[發明專利]一種木結構裝配式自攻螺絲與螺栓組合節點

在審

• 申請號: 202110361286.6
• 申請日: 2021-04-02
• 公開（公告）號: CN113175084A
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 宋曉濱;郭宇;唐踐揚;顧祥林;張偉平
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: E04B1/26
• 分類號: E04B1/26;E04B1/58
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 楊元焱

本發明涉及一種木結構裝配式自攻螺絲與螺栓組合節點，其特征在于，包括第一木構件(1)、第二構件(2)、金屬連接件(3)、螺栓(4)和自攻螺絲(5)，所述的金屬連接件(3)的一面通過螺栓(4)與第二構件(2)連接，另一面通過自攻螺絲(5)與第一木構件(1)連接，第一木構件(1)和第二構件(2)通過金屬連接件(3)相互連接。與現有技術相比，本發明的節點中木構件不需要開槽、加裝鋼填板等，具有施工便利，簡單有效等優點，同時自攻螺絲傾斜打入，一定程度上避免拔出破壞，提高承載力，避免節點損壞，增加節點的穩定性。

技術領域

本發明涉及土木建設工程技術領域，具體涉及一種木結構裝配式自攻螺絲與螺栓組合節點。

背景技術

木材是一種天然的、且極具親和力的材料，被認為是“綠色建筑”的首選建材，而現代木結構是一種“節能、省地、生態環保”的結構型式。木結構的節點性能直接影響結構強度、使用壽命和可靠性，同時，木材具有抗拉強度低、易劈裂、強度隨含水率變化等缺點，因此，對節點的增強是木結構建筑營造技術的重要環節。

目前，木結構節點連接多采用鋼夾板連接、暗藏鋼板連接或植筋節點連接，采用上述節點連接方式都存在許多不足。如鋼夾板連接和暗藏鋼板連接中螺栓插入困難，節點容易發生橫紋開裂現象，植筋節點連接需要現場施膠和養護，強度不易保證，且需要長時間占用手腳架，導致施工周期較長。

現有技術中，例如中國實用新型專利CN 209670091 U公開了一種自攻螺釘斜向連接木結構梁柱節點，包括橫向木梁和豎直木柱，豎直木柱位于兩根橫向木梁之間且兩根橫向木梁與豎直木柱接觸位置的中心垂直插入有銷，兩根橫向木梁與豎直木柱通過多根自攻螺釘固定連接且多根自攻、螺釘釘入的角度均傾斜于橫向木梁表面；兩根橫向木梁和豎直木柱連接的四個拐角位置均設有角鋼槽，兩根橫向木梁上的角鋼槽與豎直木柱上的角鋼槽通過角鋼相互連接。但該實用新型中，自攻螺絲直接連接豎直木柱和橫向連梁，受力較大而容易發生剪切破壞，且自攻螺絲位于構件側面，對構件外觀影響較大。此外，該節點只適用于平面木框架構件，而無法用于木柱需與平面外方向(垂直于兩根橫向木梁)橫梁相連的三維框架，因而在現代木結構體系中難以應用。

發明內容

本發明的目的是提供一種木結構裝配式自攻螺絲與螺栓組合節點，具有優異的抗剪、抗彎和抗拔能力，且便于施工。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：一種木結構裝配式自攻螺絲與螺栓組合節點，包括第一木構件、第二構件、金屬連接件、螺栓和自攻螺絲，所述的金屬連接件的一面通過螺栓與第二構件連接，另一面通過自攻螺絲與第一木構件連接，第一木構件和第二構件通過金屬連接件相互連接。螺栓節點是重型木結構中一種常見的木構件連接節點，自攻螺絲能有效抑制木材紋理的開裂，將螺栓與自攻螺絲結合的節點可以發揮各自優勢，一定程度上提高承載力，減小對木材造成的破壞。

進一步地，所述的第一木構件和第二構件均為長方體結構，第一木構件和第二構件通過金屬連接件垂直連接。

優選的，所述的金屬連接件為角鋼兩側焊接三角形鋼板制作而成。角鋼兩側焊接的三角形鋼板可提高角鋼強度，增強金屬連接件整體結構強度和穩定性。設置此種金屬連接件時，不需要對膠合木構件進行開槽等操作，避免了對木材部分的損傷，提高節點的穩定性。

進一步優選的，所述的角鋼兩側焊接的三角形鋼板相互平行且與角鋼垂直。角鋼可選用Q345鋼，三角形鋼板可選用Q235鋼。角鋼兩個面、角鋼與三角形鋼板均相互垂直，使得金屬連接件整體結構非常穩定。

所述的金屬連接件與第二構件連接面上開有螺栓孔，與第一木構件連接面上開有自攻螺絲孔。金屬連接件的角鋼一面緊緊貼合第一木構件，且其上開設有多個自攻螺絲孔，與其垂直的另一面緊緊貼合第二構件，且其上中心處開設有一個螺栓孔。

所述的自攻螺絲傾斜穿過金屬連接件，打入第一木構件。與垂直打入自攻螺絲相比，以一定角度斜向打入的自攻螺絲往往由于可更充分發揮自攻螺絲軸向承載力用而具有更加優秀的抗拉剪性能。