一种可扩展的树形模块化木结构单元

1.本发明涉及公开了一种可扩展的树形模块化木结构单元。


背景技术：

2.随着人类社会的不断发展，气候问题愈加严峻，二氧化碳等温室气体的排放是全球气候变暖的主要元凶。为了实现可持续发展，在“双碳目标”的推动下，碳中和成为未来建筑设计的重要准则。
3.木结构在木材的采伐、加工和运输全过程的净碳排放为-0.9吨/m3，整个建筑使用的木材在其使用阶段能够存储的二氧化碳比其他建筑材料制造和运输中消耗的二氧化碳还少，是一种环保材料。
4.模块化是一种设计方法，它从系统观点出发，利用分解和组合的形式，来取得产品的最佳效益。模块之间可以扩展与组合，连接紧密且便于拆装。使用模块化设计方法可以通过标准化批量生产模块来缩短设计和生产周期，使生产效率更高，更贴合市场需求，从而降低成本开销。
5.树形结构作为一种兼具建筑形式美感和结构承重功能的建筑结构，其效仿自然的外观适用于特定场地条件下如建筑需要朝向景观面或本身处于自然环境中等，在具有特殊要求的建筑设计中常常被建筑师所使用。现有的构件并非模块化，形式种类各异，不方便扩展，生产周期长，成本高，木结构连接节点外露粗大，不美观且树形结构多为钢结构。


技术实现要素：

6.本发明为了解决现有技术中的问题，本技术提供了一种可扩展的树形模块化木结构单元。
7.本发明的具体技术方案如下：一种可扩展的树形模块化木结构单元，其特征在于:包括柱、主梁、一级框架梁、二级框架梁、连梁、过滤板、第一钢片、第二钢片、第三钢片、第四钢片、螺栓、螺帽、落水管；
8.所述柱顶部开有容纳螺栓和第一钢片的第一槽口；
9.所述主梁底部开有容纳螺栓和第一钢片的第二槽口，所述第一钢片嵌入第二槽口，通过螺栓和螺帽紧密连接固定柱和主梁，形成单支主体结构；
10.所述一级框架梁两端开有容纳螺栓和第二钢片的第三槽口；
11.所述连梁和一级框架梁相接的一端开有容纳螺栓和第二钢片的第四槽口，所述连梁和二级框架梁相接的一端开有容纳螺栓和第四钢片的第五槽口；
12.所述二级框架梁两端开有容纳螺栓和第三钢片的第六槽口，所述二级框架梁中部开有容纳螺栓和第四钢片的第七槽口，所述主梁上端开有有容纳螺栓和第三钢片的第八槽口,所述主梁中部开有容纳螺栓和第二钢片的第九槽口；
13.所述落水管为中空方管，其设有的四面焊接有落水管钢片，所述落水管钢片上开有螺栓槽口。
14.作为本发明进一步限制地，所述落水管外边长等于或稍小于柱底面内侧边长。
15.作为本发明进一步限制地，所述柱具有四面，其四面中部开有和落水管钢片上开有的螺栓槽口对位的第十槽口。
16.作为本发明进一步限制地，所述落水管钢片上开有的螺栓槽口，所述柱具有四面的中部开有和落水管钢片上开有的螺栓槽口对位的第十槽口、螺栓和螺帽隐藏式紧密连接固定，形成树形主体结构。
17.作为本发明进一步限制地，所述树形主体结构的顶部安装有过滤板，过滤板四角开有卡口。
18.作为本发明进一步限制地，所述一级框架梁通过第二钢片、螺栓和螺帽连接在树形主体结构的主梁中部；
19.所述二级框架梁通过第三钢片、螺栓和螺帽连接在树形主体结构的主梁上端，所述连梁通过第四钢片、螺栓和螺帽一端连接在二级框架梁中部，所述连梁通过第二钢片、螺栓和螺帽一端连接在主梁中部，形成树形结构单元。
20.作为本发明进一步限制地，所述柱、主梁、一级框架梁、二级框架梁、连梁为木制构件。
21.本发明的技术效果：
22.1.构件模块化，形式种类有限且固定，方便组装扩展适应性强，生产周期短，降低成本，可工厂预制现场安装；
23.2.木结构连接节点采用隐藏式节点，美观；
24.3.木结构环保，节能减排；
25.4.落水管可起到雨水收集作用；
26.5.树形结构，美观有趣。
附图说明
27.图1是本发明结构示意图。
28.图2是本发明分解结构图。
29.图3是图1组装结构示意图。
30.图4是主体结构安装示意图。
31.图5是框架梁和连梁结构示意图。
32.图6是梁的钢片结构图。
33.图7是主梁结构图。
34.图8是柱和落水管结构示意图。
35.图9是柱和落水管组装结构图。
36.图10是柱和主梁组装结构图。
37.图11是钢片一结构图。
38.图12是钢片二结构示意图。
39.图13是钢片三结构示意图。
40.图14是钢片四结构示意图。
41.图15是过滤板结构示意图。
42.图中：柱1、主梁2、一级框架梁4、二级框架梁3、连梁5、过滤板6、第一钢片7、第二钢片8、第三钢片9、第四钢片10、螺栓11、螺帽12、落水管13，第一槽口1b，第二槽口2a，第六槽口3a，第三槽口4a，第四槽口5a，第五槽口5b，第七槽口3b，第八槽口2c,第九槽口2b，第十槽口1a，落水管钢片13a，螺栓槽口13aa。
具体实施方式
43.下面结合附图对本发明做进一步说明。
44.实施例一
45.如图1至图15所示，本实施例中的一种可扩展的树形模块化木结构单元，包括柱1、主梁2、一级框架梁4、二级框架梁3、连梁5、过滤板6、第一钢片7、第二钢片8、第三钢片9、第四钢片10、螺栓11、螺帽12、落水管13；
46.所述柱1顶部开有容纳螺栓11和第一钢片7的第一槽口1b；
47.所述主梁2底部开有容纳螺栓11和第一钢片7的第二槽口2a，所述第一钢片7嵌入第二槽口2a，通过螺栓11和螺帽12紧密连接固定柱1和主梁2，形成单支主体结构；螺栓和螺帽尺寸配套。
48.所述一级框架梁4两端开有容纳螺栓11和第二钢片8的第三槽口4a；
49.所述连梁5和一级框架梁4相接的一端开有容纳螺栓11和第二钢片8的第四槽口5a，所述连梁5和二级框架梁3相接的一端开有容纳螺栓11和第四钢片10的第五槽口5b；
50.所述二级框架梁3两端开有容纳螺栓11和第三钢片9的第六槽口3a，所述二级框架梁3中部开有容纳螺栓11和第四钢片10的第七槽口3b，所述主梁2上端开有有容纳螺栓11和第三钢片9的第八槽口2c,所述主梁2中部开有容纳螺栓11和第二钢片8的第九槽口2b；第一钢片、第二钢片、第三钢片、第四钢片不外露。第一钢片、第二钢片、第三钢片、第四钢片根据连接固定位置的不同采用适当的形式，位置不同但具有相同连接作用的连接固定位置采用相同的第一钢片、第二钢片、第三钢片、第四钢片的形式。
51.所述落水管13为中空方管，其设有的四面焊接有落水管钢片13a，所述落水管钢片13a上开有螺栓槽口13aa。
52.在本实施例中，所述落水管13外边长等于或稍小于柱1底面内侧边长。
53.在本实施例中，所述柱1具有四面，其四面中部开有和落水管钢片13a上开有的螺栓槽口13aa对位的第十槽口1a。
54.在本实施例中，所述落水管钢片13a上开有的螺栓槽口13aa，所述柱1具有四面的中部开有和落水管钢片13a上开有的螺栓槽口13aa对位的第十槽口1a、螺栓11和螺帽12隐藏式紧密连接固定，形成树形主体结构。
55.在本实施例中，所述树形主体结构的顶部安装有过滤板6，过滤板6四角开有卡口。
56.在本实施例中，所述一级框架梁4通过第二钢片8、螺栓11和螺帽12连接在树形主体结构的主梁2中部；
57.所述二级框架梁3通过第三钢片9、螺栓11和螺帽12连接在树形主体结构的主梁2上端，所述连梁5通过第四钢片10、螺栓11和螺帽12一端连接在二级框架梁3中部，所述连梁5通过第二钢片8、螺栓11和螺帽12一端连接在主梁2中部，形成树形结构单元。树形结构单元通过更改连接主梁2、所述二级框架梁3的第三钢片9，以及连接二级框架梁3和连梁5安装
的第四钢片10，达到多个树形结构单元扩展组合的效果。
58.在本实施例中，柱1、主梁2、一级框架梁4、二级框架梁3、连梁5为木制构件。可选用具有优良性能的如clt等木材。所有构件的连接方式均为隐藏式连接。
59.实施例二
60.针对通过实施例二对本技术的结构和连接关系进行了说明，下面就本技术的安装方式进行说明。
61.在安装中，主梁底部开有容纳螺栓和第一钢片的第二槽口，将第一钢片嵌入第二槽口，通过螺栓和螺帽紧密连接固定柱和主梁，形成单支主体结构。
62.落水管设有的四面焊接有落水管钢片，落水管钢片开有螺栓槽口。落水管钢片开有的螺栓槽口，柱具有四面的中部开有和落水管钢片开有的螺栓槽口对位的第十槽口、其通过螺栓和螺帽隐藏式紧密连接固定，形成顶部安装有过滤板的树形主体结构。
63.一级框架梁通过第二钢片、螺栓和螺帽连接在树形主体结构的主梁中部，二级框架梁通过第三钢片、螺栓和螺帽连接在树形主体结构的主梁上端，连梁通过第四钢片、螺栓和螺帽一端连接在二级框架梁中部，连梁通过第二钢片、螺栓和螺帽一端连接在主梁中部，形成树形结构单元。
64.在本实例中的树形结构单元通过更改连接主梁、二级框架梁的第三钢片，以及连接二级框架梁和连梁安装的第四钢片，形成多个树形结构单元扩展组合的效果。
65.需要指出的是，上述较佳实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。