[實用新型]一種自攻螺絲加固的木銷半榫節(jié)點

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201920659434.0
• 申請日: 2019-05-09
• 公開（公告）號: CN209989958U
• 公開（公告）日: 2020-01-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王明謙;陳溪;冷予冰;陳玲珠;王卓琳;許清風(fēng)
• 申請（專利權(quán)）人: 上海市建筑科學(xué)研究院
• 主分類號: E04B1/58
• 分類號: E04B1/58;E04B1/26
• 代理公司: 31227 上海伯瑞杰知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 王一琦

本實用新型一種自攻螺絲加固的木銷半榫節(jié)點，包括帶卯口的木構(gòu)件一、帶榫頭的木構(gòu)件二；所述木構(gòu)件二上，榫頭的軸向上沿順木紋方向鉆入設(shè)置一組順紋自攻螺絲，榫頭垂直于軸向方向上沿橫木紋方向鉆入設(shè)置一組橫紋自攻螺絲；所述木構(gòu)件一上，位于卯口兩側(cè)的位置沿橫木紋方向鉆入設(shè)置一組橫紋自攻螺絲；所述榫頭和卯口的對應(yīng)位置處，垂直設(shè)有一對應(yīng)的預(yù)鉆孔，所述預(yù)鉆孔內(nèi)插入木銷。本實用新型保證節(jié)點具有足夠的初始剛度、抗彎承載力和變形能力，并防止榫頭斷裂破壞和木材橫紋劈裂破壞，提高節(jié)點的受力性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及土木工程領(lǐng)域，具體涉及傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)加固改造，尤其是榫卯節(jié)點的維修加固。

背景技術(shù)

木材作為建筑材料在我國的應(yīng)用具有悠久的歷史。傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)建筑的種類多種多樣，占據(jù)了中國古代建筑的很大比例。榫卯節(jié)點是傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)中常用的構(gòu)件連接形式之一。與混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)有所不同，中國傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)通常會表現(xiàn)出“強(qiáng)構(gòu)件弱節(jié)點”的特性，因而節(jié)點是此類結(jié)構(gòu)體系的關(guān)注重點。

在水平荷載作用下，木銷半榫節(jié)點容易出現(xiàn)脆性的榫頭斷裂破壞和木材橫紋劈裂破壞。這使得此類節(jié)點的承載力和變形能力得不到充分利用。

因此，如何能夠?qū)δ句N半榫節(jié)點的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，提高節(jié)點的初始強(qiáng)度、抗彎承載力和變形能力，并防止榫頭斷裂破壞和木材橫紋劈裂破壞，進(jìn)而提升節(jié)點的受力性能，是本領(lǐng)域有待解決的技術(shù)難題。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種自攻螺絲加固的木銷半榫節(jié)點，保證節(jié)點具有足夠的初始剛度、抗彎承載力和變形能力，并防止榫頭斷裂破壞和木材橫紋劈裂破壞，提高節(jié)點的受力性能。

本實用新型采取以下技術(shù)方案：

一種自攻螺絲加固的木銷半榫節(jié)點，包括帶卯口的木構(gòu)件一1、帶榫頭的木構(gòu)件二2；所述木構(gòu)件二2上，榫頭的軸向上沿順木紋方向鉆入設(shè)置一組順紋自攻螺絲5，榫頭垂直于軸向方向上沿橫木紋方向鉆入設(shè)置一組橫紋自攻螺絲4；所述木構(gòu)件一1上，位于卯口兩側(cè)的位置沿橫木紋方向鉆入設(shè)置一組橫紋自攻螺絲4；所述榫頭和卯口的對應(yīng)位置處，垂直設(shè)有一對應(yīng)的預(yù)鉆孔，所述預(yù)鉆孔內(nèi)插入木銷3。

進(jìn)一步的，所述橫紋自攻螺絲4貫穿設(shè)置在所述木構(gòu)件一1和所述木構(gòu)件二2內(nèi)。

更進(jìn)一步的，所述順紋自攻螺絲5自榫頭端部向內(nèi)非貫穿設(shè)置在所述木構(gòu)件二2內(nèi)。

再進(jìn)一步的，所述木構(gòu)件二2上的橫紋自攻螺絲4與順紋自攻螺絲5呈垂直交錯的井字形結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步的，所述木構(gòu)件二2的榫頭部位呈階梯狀，對應(yīng)的木構(gòu)件一1的卯口部位也呈階梯狀，每一階梯部位至少設(shè)有一順紋自攻螺絲5。

上述木銷半榫節(jié)點的制作方法，包括以下步驟：木構(gòu)件一1在厚度中間開槽，形成卯口；木構(gòu)件二2端部進(jìn)行加工處理，形成榫頭；在榫頭和卯口的對應(yīng)位置進(jìn)行預(yù)鉆孔；在榫頭處沿木材順紋方向鉆入順紋自攻螺絲5，通過設(shè)置約束條件保證順紋自攻螺絲5與木材紋理方向的夾角為0°；在與木銷連接的榫頭和卯口附近木材橫紋方向鉆入橫紋自攻螺絲4，通過設(shè)置約束條件保證橫紋自攻螺絲4與木材紋理方向的夾角為90°；將加固后的榫頭放入卯口中，在預(yù)鉆孔處穿入木銷，實現(xiàn)連接。

進(jìn)一步的，在榫頭處沿木材順紋方向鉆入的順紋自攻螺絲5不貫穿木構(gòu)件二本體。

本實用新型的有益效果在于：

1)對半榫節(jié)點部位的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，保證節(jié)點具有足夠的初始剛度、抗彎承載力和變形能力；

2)防止榫頭斷裂破壞和木材橫紋劈裂破壞，提高節(jié)點的受力性能。

3)加固節(jié)點構(gòu)造簡單，施工方便，對木構(gòu)件外觀影響較小，便于工程推廣。