有加强板。

进一步的，连接件倾斜或者垂直贯穿设置在榫头上，且与和卯口相连接。

进一步的，连接件为螺钉和或木销。

更进一步的，榫头组件和卯口组件上开设有预留孔，预留孔与连接件过盈配合。

第二方面，本实用新型提供一种正交胶合木剪力墙，包括榫头组件、卯口组件、连接件和预留孔。

3、有益效果

相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型的企口连接系统，采用榫卯结合的连接方式，将连接件贯穿设置在榫头上，且与所述卯口相连接，改变了原有连接方式，使连接件由原来的受到单剪力变为双剪力，改善连接的力学性能，提高了连接件的承载强度，刚度和延性，从而优化节点的力学性能；

(2)本实用新型的连接件采用螺钉，其在相邻两板发生面内剪切时，中间板会与螺钉中部发生紧密咬合，螺钉中段从而对螺钉头部和尖端发生牵制作用，使螺钉可以发挥其轴向抗拉性能，即“绳索效应”，提高承载能力；

(3)本实用新型的连接件采用木销，其与榫头组件和卯口组件上开设的预留孔过盈配合，安装方便，提高了连接系统的承载能力，且减少金属件的使用，避免冷凝、锈蚀的情况出现，有益于保护节点；

(4)本实用新型的企口连接系统中，在其发生震动时，榫头和卯口之间的相互挤压和摩擦可以帮助耗散部分能量，提高其抗震性能；

(5)本实用新型的连接件，可以倾斜打入榫头和插槽内部，进一步提高木结构企口连接系统的力学性能；

(6)本实用新型的榫头组件的榫头由依次连接的第一层板、第二层板和第三层板，其中所述第二层板、所述第一层板靠近第二层板一侧的部分、以及所述第三层板靠近第二层板一侧的部分在一端齐平，且该端相对于所述第一层板远离第二层板一侧的部分和所述第三层板远离第二层板一侧的部分向外延伸；以此构成榫头组件的榫头，不仅是有由单一的层板向外延伸作为榫头，提高了榫头的双向力学性能和尺寸稳定性；

(7)本实用新型的卯口组件的卯口由依次连接的第四层板、第五层板和第六层板，其中所述第五层板、所述第四层板靠近第五层板一侧的部分、以及所述第六层板靠近第五层板一侧的部分在一端齐平，且所述第四层板远离第五层板一侧的部分和所述第六层板远离第五层板一侧的部分相对于该端向外延伸；以此构成卯口组件的卯口，不仅是有由单一的层板向内凹陷作为卯口，提高了卯口双向力学性能和尺寸稳定性；

(8)本实用新型结构简单，设计合理，易于制造。

附图说明

图1为一种企口连接系统的结构示意图；

图2为一种企口连接系统的预留孔结构示意图；

图3为一种企口连接系统的榫头组件俯视图；

图4为一种企口连接系统的正视图；

图5为一种企口连接系统的卯口组件俯视图。

图中：1、榫头组件；2、卯口组件；3、连接件；4、预留孔；101、第一层板；102、第二层板；103、第三层板；104、加强板；201、第四层板；202、第五层板；203、第六层板。

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。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

还需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“一”、“二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

实施例1

如图1-2所示，本实施例提供一种企口连接系统，应用于正交胶合木板，包括：榫头组件1、卯口组件2和连接件3。其中榫头组件1与卯口组件2上相配合；连接件3贯穿设置在榫头组件1上，且与和卯口组件2相连接。

具体的，如图3和图5所示，榫头组件1和卯口组件2为横向或者纵向胶合的层板中的一种，在本实例中为横向胶合的层板，但不用于限制本实用新型。其中，榫头组件1包括依次连接的第一层板101、第二层板102和第三层板103，其中，第二层板102、第一层板101靠近第二层板102一侧的部分、以及第三层板103靠近第二层板102一侧的部分在一端齐平，且该端相对于第一层板101远离第二层板102一侧的部分和第三层板103远离第二层板102一侧的部分向外延伸，以此延伸出部分构成榫头组件1的榫头；进一步的，第一层板101靠近第二层板102一侧部分，可以是厚度为第一层板101壁厚二分之一的部分，第三层板103靠近第二层板102一侧的部分，可以是厚度为第三层板103壁厚二分之一的部分，且第一层板101远离第二层板102一侧的部分和第三层板103远离第二层板102一侧的部分齐平；更进一步的，榫头组件1的外部两侧还设置有加强板104，即第一层板101和第三层板103的外侧通过压制胶合与加强板104相连接，用于提高企口连接系统的承载力和刚性，其中加强板104的材质可以是木板或者其他材质。在本实施例中，与第一层板101相连的加强板104的厚度用t1表示，第一层板101的厚度用t2表示，第二层板102的厚度用t3表示，第三层板103的厚度用t4表示，与第三层板103相连的加强板104的厚度用t5表示；根据发明人多次试验得到：其中第一层板101厚度t2，第三层板103厚度t4不能过薄，t2和t4都应大于34mm；其中t1、t3及t5按可以按照实际工程的需求和实际材料情况来定，且五层板的厚度应协调设计，不应出现榫头宽度在整体厚度方向上过大或过小，所定榫头或卯口宽度应能促进连接件3双剪性能的发挥；更进一步的，据发明人多次试验得到：一般榫头长度不小于50mm，榫头宽度一般为第二层板102的厚度t3加第一层板101和第三层板103厚度的一半，即t3+(t2+t4)/2，还要注意的是，在实际制造过程中，要保证榫头不出现侧向拼缝。

卯口组件2包括：依次连接的第四层板201、第五层板202和第六层板203，其中第五层板202、所述第四层板201板靠近第五层板202一侧的部分、以及所述第六层板203板靠近第五层板202一侧的部分在一端齐平，且第四层板201远离第五层板202一侧的部分和所述第六层板203远离第五层板202一侧的部分相对于该端向外延伸，以此构成卯口组件2的卯口；进一步的，第四层板201靠近第五层板202一侧的部分，可以是厚度为第四层板201壁厚二分之一的部分，第六层板203靠近第五层板202一侧的部分，可以是厚度为第六层板203壁厚二分之一的部分，且第四层板201远离第五层板202一侧的部分和所述第六层板203远离第五层板202一侧的部分齐平；更进一步的，卯口组件2的外侧还设置有加强板104，即第四层板201和第六层板203的外侧通过压制胶合与加强板104相连接，用于提高企口连接系统的承载力和刚性。本实施例中，与第四层板201相连的加强板104的厚度用T1表示，第四层板201的厚度用T2表示，第五层板202的厚度用T3表示，第六层板203的厚度用T4表示，与第六层板203相连的加强板104的厚度用T5表示；根据发明人多次试验发现，第四层板201厚度T2，第六层板203厚度T4不能过薄，应大于34mm，其中T1、T3和T5按照实际工程的需求和实际材料情况来定，层板的厚度应协调设计，不应出现卯口宽度过大或过小，所定卯口宽度应能促进连接件3双剪性能的发挥。更进一步，发明人经多次试验发现：卯口长度不小于50mm。卯口宽度通常比榫头宽度多2mm，即在卯口两边相对于榫头宽度尺寸各外扩1mm。需要注意的，在实际制造过程中，要保证卯口不出现的侧向拼缝。

需要说明的是，榫头组件1和卯口组件2的铣形使用数控设备或手工裁切压制完成，要求尺寸精确，切面光滑，边线平行或垂直，提前设计好预留孔4位置，尽量连接件3与预留孔4的连接处出现节子或拼缝。

本实用新型的企口连接系统，采用榫卯结合的连接方式，将连接件3贯穿设置在榫头上，且且与卯口相连接，改变了原有连接方式，使连接件3由原来的受到单剪力变为双剪力，改善连接的力学性能，提高了连接件3的承载能力，刚度和延性，从而延长其使用寿命；当其发生震动时，榫头和卯口之间的相互挤压和摩擦可以帮助耗散部分能量，提高其抗震性能。

实施例2

如图1和4所示，本实施例的一种企口连接系统，其在实施例1的基础上，进一步改进如下：连接件3倾斜或者垂直贯穿设置在所述榫头组件1上，且与和卯口组件2相连接。榫头组件1和卯口组件2上均开设有预留孔4。

具体的，在本实施例中，连接件3可以是普通木螺钉或自攻螺钉，但不用于限制本实用新型。其中普通木螺钉或自攻螺钉的直径为d1,端距(即螺钉钉杆中心线距胶合板板上下较近端面的距离)e大于6d1，间距(同一排相邻两螺钉钉杆中心线间距)c＞4d1，两数据参考欧洲标准ETA-11/0190中关于螺钉打入CLT板宽面的最小端距和间距限制，较近的端距与间距可能会造成CLT板的开裂破坏，且根据发明人试验，打入螺钉的企口连接在该端距和间距下未发生由于两种距离过小造成的构件开裂破坏；在实际操作中，从榫头长度二分之一处打入，可以垂直板面打入，也可以倾斜一定的角度打入。打入时要避开层板上的拼缝和节子，充分发挥螺钉的轴向性能，即“绳索效应”。进一步的，普通木螺钉或自攻螺钉在长度方向上应贯穿榫头整个厚度，并贯穿卯口组件2其中一边的厚度，并在卯口组件2另外一边延伸不少于此边厚度的2/3，可以进一步提高企口连接系统的稳定性，改善连接的力学性能。

实施例3

如图2和图4所示，本实施例的一种企口连接系统，其在实施例1的基础上，进一步改进如下：

连接件3还可以为木销，预留孔4与木销过盈配合。在本实施例中，木销可以是普通木销或压缩木销，但不用于限制本实用新型。根据申请人试验，木销的直径为预留孔4的直径加上0.5mm时，木销可实现较佳的增强和连接效果，且具有可操作性；端距e大于6倍木销的直径，此数据参考欧洲标准ETA-11/0190中关于螺钉打入CLT板宽面的最小端距限制，对木销是较为保守的限制。与榫头组件1和卯口组件2上提前开好的预留孔4过盈配合使用，具体操作中，可以将木销垂直打入，也可以倾斜一定的角度打入，打入时要避开层板中拼缝和节子；进一步的，木销应贯穿整个卯口组件2，并保证木销的端头与卯口组件2的外侧平齐。连接件3采用木销，且减少金属件的使用，避免冷凝、锈蚀的情况出现，有益于保护节点。

实施例4

本实施例的提供了一种正交胶合木剪力墙，包括实施例1-3的企口连接系统。具体的，将正交胶合木板在工厂铣形，制成包括如实施例1-3所述的榫头组件1和或卯口组件2，并送至现场进行安装，使用齿板等连接工具固定第一块正交胶合木板至安装位置；将正交胶合木板进行榫卯拼合，拼接成墙体；使用齿板等连接工具固定最后一面墙体至楼板上；在所有企口节点处，将连接件3贯穿设置在所述榫头上，且与所述卯口相连接，安装完成后，形成正交胶合木剪力墙。

Claims (9)

1.一种企口连接系统，其特征在于，应用于正交胶合木板，包括：

榫头组件；

卯口组件，所述榫头组件与所述卯口组件相配合；及

连接件，贯穿设置在所述榫头组件上，且与所述卯口组件相连接。

2.根据权利要求1所述的一种企口连接系统，其特征在于，所述榫头组件和所述卯口组件为横向或者纵向胶合的层板。

3.根据权利要求2所述的一种企口连接系统，其特征在于，所述榫头组件包括：依次连接的第一层板、第二层板和第三层板，其中

所述第二层板、所述第一层板靠近第二层板一侧的部分、以及所述第三层板靠近第二层板一侧的部分在一端齐平，且该端相对于所述第一层板远离第二层板一侧的部分和所述第三层板远离第二层板一侧的部分向外延伸。

4.根据权利要求2所述的一种企口连接系统，其特征在于，所述卯口组件包括：依次连接的第四层板、第五层板和第六层板，其中

所述第五层板、所述第四层板靠近第五层板一侧的部分、以及所述第六层板靠近第五层板一侧的部分在一端齐平，且所述第四层板远离第五层板一侧的部分和所述第六层板远离第五层板一侧的部分相对于该端向外延伸。

5.根据权利要求2所述的一种企口连接系统，其特征在于，所述榫头组件和所述卯口组件的外侧还设置有加强板。

6.根据权利要求1所述的一种企口连接系统，其特征在于，所述连接件倾斜或者垂直贯穿设置在所述榫头上，且与和所述卯口相连接。

7.根据权利要求6所述的一种企口连接系统，其特征在于，所述连接件为螺钉和或木销。

8.根据权利要求6所述的一种企口连接系统，其特征在于，所述榫头组件和卯口组件上开设有预留孔，所述预留孔与所述连接件过盈配合。

9.一种正交胶合木剪力墙，其特征在于，包括权利要求1-8任意一项所述的企口连接系统。

Images