CN105220777A - 加强型木结构耗能节点 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种加强型木结构耗能节点，属于建筑技术领域。木柱端面中心开设竖向圆孔，放置中心加强耗能连接圆钢筒，中心到四边的垂直连线或中心到四角连线的1/3到1/2处开设竖向圆孔，分别放置四周加强耗能连接圆钢筒；螺栓分别穿过四周加强耗能连接圆钢筒或中心加强耗能连接圆钢筒。本发明的效果和优点是承载力高、施工方便、施工速度快、经济效果好，避免了施工过程中的复杂操作，大幅降低造价。

Description

加强型木结构耗能节点

技术领域

本发明属于建筑技术领域，特别是涉及一种加强型木结构耗能节点。

背景技术

据统计，建筑业消耗了地球上大约50％的能源、42％的水资源、50％的材料和48％的耕地。造成生态失衡，产生了全球24％的空气污染、50％的温室效应、40％的水源污染和50％的氯氟烃等。

绿色建筑在我国治理环境污染、节能减排、调整产业结构方面起着至关重要的作用。过去我国在发展绿色建筑方面，只注重钢结构和混凝土结构而忽略了木结构绿色建筑。钢材、水泥、塑料的不可再生不可持续性已经非常明显。现在发达国家已经公认木建筑以及利用农业废弃物加工的建材，是建筑产业可持续发展的正确方向，然而我国政府部门和社会各界对于新型木建筑的广泛应用还存在着很多误区。

为此，有必要针对木结构绿色建筑及其工业化进行***性的研发，使我国建筑产业真正实现全过程的绿色、可循环、可持续。

古老而又现代的木结构建筑，开始逐渐回到建筑业的中心舞台，主要是木结构建筑具有巨大可持续发展等优势：①绿色：森林每生长一立方米木材，可吸收大气中的二氧化碳约850公斤。而生产一立方米钢材排放二氧化碳12吨，一立方米混凝土排放二氧化碳3吨。另外，木结构建筑室内空气中含有大量的芬多精和被称为空气维他命的负离子，有益人民身心健康。②节能：木结构房屋的保温节能性能优于任何其他结构形式。木材的隔热值比混凝土高16倍，比钢材高400倍，比铝材高1600倍。③环保：木材是天然可生长材料，钢材对水的污染比木材大120倍。④抗震性能：木结构具有优越的柔韧性，良好的延性和耗能能力。即使强烈的地震使整个建筑脱离其基础，其结构也经常完整无损。木结构韧性大，对于瞬间冲击荷载和周期性疲劳破坏有很强的抵抗能力，在所有结构中具有最佳的抗震性，这一点在许多大震中已得到充分证明。⑤耐久性：木材是一种稳定、寿命长、耐久性强的材料。我国众多古代木建筑经历了上千年的风霜雪雨，依然屹立。国外大量木结构住宅，已经使用了几百年，仍发挥着较好的使用功能。⑥耐火性能：经阻燃处理的木结构具有炭化效应，其低传导性可有效阻止火焰向内蔓延，从而保证整个木结构在很长时间内不受破坏。⑦设计灵活、使用率高：与钢结构、混凝土结构和砌体结构相比，木结构的连接形式最为多样，空间布局最为灵活，使用率最高。⑧施工：木结构的施工工期最短，且不受气候影响，任何时间都可以施工。

木结构建筑不仅具有巨大可持续发展优势，且具有巨大工业化优势：①装配化率高：混凝土结构很难超过80%，而木结构可达到100%。②标准化、通用化率高：木结构材料单一，标准化、通用化程度比混凝土结构高。③车间自动化水平高：木结构可加工性强，车间构件生产的自动化率远高于混凝土结构。④加工成本低：木结构构件无需模具、浇筑及养护，加工省时、省工、省钱。⑤加工精度高：木结构加工过程均采用机床程控操作，加工精度高。⑥运输成本低：木结构不仅质量轻，且外形更规整，无大量的外露钢筋。⑦装配速度快：装配混凝土结构仍需要大量的湿作业，与之相比，木结构施工工期能缩短几倍。⑧工人要求低：混凝土结构装配需要大批高素质的专业队伍，大量精准操作、灌浆与现浇。尤其大量的钢筋连接，操作难度大。而木结构的安装操作显著简化。⑨大部品总成装配：由于木结构质量轻，更规整，因此可以采用大部品总成装配，工业化程度更高。

我国正处于工业化、城镇化和新农村建设快速发展的历史时期，深入推进建筑节能，加快发展绿色建筑正面临难得的历史机遇。实现现代木结构绿色建筑工业化已成为国家可持续发展的重大需求。

木结构的建造大多都借鉴了古代了榫卯连接技术，榫卯连接有很多优点，但是从现代化角度看，榫卯结构也存在一些缺点，比如机械化难度大，大部分的榫卯是很难在机械上通过制作简单模具而成型的。人工难度大，大部分的榫卯制作都需要熟练的木材技工，这样就增加了人工制作成本。还有就是榫卯搭接刚性较低，由于木材断面的损失，造成节点处力学性能大大下降，难以承担大型木结构的连接作用。

木结构金属连接件，安装快速，然而现有金属连接件往往存在一定的受力问题，最主要是一个节点往往采用较多金属连接件，不仅成本提高且施工复杂。

发明内容

为了减少木结构节点的连接件数量、降低成本、改善节点受力性能，本发明提供一种加强型木结构耗能节点，主要为了开发一种整体性好、传力明确、构造简单、安全可靠、节约材料和施工方便的加强型木结构耗能节点，能够有效的解决木结构节点的受力、成本和施工等问题。

本发明采用的技术方案如下：

加强型木结构耗能节点包括木柱、横梁、横向两边螺栓、纵向两边螺栓、横向中间螺栓、纵向中间螺栓、四周加强耗能连接圆钢筒、中心加强耗能连接圆钢筒、槽型金属连接件和木结构梁柱平行连接槽口，木柱端面开设竖向第一圆孔和第二圆孔，第一圆孔放置中心加强耗能连接圆钢筒，第二圆孔放置四周加强耗能连接圆钢筒，四周加强耗能连接圆钢筒和中心加强耗能连接圆钢筒与木柱连接；木柱四边分别通过横向两边螺栓、纵向两边螺栓、横向中间螺栓和纵向中间螺栓将槽型金属连接件与木柱连接，横梁上设置槽型结构，木柱与横梁通过槽型金属连接件连接。

所述的第一圆孔位于木柱端面中心。

所述的第二圆孔位于木柱中心到四边的垂直连线或中心到四角连线的1/3到1/2处。

所述的四周加强耗能连接圆钢筒和中心加强耗能连接圆钢筒采用结构胶与木柱连接。

所述的横向两边螺栓、纵向两边螺栓、横向中间螺栓和纵向中间螺栓分别穿过四周加强耗能连接圆钢筒或中心加强耗能连接圆钢筒。

所述的横向两边螺栓、横向中间螺栓，以及纵向两边螺栓、纵向中间螺栓竖向至少设置两排且在不同高度。

所述的横梁上的槽型结构与槽型金属连接件相匹配，木柱与横梁采用螺栓通过槽型金属连接件连接。

本发明的有益效果：

本发明的效果和优点是承载力高、施工方便、施工速度快、经济效果好，避免了施工过程中的复杂操作，大幅降低造价。

附图说明

图1为本发明加强型木结构耗能节点示意图。

图中，1为木柱；2为横梁；3为横向两边螺栓；4为纵向两边螺栓；5为横向中间螺栓；6为纵向中间螺栓；7为四周加强耗能连接圆钢筒；8为中心加强耗能连接圆钢筒；9为槽型金属连接件；10为木结构梁柱平行连接槽口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细描述：

如图1所示，本发明包括加强型木结构耗能节点，主要由木柱1、横梁2、横向两边螺栓3、纵向两边螺栓4、横向中间螺栓5、纵向中间螺栓6、四周加强耗能连接圆钢筒7、中心加强耗能连接圆钢筒8、槽型金属连接件9和木结构梁柱平行连接槽口10等组成。

木柱1端面中心开设竖向圆孔，放置中心加强耗能连接圆钢筒8，中心到四边的垂直连线或中心到四角连线的1/3到1/2处开设竖向圆孔，分别放置四周加强耗能连接圆钢筒7；四周加强耗能连接圆钢筒7和中心加强耗能连接圆钢筒8采用结构胶与上下木柱1连接；木柱1四边分别采用横向两边螺栓3、纵向两边螺栓4、横向中间螺栓5和纵向中间螺栓6将槽型金属连接件9与木柱1连接，横向两边螺栓3、横向中间螺栓5，以及纵向两边螺栓4、纵向中间螺栓6竖向至少设置两排且在不同高度，横向两边螺栓3、纵向两边螺栓4、横向中间螺栓5和纵向中间螺栓6分别穿过四周加强耗能连接圆钢筒7或中心加强耗能连接圆钢筒8；横梁2上设置与槽型金属连接件9相匹配的槽型结构，槽型金属连接件9***槽型结构中，木柱1与横梁2采用螺栓通过槽型金属连接件9连接。

Claims (7)

1.一种加强型木结构耗能节点，包括木柱(1)、横梁(2)、横向两边螺栓(3)、纵向两边螺栓(4)、横向中间螺栓(5)、纵向中间螺栓(6)、四周加强耗能连接圆钢筒(7)、中心加强耗能连接圆钢筒(8)、槽型金属连接件(9)和木结构梁柱平行连接槽口(10)，其特征在于：木柱(1)端面开设竖向第一圆孔和第二圆孔，第一圆孔放置中心加强耗能连接圆钢筒(8)，第二圆孔放置四周加强耗能连接圆钢筒(7)，四周加强耗能连接圆钢筒(7)和中心加强耗能连接圆钢筒(8)与木柱(1)连接；木柱(1)四边分别通过横向两边螺栓(3)、纵向两边螺栓(4)、横向中间螺栓(5)和纵向中间螺栓(6)将槽型金属连接件(9)与木柱(1)连接，横梁(2)上设置槽型结构，木柱(1)与横梁(2)通过槽型金属连接件(9)连接。

2.根据权利要求1所述的加强型木结构耗能节点，其特征在于：所述的第一圆孔位于木柱(1)端面中心。

3.根据权利要求1所述的加强型木结构耗能节点，其特征在于：所述的第二圆孔位于木柱(1)中心到四边的垂直连线或中心到四角连线的1/3到1/2处。

4.根据权利要求1所述的加强型木结构耗能节点，其特征在于：所述的四周加强耗能连接圆钢筒(7)和中心加强耗能连接圆钢筒(8)采用结构胶与木柱(1)连接。

5.根据权利要求1所述的加强型木结构耗能节点，其特征在于：所述的横向两边螺栓(3)、纵向两边螺栓(4)、横向中间螺栓(5)和纵向中间螺栓(6)分别穿过四周加强耗能连接圆钢筒(7)或中心加强耗能连接圆钢筒(8)。

6.根据权利要求1所述的加强型木结构耗能节点，其特征在于：所述的横向两边螺栓(3)、横向中间螺栓(5)，以及纵向两边螺栓(4)、纵向中间螺栓(6)竖向至少设置两排且在不同高度。

7.根据权利要求1所述的加强型木结构耗能节点，其特征在于：所述的横梁(2)上的槽型结构与槽型金属连接件(9)相匹配，木柱(1)与横梁(2)采用螺栓通过槽型金属连接件(9)连接。