一種延性耗能木結構節(jié)點的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種建筑結構工程技術領域，具體涉及一種木結構節(jié)點，特別涉及一種能夠快速裝配的適用于大型木結構的延性耗能木結構節(jié)點。
【背景技術】
[0002]節(jié)能減排、發(fā)展綠色建筑是我國急需大力推進的社會工作之一。發(fā)展木結構適應建筑“節(jié)省能源、節(jié)省資源”的需要，極具環(huán)保意義、符合節(jié)能減排及建立節(jié)約型社會的基本國策。
[0003]類似于鋼結構，現(xiàn)代大跨木結構節(jié)點是整個結構體系的關鍵環(huán)節(jié)，對整個結構的承載力、剛度及延性都具有重要作用。不同于傳統(tǒng)的古建筑榫卯節(jié)點、齒連接等形式，現(xiàn)代大跨木結構主要采用螺栓連接、銷連接和釘連接，通過銷栓等緊固件與金屬連接件相結合，實現(xiàn)構件的連接。
[0004]針對大量的試驗研宄和工程實例分析發(fā)現(xiàn)，木結構破壞大多發(fā)生于節(jié)點處，并且破壞的主要原因是由于節(jié)點的承載力、剛度或延性不足而引起的。以常用的銷栓連接為例，通常銷栓連接主要通過銷栓等緊固件的承彎和木材銷槽的承壓來承擔，若緊固件數(shù)量較少，節(jié)點的抗彎承載力和轉動剛度均有限，只能用于簡支或鉸接情形；若緊固件數(shù)量較多，又容易造成節(jié)點區(qū)域過大，同時造成節(jié)點失效模式的脆性化、木構件也隨連接緊固件的冗余而造成過大的削弱，再者就是冗余的節(jié)點將影響結構的美觀和經(jīng)濟性。此外，對于空間和復雜節(jié)點，傳統(tǒng)的木結構節(jié)點形式通常在設計和施工安裝環(huán)節(jié)均難以勝任。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種延性耗能木結構節(jié)點，該節(jié)點具有較高的抗彎能力、節(jié)點剛度、耗能能力和延性性能，該節(jié)點既能保證小震下結構穩(wěn)定，又能實現(xiàn)大震下結構出現(xiàn)大變形并控制結構損傷，實現(xiàn)高承載力、高耗能、高延性的理想效果；此節(jié)點能在現(xiàn)場快速安裝、施工效率很高、安裝成本低；同時，其結構構造方式使其更加適用于大型、空間和復雜節(jié)點，是大跨木結構的理想連接方式之一。
[0006]本發(fā)明采用的技術方案為:一種延性耗能木結構節(jié)點，包括構件一、構件二、承彎連接件、抗剪連接件、耗能裝配件、鋼墊板和連接螺栓；
[0007]所述構件一為木構件，所述承彎連接件和抗剪連接件采用植鋼板方式固定于構件一端部，承彎連接件、抗剪連接件均為T形鋼，其植入木構件部分表面硫化有橡膠層，構件一端部在植鋼板部位預開槽，預開槽包括構件頂?shù)最A開槽和構件中心預開槽，分別對應承彎連接件和抗剪連接件；
[0008]所述抗剪連接件通過鋼墊板、錨固螺栓固定在構件二的側面或者通過鋼墊板、錨栓固定在混凝土基礎上面，所述構件一端部設有構件錨固螺栓預開槽一；
[0009]所述承彎連接件通過連接螺栓與耗能裝配件連接，耗能裝配件通過鋼墊板、錨固螺栓固定在構件二的側面或者通過鋼墊板、錨栓固定在混凝土基礎上面；所述耗能裝配件分為角鋼耗能裝配件和T形鋼耗能裝配件兩種方式；
[0010]所述耗能裝配件為角鋼耗能裝配件，承彎連接件上焊接有T形鋼端板，T形鋼端板設置在承彎連接件與鋼墊板之間；
[0011]所述耗能裝配件為T形鋼耗能裝配件，構件一端部設有構件錨固螺栓預開槽二。
[0012]作為優(yōu)選，所述橡膠層厚度為1-5_，橡膠材料為丁苯橡膠、天然橡膠或混合橡膠。
[0013]作為優(yōu)選，為進一步提高粘結性能，同時也為方便安裝自攻木螺釘，所述承彎連接件間隔設置有承彎連接件腹板開孔。
[0014]作為優(yōu)選，所述承彎連接件和抗剪連接件采用雙腹板，從而進一步增大粘結面積，提供更大承載力。
[0015]作為優(yōu)選，為了防止受力后植鋼板膠層的正拉破壞，所述構件一端部采用穿過木構件和植鋼板的自攻木螺釘進行增強。
[0016]作為優(yōu)選，所述木構件采用沿植鋼板中心面剖開的雙拼或多拼構件組合而成，由此可進一步簡化植鋼板工藝，雙拼或多拼構件可采用自攻木螺釘或螺栓等組裝；植鋼板部位可做開槽處理，其中槽深小于植鋼板厚度的1/2。
[0017]本發(fā)明承彎連接件、抗剪連接件均采用植鋼板方式固定于構件端部，然后再安裝裝配件，上述工作全部在工廠內完成，現(xiàn)場直接采用少量緊固件即可快速安裝完成；為了降低植鋼板粘結界面應力集中、減小粘結面積，鋼板表面硫化一層橡膠。
[0018]有益效果:
[0019]采用本發(fā)明提供的一種延性耗能木結構節(jié)點，具有很好的承載能力、節(jié)點剛度、耗能能力和延性性能；本發(fā)明提供的植鋼板表面由于采用了硫化橡膠層，顯著降低了應力集中、提高了節(jié)點承載力、減小了節(jié)點區(qū)域；同時，該節(jié)點既能保證小震下結構穩(wěn)定，又能實現(xiàn)大震下結構出現(xiàn)大變形并控制結構損傷，實現(xiàn)高承載力、高耗能、高延性的理想效果。
[0020]本發(fā)明提供的一種延性耗能木結構節(jié)點，可用于梁柱節(jié)點、柱腳節(jié)點以及其他具有抗彎或延性耗能需求的木構件之間連接節(jié)點或鋼木構件連接節(jié)點。
[0021]此外，通過合理設計，可保證耗能裝配件最先發(fā)生屈服破壞，類似于結構保險絲，這一方面極大提高節(jié)點的結構性能、延性性能和耗能性能，另一方面也使得節(jié)點的安全性、可靠性得到顯著提高。
[0022]本發(fā)明中耗能裝配件、鋼墊板和緊固件等均可替換、容易檢修、施工維修方便，不僅從技術上體現(xiàn)了先進性，還大大降低了木結構的維護和修復成本，具有很高的實用價值和經(jīng)濟價值。
【附圖說明】
[0023]圖1為采用角鋼耗能裝配件的延性耗能木結構節(jié)點示意圖；
[0024]圖2為構件一示意圖；
[0025]圖3為雙拼構件分離體示意圖；
[0026]圖4為帶端板的T形承彎連接件示意圖；
[0027]圖5為抗剪連接件示意圖；
[0028]圖6為角鋼耗能裝配件示意圖；
[0029]圖7為采用T形鋼耗能裝配件的延性耗能木結構節(jié)點示意圖；
[0030]圖8為T形鋼耗能裝配件示意圖；
[0031]圖9為本發(fā)明用于構件與基礎連接示意圖。
【具體實施方式】
[0032]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明做進一步說明。
[0033]如圖1-9所示:一種延性耗能木結構節(jié)點，包括構件一 1、構件二 2、承彎連接件3、抗剪連接件4、耗能裝配件、鋼墊板6和連接螺栓7 ;
[0034]所述構件一 I為木構件，所述承彎連接件3和抗剪連接件4采用植鋼板方式固定于構件一 I端部，承彎連接件3、抗剪連接件4均為T形鋼3-1，其植入木構件部分表面硫化有橡膠層，構件一 I端部在植鋼板部位預開槽，預開槽包括構件頂?shù)最A開槽1-1和構件中心預開槽1-2，分別對應承彎連接件3和抗剪連接件4 ;
[0035]所述抗剪連接件4通過鋼墊板6、錨固螺栓8固定在構件二 2的側面或者通過鋼墊板6、錨栓11固定在混凝土基礎12上面，所述構件一 I端部設有構件錨固螺栓預開槽一1-3，抗剪連接件4上設有抗剪連接件翼緣螺栓孔4-1 ;
[0036]所述承彎連接件3通過連接螺栓7與耗能裝配件連接，承彎連接件3上設有承彎連接件翼緣螺栓孔3-3，耗能裝配件通過鋼墊板6、錨固螺栓8固定在構件二 2的側面或者通過鋼墊板6、錨栓11固定在混凝土基礎12上面；所述耗能裝配件分為角鋼耗能裝配件5和T形鋼耗能裝配件10兩種方式；
[0037]所述耗能裝配件為角鋼耗能裝配件5，角鋼耗能裝配件5上設有角鋼耗能裝配件螺栓孔5-1，承彎連接件3上焊接有T形鋼端板3-4，T形鋼端板3-4設置在承彎連接件3與鋼墊板6之間，中間有焊縫3-5 ;
[0038]所述耗能裝配件為T形鋼耗能裝配件10，T形鋼耗能裝配件10設有T形鋼耗能裝配件螺栓孔10-1，構件一 I端部設有構件錨固螺栓預開槽二。
[0039]所述橡膠層厚度為1_5_，橡膠材料為丁苯橡膠、天然橡膠或混合橡膠。為進一步提高粘結性能，同時也為方便安裝自攻木螺釘，所述承彎連接件間隔設置有承彎連接件腹板開孔3-2。所述承彎連接件3和抗剪連接件4采用雙腹板，從而進一步增大粘結面積，提供更大承載力。為了防止受力后植鋼板膠層的正拉破壞，所述構件一 I端部采用穿過木構件和植鋼板的自攻木螺釘進行增強。所述木構件采用沿植鋼板中心面剖開的雙拼或多拼構件組合而成，由此可進一步簡化植鋼板工藝，雙拼或多拼構件可采用自攻木螺釘或螺栓等組裝；植鋼板部位可做開槽處理，其中槽深小于植鋼板厚度的1/2。
[0040]應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。本實施例中未明確的各組成部分均可用現(xiàn)有技術加以實現(xiàn)。
【主權項】
1.一種延性耗能木結構節(jié)點，其特征在于:包括構件一、構件二、承彎連接件、抗剪連接件、耗能裝配件、鋼墊板和連接螺栓； 所述構件一為木構件，所述承彎連接件和抗剪連接件采用植鋼板方式固定于構件一端部，承彎連接件、抗剪連接件均為T形鋼，其植入木構件部分表面硫化有橡膠層，構件一端部在植鋼板部位預開槽，預開槽包括構件頂?shù)最A開槽和構件中心預開槽，分別對應承彎連接件和抗剪連接件； 所述抗剪連接件通過鋼墊板、錨固螺栓固定在構件二的側面或者通過鋼墊板、錨栓固定在混凝土基礎上面，所述構件一端部設有構件錨固螺栓預開槽一； 所述承彎連接件通過連接螺栓與耗能裝配件連接，耗能裝配件通過鋼墊板、錨固螺栓固定在構件二的側面或者通過鋼墊板、錨栓固定在混凝土基礎上面；所述耗能裝配件分為角鋼耗能裝配件和T形鋼耗能裝配件兩種方式； 所述耗能裝配件為角鋼耗能裝配件，承彎連接件上焊接有T形鋼端板，T形鋼端板設置在承彎連接件與鋼墊板之間； 所述耗能裝配件為T形鋼耗能裝配件，構件一端部設有構件錨固螺栓預開槽二。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種延性耗能木結構節(jié)點，其特征在于:所述橡膠層厚度為1-5_，橡膠材料為丁苯橡膠、天然橡膠或混合橡膠。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種延性耗能木結構節(jié)點，其特征在于:所述承彎連接件間隔設置有承彎連接件腹板開孔。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種延性耗能木結構節(jié)點，其特征在于:所述承彎連接件和抗剪連接件采用雙腹板。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種延性耗能木結構節(jié)點，其特征在于:所述構件一端部采用穿過木構件和植鋼板的自攻木螺釘進行增強。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種延性耗能木結構節(jié)點，其特征在于:所述木構件采用沿植鋼板中心面剖開的雙拼或多拼構件組合而成。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種延性耗能木結構節(jié)點，包括構件一、構件二、承彎連接件、抗剪連接件、耗能裝配件、鋼墊板和連接螺栓；所述構件一為木構件，所述承彎連接件和抗剪連接件采用植鋼板方式固定于構件一端部，承彎連接件、抗剪連接件均為T形鋼，其植入木構件部分表面硫化有橡膠層，所述承彎連接件通過連接螺栓與耗能裝配件連接，耗能裝配件通過鋼墊板、錨固螺栓固定在構件二的側面或者通過鋼墊板、錨栓固定在混凝土基礎上面。本發(fā)明節(jié)點既能保證小震下結構穩(wěn)定，又能實現(xiàn)大震下結構出現(xiàn)大變形并控制結構損傷，實現(xiàn)高承載力、高耗能、高延性的理想效果。
【IPC分類】E04B1-98, E04B1-58
【公開號】CN104790536
【申請?zhí)枴緾N201510206588
【發(fā)明人】楊會峰, 劉偉慶, 徐偉, 朱文祥
【申請人】南京工業(yè)大學
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年4月27日