CN221095418U - 一种带梁端套筒的装配式木结构螺栓连接节点 - Google Patents

Abstract

一种带梁端套筒的装配式木结构螺栓连接节点，包括木梁、木柱、套筒、梁螺栓、柱螺栓、梁螺母、柱螺母和垫板；所述木梁在梁端连接节点位置处开有螺栓孔，所述套筒的侧面开有螺栓孔，所述木梁插入套筒，且套筒侧面的螺栓孔与梁端相应位置上螺栓孔中心对准，所述梁螺栓依次穿过套筒和木梁，另一端通过梁螺母将套筒和木梁紧固；所述木柱在梁柱连接位置处开有螺栓孔，所述套筒的端部开有螺栓孔，所述垫板上开有螺栓孔，所述垫板上螺栓孔与木柱上螺栓孔以及套筒端部螺栓孔中心对准，所述柱螺栓穿过垫板、木柱和套筒，另一端通过柱螺母将木柱和套筒紧固。本实用新型采用套筒对木梁端进行约束，具有初始刚度高、延性好、施工便捷、工业化程度高等优点。

Description

一种带梁端套筒的装配式木结构螺栓连接节点

技术领域

本实用新型属于装配式木结构螺栓连接节点，具体涉及一种带梁端套筒的装配式木结构螺栓连接节点。

背景技术

近年来，在绿色低碳发展的背景下，木结构建筑由于其具有自重轻、强重比高、可再生、易加工、绿色低碳等优点，应用越来越广泛。随着木结构建筑高度的不断增加，应用场景不断扩大，梁柱截面尺寸较大，一般采用螺栓连接的节点形式，场景形式为钢填板螺栓连接节点。该节点将预留螺栓孔的钢板放置在木构件的开槽内或两侧，并使得螺栓穿过钢板和木构件预留的螺栓孔，利用螺栓的抗弯和螺栓孔处的木材的局部承压来提供承载力。

由于施工偏差及安装需要，木梁柱构件上的螺栓孔径一般要大于螺栓直径，螺栓受力后在螺栓孔内滑动，导致连接抗弯刚度减低。此外由于木材本身横纹抗拉强度和顺纹抗剪强度较低，在满足规范规定的构造要求下，螺栓节点仍有可能发生木材劈裂等脆性破坏，导致节点提前失效。在梁上竖向荷载或风荷载、地震等侧向荷载作用下，梁柱节点处产生弯矩，节点处于弯剪复杂受力状态，螺栓孔周横纹拉应力和顺纹剪应力较大，节点易在孔周发生开裂，从而影响整体结构的延性和耗能能力，当螺栓个数较多、直径较大时这种现象尤其明显。

上述问题都将造成木梁柱钢填板螺栓连接节点的抗弯刚度小。工程实践以及试验证明这种节点形式在设计中不能作为刚接形式考虑，即使按半刚接考虑，刚度也很有限，而且不稳定。而木框架梁柱连接节点若没有稳定的较好的抗弯刚度，其使用效果会受到很大影响。为解决木框架连接抗弯刚度问题，目前在木梁柱结构体系的设计中急需一种抗弯刚度较大且较稳定的木梁柱螺栓连接节点形式。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种带梁端套筒的装配式木结构螺栓连接节点，以使木梁柱连接具有较大且稳定的抗弯刚度。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种带梁端套筒的装配式木结构螺栓连接节点，包括木梁、木柱、套筒、梁螺栓、柱螺栓、梁螺母、柱螺母和垫板；所述木梁在梁端连接节点位置处开有螺栓孔，所述套筒的侧面开有螺栓孔，所述木梁插入套筒，且套筒侧面的螺栓孔与梁端相应位置上的螺栓孔中心对准，所述梁螺栓依次穿过套筒和木梁，另一端通过梁螺母将套筒和木梁紧固在一起；所述木柱在梁柱连接位置处开有螺栓孔，所述套筒的端部开有螺栓孔，所述垫板上开有螺栓孔，所述垫板上螺栓孔与木柱上螺栓孔以及套筒端部螺栓孔中心对准，所述柱螺栓依次穿过垫板、木柱和套筒，另一端通过柱螺母将木柱和套筒紧固在一起。

进一步地，所述套筒为钢套筒。当然，也可采用其他高强度材料形式的套筒。

进一步地，所述套筒的侧面开有用于紧固柱螺母的孔。

进一步地，所述垫板为钢垫板。当然，也可采用其他高强度材料形式的垫板。

进一步地，所述木梁、木柱可采用原木或层板胶合木。

进一步地，所述套筒筒内尺寸比木梁尺寸各方向大5mm，安装完成后灌入高强结构胶。

进一步地，所述螺栓孔的尺寸略大于对应梁螺栓或柱螺栓的直径，而非完全一致，以便于安装，为保证力学性能，应控制它们之间孔隙大小在梁螺栓或柱螺栓左右各1mm以内，如留有较大孔隙建议通过灌高强结构胶加以闭合。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

（1）本实用新型采用套筒取代传统的钢填板或钢夹板可将原有的半刚性或铰接节点的抗弯刚度大幅提升，甚至增强到刚性节点，形成强节点弱构件的结构体系，有效提高木框架结构的抗侧性能，从而减少剪力墙、斜撑等抗侧构件的使用，从而提高建筑美观性。

（2）本实用新型中套筒对木梁的横纹方向的位移产生约束作用，从而提高木梁的横纹抗拉强度，有限防止节点区域木梁的劈裂，提高节点的延性。

（3）本实用新型中套筒内填充结构粘接胶，使得套筒和木梁结合紧密，从而提高初始刚度；在梁端受弯矩作用下，木梁与套筒协同受弯，从而保证节点的抗弯刚度。

（4）与钢填板螺栓节点相比，本实用新型无需对木梁进行开槽处理，减少截面损耗，提高材料强度利用率，且套筒安装便利，增加了施工便利性。

附图说明

图1 为本实用新型带梁端套筒的装配式木结构螺栓连接节点的立体图；

图2 为本实用新型带梁端套筒的装配式木结构螺栓连接节点的爆炸图；

图3 为本实用新型中节点梁柱安装立体图；

图4 为本实用新型中节点梁柱安装透视图；

图中：1、木梁，2、木柱，3、钢套筒，4，梁螺栓，5、柱螺栓，6、梁螺母，7、柱螺母，8、钢垫板。

具体实施方式

以下结合附图以及实施例对本实用新型作进一步说明。

参照图1-图2，一种带梁端套筒的装配式木结构螺栓连接节点，包括木梁1、木柱2、钢套筒3、梁螺栓4、柱螺栓5、梁螺母6、柱螺母7和钢垫板8；所述木梁1在梁端连接节点位置处开有螺栓孔，所述钢套筒3的侧面开有螺栓孔，所述木梁1插入钢套筒3，且钢套筒3侧面的螺栓孔与梁端相应位置上的螺栓孔中心对准，所述梁螺栓4依次穿过钢套筒3和木梁1，另一端通过梁螺母6将钢套筒3和木梁1紧固在一起；所述木柱2在梁柱连接位置处开有螺栓孔，所述钢套筒3的端部开有螺栓孔，所述钢垫板8上开有螺栓孔，所述钢垫板8上螺栓孔与木柱2上螺栓孔以及钢套筒3端部螺栓孔中心对准，所述柱螺栓5依次穿过钢垫板8、木柱2和钢套筒3，另一端通过柱螺母7将木柱2和钢套筒3紧固在一起。

本实施例中，所述钢套筒3的侧面开有用于紧固柱螺母7的孔。

本实施例中，所述木梁1、木柱2可采用原木或层板胶合木。

本实施例中，所述木梁1尺寸、木柱2尺寸、钢套筒3尺寸、梁螺栓4和柱螺栓5的尺寸、数量与排列等均由结构计算获得。其中木梁1、木柱2材料型号、梁螺栓4、柱螺栓5强度等应满足国家现行有关标准的规定。

本实施例中，所述钢套筒3筒内尺寸比木梁1尺寸各方向大5mm，安装完成后灌入高强结构胶。

本实施例中，所述螺栓孔的尺寸大于对应梁螺栓4或柱螺栓5的直径，而非完全一致，以便于安装。为保证力学性能，应控制它们之间孔隙大小在梁螺栓4或柱螺栓5左右各1mm以内，如留有较大孔隙建议通过灌高强结构胶加以闭合。

本实施例的具体实施过程分为两个部分：

第一部分实现木梁1和钢套筒3的连接，具体实施方式如下：在木梁1端部和钢套筒3侧面开有螺栓孔，便于梁螺栓4的插入和螺母6的紧固。钢套筒3套入木梁1的端部，梁螺栓孔与套筒侧面螺栓孔保持齐平，梁螺栓4分别穿过木梁1和钢套筒3的螺栓孔并通过梁螺母6进行紧固，紧固后采用高强结构胶填满钢套筒3与木梁1之间的空隙；

第二部分实现木梁1与木柱2的连接，具体实施方式如下：在木柱2的四周侧面和钢套筒3端部开有螺栓孔，便于柱螺栓5的插入和柱螺母7的紧固。柱螺栓5孔与钢套筒3端部螺栓孔保持齐平，柱螺栓5分别穿过对向的钢套筒3和木柱2并通过柱螺母7进行紧固，形成对拉螺杆。

本实用新型中，当框架节点为边中节点或中节点时，为便于安装，可将垂直方向的柱螺栓上下错开放置，具体布置如图3、图4所示。

Claims (7)

1.一种带梁端套筒的装配式木结构螺栓连接节点，包括木梁、木柱，其特征在于：还设有套筒、梁螺栓、柱螺栓、梁螺母、柱螺母和垫板；所述木梁在梁端连接节点位置处开有螺栓孔，所述套筒的侧面开有螺栓孔，所述木梁插入套筒，且套筒侧面的螺栓孔与梁端相应位置上的螺栓孔中心对准，所述梁螺栓依次穿过套筒和木梁，另一端通过梁螺母将套筒和木梁紧固在一起；所述木柱在梁柱连接位置处开有螺栓孔，所述套筒的端部开有螺栓孔，所述垫板上开有螺栓孔，所述垫板上螺栓孔与木柱上螺栓孔以及套筒端部螺栓孔中心对准，所述柱螺栓依次穿过垫板、木柱和套筒，另一端通过柱螺母将木柱和套筒紧固在一起。

2.根据权利要求1所述的带梁端套筒的装配式木结构螺栓连接节点，其特征在于：所述套筒为钢套筒。

3.根据权利要求1或2所述的带梁端套筒的装配式木结构螺栓连接节点，其特征在于：所述套筒的侧面开有用于紧固柱螺母的孔。

4.根据权利要求1或2所述的带梁端套筒的装配式木结构螺栓连接节点，其特征在于：所述垫板为钢垫板。

5.根据权利要求1或2所述的带梁端套筒的装配式木结构螺栓连接节点，其特征在于：所述木梁、木柱采用原木或层板胶合木。

6.根据权利要求1或2所述的带梁端套筒的装配式木结构螺栓连接节点，其特征在于：所述套筒筒内尺寸比木梁尺寸各方向大5mm，安装完成后灌入高强结构胶。

7.根据权利要求1或2所述的带梁端套筒的装配式木结构螺栓连接节点，其特征在于：所述螺栓孔的尺寸大于对应梁螺栓或柱螺栓的直径，控制它们之间孔隙大小在梁螺栓或柱螺栓左右各1mm以内。