本實(shí)用新型涉及木結(jié)構(gòu)榫卯節(jié)點(diǎn)的加固，具體是涉及自攻螺釘加固木結(jié)構(gòu)透榫節(jié)點(diǎn)。

背景技術(shù)：

我國(guó)木結(jié)構(gòu)古建筑不用一釘一鉚，全靠木材制成的構(gòu)件相互搭接和穿插而成。其中最為重要的就是榫卯連接，因?yàn)槟窘Y(jié)構(gòu)承重構(gòu)架的梁柱節(jié)點(diǎn)、鋪?zhàn)鲗优c柱頭的連接等，都是采用榫卯連接。

雖然我國(guó)現(xiàn)存很多木結(jié)構(gòu)古建筑，但是歲月的變遷、戰(zhàn)火的洗禮和地震等自然災(zāi)害的摧殘，都威脅著木結(jié)構(gòu)古建筑的安全。木結(jié)構(gòu)古建筑的拔榫破壞對(duì)結(jié)構(gòu)影響很大，一旦榫頭被徹底拔脫，就會(huì)造成結(jié)構(gòu)整體或局部構(gòu)架歪閃傾斜。

加固古建筑榫卯節(jié)點(diǎn)的傳統(tǒng)方法多采用鐵件拉結(jié)。然而，傳統(tǒng)木構(gòu)建筑加固方法的研究已落后實(shí)際的需要。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，新材料和新技術(shù)的出現(xiàn)給古建筑的加固增添了新的發(fā)法。針對(duì)榫卯節(jié)點(diǎn)進(jìn)行加固，采用扁鋼、角鋼、弧形鋼板、碳纖維布(CFRP)等材料加固榫卯節(jié)點(diǎn)的方法應(yīng)運(yùn)而生。

碳纖維布(CFRP)加固榫卯節(jié)點(diǎn)其相對(duì)成本較高并且施工較為困難，并且需要一定的養(yǎng)護(hù)條件。采用扁鋼、角鋼、弧形鋼板等加固榫卯節(jié)點(diǎn)，其存在造價(jià)昂貴、操作繁雜、影響外觀、增加自重等不利因素。自攻螺釘加固榫卯節(jié)點(diǎn)技術(shù)就是利用自攻螺釘?shù)目估涡阅芗翱辜粜阅芎玫膬?yōu)點(diǎn)，增強(qiáng)榫卯節(jié)點(diǎn)的耗能減震性能，減少榫卯節(jié)點(diǎn)在地震作用下的拔榫，進(jìn)而保護(hù)傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)建筑。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是在不影響美觀、不增加構(gòu)件自重和體積的前提下，利用自攻螺釘加固木結(jié)構(gòu)透榫節(jié)點(diǎn)，自攻螺釘加固木結(jié)構(gòu)不僅能提高加固施工效率、節(jié)約施工成本，而且能提高榫卯節(jié)點(diǎn)的整體性能，同時(shí)能減小榫卯節(jié)點(diǎn)的拔榫量。

本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為：一種運(yùn)用自攻螺釘加固的木結(jié)構(gòu)透榫節(jié)點(diǎn)，包括木柱、木梁和高強(qiáng)自攻螺釘，所述木柱和木梁通過(guò)榫頭卯口節(jié)點(diǎn)方式連接；

所述木梁、木柱中，沿梁寬方向或與梁長(zhǎng)呈角度方向在榫頭、卯口上開(kāi)設(shè)預(yù)鉆孔，預(yù)鉆孔采用貫穿形式，所述高強(qiáng)自攻螺釘沿上述預(yù)鉆孔打入榫卯節(jié)點(diǎn)中，高強(qiáng)自攻螺釘采全螺紋自攻螺釘，高強(qiáng)自攻螺釘?shù)母邚?qiáng)方向與預(yù)鉆孔方向一致；

所述預(yù)鉆孔開(kāi)孔位置分為三種形式：

形式一：所述木柱、木梁上均設(shè)置有預(yù)鉆孔，在木柱兩側(cè)上標(biāo)記預(yù)鉆孔的位置，沿木梁長(zhǎng)度方向設(shè)置多排多列的預(yù)鉆孔，具體位置由參數(shù)A1、A2、B1、B2確定，A1為外側(cè)預(yù)鉆孔至木柱邊的距離，A2為相鄰預(yù)鉆孔沿木梁長(zhǎng)度方向的間距，B1為外側(cè)預(yù)鉆孔至木梁邊的距離，A2為相鄰預(yù)鉆孔沿木柱長(zhǎng)度方向的間距；A1、A2大于等于5倍的高強(qiáng)自攻螺釘直徑，B1大于等于10倍的高強(qiáng)自攻螺釘直徑，B2大于等于7倍的高強(qiáng)自攻螺釘直徑；

形式二：所述木柱、木梁上均設(shè)置有預(yù)鉆孔，在木柱兩側(cè)上標(biāo)記預(yù)鉆孔的位置，與木梁長(zhǎng)呈a角方向在榫頭、卯口上開(kāi)設(shè)預(yù)鉆孔，具體位置由參數(shù)C1、∠a確定，C1為預(yù)鉆孔至木梁邊的距離，C1大于等于10倍的高強(qiáng)自攻螺釘直徑，∠a的取值范圍在55°-65°之間；

形式三：為形式一和形式二的組合形式。

作為優(yōu)選，所述的高強(qiáng)自攻螺釘采用8.8級(jí)及以上碳鋼全螺紋自攻螺釘，螺桿直徑d取6～16mm。

作為優(yōu)選，所述預(yù)鉆孔直徑是所述自攻螺釘直徑的1/2左右。

本實(shí)用新型預(yù)鉆孔位置由加固形式確定，自攻螺釘?shù)拈L(zhǎng)度由加固位置及形式計(jì)算確定。

有益效果：本實(shí)用新型一種自攻螺釘加固的木結(jié)構(gòu)透榫節(jié)點(diǎn)，通過(guò)在木構(gòu)件中打入自攻螺釘，通過(guò)利用自攻螺釘?shù)目估?、拔性能及抗剪性能好的?yōu)點(diǎn)，從而提高構(gòu)件的承載力和延性，增強(qiáng)榫卯節(jié)點(diǎn)的耗能減震性能，減少榫卯節(jié)點(diǎn)在地震作用下的拔榫，進(jìn)而保護(hù)傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)建筑。此種自攻螺釘加固的木結(jié)構(gòu)透榫節(jié)點(diǎn)，具有承載力高、加工及施工便捷、外觀優(yōu)美等優(yōu)點(diǎn)；同時(shí)，此種自攻螺釘加固的木結(jié)構(gòu)透榫節(jié)點(diǎn)，具有整體結(jié)構(gòu)自重輕、加固費(fèi)用較低的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型預(yù)鉆孔開(kāi)孔形式一的正視面示意圖；

圖2為圖1中A處即榫頭與卯口連接處的放大示意圖；

圖3為本實(shí)用新型預(yù)鉆孔開(kāi)孔形式二的正視面示意圖；

圖4為圖3中B處即榫頭與卯口連接處的放大示意圖；

圖5為本實(shí)用新型預(yù)鉆孔開(kāi)孔形式三的正視面示意圖；

圖6為圖5中C處即榫頭與卯口連接處的放大示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1-6所示：一種運(yùn)用自攻螺釘加固的木結(jié)構(gòu)透榫節(jié)點(diǎn)，包括木柱1、木梁2和高強(qiáng)自攻螺釘3，所述木柱1和木梁2通過(guò)榫頭卯口節(jié)點(diǎn)方式連接；所述木梁2、木柱1中，沿梁寬方向或與梁長(zhǎng)呈角度方向在榫頭、卯口上開(kāi)設(shè)預(yù)鉆孔，預(yù)鉆孔采用貫穿形式，所述高強(qiáng)自攻螺釘3沿上述預(yù)鉆孔打入榫卯節(jié)點(diǎn)中，高強(qiáng)自攻螺釘3采全螺紋自攻螺釘，高強(qiáng)自攻螺釘3的高強(qiáng)方向與預(yù)鉆孔方向一致。

預(yù)鉆孔的位置由加固形式分為三種；高強(qiáng)自攻螺釘沿上述預(yù)鉆孔打入榫卯節(jié)點(diǎn)中，高強(qiáng)自攻螺釘采全螺紋自攻螺釘。

加固形式一：如圖2榫頭與卯口連接處的放大示意圖所示，木柱、木梁上均設(shè)置有預(yù)鉆孔，在木柱兩側(cè)上標(biāo)記預(yù)鉆孔的位置，沿木梁長(zhǎng)度方向設(shè)置多排多列的預(yù)鉆孔，具體位置在平面圖中由參數(shù)A1、A2、B1、B2確定，A1、A2應(yīng)大于等于5倍的自攻螺釘直徑，B1應(yīng)大于等于10倍的自攻螺釘直徑，B2應(yīng)大于等于7倍的自攻螺釘直徑，自攻螺釘?shù)闹睆礁鶕?jù)節(jié)點(diǎn)尺寸、力學(xué)結(jié)構(gòu)與承受的荷載大小類型來(lái)設(shè)置，宜取8-16mm之間，自攻螺釘為全螺紋自攻螺釘。

加固形式二：如圖4榫頭與卯口連接處的放大示意圖所示，木柱、木梁上均設(shè)置有預(yù)鉆孔，在木柱兩側(cè)上標(biāo)記預(yù)鉆孔的位置，在平面圖中與梁長(zhǎng)呈a角方向在榫頭、卯口上開(kāi)設(shè)預(yù)鉆孔，具體位置在平面圖中由參數(shù)C1、∠a確定，C1應(yīng)大于等于10倍的自攻螺釘直徑，榫頭、卯口的尺寸確定∠a的取值范圍在55°-65°之間，自攻螺釘?shù)闹睆礁鶕?jù)榫頭寬、承受的荷載大小類型來(lái)設(shè)置，宜取6-12mm之間，自攻螺釘為全螺紋自攻螺釘。

加固形式三：如圖6榫頭與卯口連接處的放大示意圖所示，由加固形式一和加固形式二總合組成，分別按照上述兩種形式同時(shí)加固節(jié)點(diǎn)，在具體施工過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制上述參數(shù)，防止在打入自攻螺釘時(shí)出現(xiàn)木材劈裂現(xiàn)象。

在標(biāo)記的預(yù)鉆孔位置處，自攻螺釘打入前要進(jìn)行打磨干凈并保持該表面平整，打入自攻螺釘時(shí)需保持角度固定，不能出現(xiàn)自攻螺釘偏離軌道角度的情況。

以上結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式做出詳細(xì)說(shuō)明，但本實(shí)用新型不局限于所描述的實(shí)施方式。對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，在本實(shí)用新型的原理和技術(shù)思想的范圍內(nèi)，對(duì)這些實(shí)施方式進(jìn)行多種變化、修改、替換和變形仍落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。