螺孔增强型大跨度胶合木柱梁连接结构.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201310177045.1

申请日:

2013.05.14

公开号:

CN103276811A

公开日:

2013.09.04

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||著录事项变更IPC(主分类):E04B 1/58变更事项:发明人变更前:刘伟庆 徐德良 陆伟东 周盯 雷英 岳孔 季栋梁变更后:刘伟庆 徐德良 陆伟东 周叮 雷英 岳孔 季栋梁|||实质审查的生效IPC(主分类):E04B 1/58申请日:20130514|||公开

IPC分类号:

E04B1/58

主分类号:

E04B1/58

申请人:

南京工业大学

发明人:

刘伟庆; 徐德良; 陆伟东; 周盯; 雷英; 岳孔; 季栋梁

地址:

211816 江苏省南京市浦口区浦珠南路30号

优先权:

专利代理机构:

南京天华专利代理有限责任公司 32218

代理人:

瞿网兰

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内容摘要

一种螺孔增强型大跨度胶合木柱梁连接结构,它包括金属连接件(1),金属连接件(1)由底板和插块组成,所述的底板与胶合木柱(1)的一面相接触并通过螺栓与胶合木柱(2)的另一侧面上的底板相连从而将金属连接件(1)固定在胶合木柱(2)上,所述的插块插入胶合木梁(3)端部的插槽(4)中,插块和胶合木梁(3)之间通过连接螺栓相连,其特征是所述的胶合木梁(3)端部用于穿装连接螺栓的通孔中胶接有GFRP增强管(6);胶合木柱(2)上与胶合木梁相连接的节点区域的螺栓孔中胶结有GFRP增强管(6)。本发明能提高承载能力,减轻应力的集中分布,改变连接节点的破坏模式,有利于降低连接结构的尺寸,降低工程造价。

权利要求书

1.   一种螺孔增强型大跨度胶合木柱梁连接结构,它包括金属连接件(1),金属连接件(1)由底板和插块组成,所述的底板与胶合木柱(1)的一面相接触并通过螺栓与胶合木柱(2)的另一侧面上的底板相连从而将金属连接件(1)固定在胶合木柱(2)上,所述的插块插入胶合木梁(3)端部的插槽(4)中,插块和胶合木梁(3)之间通过连接螺栓相连,其特征是所述的胶合木梁(3)端部用于穿装连接螺栓的通孔中胶接有GFRP增强管(6);胶合木柱(2)上安装金属连接件(1)的节点区域的螺栓孔中胶结有GFRP增强管(6)。

2.
   根据权利要求1所述的螺孔增强型大跨度胶合木柱梁连接结构,其特征是所述的插槽(4)的两个与插块相对的二个面上胶结有GFRP增强板(5)。

3.
   根据权利要求1所述的螺孔增强型大跨度胶合木柱梁连接结构,其特征是所述的胶合木梁(3)与连接螺栓两端相接触的表面上胶接有与所述插槽(4)长度相配的GFRP增强板(5);胶合木柱上安装金属连接件的节点区域的四个面胶结有GFRP增强板(5)。

4.
   根据权利要求2或3所述的螺孔增强型大跨度胶合木柱梁连接结构,其特征是所述的GFRP增强筋板(5)的厚度为1.2‑2.8mm,由二至四层800g/m2‑1200 g/m2四轴向玻璃纤维通过乙烯基树脂层合固化成而成,在平面内各向同性。

5.
   根据权利要求1所述的螺孔增强型大跨度胶合木柱梁连接结构,其特征是所述的GFRP增强管(6)厚度为1.2‑2.8mm,由二至四层800g/m2‑1200 g/m2四轴向玻璃纤维通过乙烯基树脂层合固化成而成,沿轴向各向同性。

说明书

螺孔增强型大跨度胶合木柱梁连接结构
技术领域
本发明涉及一种建筑结构,尤其是一种胶合木柱梁的连接结构,具体地说是一种增强型大跨度胶合木柱梁连接结构。
背景技术
目前,国内对胶合木螺栓节点、纤维增强梁(柱)、纤维增强原木榫卯节点已有一定的研究,但对于纤维增强胶合木螺栓连接节点的试验研究未见报告。国内对于纤维增强胶合木螺栓连接节点的理论研究未见报告。国内外对于纤维增强胶合木螺栓连接节点应用到大跨度、大尺寸的现代木结构体系中,来降低结构构件的尺寸、重量和优化设计等的研究未见报告。因此,设计一种能有效降低连接尺寸,增强承载能力的梁柱连接结构十分重要。
发明内容
本发明的目的是改善接触区域木材的各向异性、减轻节点区域应力的集中分布、改变节点的脆性劈裂破坏模式、提高承载能力、保证安全、节省材料降低造价。具体如下所述。现有的胶合木梁柱连接件与胶合木连接,节点区域应力集中显著,使得受荷载作用下的胶合木梁柱框架首先发生节点破坏,在结构件(如梁)的承载能力未充分发挥时胶合木梁柱框架承载能力丧失。常规的连接结构的尺寸偏大,进而导致整体梁柱尺寸选择偏大,造成原材料浪费。本发明设计一种螺孔增强型大跨度胶合木柱梁连接结构,来改善接触区域木材的各向异性、减轻节点区域应力的集中分布、改变节点的脆性劈裂破坏模式,同时降低连接结构的整体尺寸,进而在保证结构安全可靠的前提下大幅降低梁柱的横截面尺寸,降低工程造价。
本发明的技术方案是:
一种螺孔增强型大跨度胶合木柱梁连接结构,它包括金属连接件1,金属连接件1由底板和插块组成,所述的底板与胶合木柱1的一面相接触并通过螺栓与胶合木柱2的另一侧面上的底板相连从而将金属连接件1固定在胶合木柱2上,所述的插块插入胶合木梁3端部的插槽4中,插块和胶合木梁3之间通过连接螺栓相连,其特征是所述的胶合木梁3端部用于穿装连接螺栓的通孔中胶接有GFRP增强管6;胶合木柱2上安装金属连接件1的节点区域的螺栓孔中胶结有GFRP增强管6。
所述的插槽4的两个与插块相对的二个面上胶结有GFRP增强板5。
所述的胶合木梁3与连接螺栓两端相接触的表面上胶接有与所述插槽4长度相配的GFRP增强板5。胶合木柱上安装金属连接件的节点区域的四个面胶结有GFRP增强板5。
所述的GFRP增强筋板5的厚度为1.2‑2.8mm,由二至四层800g/m2‑1200 g/m2四轴向玻璃纤维通过乙烯基树脂层合固化成而成,在平面内各向同性。
所述的GFRP增强管6厚度为1.2‑2.8mm,由二至四层800g/m2‑1200 g/m2四轴向玻璃纤维通过乙烯基树脂层合固化成而成,沿轴向各向同性。
本发明的有益效果:
1.   本发明能改善接触区域木材的各向异性、减缓应力的集中分布;
2.   本发明将连接节点的脆性破坏的破坏模式‑木材的劈裂破坏改变成延性破坏模式‑栓孔的承压破坏;
3.   本发明有利于提高胶合木螺栓连接节点的承载能力;
4.   本发明能减少连接节点的端距、中距即连接件的尺寸;
5.   本发明能减少承重构件的截面尺寸和自重;
6.   本发明能体现强剪弱弯、强节点强锚固的抗震设计理念(或要求);
7.   本发明能减少造价及建设成本(大尺寸胶合木构件市场价20000元/m3)。
8.   本发明为大跨胶合木结构的荷载传递提供可靠的连接,为结构安全可靠奠定了基础。它不仅可用于传统老旧木结构的增强与加固,也可用于木结构构件的结构性能的提升。
附图说明
图1是采用T形连接件的柱梁(顶梁)连接结构示意图。
图2是图1的俯视图。
图3是与图1相配的胶合木梁端部增强连接结构示意图之一。
图4是与图1相配的胶合木梁端部增强连接结构示意图之二。
图5是本发明实施例的连接结构在中间层T形结构中的应用示意图。
图6是本发明实施例的连接结构十字形结构中的应用示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
实施例一。
如图1‑3所示。
一种螺孔增强型大跨度胶合木柱梁连接结构,它包括金属连接件1,金属连接件1由底板和插块组成T字形结构,如图1、2所示,所述的底板与胶合木柱1的一面相接触并通过螺栓与胶合木柱2的另一侧面上的底板相连从而将金属连接件1固定在胶合木柱2上,所述的插块插入胶合木梁3端部的插槽4中,插块和胶合木梁3之间通过连接螺栓相连,在胶合木梁3端部用于穿装连接螺栓的通孔中也胶接有GFRP增强管6,如图3所示,具体实施时还应在胶合木柱2上安装金属连接件1的节点区域的螺栓孔中胶结有GFRP增强管6。试件在大气压力下整体一次成型,保证面板与芯材之间完全粘结无脱层,所述的GFRP增强管6的厚度可为1.2‑2.8mm,可由二至四层800g/m2 ‑1200 g/m2四轴向玻璃纤维通过乙烯基树脂层合固化成而成,在平面内各向同性,经实测,其弹性模量为8730MPa。所不同的是形状。
    图1是本实施例的增强结构在顶梁上的应用,本实施例的增强结构也可用于图5所示的T字形柱梁结构和图6所示的十字形柱梁结构。
实施例二。
如图1、2、4所示。
一种螺孔增强型大跨度胶合木柱梁连接结构,它包括金属连接件1,金属连接件1由底板和插块组成T字形结构,如图1、2所示,底板与胶合木柱1的一面相接触并通过螺栓与胶合木柱2的另一侧面上的底板相连从而将金属连接件1固定在胶合木柱2上,所述的插块插入胶合木梁3端部的插槽4中,插块和胶合木梁3之间通过连接螺栓相连,在胶合木梁3端部用于穿装连接螺栓的通孔中胶接有GFRP增强管6 (具体实施时也可用CFRP增强管来代替GFRP增强管),同时在所述的插槽4的两个与插块相对的两面上胶结有GFRP增强板5(具体实施时还可用CFRP增强板来代替GFRP增强板),为了提高整体强度,具体实施时,最好是在胶合木梁3与连接螺栓两端相接触的表面上胶接有与所述插槽4长度相配的GFRP增强板5,如图3所示。胶合木柱上安装金属连接件1的节点区域的两个或四个相关面和连接螺栓的孔中分别胶结有GFRP增强板5和GFRP增强管6。GFRP增强板5的厚度可为1.2‑2.8mm,可由二至四层800g/m1200g/m2四轴向玻璃纤维通过乙烯基树脂层合固化成而成,在平面内各向同性,经实测,其弹性模量为8730MPa。试件在大气压力下整体一次成型,保证面板与芯材之间完全粘结无脱层,所述的GFRP增强管6(厚度可为1.2‑2.8mm)的制造方法及材质与GFRP增强板5相同,所不同的是形状。
    图1是本实施例的增强结构在顶梁上的应用,本实施例的增强结构也可用于图5所示的T字形柱梁结构和图6所示的十字形柱梁结构。
本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

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资源描述

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1、10申请公布号CN103276811A43申请公布日20130904CN103276811ACN103276811A21申请号201310177045122申请日20130514E04B1/5820060171申请人南京工业大学地址211816江苏省南京市浦口区浦珠南路30号72发明人刘伟庆徐德良陆伟东周盯雷英岳孔季栋梁74专利代理机构南京天华专利代理有限责任公司32218代理人瞿网兰54发明名称螺孔增强型大跨度胶合木柱梁连接结构57摘要一种螺孔增强型大跨度胶合木柱梁连接结构,它包括金属连接件(1),金属连接件(1)由底板和插块组成,所述的底板与胶合木柱(1)的一面相接触并通过螺栓与胶合木柱(。

2、2)的另一侧面上的底板相连从而将金属连接件(1)固定在胶合木柱(2)上,所述的插块插入胶合木梁(3)端部的插槽(4)中,插块和胶合木梁(3)之间通过连接螺栓相连,其特征是所述的胶合木梁(3)端部用于穿装连接螺栓的通孔中胶接有GFRP增强管(6);胶合木柱(2)上与胶合木梁相连接的节点区域的螺栓孔中胶结有GFRP增强管(6)。本发明能提高承载能力,减轻应力的集中分布,改变连接节点的破坏模式,有利于降低连接结构的尺寸,降低工程造价。51INTCL权利要求书1页说明书3页附图4页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图4页10申请公布号CN103276811ACN。

3、103276811A1/1页21一种螺孔增强型大跨度胶合木柱梁连接结构,它包括金属连接件(1),金属连接件(1)由底板和插块组成,所述的底板与胶合木柱(1)的一面相接触并通过螺栓与胶合木柱(2)的另一侧面上的底板相连从而将金属连接件(1)固定在胶合木柱(2)上,所述的插块插入胶合木梁(3)端部的插槽(4)中,插块和胶合木梁(3)之间通过连接螺栓相连,其特征是所述的胶合木梁(3)端部用于穿装连接螺栓的通孔中胶接有GFRP增强管(6);胶合木柱(2)上安装金属连接件1的节点区域的螺栓孔中胶结有GFRP增强管(6)。2根据权利要求1所述的螺孔增强型大跨度胶合木柱梁连接结构,其特征是所述的插槽(4)的。

4、两个与插块相对的二个面上胶结有GFRP增强板(5)。3根据权利要求1所述的螺孔增强型大跨度胶合木柱梁连接结构,其特征是所述的胶合木梁(3)与连接螺栓两端相接触的表面上胶接有与所述插槽(4)长度相配的GFRP增强板(5);胶合木柱上安装金属连接件的节点区域的四个面胶结有GFRP增强板(5)。4根据权利要求2或3所述的螺孔增强型大跨度胶合木柱梁连接结构,其特征是所述的GFRP增强筋板(5)的厚度为1228MM,由二至四层800G/M21200G/M2四轴向玻璃纤维通过乙烯基树脂层合固化成而成,在平面内各向同性。5根据权利要求1所述的螺孔增强型大跨度胶合木柱梁连接结构,其特征是所述的GFRP增强管(。

5、6)厚度为1228MM,由二至四层800G/M21200G/M2四轴向玻璃纤维通过乙烯基树脂层合固化成而成,沿轴向各向同性。权利要求书CN103276811A1/3页3螺孔增强型大跨度胶合木柱梁连接结构技术领域0001本发明涉及一种建筑结构,尤其是一种胶合木柱梁的连接结构,具体地说是一种增强型大跨度胶合木柱梁连接结构。背景技术0002目前,国内对胶合木螺栓节点、纤维增强梁(柱)、纤维增强原木榫卯节点已有一定的研究,但对于纤维增强胶合木螺栓连接节点的试验研究未见报告。国内对于纤维增强胶合木螺栓连接节点的理论研究未见报告。国内外对于纤维增强胶合木螺栓连接节点应用到大跨度、大尺寸的现代木结构体系中,。

6、来降低结构构件的尺寸、重量和优化设计等的研究未见报告。因此,设计一种能有效降低连接尺寸,增强承载能力的梁柱连接结构十分重要。发明内容0003本发明的目的是改善接触区域木材的各向异性、减轻节点区域应力的集中分布、改变节点的脆性劈裂破坏模式、提高承载能力、保证安全、节省材料降低造价。具体如下所述。现有的胶合木梁柱连接件与胶合木连接,节点区域应力集中显著,使得受荷载作用下的胶合木梁柱框架首先发生节点破坏,在结构件(如梁)的承载能力未充分发挥时胶合木梁柱框架承载能力丧失。常规的连接结构的尺寸偏大,进而导致整体梁柱尺寸选择偏大,造成原材料浪费。本发明设计一种螺孔增强型大跨度胶合木柱梁连接结构,来改善接触。

7、区域木材的各向异性、减轻节点区域应力的集中分布、改变节点的脆性劈裂破坏模式,同时降低连接结构的整体尺寸,进而在保证结构安全可靠的前提下大幅降低梁柱的横截面尺寸,降低工程造价。0004本发明的技术方案是一种螺孔增强型大跨度胶合木柱梁连接结构,它包括金属连接件1,金属连接件1由底板和插块组成,所述的底板与胶合木柱1的一面相接触并通过螺栓与胶合木柱2的另一侧面上的底板相连从而将金属连接件1固定在胶合木柱2上,所述的插块插入胶合木梁3端部的插槽4中,插块和胶合木梁3之间通过连接螺栓相连,其特征是所述的胶合木梁3端部用于穿装连接螺栓的通孔中胶接有GFRP增强管6;胶合木柱2上安装金属连接件1的节点区域的。

8、螺栓孔中胶结有GFRP增强管6。0005所述的插槽4的两个与插块相对的二个面上胶结有GFRP增强板5。0006所述的胶合木梁3与连接螺栓两端相接触的表面上胶接有与所述插槽4长度相配的GFRP增强板5。胶合木柱上安装金属连接件的节点区域的四个面胶结有GFRP增强板5。0007所述的GFRP增强筋板5的厚度为1228MM,由二至四层800G/M21200G/M2四轴向玻璃纤维通过乙烯基树脂层合固化成而成,在平面内各向同性。0008所述的GFRP增强管6厚度为1228MM,由二至四层800G/M21200G/M2四轴向玻璃纤维通过乙烯基树脂层合固化成而成,沿轴向各向同性。0009本发明的有益效果说明。

9、书CN103276811A2/3页41本发明能改善接触区域木材的各向异性、减缓应力的集中分布;2本发明将连接节点的脆性破坏的破坏模式木材的劈裂破坏改变成延性破坏模式栓孔的承压破坏;3本发明有利于提高胶合木螺栓连接节点的承载能力;4本发明能减少连接节点的端距、中距即连接件的尺寸;5本发明能减少承重构件的截面尺寸和自重6本发明能体现强剪弱弯、强节点强锚固的抗震设计理念(或要求);7本发明能减少造价及建设成本(大尺寸胶合木构件市场价20000元/M3)。00108本发明为大跨胶合木结构的荷载传递提供可靠的连接,为结构安全可靠奠定了基础。它不仅可用于传统老旧木结构的增强与加固,也可用于木结构构件的结构。

10、性能的提升。附图说明0011图1是采用T形连接件的柱梁(顶梁)连接结构示意图。0012图2是图1的俯视图。0013图3是与图1相配的胶合木梁端部增强连接结构示意图之一。0014图4是与图1相配的胶合木梁端部增强连接结构示意图之二。0015图5是本发明实施例的连接结构在中间层T形结构中的应用示意图。0016图6是本发明实施例的连接结构十字形结构中的应用示意图。具体实施方式0017下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。0018实施例一。0019如图13所示。0020一种螺孔增强型大跨度胶合木柱梁连接结构,它包括金属连接件1,金属连接件1由底板和插块组成T字形结构,如图1、2所示,所述的底板与。

11、胶合木柱1的一面相接触并通过螺栓与胶合木柱2的另一侧面上的底板相连从而将金属连接件1固定在胶合木柱2上,所述的插块插入胶合木梁3端部的插槽4中,插块和胶合木梁3之间通过连接螺栓相连,在胶合木梁3端部用于穿装连接螺栓的通孔中也胶接有GFRP增强管6,如图3所示,具体实施时还应在胶合木柱2上安装金属连接件1的节点区域的螺栓孔中胶结有GFRP增强管6。试件在大气压力下整体一次成型,保证面板与芯材之间完全粘结无脱层,所述的GFRP增强管6的厚度可为1228MM,可由二至四层800G/M21200G/M2四轴向玻璃纤维通过乙烯基树脂层合固化成而成,在平面内各向同性,经实测,其弹性模量为8730MPA。所。

12、不同的是形状。0021图1是本实施例的增强结构在顶梁上的应用,本实施例的增强结构也可用于图5所示的T字形柱梁结构和图6所示的十字形柱梁结构。0022实施例二。0023如图1、2、4所示。0024一种螺孔增强型大跨度胶合木柱梁连接结构,它包括金属连接件1,金属连接件1由底板和插块组成T字形结构,如图1、2所示,底板与胶合木柱1的一面相接触并通过螺栓说明书CN103276811A3/3页5与胶合木柱2的另一侧面上的底板相连从而将金属连接件1固定在胶合木柱2上,所述的插块插入胶合木梁3端部的插槽4中,插块和胶合木梁3之间通过连接螺栓相连,在胶合木梁3端部用于穿装连接螺栓的通孔中胶接有GFRP增强管6。

13、具体实施时也可用CFRP增强管来代替GFRP增强管,同时在所述的插槽4的两个与插块相对的两面上胶结有GFRP增强板5(具体实施时还可用CFRP增强板来代替GFRP增强板),为了提高整体强度,具体实施时,最好是在胶合木梁3与连接螺栓两端相接触的表面上胶接有与所述插槽4长度相配的GFRP增强板5,如图3所示。胶合木柱上安装金属连接件1的节点区域的两个或四个相关面和连接螺栓的孔中分别胶结有GFRP增强板5和GFRP增强管6。GFRP增强板5的厚度可为1228MM,可由二至四层800G/M21200G/M2四轴向玻璃纤维通过乙烯基树脂层合固化成而成,在平面内各向同性,经实测,其弹性模量为8730MPA。试件在大气压力下整体一次成型,保证面板与芯材之间完全粘结无脱层,所述的GFRP增强管6(厚度可为1228MM)的制造方法及材质与GFRP增强板5相同,所不同的是形状。0025图1是本实施例的增强结构在顶梁上的应用,本实施例的增强结构也可用于图5所示的T字形柱梁结构和图6所示的十字形柱梁结构。0026本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。说明书CN103276811A1/4页6图1图2图3说明书附图CN103276811A2/4页7图4说明书附图CN103276811A3/4页8图5说明书附图CN103276811A4/4页9图6说明书附图CN103276811A。

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