全面增强型大跨度胶合木柱梁连接结构

摘要

一种全面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）；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）；所述胶合木柱（2）上与胶合木梁（3）相连接的节点区域的四个面及连接螺栓孔中分别胶结有GFRP增强板5和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。

说明书

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，具体地说是一种全面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。本发明设计一种全面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：

一种全面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，所述的底板与木柱的一面相接触并通过螺栓与木柱另一侧面上的底板固定在胶合木柱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；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；所述胶合木柱2上安装金属连接件1的节点区域的四个面及连接螺栓孔中分别胶结有GFRP增强板5和GFRP增强管6。

所述的GFRP增强板5的厚度为1.2-2.8mm，由二到四层800g/m²-1200g/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，由二到四层800g/m²-1200g/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.   本发明能减轻应力的集中分布；

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.   本发明能减少连接节点的端距和中距；

4.   本发明有利于提高胶合木螺栓连接节点的承载能力；

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最佳增强连接结构示意图。

图4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5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。

如图1-5所示。

一种全面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，所述的底板与木柱的一面相接触并通过螺栓与木柱另一侧面上的底板固定在胶合木柱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，所述的插槽4的两个与插块相对的两个面上胶结有GFRP增强板5（具体实施时可用CFRP增强板来代替GFRP增强板），同时在胶合木梁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（具体实施时可用CFRP增强板来代替GFRP增强板），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（具体实施时可用CFRP增强管来代替GFRP增强管），如图3所示。胶合木柱2上安装金属连接件的节点区域的四个面及连接螺栓孔中分别胶结有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/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。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增强管或CFRP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4所示的T字形柱梁结构和图5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。