一种带斜拉带的榫卯节点框架的制作方法

1.本实用新型属于建筑结构工程木结构技术领域，具体为一种带斜拉带的榫卯节点框架。


背景技术：

2.我国的传统木结构主要分为抬梁式、穿斗式、井干式三种形式，穿斗式木结构是我国西南地区常用的木结构建筑。穿斗式木结构抗震耗能性能、变形能力较好，但极限承载力、抗侧力和刚度较差；由于房屋整体性较差，尽管传统的穿斗式木结构有良好的抗震性能，但其侧向刚度小，特别是纵向的整体性较差，没有良好的抗侧移能力，整体的刚度和强度较弱，不能满足要求，在地震中出现摆动，导致房屋倾斜、榫卯节点脱榫破坏、墙体倒塌甚至整体倒塌。
3.因此提高木框架的抗侧移能力、加强榫卯节点连接成为提高传统木结构抗震性能的关键。故需要采取合理的构造措施加强木框架的抗侧移能力，在有效提高抗侧移能力的同时增大木框架本身的耗能能力。
4.目前，对传统木框架以及节点的本身力学性能的研究较多，但在传统木结构的改良上相关研究较少，国内一些学者根据轻型木结构的优点和结构特点提出一种新型木结构墙体，通过在传统木结构木框架中内嵌轻型木剪力墙，从而达到了提高传统木结构的极限承载力、耗能以及变形能力的目的。还有学者通过对榫卯节点进行加固来实现整体框架承载力和抗侧移能力的提升，通过利用螺栓、木销、钢构件及碳纤维布对榫卯节点进行加固，在提升节点的强度和刚度上都取得了较好的效果。以上方法都各具优点，但部分方法运用到实际工程中时操作较为复杂，设置的螺栓孔对木构件本身有较大的破坏作用，外包碳纤维布、大量使用外露钢构件影响结构外观。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于：本实用新型提供了一种带斜拉带的榫卯节点框架，解决了现有榫卯节点木结构框架抗震性能不足、施工不便的问题。
6.本实用新型目的通过下述技术方案来实现：
7.一种带斜拉带的榫卯节点框架，包括竖向柱和横向梁，竖向柱与横向梁之间通过榫卯节点连接，竖向柱和横向梁之间形成矩形框架，竖向柱与横向梁之间连接有位于矩形框架内侧角的连接组合件，矩形框架对角线的连接组合件之间连接有斜拉带。形成矩形框架的竖向柱和横向梁之间榫卯节点连接，连接组合件对节点进行加强，同时实现斜拉带的安装，斜拉带通过对角线拉撑的方式，对整体结构进行加强。
8.进一步的，所述的竖向柱与横向梁之间通过直透式的榫卯节点连接，竖向柱上设有卯眼，横向梁上设有榫头，榫头的宽度小于中部柱体宽度，榫头为l形纵截面，卯眼与榫头形状配合。同样的，竖向柱和横向梁之间也可采用其它的榫卯节点实现连接。
9.进一步的，所述的竖向柱和横向梁为木结构。同样的，竖向柱和横向梁也可采用与
木结构相似或不同的其它材质结构。
10.进一步的，所述的斜拉带为钢结构。同样的，斜拉带也可采用与钢结构相似或不同的其它材质结构。
11.进一步的，所述的矩形框架的两条对角线的连接组合件之间连接有前后交错布置的两条斜拉带。同样的，斜拉带也可以采用单对角线布置的形式。
12.进一步的，所述的连接组合件包括竖端板、横端板和肋板，竖端板与横端板垂直连接，肋板分别与竖端板、横端板垂直连接，竖端板与竖向柱连接，横端板与横向梁连接，肋板与斜拉带连接。竖端板、横端板和肋板连接为一体，分别实现竖向柱、横向梁和斜拉带的连接固定。
13.进一步的，所述的竖端板、横端板和肋板均为钢结构。同样的，竖端板、横端板和肋板也可采用与钢结构相似或不同的其它材质结构。
14.进一步的，所述的竖端板、横端板和肋板之间焊接为一体。同样的，也可采用一体铸造、螺栓连接等其它连接方式。
15.进一步的，所述的竖端板通过自攻螺钉i与竖向柱连接，横端板通过自攻螺钉ii与横向梁连接。
16.进一步的，所述的自攻螺钉i和自攻螺钉ii均与斜拉带的轴线方向相同。同样的，自攻螺钉i和自攻螺钉ii的布置方向也可与斜拉带的轴线方向之间存在一定范围的夹角。
17.进一步的，所述的肋板通过铆钉与斜拉带连接。同样的，肋板与斜拉带之间也可采用螺栓、焊接等其它连接方式。
18.本实用新型的有益效果：
19.(1)本实用新型与传统的木结构榫卯节点框架相比，具有良好的抗震能力，提高了结构的抗侧移性能，具有较好的的刚度和强度，能有效地减少墙体在地震作用下产生的变形，使得墙体构造更加安全可靠；有利于传承并发扬传统木结构，推动传统木结构在现代建筑中的发展。
20.(2)本实用新型利用钢连接组合件对节点进行了加固处理，提高了节点的刚度，从而有效的防止了榫卯节点的脱榫、折榫破坏，在节点处采用的全螺纹自攻螺钉，一方面将钢连接组合件与木框架进行连接，提高了节点的强度与刚度；另一方面自攻螺钉对木构件横纹进行加强从而延缓木材开裂以及裂缝的发展，使节点在外力作用下的破坏模式由脆性像延性转变，提高节点的承载力和延性。
21.(3)本实用新型通过工厂预制完成钢、木构件切割钻孔、钢连接组合件焊接、钢拉带与钢连接组合件铆钉连接制作，施工现场直接对构件进行拼装，利用自攻螺钉将钢连接组合件与木梁、木柱进行连接，能够实现规模化生产、装配化施工，保证施工效率，对环境影响小。
22.前述本实用新型主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本实用新型可采用并要求保护的方案；且本实用新型，(各非冲突选择)选择之间以及和其他选择之间也可以自由组合。本领域技术人员在了解本实用新型方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本实用新型所要保护的技术方案，在此不做穷举。
附图说明
23.图1是本实用新型的结构示意图。
24.图2是本实用新型梁柱节点示意图。
25.图3是本实用新型中竖向柱和横向梁安装示意图。
26.图4是本实用新型中竖向柱和横向梁位置关系示意图。
27.图5是本实用新型中斜拉带与连接组合件的连接示意图。
28.图6是本实用新型斜拉带与连接组合件正、反面位置关系示意图。
29.图7是本实用新型连接组合件与梁、柱连接示意图。
30.图中：1-竖向柱，2-横向梁，3-斜拉带，4-竖端板，5-横端板，6-肋板，7-自攻螺钉i，8-自攻螺钉ii，9-铆钉，101-柱预钻孔，201-梁预钻孔，301-带铆钉孔，401-竖板螺钉孔，501-横板螺钉孔，601-板铆钉孔。
具体实施方式
31.下列非限制性实施例用于说明本实用新型。
32.实施例1：
33.参考图1～图7所示，一种带斜拉带的榫卯节点框架，包括竖向柱1、横向梁2、斜拉带3和连接组合件，连接组合件包括竖端板4、横端板5和肋板6。左右两根竖向柱1和上下两根横向梁2之间形成矩形框架，竖向柱1和横向梁2为矩形横截面的木结构，斜拉带3为钢结构，竖端板4、横端板5和肋板6均为钢结构。
34.竖向柱1与横向梁2之间通过直透式的榫卯节点连接，竖向柱1上设有卯眼，横向梁2上设有榫头，榫头的宽度小于中部柱体宽度，榫头为l形纵截面，卯眼与榫头形状配合，将榫头插入卯眼中，从而将竖向柱1和横向梁2之间连接。
35.竖向柱1与横向梁2之间连接有位于矩形框架内侧角的连接组合件，连接组合件既可以用于加强竖向柱与横向梁连接节点的强度，同时用于安装斜拉带。矩形框架的两条对角线的连接组合件之间连接有前后交错布置的两条斜拉带3，形成两条结构对称的斜拉带，斜拉带以斜拉支撑的方式，对整个矩形框架进行支撑加强，两条斜拉带之间无相互连接关系，彼此独立、位置交错。
36.连接组合件包括竖端板4、横端板5和肋板6，竖端板4的端部与横端板5的端部垂直焊接连接，肋板6分别与竖端板4的内侧、横端板5的内侧垂直焊接连接，竖端板4、横端板5和肋板6之间焊接为一体的连接组合件，肋板6的厚度大于竖端板4、横端板5的厚度。
37.竖端板4的外侧通过自攻螺钉i 7与竖向柱1贴合连接，横端板5的外侧通过自攻螺钉ii 8与横向梁2贴合连接，自攻螺钉i 7和自攻螺钉ii 8的数目相同，同时自攻螺钉i 7和自攻螺钉ii 8均与斜拉带3的轴线方向相同，使得自攻螺钉i和ii主要承受压力或拉力，减少承受的剪切力。
38.竖向柱1上开设有柱预钻孔101，横向梁2上开设有梁预钻孔201，竖端板4上设有竖板螺钉孔401，横端板5上设有横板螺钉孔501。自攻螺钉i穿过竖板螺钉孔401与柱预钻孔101连接，实现竖端板4与竖向柱1之间的连接固定。自攻螺钉ii穿过横板螺钉孔501与梁预钻孔201连接，实现横端板5与横向梁2之间的连接固定。
39.肋板6通过水平的铆钉9与斜拉带3连接，斜拉带3的端部设有带铆钉孔301，肋板6
上设有板铆钉孔601，铆钉9穿过带铆钉孔301和带铆钉孔301，实现肋板6与斜拉带3之间的铆固连接。
40.本实用新型在施工时，包括以下步骤：
41.1、在工厂生产出竖向柱、横向梁、竖端板、横端板、肋板以及斜拉带。
42.2、在工厂对竖向柱、横向梁进行切割钻孔，在竖向柱、横向梁、竖端板、横端板上开设若干自攻螺钉孔，确保梁柱构件与端板上自攻螺钉孔一一对应，在肋板、斜拉带上开设若干铆钉孔。
43.3、在工厂将竖端板、横端板以及肋板焊接在一起形成连接组合件。
44.4、在施工现场，将梁与柱进行安装后，将连接组合件的竖端板、横端板利用自攻螺钉分别与柱、梁相连接，并利用铆钉将钢拉带与肋板进行连接。
45.前述本实用新型基本例及其各进一步选择例可以自由组合以形成多个实施例，均为本实用新型可采用并要求保护的实施例。本实用新型方案中，各选择例，与其他任何基本例和选择例都可以进行任意组合。
46.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。