CN219840206U - 一种预制钢筒式半刚性无损木结构节点 - Google Patents
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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
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 (8)
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。
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