CN219840206U

CN219840206U - 一种预制钢筒式半刚性无损木结构节点

Info

Publication number: CN219840206U
Application number: CN202320085843.0U
Authority: CN
Inventors: 王伟光; 李婉; 邹慧辉; 李沫; 孟龙; 王远祯
Original assignee: Northwest Institute of Nuclear Technology
Current assignee: Northwest Institute of Nuclear Technology
Priority date: 2023-01-30
Filing date: 2023-01-30
Publication date: 2023-10-17
Anticipated expiration: 2033-01-30

Abstract

本发明涉及建筑工程结构设计领域，具体公开了一种预制钢筒式半刚性无损木结构节点，所述结构节点包括工字梁，所述工字梁包括翼缘和腹板；与所述翼缘相连的远离所述腹板一侧的柱套筒；可拆卸连接在所述翼缘上的槽架；与所述槽架相连的安装组件。本发明通过套接的方式进行节点连接，避免了卯榫连接等传统连接方式对梁、柱等构件端部产生的损伤，增强构件的强度和耐久性，且安装过程中对木构件进行限位，避免了安装过程中产生内部应力的问题；进一步的，面对连接需求，省去了木构件的加工过程，提高了木构件的安装效率，快速有效的实现柱‑柱和梁‑柱等构件之间的有效连接。本发明还可以增强木结构的刚度和整体性，在抗震能力上也有显著提升。

Description

一种预制钢筒式半刚性无损木结构节点

技术领域

本发明涉及建筑工程结构设计领域，具体是一种预制钢筒式半刚性无损木结构节点。

背景技术

木材以其轻质舒适、低能耗、无污染等独特的优势，在建筑中越来越受到广泛的关注和使用。

但是木材是各项异性材料，顺纹理方向和横纹理方向力学性能差异很大，目前木结构中常使用的木结构节点连接方式，如卯榫连接以及螺栓连接等形式，通常需要在木构件内部刻槽挖孔等，对木质构件造成较大的内部损伤，易引起构件端部甚至构件整体产生劈裂问题，对后期木结构的承载能力和耐久性产生负面影响。

实用新型内容

本发明的目的在于提供一种预制钢筒式半刚性无损木结构节点，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种预制钢筒式半刚性无损木结构节点，所述结构节点包括：

工字梁，所述工字梁包括翼缘和腹板；

与所述翼缘相连的远离所述腹板一侧的柱套筒；

可拆卸连接在所述翼缘上的槽架；

与所述槽架相连的安装组件；

其中，所述工字梁翼缘之间设有顺腹板方向和垂直腹板方向的加筋板。

作为本发明进一步的方案，所述安装组件包括：

焊接在所述槽架远离所述柱套筒一侧的隔板；

焊接在所述隔板远离槽架一侧的梁套筒。

作为本发明进一步的方案，所述翼缘和所述槽架上预设相互配合的通孔，所述通孔用于配合螺栓螺母结构对翼缘和槽架进行可拆卸连接。

作为本发明进一步的方案，所述工字梁、柱套筒、槽架、隔板和梁套筒均为钢材。

作为本发明进一步的方案，所述槽架外包于工字梁。

作为本发明进一步的方案，所述槽架内嵌于工字梁。

作为本发明进一步的方案，所述槽架种类包括C型钢和U型钢。

作为本发明进一步的方案，所述柱套筒的长度为待连接柱的三分之一至五分之一，所述梁套筒的长度为待连接梁的三分之一至五分之一。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过套接的方式对木构件进行节点连接，避免了卯榫连接等传统连接方式对梁、柱等构件端部产生的损伤，增强构件的强度和耐久性，且安装过程中对木构件进行限位，有效避免了安装过程中产生内部应力的问题；进一步的，面对连接需求，省去了木构件的加工过程，有效提高木构件的安装效率，快速有效的实现柱-柱和梁-柱等构件之间的有效连接。具体的，本发明还可以增强木结构的刚度和整体性，在抗震能力上也有显著提升。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。

图1为预制钢筒式半刚性无损木结构节点的第一结构示意图。

图2为预制钢筒式半刚性无损木结构节点中槽架的结构示意图。

图3为预制钢筒式半刚性无损木结构节点中隔板的结构示意图。

图4为预制钢筒式半刚性无损木结构节点中梁套筒的结构示意图。

图5为预制钢筒式半刚性无损木结构节点的角柱节点示意图。

图6为预制钢筒式半刚性无损木结构节点的边柱节点示意图。

图7为预制钢筒式半刚性无损木结构节点的中间柱节点示意图。

图8为预制钢筒式半刚性无损木结构节点的第二结构示意图。

图9为预制钢筒式半刚性无损木结构节点的角柱节点第二示意图。

图10为预制钢筒式半刚性无损木结构节点的边柱节点第二示意图。

图11为预制钢筒式半刚性无损木结构节点的中间柱节点第三示意图。

图中：1-柱套筒，2-翼缘，3-腹板，4-工字梁，5-槽架，6-隔板，7-梁套筒，8-加筋板。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1至图7，本发明实施例中，一种预制钢筒式半刚性无损木结构节点，所述结构节点包括：

工字梁4，所述工字梁4包括翼缘2和腹板3；值得一提的是，此处将节点处梁设计为工字型可充分发挥材料力学性能，且有效降低预制钢筒式节点重量，进一步地，在实际应用过程中，翼缘2的宽度与腹板3的高度之间的比值需要具体的设计不同的比值。

与所述翼缘2相连的远离所述腹板3一侧的柱套筒1；所述柱套筒1有两端，分别为上柱套筒1和下柱套筒1，用于与支撑柱套接；翼缘2与柱套筒1的连接方式一般是焊接；

可拆卸连接在所述翼缘2上的槽架5；所述槽架5可以外包于工字梁4，也可以内嵌于工字梁4；所述槽架5为C型槽板或U型槽板；

可拆卸连接在所述翼缘2上的安装组件；安装组件的作用是连接木梁，木梁通过安装组件连接在所述节点上。

其中，所述翼缘2之间设有顺腹板3方向和垂直腹板3方向的加筋板8；一般情况下，所述加筋板8对应的基准面与所述翼缘2对应的基准面垂直，所述加筋板8对应的基准面与所述腹板3对应的基准面之间的角度可以任意设置，最常见的情况有两种，一种是加筋板8对应的基准面与所述腹板3对应的基准面之间垂直，另一种是加筋板8对应的基准面与所述腹板3对应的基准面之间平行，平行的情况参考附图8。

加筋板的作用是增强节点处的强度和刚度，由于柱子受到竖向荷载后会传递给工字梁，而工字梁腹板横向截面只有薄薄的一层，非常容易发生失稳破坏，因此设置加筋板是必要的技术特征。

进一步的，所述安装组件包括：

焊接在所述槽架5远离所述柱套筒1一侧的隔板6；

焊接在所述隔板6远离槽架5一侧的梁套筒7。

在本发明技术方案的一个实例中，将隔板6焊接在所述梁套筒7的一端，形成单向开口的一个空间，然后将木梁放置在所述这一空间中；将隔板6与槽架5的一端焊接，然后将槽架5与翼缘2相连，从而实现梁柱的无损连接。

在本发明技术方案的一个实例中，在上述单向开口的空间中，往往会增设一个缓冲部件，用于保护木梁端部。

作为本发明技术方案的一个优选实施例，所述翼缘2和所述槽架5上均开设尺寸相同的通孔，所述通孔用于配合螺栓螺母对翼缘2和槽架5进行可拆卸连接。

螺栓螺母连接是最常见的可拆卸连接方式，其操作过程较为简单；如果将所述通孔替换为螺栓孔，然后配合螺钉实现可拆卸连接也是可行的技术方案；

使用螺钉的优势在于更加容易安装，缺点是难以使得翼缘2和槽架5之间紧密贴合，举例来说，如果翼缘2和槽架5之间存在一个高度差，使得螺钉进行相连时，螺钉分别与翼缘2和槽架5上的螺纹孔配合，此时，上述高度差一直存在，螺钉无法缩小翼缘2和槽架5之间的距离，当受到外力时，外力间接作用于螺钉的螺纹上，很容易发生刚性破坏；因此，采用螺栓螺母结构更为合适。

作为本发明技术方案的一个优选实施例，所述工字梁4、柱套筒1、槽架5、隔板6和梁套筒7均为钢材。钢材本领域中最具性价比的材料，也是目前最常见的材料；在实际应用中，根据实际情况的不同，可以选取不同性能的其他材料，比如合金；材料的选取过程与材料工程的进步息息相关，如果未来出现了更加合适的材料，那么本申请也会与时俱进，将工字梁4、柱套筒1、槽架5、隔板6和梁套筒7替换为新材料。

作为本发明技术方案的一个优选实施例，所述柱套筒1的长度为待连接柱的三分之一至五分之一，所述梁套筒7的长度为待连接梁的三分之一至五分之一。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种预制钢筒式半刚性无损木结构节点，其特征在于，所述结构节点包括：

工字梁，所述工字梁包括翼缘和腹板；

与所述翼缘相连的远离所述腹板一侧的柱套筒；

可拆卸连接在所述翼缘上的槽架；

与所述槽架相连的安装组件；

其中，所述翼缘之间设有顺腹板方向和垂直腹板方向的加筋板。

2.根据权利要求1所述的预制钢筒式半刚性无损木结构节点，其特征在于，所述安装组件包括：

焊接在所述槽架远离所述柱套筒一侧的隔板；

焊接在所述隔板远离槽架一侧的梁套筒。

3.根据权利要求2所述的预制钢筒式半刚性无损木结构节点，其特征在于，所述翼缘和所述槽架上预设相互配合的通孔，所述通孔用于配合螺栓螺母结构对翼缘和槽架进行可拆卸连接。

4.根据权利要求2所述的预制钢筒式半刚性无损木结构节点，其特征在于，所述工字梁、柱套筒、槽架、隔板和梁套筒均为钢材。

5.根据权利要求2至4任一项所述的预制钢筒式半刚性无损木结构节点，其特征在于，所述槽架外包于工字梁。

6.根据权利要求2至4任一项所述的预制钢筒式半刚性无损木结构节点，其特征在于，所述槽架内嵌于工字梁。

7.根据权利要求2所述的预制钢筒式半刚性无损木结构节点，其特征在于，所述槽架种类包括C型钢和U型钢。

8.根据权利要求2所述的预制钢筒式半刚性无损木结构节点，其特征在于，所述柱套筒的长度为待连接柱的三分之一至五分之一，所述梁套筒的长度为待连接梁的三分之一至五分之一。