CN220908695U - 装配式抗震耗能木结构节点和装配式建筑 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种装配式抗震耗能木结构节点和装配式建筑。本装配式抗震耗能木结构节点，包括木梁、木柱、中间金属件以及直角金属连接件，其中，中间金属件包括金属支撑柱以及位于金属支撑柱端部的连接插板，木柱上开设有用于供连接插板插入的凹槽，直角金属连接件具有竖向连接板和横向连接板，竖向连接板通过紧固件与金属支撑柱连接，横向连接板通过紧固件与木梁连接以将木梁紧固于金属支撑柱侧面，连接插板插入凹槽后紧固件穿过木柱和连接插板以将木柱紧固于金属支撑柱底面或顶面。本实用新型提出的装配式抗震耗能木结构节点，可提高木结构连接节点的装配程度，进而提高了其安装效率。

Description

装配式抗震耗能木结构节点和装配式建筑

技术领域

本实用新型涉及建筑结构技术领域，尤其涉及一种装配式抗震耗能木结构节点和装配式建筑。

背景技术

木结构建筑美观环保，施工周期短，具有良好的保温节能性，材料取材容易、自重轻、便于运输、可循环使用、无污染等优点，十分符合我国绿色建筑的设计理念。木结构建筑的建设在中国刚刚起步,由于它有利于保护环境和社会的可持续性发展,是建筑产业可持续发展和提升市场竞争力的重要方向。

木结构节点作为木结构体系中重要的组成部分，是设计的关键内容，关乎整体木结构建筑的安全性、可靠性和稳定性。常见的木结构节点为榫卯节点，即在两个构件上采用凹凸部位相结合的一种连接方式。它主要依靠节点间接触面的摩擦耗能，而且节点间一般没有固定，因此在地震作用下容易出现节点松动、拔榫现象，直接影响到结构的抗震性能。通常，地震作用下木结构节点的破坏是导致整体结构破坏的根源，可以针对木结构连接节点增加一定消能减震措施，提高节点在地震作用下的承载力和延性，进而提升整体结构的变形耗能能力和抗倒塌能力。其次，常见的榫卯节点样式多，施工复杂，难以批量加工，为适应工业化建筑的特点，有必要将木结构节点标准化，以便于实现木结构大规模、高效率的生产，提高木结构的预制安装效率。因此，开发出一种装配程度高的木结构节点显得尤为重要。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种装配式抗震耗能木结构节点和装配式建筑，旨在提高木结构连接节点的装配程度，以提高其安装效率。

为实现上述目的，本实用新型提供一种装配式抗震耗能木结构节点，包括木梁、木柱、中间金属件以及直角金属连接件，其中，

所述中间金属件包括金属支撑柱以及位于金属支撑柱端部的连接插板，木柱上开设有用于供连接插板插入的凹槽，直角金属连接件具有竖向连接板和横向连接板，竖向连接板通过紧固件与金属支撑柱连接，横向连接板通过紧固件与木梁连接以将木梁紧固于金属支撑柱侧面，连接插板插入凹槽后紧固件穿过木柱和连接插板以将木柱紧固于金属支撑柱底面或顶面。

优选地，所述直角金属连接件还包括连接竖向连接板和横向连接板的斜向连接板，竖向连接板、横向连接板和斜向连接板形成三角形框架结构。

优选地，所述直角金属连接件还包括位于三角形框架结构内部的耗能板，耗能板的侧面与三角形框架结构内侧壁连接。

优选地，所述木梁和木柱上均开设有通孔以供紧固件穿过。

优选地，所述金属支撑柱包括端板以及与其焊接的多块侧板，多块侧板形成框架结构，端板焊接于框架结构的两端面，端板与连接插板连接。

优选地，所述侧板上开设有套筒孔，套筒孔上螺纹连接有套筒，螺栓穿过竖向连接板和套筒将直角金属连接件紧固于金属支撑柱的侧面上。

优选地，所述端板与连接插板通过焊接连接；木梁通过铅销与直角金属连接件连接。

优选地，所述端板上至少设置有两块连接插板，端板上连接插板的数量与木柱上凹槽数量相同。

优选地，所述木梁的上下端面均通过一直角金属连接件与中间金属件连接。

本发明提出一种装配式建筑，包括上述的装配式抗震耗能木结构节点。

本实用新型提出的装配式抗震耗能木结构节点，具有以下有益效果：

1、木梁和木柱之间采用中间金属件进行过渡连接，再配合使用紧固件，能够实现节点的刚性连接要求，其节点承载能力强、力学性能稳定，同时能提高装配效率；

2、采用直角金属连接件对梁端部区域具有一定增强作用，在极端情况下，梁构件的破坏会远离节点区域，增强节点的承载能力，从而提高了连接节点的抗震耗能性能；

3、施工工艺简便，施工工期短。现场拼接时，木构件与金属件仅有紧固件连接，紧固件连接施工工艺成熟、施工难度小、施工时间短，节约人力成本，提升结构的经济性。

附图说明

图1为本实用新型装配式抗震耗能木结构节点优选实施例的结构轴视图；

图2为本实用新型装配式抗震耗能木结构节点的分解结构示意图；

图3为本实用新型装配式抗震耗能木结构节点中中间金属件的结构轴视图；

图4为本实用新型装配式抗震耗能木结构节点中直角金属连接件的结构轴视图；

图5为本实用新型装配式抗震耗能木结构节点中间金属件和直角金属连接件组装后的轴视图；

图6为本实用新型装配式抗震耗能木结构节点中木柱和相关螺栓的轴视图；

图7为本实用新型装配式抗震耗能木结构节点中木梁和相关紧固件的轴视图。

图中，1.木柱，2.木梁，3.中间金属件，4.侧板，5.端板，6.连接插板，7.直角金属连接件，8.直角金属连接件端板，9.耗能板，10.高强螺栓，11.螺栓孔，12.凹槽，13.套筒，14.套筒孔，15.铅销，16.铅销孔。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，并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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本实用新型提出一种装配式抗震耗能木结构节点。

参照图1至图7，一种装配式抗震耗能木结构节点，包括木梁2、木柱1、中间金属件3以及直角金属连接件7，其中，

中间金属件3包括金属支撑柱以及位于金属支撑柱端部的连接插板6，木柱1上开设有用于供连接插板6插入的凹槽12，直角金属连接件7具有竖向连接板和横向连接板，竖向连接板通过紧固件(可采用高强螺栓)与金属支撑柱连接，横向连接板通过紧固件(可采用铅销15，对应地竖向连接板上开设有铅销孔16)与木梁2连接以将木梁2紧固于金属支撑柱侧面，连接插板6插入凹槽12后紧固件(可采用高强螺栓)穿过木柱1和连接插板6以将木柱1紧固于金属支撑柱底面或顶面。

进一步地，参照图1和图4，直角金属连接件7还包括连接竖向连接板和横向连接板的斜向连接板，竖向连接板、横向连接板和斜向连接板形成三角形框架结构。竖向连接板、横向连接板和斜向连接板均为金属板。采用斜向连接板可提高直角金属连接件7的结构强度。竖向连接板、横向连接板和斜向连接板统称为直角金属连接件端板8。

进一步地，参照图4，直角金属连接件7还包括位于三角形框架结构内部的耗能板9，耗能板9的侧面与三角形框架结构内侧壁连接。耗能板9可采用泡沫铝进行制作，可与三角形框架结构焊接连接。直角金属连接件端板8采用低屈服点钢材制作，耗能板9采用泡沫铝进行制作，因此，直角金属连接件7在小震作用下具有足够刚度满足使用要求，当遭遇罕遇地震时，节点发生一定变形，使结构动能转化成热能等形式耗散掉，增大结构阻尼，耗散一部分地震作用，从而提高节点的抗震耗能性能。

进一步地，木梁2和木柱1上均开设有通孔以供紧固件穿过。也就是说，木梁2和木柱1上的孔是贯穿其厚度的，这样设置可提高连接强度，保证整体的结构强度。

具体地，本实施例中，参照图5，金属支撑柱包括端板5以及与其焊接的多块侧板4，多块侧板4形成框架结构，端板5焊接于框架结构的两端面，端板5与连接插板6连接。端板5、侧板4以及连接插板6均采用金属板。

具体地，侧板4上开设有套筒孔14，套筒孔14上螺纹连接有套筒13，螺栓穿过竖向连接板和套筒13将直角金属连接件7紧固于金属支撑柱的侧面上。端板5与连接插板6通过焊接连接。焊接连接具有施工简单方便的优点。

本实施例中，结合参照图5和图6，端板5上至少设置有两块连接插板6从而保证木柱1与金属支撑柱连接稳固，端板5上连接插板6的数量与木柱1上凹槽12数量相同。凹槽12的厚度与连接插板6的厚度相同。

进一步地，参照图1和图7，木梁2的上下端面均通过一直角金属连接件7与中间金属件3连接，从而保证木梁2被稳定地固定在中间金属件3的侧面。

进一步地，木梁2通过铅销15与直角金属连接件7连接。铅销15能增强节点的耗能效率，并且在罕遇地震下，节点出现损坏后，铅销15也便于更换。

本装配式抗震耗能木结构节点的制作过程如下。

在加工厂，木柱1根据高强螺栓的布置进行打孔，再根据连接插板6的尺寸进行开槽，完成木柱1的加工。木梁2根据铅销15布置进行开孔，完成木梁2的加工。直角金属连接件8各板件采用低屈服点钢材进行制作，根据相贯线进行切割，依照铅销15和高强螺栓10布置进行开孔，然后焊接成一个整体，最后耗能板9置于直角金属连接件端板8的中间，焊接成一体，完成直角金属连接件7的加工。根据木梁2端部的高强螺栓10的尺寸匹配对应的套筒13，侧板4根据套筒13的尺寸进行开孔，然后在孔内侧进行车丝，套筒13的外侧也进行对应车丝，套筒13的内侧和高强螺栓10的端板5也进行对应的车丝，然后将套筒13拧紧在侧板4上；连接插板根据木柱1端部的高强螺栓10的布置进行开孔，然后将侧板4、端板5和连接插板6焊接成一个整体，完成中间金属件3的加工。各构件加工完成后，运抵施工现场。

本装配式抗震耗能木结构节点的安装过程如下。

在现场，先将直角金属连接件7与中间金属件3连接成一个整体，完成状态如图5所示。先将下端木柱1进行定位，然后将图5所示状态的中间金属件3放置在木柱1端部，利用高强螺栓10将金属连接件3与下端木柱1连接牢固；然后，将木梁2吊装至设计位置，利用下部的直角金属连接件7作为施工临时牛腿，工人将木梁2深入直角金属连接件7一定距离，完成木梁2的初步定位，然后细调完成最终定位，最后将铅销15穿过直角金属连接件7和木梁2进行拧紧，完成这层标高的木柱1和木梁2的安装。然后，再将上部的木柱1吊装至指定位置，与中间金属件3进行连接，之后的工序依照下层的顺序完成以上各楼层的施工。

本实施例提出的装配式抗震耗能木结构节点，具有以下有益效果：

1、木梁和木柱之间采用中间金属件进行过渡连接，再配合使用紧固件，能够实现节点的刚性连接要求，其节点承载能力强、力学性能稳定，同时能提高装配效率；

2、采用直角金属连接件对梁端部区域具有一定增强作用，在极端情况下，梁构件的破坏会远离节点区域，增强节点的承载能力，从而提高了连接节点的抗震耗能性能；

3、施工工艺简便，施工工期短。现场拼接时，木构件与金属件仅有紧固件连接，紧固件连接施工工艺成熟、施工难度小、施工时间短，节约人力成本，提升结构的经济性。

本实用新型进一步提出一种装配式建筑。

本优选实施例中，一种装配式建筑，包括装配式抗震耗能木结构节点，该装配式抗震耗能木结构节点的具体结构以及有益效果参照上述实施例，在此不再赘述。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种装配式抗震耗能木结构节点，其特征在于，包括木梁、木柱、中间金属件以及直角金属连接件，其中，

所述中间金属件包括金属支撑柱以及位于金属支撑柱端部的连接插板，木柱上开设有用于供连接插板插入的凹槽，直角金属连接件具有竖向连接板和横向连接板，竖向连接板通过紧固件与金属支撑柱连接，横向连接板通过紧固件与木梁连接以将木梁紧固于金属支撑柱侧面，连接插板插入凹槽后紧固件穿过木柱和连接插板以将木柱紧固于金属支撑柱底面或顶面；所述金属支撑柱包括端板以及与其焊接的多块侧板，多块侧板形成框架结构，端板焊接于框架结构的两端面，端板与连接插板连接。

2.如权利要求1所述的装配式抗震耗能木结构节点，其特征在于，所述直角金属连接件还包括连接竖向连接板和横向连接板的斜向连接板，竖向连接板、横向连接板和斜向连接板形成三角形框架结构。

3.如权利要求2所述的装配式抗震耗能木结构节点，其特征在于，所述直角金属连接件还包括位于三角形框架结构内部的耗能板，耗能板的侧面与三角形框架结构内侧壁连接。

4.如权利要求1所述的装配式抗震耗能木结构节点，其特征在于，所述木梁和木柱上均开设有通孔以供紧固件穿过。

5.如权利要求1所述的装配式抗震耗能木结构节点，其特征在于，所述侧板上开设有套筒孔，套筒孔上螺纹连接有套筒，螺栓穿过竖向连接板和套筒将直角金属连接件紧固于金属支撑柱的侧面上。

6.如权利要求1所述的装配式抗震耗能木结构节点，其特征在于，所述端板与连接插板通过焊接连接；木梁通过铅销与直角金属连接件连接。

7.如权利要求1所述的装配式抗震耗能木结构节点，其特征在于，所述端板上至少设置有两块连接插板，端板上连接插板的数量与木柱上凹槽数量相同。

8.如权利要求1至7中任意一项所述的装配式抗震耗能木结构节点，其特征在于，所述木梁的上下端面均通过一直角金属连接件与中间金属件连接。

9.一种装配式建筑，其特征在于，包括如权利要求1至8中任意一项所述的装配式抗震耗能木结构节点。