一种木结构梁柱榫卯节点加强的构造形式的制作方法

本实用属于木结构加强技术领域，具体涉及一种木结构梁柱榫卯节点加强的构造形式。

背景技术：

中国古建筑木结构经过了几千年的发展完善，在我国大部分地区存在广泛的应用；我国古代传统木结构的连接方式主要是榫卯连接，该连接方式被广泛使用于建筑、家具以及常用的木制器具中，榫卯连接的主要特点取材方便，施工简便、快速。

尽管木结构古建筑结构性能优越，但仍存在一定缺陷：(1)自其建成之日起，就将受到物理、化学和生物因素的影响，致使木材老化，物理力学性能衰减，损伤累积；(1)而且榫卯连接中存在过大的卯口，通常会对整个节点的受力不利；(3)在地震荷载作用下，常常会出现脱榫、拔榫等现象；(4)榫卯结构彼此相互连接后，截面处面积较大会有削弱，在荷载作用下极易出现应力集中的现象，从而造成构件的破坏；基于上述存在的问题，现有木结构梁柱榫卯节点通常都需要加强。

目前，常见木结构榫卯节点加强的方法在一定程度上能够提高节点的承载能力，但是这些方法在实际情况下仍然存在不足：(1)采用短钢将梁柱截面包裹住，再用木钉将扁钢强定在梁柱上，但扁钢固定对于木钉的要求高，且制作工艺复杂；(2)通过铁钉直接将榫卯节点强定，但铁钉将会对结构造成破坏；(3)对梁柱进行更换，但破坏了木结构建筑本身的历史价值；(4)梁柱节点外包纤维增强复合材料加强，但施工复杂，形成脆性，且降低破坏节点抗震性能；(5)落架大修和打牮拨正，但工作量大、造价大、施工周期长且对于古建筑会使其失去文物价值。

技术实现要素：

为解决现有技术中存在的问题，本实用提供了一种木结构梁柱榫卯节点加强的构造形式，具有施工简便、造价低、加强效果显著的优点。

为实现上述目的，本实用提供如下技术方案：

1、一种木结构梁柱榫卯节点加强的构造形式，包括螺杆、以及固定于螺杆上的定位结构，所述定位结构包括螺母、垫块和垫片；

所述螺杆贯穿于相互垂直连接的梁、柱结构内，所述垫块、垫片和螺母以梁、柱结构向外展开的方向依次套设于螺杆上；

所述螺母与螺杆旋合连接，且梁、柱结构与垫块之间通过螺母形成压紧；

所述螺母和垫块均设有四个，且四个垫块分为两组分别贴紧于梁、柱结构的两侧表壁。

优选的，所述螺杆的贯穿角度为45°。

优选的，所述垫块采用三棱柱结构，且垫块的截面形状为等腰三角形。

2、针对上述构造形式，其安装构建步骤如下：

a)在待加固的梁、柱结构上对称开设两个45°斜向孔，并且保证两个斜向孔的轴心线位于同一直线上；

b)取一根与斜向孔孔径相适配的螺杆，且保证螺杆的长度大于两个斜向孔之间的距离，然后将螺杆的一端插入至其中一个斜向孔内；

c)向螺杆上套入两组定位结构，并保证两组定位结构位于两个斜向孔之间；

d)继续插入螺杆，使得螺杆的一端贯穿另一个斜向孔；

e)向裸露于梁、柱结构外部的螺杆两端分别套入一组定位结构；

f)拧紧步骤c)和步骤e)中所套入的四个定位结构中的螺母，使得四个垫块压紧梁、柱结构的四个接触面，从而形成加强固定。

优选的，所述螺杆、螺母、垫块和垫片的尺寸均依据国标螺栓尺寸进行确定。

本实用与现有技术相比，具有以下有益效果：

本实用构造简单，施工方便，占用空间小；采用局部加强，针对性强，无需对梁柱构件进行更换，造价低；克服了木结构建筑榫卯节点在长期自然环境下刚度下降问题，同时提高了节点的耗能能力，显著提升了木结构的抗震性能和整体刚度。

附图说明

图1为本实用的正视图；

图2为图1中的a处放大图；

图中：1-螺杆、2-螺母、3-垫块、4-垫片。

具体实施方式

下面将结合本实用实施例中的附图，对本实用实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用保护的范围。

1、请参阅图1-图2所示，本实用提供如下技术方案：依据螺杆1、螺母2、垫块3和垫片4等结构形成一种施工简便、造价低、加强效果显著的木结构梁柱榫卯节点加强的构造形式；

具体的，螺杆1以斜向45°的方式贯穿至待加强的梁、柱结构内，并以梁、柱结构向外展开的方向依次将垫块3、垫片4和螺母2套设于螺杆1上。

优选的，螺母2与螺杆1旋合连接，并对垫块3形成压紧。

优选的，垫块3共设有四个，且四个垫块3分为两组分别贴紧于梁、柱结构的两侧表壁。

进一步的，垫块3采用三棱柱结构，且其截面形状为等腰三角形，以此有效提高定位结构与梁、柱结构之间的摩擦力，更好地起到锚固及防止螺母松动的作用。

2、针对上述构造形式，其安装构建步骤如下：

a)在待加固的梁、柱结构上对称开设两个45°斜向孔，并且保证两个斜向孔的轴心线位于同一直线上；

b)取一根与斜向孔孔径相适配的螺杆1，且保证螺杆1的长度大于两个斜向孔之间的距离，然后将螺杆1的一端插入至其中一个斜向孔内；

c)向螺杆1上套入两组定位结构，并保证两组定位结构位于两个斜向孔之间；

d)继续插入螺杆1，使得螺杆1的一端贯穿另一个斜向孔；

e)向裸露于梁、柱结构外部的螺杆1两端分别套入一组定位结构；

f)拧紧步骤c)和步骤e)中所套入的四个定位结构中的螺母2，使得四个垫块3压紧梁、柱结构的四个接触面，从而形成加强固定；

具体的，垫块3与梁、柱结构接触时，其接触面为垫块3斜面，不仅适用于整体结构的支撑需要，还能有效提高接触面的大小，达到增加摩擦力的效果。

本实用中，优选的，螺杆1和螺母2的直径尺寸均依据国标螺栓尺寸进行选定，而垫块3和垫片4的尺寸与螺母2相适配。

尽管已经示出和描述了本实用的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：

1.一种木结构梁柱榫卯节点加强的构造形式，其特征在于：包括螺杆(1)、以及固定于螺杆(1)上的定位结构，所述定位结构包括螺母(2)、垫块(3)和垫片(4)；

所述螺杆(1)贯穿于相互垂直连接的梁、柱结构内，所述垫块(3)、垫片(4)和螺母(2)以梁、柱结构向外展开的方向依次套设于螺杆(1)上；

所述螺母(2)与螺杆(1)旋合连接，且梁、柱结构与垫块(3)之间通过螺母(2)形成压紧；

所述螺母(2)和垫块(3)均设有四个，且四个垫块(3)分为两组分别贴紧于梁、柱结构的两侧表壁。

2.根据权利要求1所述的一种木结构梁柱榫卯节点加强的构造形式，其特征在于：所述螺杆(1)的贯穿角度为45°。

3.根据权利要求1所述的一种木结构梁柱榫卯节点加强的构造形式，其特征在于：所述垫块(3)采用三棱柱结构，且垫块(3)的截面形状为等腰三角形。

4.根据权利要求1所述的一种木结构梁柱榫卯节点加强的构造形式，其特征在于：所述螺杆(1)、螺母(2)、垫块(3)和垫片(4)的尺寸均依据国标螺栓尺寸进行确定。

技术总结
本实用属于木结构加强技术领域，公开了一种木结构梁柱榫卯节点加强的构造形式，包括螺杆、以及固定于螺杆上的定位结构，所述定位结构包括螺母、垫块和垫片；所述螺杆贯穿于相互垂直连接的梁、柱结构内，所述垫块、垫片和螺母以梁、柱结构向外展开的方向依次套设于螺杆上；所述螺母与螺杆旋合连接，且梁、柱结构与垫块之间通过螺母形成压紧；所述螺母和垫块均设有四个，且四个垫块分为两组分别贴紧于梁、柱结构的两侧表壁；本实用构造简单，施工方便，占用空间小；采用局部加强，针对性强，无需对梁柱构件进行更换，造价低；克服了木结构建筑榫卯节点在长期自然环境下刚度下降问题，同时提高了节点的耗能能力。

技术研发人员：张苏俊;杜姚姚;张雪雯
受保护的技术使用者：扬州工业职业技术学院
技术研发日：2019.09.05
技术公布日：2020.06.16