CN218933414U - 一种木结构梁柱连接件和装配式木结构梁柱 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种木结构梁柱连接件和装配式木结构梁柱，属于木质结构连接件领域，包括柱套筒，柱套筒中部设置有连通槽，连通槽两端具有插入口；所述柱套筒侧面边缘处设置有滑入槽，在设置有滑入槽的一侧的相邻侧面处设置有和滑入槽连通的滑轨槽；所述滑入槽和滑轨槽均与连通槽连通；所述柱套筒侧面设置有安装基板，安装基板朝向柱套筒的一侧设置有连接板，连接板具有与滑入槽配合插入的卡合部，及在滑轨槽中滑动的滑动部；所述安装基板远离柱套筒的一侧设置有中部交叉垂直连接的横向填板和纵向填板。本实用新型结构简单巧妙，可以在施工现场快速安装，并且提升连接稳固性。

Description

一种木结构梁柱连接件和装配式木结构梁柱

技术领域

本实用新型涉及木质结构连接件领域，具体地说，涉及一种木结构梁柱连接件和装配式木结构梁柱。

背景技术

木材是绿色、低碳、环境友好型材料，是唯一可以再生和重复利用的建筑材料，在北美、欧洲、日本等国家和地区，经过了几十年的发展，现代木结构技术趋于成熟，普遍应用于各种用途的建筑，尤其是民用建筑，木结构建筑数量在底层建筑中大于占据一半以上，多者甚至可达90％以上。而我国使用木材作为建筑材料也具有悠久的历史。进入新世纪以来，随着绿色生态可持续发展的理念不断深入人心，木结构建筑以其优良的固碳环保性能、抗震性能、保温隔性能以及贴近自然的特点深受广大群众的关注和喜爱，现代木结构建筑开始在国内流行了起来。

我国传统木结构建筑主要采用榫卯连接，制作工艺复杂且效率低，节点处承受弯矩和剪力的能力比较薄弱，且长期使用后榫卯节点处磨损损耗大；而现代木结构建筑主要采用销、钉、齿板等金属连接件，在施工现场安装比较复杂，时间成本较高，并且不能拆卸后重新利用，造成浪费。

具体的，针对于传统的榫卯连接，其属于一种拼插型节点，承受荷载时是通过榫卯在拼接的缝隙中进行微小的滑动来实现耗能的，但由于木材属于粘弹性材料，其弹性模量较低，长时间承受荷载后，木材会发生蠕变，力学性能会下降，同时木材顺纹方向的力学性能比较强，横纹方向相对较弱，但榫卯大多都是木材横纹方向受力，没有充分利用木材的性能。参考《佛山科学技术学院学报》中发表的论文《直榫节点木结构模型振动台抗震性能试验研究》，该研究建立缩尺比例为1∶5的直榫结构模型，发现其抗扭能力较差。因为直榫节点木结构主要通过榫卯节点和柱基础层的摩擦滑移耗能，在低强度地震作用下，主要是平动为主；随地震强度增加，其扭转效应较为明显。

针对于金属连接件连接，金属的弹性模量相对于木材要高的多，同时工厂预制化程度高，因此是现代木结构建筑的主流连接形式，但由于常见的金属连接件都是整体焊接而成的，整体刚度较大，在承受荷载时，容易发生脆性破坏，同时对木材梁柱也造成损伤。参考《建筑结构学报》中发表的论文《分片式型钢-螺栓胶合木梁柱节点转动性能试验研究》，其对钢木连接进行实验，发现在受到低周反复荷载时，出现胶合木梁被挤压开裂，柱螺栓变形等情况。

因此，研发出高效简洁的节点具有重要的实践意义。参考《中国矿业大学学报》发表的论文《插接装配式混凝土梁柱节点抗震性能》，采用插接式的连接件，既能够拥有金属连接件安装方便简洁，同时在插接部位存在缝隙，在地震作用时，能够像榫卯节点一样发生滑动，从而实现耗能的目的。

同时授权公告号为CN214833464U的在先专利公开了一种梁柱连接件，借鉴了《插接装配式混凝土梁柱节点抗震性能》中的技术方案，在柱套筒上开设卡槽，在梁托架上设置卡板，通过卡板和卡槽的配合实现柱套筒和梁托架之间的卡扣连接，优化了梁柱安装步骤，降低作业风险。

上述技术方案中，梁柱端部被梁托架的托起，而当梁柱和柱套筒颠倒方向时，梁托架便无法很好地固定梁柱，导致连接不够稳定、可靠，且容易使梁柱连接端因受力不均而遭到损坏。

实用新型内容

1、要解决的问题

针对现有技术中，缺乏一种连接稳定、可靠的木结构梁柱连接件的问题，本实用新型提供一种木结构梁柱连接件，制作工艺简单，并且能够提高连接稳定性。

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。

一种木结构梁柱连接件，包括柱套筒，柱套筒中部设置有连通槽，连通槽两端具有插入口；所述柱套筒侧面边缘处设置有滑入槽，在设置有滑入槽的一侧的相邻侧面处设置有和滑入槽连通的滑轨槽；所述滑入槽和滑轨槽均与连通槽连通；所述柱套筒侧面设置有安装基板，安装基板朝向柱套筒的一侧设置有连接板，连接板具有与滑入槽配合插入的卡合部，及在滑轨槽中滑动的滑动部；所述安装基板远离柱套筒的一侧设置有中部交叉垂直连接的横向填板和纵向填板。

优选地，所述连通槽内配合插入口设置有挡板，挡板的相对两侧抵靠有承接梁。

优选地，所述横向填板和纵向填板的尺寸、形状均相同，其分别与安装基板接触的接触面的尺寸、形状也相同。

优选地，所述安装基板和柱套筒上均设置有连接孔，所述安装基板和柱套筒上的连接孔的中轴线在所述柱套筒和安装基板配合连接后能够相互重合，所述连接孔通过承接连接件连接承接梁；

所述横向填板和纵向填板上均设置有连接孔，连接孔通过固定连接件连接固定梁。

优选地，所述连接孔为通孔，且所述连接孔内设置有内螺纹，所述承接连接件和固定连接件与所述连接孔配合处设置有与所述内螺纹配合的外螺纹。

优选地，所述承接连接件为自攻螺钉，所述固定连接件为对拉螺栓。

优选地，所述横向填板和纵向填板上均设置有4个连接孔，两个为一对，沿横向填板或纵向填板对称分布。

一种装配式木结构梁柱，包括承接梁和固定梁，还包括上述的木结构梁柱连接件，所述固定梁一端开设有梁安装槽，所述梁安装槽与所述横向填板和纵向填板相配合，所述承接梁插接于柱套筒的连通槽内。

优选地，所述承接梁包括上梁体和下梁体，插接在柱套筒的两端，所述上梁体和下梁体的端面分别与所述挡板的相对两侧接触。

优选地，所述梁安装槽为贯穿梁厚度方向的贯穿侧面槽。

3、有益效果

相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型结构简单巧妙，可以在施工现场快速安装，并根据具体的施工要求决定安装基板的数量和方向；另外通过连接板上卡合部和滑动部的设置可以加强安装基板和柱套筒之间的稳固连接；而安装基板中部垂直连接的横向填板和纵向填板支撑连接梁柱，可以提升梁柱连接端的受力均匀度，使得连接更加稳定，可以避免梁柱连接端和横向填板或纵向填板之间发生扭动，从而避免梁柱端部受到损坏。

(2)本实用新型中自攻螺钉连接安装基板、柱套筒和承接梁，无需在木构件上提前开孔，可以降低安装难度和对安装工人安装素质要求，同时可以简化连接结构，并且减小对木材的损伤，对拉螺栓的设置则加强了固定梁和横向填板、纵向填板之间的连接稳固性。

(3)本实用新型的一种连接件，在遭遇地震时，安装基板与滑轨槽之间可以产生细小的滑移，能够消耗地震传递的能量，保证结构安全。

附图说明

图1为本实用新型木结构梁柱连接件单侧连接结构的立体图；

图2为图1的主视图；

图3为本实用新型的装配式木结构梁柱四侧连接结构的立体图；

图4为本实用新型的装配式木结构梁柱的立体图；

图5为本实用新型的装配式木结构梁柱的立体图。

图中：

1、柱套筒；

2、连通槽；

3、滑入槽；

4、滑轨槽；

5、安装基板；

6、连接板；601、卡合部；602、滑动部；

7、横向填板；

8、纵向填板；

9、挡板；

10、连接孔；

11、承接连接件；

12、承接梁；1201、上梁体；1202、下梁体；

13、固定连接件；

14、固定梁；

15、梁安装槽。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于了解，下面结合实施例对本实用新型作进一步阐述。

实施例1

如图1所示，一种木结构梁柱连接件，主体为柱套筒1，柱套筒1中部设置连通槽2，连通槽2两端具有插入口，可供一根梁柱从一端直接插入，或供两根梁柱从两端同时插入，此时为了避免两根梁柱直接接触，造成损伤，在连通槽2内设置挡板9，挡板9的相对两侧可以抵靠梁柱。其中柱套筒1可以根据实际需求做成圆柱状或断截面为矩形的立方体形状，柱套筒1上的连通槽2则是根据实际梁柱的形状设计为筒状。

如图1-图3所示，柱套筒1的侧面设置安装基板5，为了制造方便，安装基板5以可拆卸连接的连接方式设置在柱套筒1上；具体的，安装基板5通过连接板6和柱套筒1连接；其中，在柱套筒1的侧面边缘处设置有滑入槽3，在设置滑入槽3的一侧的相邻侧面上设置和滑入槽3连通的滑轨槽4，并且滑轨槽4和滑入槽3均与连通槽2连通；而连接板6具有和滑入槽3配合插入的卡合部601，以及可以在滑轨槽4中滑动的滑动部602；如此在拼接安装基板5和柱套筒1时，先将连接板6的卡合部601滑进滑入槽3，再通过滑动部602在滑轨槽4中的滑动移动安装基板5至预设的位置，从而大大简化了安装过程，并且也更加稳固可靠，可以避免安装基板5从柱套筒1侧边脱离；另外在遭遇地震时，安装基板5与滑轨槽4之间可以产生细小的滑移，能够消耗地震传递的能量，保证结构安全。

为了进一步固定安装基板5和柱套筒1，在安装基板5和柱套筒1上均设置连接孔10，在安装基板5和柱套筒1配合连接后，安装基板5上的连接孔10和柱套筒1上的连接孔10能够相互重合，从而通过承接连接件11连接固定承接梁12；在一种可能的实施例中，安装基板5上的连接孔10数量为8个，阵列分布在安装基板5上，而柱套筒1上每一连接侧面除了和安装基板5对应设置的连接孔10之外，还设置有连接孔10，用以直接连接柱套筒1和梁柱件。

其中连接孔10设置有内螺纹，承接连接件11与连接孔10配合的位置设置有和内螺纹配合的外螺纹；在一种可能的实施例中，承接连接件11为自攻螺钉，即不需预先在承接梁12的连接处打孔，直接通过自攻螺钉连接安装基板5、柱套筒1和承接梁12，无需在木构件上提前开孔，大大简化了连接加工工艺，并且可以降低安装难度和对安装工人安装素质要求，同时可以简化连接结构，减少对木质结构承接梁12的损伤。

安装基板5优选是矩形板，其在纵向和横向上有过中心点的两条中间线，中间线上连接有横向填板7和纵向填板8，两个填板的形状、大小均相同，并且具有均一形状、大小相同的一面与安装基板5接触连接，两个填板中部交叉垂直连接；其可以提升梁柱连接端的受力均匀度，使得连接更加稳定，并且可以避免梁柱连接端和横向填板7或纵向填板8之间发生扭动，从而避免梁柱端部受到损坏。其中横向填板7和纵向填板8上均设置有连接孔10，连接孔10通过固定连接件13和固定梁14连接，此连接孔10同样具有内螺纹，固定连接件13和连接孔10配合的位置设有与内螺纹配合的外螺纹；在一种可能的实施例中，固定连接件13为对拉螺栓，能够增强连接稳固性；在另一种可能的实施例中，横向填板7和纵向填板8上的连接孔10数量均为4个，每两个连接孔10为一对，并且沿横向填板7或纵向填板8对称分布。

在另一种可能的实施例中，柱套筒1的断截面为矩形，形成立方体的形状，安装基板5则分布在柱套筒1的一侧或多侧，可以根据实际连接梁柱的需要随机调整安装基板5的位置和数量，从而适应了多种梁柱连接场合的需要。

实施例2

如图4和图5所示，一种装配式木结构梁柱，主要由承接梁12、固定梁14和实施例中的木结构梁柱连接件组成，方便在施工现场快速安装拆卸。

与实施例中所讲的纵向填板8和横向填板7相对应的，固定梁14的一端开设梁安装槽15，梁安装槽15可以是贯穿梁厚度方向的贯穿侧面槽，当固定梁14端面与安装基板5接触时，纵向填板8和横向填板7填充在贯穿侧面槽内。

此外，承接梁12则插接到柱套筒1的连通槽2内，在一种可能的实施例中，承接梁12分为上梁体1201和下梁体1202，同时从连通槽2两端的插入口进入，具体的，上梁体1201和下梁体1202可以对称插接在连通槽2内，安装完成时，上梁体1201的端面和下梁体1202的端面相互接触抵靠。

在一种可能的实施例中，承接梁12和固定梁14为胶合木或平行木片胶合木或实木，柱套筒1、安装基板5、纵向填板8和横向填板7则采取钢结构。

在本专利的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“前”、“后”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。

在本专利中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本领域的普通技术人员应当了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都应落入要求保护的本实用新型内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种木结构梁柱连接件，其特征在于：包括柱套筒(1)，柱套筒(1)中部设置有连通槽(2)，连通槽(2)两端具有插入口；所述柱套筒(1)侧面边缘处设置有滑入槽(3)，在设置有滑入槽(3)的一侧的相邻侧面处设置有和滑入槽(3)连通的滑轨槽(4)；所述滑入槽(3)和滑轨槽(4)均与连通槽(2)连通；所述柱套筒(1)侧面设置有安装基板(5)，安装基板(5)朝向柱套筒(1)的一侧设置有连接板(6)，连接板(6)具有与滑入槽(3)配合插入的卡合部(601)，及在滑轨槽(4)中滑动的滑动部(602)；所述安装基板(5)远离柱套筒(1)的一侧设置有中部交叉垂直连接的横向填板(7)和纵向填板(8)。

2.根据权利要求1所述的一种木结构梁柱连接件，其特征在于：所述连通槽(2)内配合插入口设置有挡板(9)，挡板(9)的相对两侧抵靠有承接梁(12)。

3.根据权利要求1所述的一种木结构梁柱连接件，其特征在于：所述横向填板(7)和纵向填板(8)的尺寸、形状均相同，其分别与安装基板(5)接触的接触面的尺寸、形状也相同。

4.根据权利要求1所述的一种木结构梁柱连接件，其特征在于：所述安装基板(5)和柱套筒(1)上均设置有连接孔(10)，所述安装基板(5)和柱套筒(1)上的连接孔(10)的中轴线在所述柱套筒(1)和安装基板(5)配合连接后能够相互重合，所述连接孔(10)通过承接连接件(11)连接承接梁(12)；

所述横向填板(7)和纵向填板(8)上均设置有连接孔(10)，连接孔(10)通过固定连接件(13)连接固定梁(14)。

5.根据权利要求4所述的一种木结构梁柱连接件，其特征在于：所述连接孔(10)为通孔，且所述连接孔(10)内设置有内螺纹，所述承接连接件(11)和固定连接件(13)与所述连接孔(10)配合处设置有与所述内螺纹配合的外螺纹。

6.根据权利要求5所述的一种木结构梁柱连接件，其特征在于：所述承接连接件(11)为自攻螺钉，所述固定连接件(13)为对拉螺栓。

7.根据权利要求4所述的一种木结构梁柱连接件，其特征在于：所述横向填板(7)和纵向填板(8)上均设置有4个连接孔(10)，两个为一对，沿横向填板(7)或纵向填板(8)对称分布。

8.一种装配式木结构梁柱，包括承接梁(12)和固定梁(14)，其特征在于：还包括权利要求2所述的木结构梁柱连接件，所述固定梁(14)一端开设有梁安装槽(15)，所述梁安装槽(15)与所述横向填板(7)和纵向填板(8)相配合，所述承接梁(12)插接于柱套筒(1)的连通槽(2)内。

9.根据权利要求8所述的一种装配式木结构梁柱，其特征在于：所述承接梁(12)包括上梁体(1201)和下梁体(1202)，插接在柱套筒(1)的两端，所述上梁体(1201)和下梁体(1202)的端面分别与所述挡板(9)的相对两侧接触。

10.根据权利要求8所述的一种装配式木结构梁柱，其特征在于：所述梁安装槽(15)为贯穿梁厚度方向的贯穿侧面槽。

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