一种基于木板的一体化建筑结构体系的制作方法

本申请涉及木结构建筑，具体而言，涉及一种基于木板的一体化建筑结构体系。

背景技术：

1、木结构建筑具有绿色、低碳、亲人、结构表现力强等优点，正广泛应用。现有木结构体系主要有两类，其一，以梁、柱等线性杆状构件组成框架或空间网格体系；其二，以垂直地面的面状剪力墙辅以梁、柱等线性杆状构件组成剪力墙或框架-剪力墙体系。这两类体系在结构上具有相对明确的构件形态、尺寸和空间位置要求，由该两类体系组合成的建筑结构整体具有相对固定的建筑结构形态，缺乏多样性，内部空间也相对单一，通常均为长方形，不利于建筑设计中内部空间的自由表达。

技术实现思路

1、本申请提供一种基于木板的一体化建筑结构体系，采用板块作为主要的拼接构件，利用线铰将相邻板块的边部进行连接，板块之间可以进行多样化组合，能够实现建筑结构整体的多样化设计，有利于建筑结构整体内部空间的自由表达。

2、本申请通过下述技术方案实现：

3、一种基于木板的一体化建筑结构体系，包括：

4、板块，所述板块至少具有三条边，若干板块边边拼接以形成空间多面体，其中，板块之间的角点拼接处形成虚节点；

5、线铰，相邻两个板块的边与边之间通过至少两个线铰连接，其中，所述线铰为线活铰或线刚铰；

6、附板肋，所述附板肋两端分别与两个线铰连接，其中，该两个线铰分别位于所述板块的相邻边或相对边，沿所述板块的轮廓，该两个线铰之间具有其他线铰。

7、本申请提供的基于木板的一体化建筑结构体系，以板块为主要的拼接构件，板块的形状可以根据需要进行适应性设计，板块之间能够进行多角度拼接，能够形成类似自由曲面的空间多面体，有利于建筑结构内部空间的自由表达；相较于常规的板块拼接结构，本申请将板块之间的角点拼接处设置为虚节点，即各个板块的顶点不连接，通过在板块的边与边之间设置线铰使所有板块形成一体结构，并通过设置附板肋来保证整体的结构强度，能够满足结构强度要求，且实施难度大大降低。

8、在一些可选的实施方式中，所述板块被配置为三角形板。本申请中，通过三角形板拼接成的建筑结构整体可以具有较高的结构稳定性，能够有效抵抗外部压力和载荷，降低结构的变形风险和位移风险。同时，将板块配置为三角形板，拼接方式上更具有多样化，空间利用效率更高，有利于建筑结构整体多样性的体现。

9、在一些可选的实施方式中，所述板块每一边上的两个线铰分别靠近所述板块的两个角点，该两个线铰的间距不小于该边边长的2/3。本申请中，两个线铰之间配置足够的间距后，能够更好的平衡载荷，可以有效的降低应力集中风险，从而在建筑结构整体受载时降低局部变形风险，有利于提高建筑结构整体的结构稳定性。

10、在一些可选的实施方式中，所述线活铰被配置为无法传递弯矩的销轴结构。本申请中，销轴结构的线铰设计能够提供较大的承载能力，从而能够在板块之间可相对转动的基础上保证建筑结构整体具有相对较好的结构稳定性，同时销轴结构具备更好的刚度和强度，可以进一步降低建筑结构整体的变形和位移风险，并且销轴结构易于拆装，能够为维护过程带来便利，从而提高建筑结构整体的维护便捷性。

11、在一些可选的实施方式中，所述线刚铰被配置为通过螺钉构成的可以传递弯矩的钉接结构。也就是说两个板块之间可以通过螺钉进行固定连接，从而结构整体具有较高的结构刚度以及结构强度，能够提供更大的承载能力。

12、在一些可选的实施方式中，所述板块包括受力板块和非受力板块；其中，所述受力板块被配置为正交胶合木板，所述非受力板块被配置为装饰/功能建筑部件。本申请中，相较于常规的木板结构，将受力板块配置为正交胶合木板使得受力板块具有更好的承载能力、较高的刚度和强度以及良好的抗弯强度，能够提高建筑结构整体的承载能力，可以降低建筑结构整体的变形和位移风险，同时正交胶合木板相较于一般的木板还具有相对较好的耐磨性，可以保证建筑结构整体具有良好的使用寿命。而将非受力板块配置为装饰/功能性建筑构件则提高了板块拼接方式的多样性。

13、在一些可选的实施方式中，所述板块的两板面上分别配置有建筑装饰层。本申请中，通过在板块的板面上配置建筑装饰层，能够使得建筑结构整体具备较好的景观观赏性，整体的建筑美感得到进一步提高。

14、在一些可选的实施方式中，所述附板肋被配置为胶合木或正交胶合木。本申请中，胶合木或正交胶合木强度高，具备较高的抗压强度，能够使得板块具备足够的结构强度，提升板块的承载能力，降低板块变形风险，并进一步提高建筑结构整体的结构稳定性，降低建筑结构整体的变形、位移风险；同时胶合木或正交胶合木还具有较好的耐磨性和防火性，能够一定程度的提高建筑结构整体的使用寿命，提高建筑结构整体抵抗火灾的能力。

15、在一些可选的实施方式中，该基于木板的一体化建筑结构体系还包括连接杆，所述连接杆连接于相间的两个板块之间，其中，所述连接杆两端分别与两个板块的线铰连接。本申请中，通过连接杆的设置，能够进一步提高建筑结构整体的结构整体性，从而使得建筑结构整体能够获取更好的结构稳定性，能够进一步降低建筑结构整体的变形和位移风险。

16、在一些可选的实施方式中，该基于木板的一体化建筑结构体系还包括连接柱，所述连接柱一端与所述板块的线铰连接，另一端与固定设施连接。本申请中，通过连接柱的设置，连接柱可以作为载荷传递构件将建筑结构整体承受的载荷分散至其他固定设施，从而使得建筑结构整体具备更好的承载能力。

17、本申请与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

18、本申请提供的一种基于木板的一体化建筑结构体系，以板块为主要的拼接构件，板块的形状可以根据需要进行适应性设计，板块之间能够进行多角度拼接，能够形成类似自由曲面的空间多面体，有利于建筑结构内部空间的自由表达；相较于常规的板块拼接结构，本申请将板块之间的角点拼接处设置为虚节点，即各个板块的顶点不连接，通过在板块的边与边之间设置线铰使所有板块形成一体结构，并通过设置附板肋来保证整体的结构强度，能够满足结构强度要求，且实施难度大大降低。

技术特征：

1.一种基于木板的一体化建筑结构体系，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于木板的一体化建筑结构体系，其特征在于，所述板块(1)被配置为三角形板。

3.根据权利要求1所述的基于木板的一体化建筑结构体系，其特征在于，所述板块(1)每一边上的两个线铰(2)分别靠近所述板块(1)的两个角点，该两个线铰(2)的间距不小于该边边长的2/3。

4.根据权利要求1所述的基于木板的一体化建筑结构体系，其特征在于，所述线活铰被配置为无法传递弯矩的销轴结构。

5.根据权利要求1所述的基于木板的一体化建筑结构体系，其特征在于，所述线刚铰被配置为通过螺钉构成的可以传递弯矩的钉接结构。

6.根据权利要求1所述的基于木板的一体化建筑结构体系，其特征在于，所述板块(1)包括受力板块(11)和非受力板块(12)；其中，所述受力板块(11)被配置为正交胶合木板，所述非受力板块(12)被配置为装饰/功能建筑部件。

7.根据权利要求1所述的基于木板的一体化建筑结构体系，其特征在于，所述板块(1)的两板面上分别配置有建筑装饰层。

8.根据权利要求1所述的基于木板的一体化建筑结构体系，其特征在于，所述附板肋(3)被配置为胶合木或正交胶合木。

9.根据权利要求1所述的基于木板的一体化建筑结构体系，其特征在于，还包括连接杆(4)，所述连接杆(4)连接于相间的两个板块(1)之间，其中，所述连接杆(4)两端分别与两个板块(1)的线铰(2)连接。

10.根据权利要求1所述的基于木板的一体化建筑结构体系，其特征在于，还包括连接柱(5)，所述连接柱(5)一端与所述线铰(2)连接，另一端与固定设施连接。

技术总结本申请涉及木结构建筑技术领域，具体涉及一种基于木板的一体化建筑结构体系。该基于木板的一体化建筑结构体系包括板块、线铰和附板肋；所述板块至少具有三条边，若干板块边边拼接以形成空间多面体，其中，板块之间的角点拼接处形成虚节点；相邻两个板块的边与边之间通过至少两个线铰连接，其中，所述线铰为线活铰或线刚铰；所述附板肋两端分别与两个线铰连接，其中，该两个线铰分别位于所述板块的相邻边或相对边，沿所述板块的轮廓，该两个线铰之间具有其他线铰。本申请有利于建筑结构整体多样性的呈现，有利于建筑结构整体内部空间的自由表达。技术研发人员：黄怀海,康永君,欧加加,龙卫国,赵广坡,张茜,叶波,陈泓宇,白蜀珺受保护的技术使用者：中国建筑西南设计研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5