一种重组竹梁柱节点榫卯连接结构

本技术属于结构施工安装节点，具体而言，涉及一种重组竹梁柱节点榫卯连接结构。

背景技术：

1、竹材作为一种环保型可再生资源，且数量丰富、性能优良，近来受到学者们的广泛关注。重组竹，一种由原竹作为基材，依次经过剖篾加工、竹片疏解、低温干燥、顺纹组坯、热压(冷压)胶合等多种加工工艺制作而成的绿色高强竹基复合材料；其性能优良且稳定，具有强度高、韧性好、耐候性强、阻燃性优以及低碳环保等优点，可满足现代结构对建筑材料的各项性能要求。因此，由重组竹制作而成的构件结构渐渐受到建筑业的研究与使用。

2、若想发展一个完整的重组竹体系，对重组竹构件的研究必不可少，但更重要的是攻克其整体性及梁柱节点的连接问题。由于我国对竹材的研究开展尚晚，相关经验也不足，所以目前尚未形成一套切实可靠的重组竹梁柱节点连接模型。通过提出一种重组竹梁柱节点模型，并采用传统榫卯连接形式与钢填板组合，在吸收榫卯连接摩擦耗能优点的同时解决传统连接榫头易拔出易折断，卯口易损坏等问题，形成一个具有一定抗震效果的有效节点连接形式，对重组竹结构体系的发展以及在抗震设防区的推广都有重大意义。

3、申请号为201620452755.x的实用新型专利中公开了“一种重组竹框架梁柱榫卯连接节点”，具体为：在重组竹框架梁连接处做好榫槽，重组竹框架柱的榫槽对应连接处做好榫头，然后在重组竹框架梁与柱的指定位置预留相应的竹销钉孔洞；预制构件在现场进行组装，重组竹框架柱与基座连接之后，将重组竹框架梁两端搁置在重组竹框架柱相应位置上，再使用竹销钉插入重组竹框架梁与柱预留的孔洞中，从而使梁与柱严密扣合进行良好传力。但该模型未采用内填钢板，榫头强度问题始终未得到改善，且卯口处削弱过大，使用时极易损坏卯口，从而导致结构的整体失效。

4、专利申请号201320112104.2的实用新型专利中公开了“一种重组竹框架结构的梁柱节点连接”；具体为：在重组竹框架梁端部留有两个槽口，通过螺栓将节点板和两个金属板连接于重组竹框架柱的侧边，在金属连接件上部涂环氧树脂，将重组竹框架梁的端部槽口插入重组竹框架柱侧边的金属连接件上从而形成一个整体，此重组竹框架梁柱节点连接形式安全可靠，能很好地传力，同时施工安装比较简单。此模型虽然较上一个模型在梁两端处加入了钢填板提高了节点薄弱处的强度，却并未考虑消能减震的问题且梁端紧贴钢板，刚度的差异极易使节点在受到强烈作用时梁端发生挤压破坏，在抗震设防区运用并无明显优势；同时，由于连接钢连接件与重组竹柱的一侧螺栓位于节点内部，所以该模型还存在一个梁端与钢连接件的贴合问题。

5、可发现，目前的重组竹节点连接若仅采用大多使用的钢填板则会存在由于连接点过刚而导致在承力时重组竹构件损坏的问题，并未起到在地震时摩擦耗能减震的作用；同时，由于仅仅使用榫卯连接，从而存在榫头强度不足，折榫，拔榫等问题，而这些问题皆会导致节点承力时的整体破坏，并不利于重组竹体系在抗震设防区的推广。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于针对已有的重组竹梁柱连接节点在强烈荷载作用下会产生的折榫拔榫以及开槽口被钢填板挤压破坏等问题，结合分析重组竹与钢材材料性能特点提供一种重组竹梁柱节点榫卯连接结构。

2、为实现本实用新型目的，采用的技术方案为：一种重组竹梁柱节点榫卯连接结构，包括通过榫卯连接的重组竹柱和重组竹梁，且重组竹柱和重组竹梁的榫卯连接处共同嵌设有内填钢板；所述内填钢板上还固定有对重组竹柱、重组竹梁支撑的下部支撑，重组竹柱和重组竹梁上均抱设有钢套箍，下部支撑的一端被钢套箍压紧在重组竹柱上，下部支撑的另一端被压紧在重组竹梁上。

3、进一步的，所述下部支撑为角钢。

4、进一步的，所述角钢上还固定有腰板，且钢套箍上开设有避让腰板的开口。

5、进一步的，所述重组竹柱上的榫头或重组竹梁上的榫头为带袖肩燕尾榫榫头。

6、进一步的，所以带袖肩燕尾榫榫头的倾斜角度为80°。

7、进一步的，所述重组竹柱和重组竹梁的榫卯连接处设有加固螺栓。

8、进一步的，所述钢套箍、下部支撑均通过螺栓固定。

9、进一步的，所述内填钢板包括两个薄钢板和固定在两个薄钢板之间的重组竹板，且两个薄钢板外侧具有复合橡胶层。

10、本实用新型的有益效果是：

11、(1)施工工艺简单，装配便利。重组竹梁、重组竹柱以及钢连接件皆可在工厂预制完成，而后运输至施工现场进行装配，且装配过程仅依靠高强螺栓即可，装配简单便捷，避免了湿作业，对施工工人要求不高，可有效提升施工效率，缩短了施工工期。

12、(2)结构耗能性能良好，可运用于抗震设防区。相较于普通刚性节点连接，本实用新型中采用半刚性的榫卯连接，且采用的带袖肩燕尾榫榫头比普通榫头进一步增大了与卯口的接触面积，使其在强震时可通过卯口与榫头之间的摩擦挤压抵消掉相当大一部分地震所带来的能量，同时在地震作用下高强螺栓通过与内填钢板、钢套箍上螺栓孔的相对滑动也可耗散部分能量。

13、(3)结构整体性好，传力合理。重组竹梁、重组竹柱以及钢连接件都易于精准制作，组合简单，采用高强螺栓进行高质量拼接即可形成一个紧密联系的整体；同时利用钢套箍通过下部支撑与梁柱相连，形成一个“套箍效应”，进一步地提高了梁柱节点的整体稳定性，避免在节点被破坏或榫头被剪断后的整体结构的突然倒塌。另外，作为连接件的下部支撑可以很好地给节点提供一部分竖向抗弯刚度，增强节点的竖向抗弯能力；通过角钢作为下部支撑，角钢上的腰板增大了节点下端传力面积，有效地分散了梁柱节点下部集中的应力，使节点能更好的传递剪力与弯矩。本实用新型相较于普通利用竖直方向上的钢填板充当下部支撑的节点模型，该节点由于角钢两端紧贴梁柱，使受力面积增大，大大减少了内填钢板对重组竹的挤压破坏。

14、(4)强震作用下节点稳定性、工作性能良好。本实用新型中的榫头采用带袖肩燕尾榫榫头，倾角为80度，带袖肩燕尾榫榫头倾斜的两侧在提供摩擦耗能能力的同时，由于独特的“燕尾式”形状可以有效解决榫头易拔出的问题，带袖肩燕尾榫榫头根部带袖肩增加了榫跟面积，提升榫头抗折能力，而内填钢板进一步增强榫头强度。

技术特征：

1.一种重组竹梁柱节点榫卯连接结构，其特征在于，包括通过榫卯连接的重组竹柱(1)和重组竹梁(2)，且重组竹柱(1)和重组竹梁(2)的榫卯连接处共同嵌设有内填钢板(9)；所述内填钢板(9)上还固定有对重组竹柱(1)、重组竹梁(2)支撑的下部支撑，重组竹柱(1)和重组竹梁(2)上均抱设有钢套箍(3)，下部支撑的一端被钢套箍(3)压紧在重组竹柱(1)上，下部支撑的另一端被压紧在重组竹梁(2)上。

2.根据权利要求1所述的重组竹梁柱节点榫卯连接结构，其特征在于，所述下部支撑为角钢(10)。

3.根据权利要求2所述的重组竹梁柱节点榫卯连接结构，其特征在于，所述角钢(10)上还固定有腰板(11)，且钢套箍(3)上开设有避让腰板(11)的开口。

4.根据权利要求1所述的重组竹梁柱节点榫卯连接结构，其特征在于，所述重组竹柱(1)上的榫头(6)或重组竹梁(2)上的榫头(6)为带袖肩燕尾榫榫头。

5.根据权利要求4所述的重组竹梁柱节点榫卯连接结构，其特征在于，所述带袖肩燕尾榫榫头的倾斜角度为80°。

6.根据权利要求1所述的重组竹梁柱节点榫卯连接结构，其特征在于，所述重组竹柱(1)和重组竹梁(2)的榫卯连接处设有加固螺栓(4)。

7.根据权利要求1所述的重组竹梁柱节点榫卯连接结构，其特征在于，所述钢套箍(3)、下部支撑均通过螺栓固定。

8.根据权利要求1至7中任意一项所述的重组竹梁柱节点榫卯连接结构，其特征在于，所述内填钢板(9)包括两个薄钢板和固定在两个薄钢板之间的重组竹板，且两个薄钢板外侧具有复合橡胶层。

技术总结本技术公开了一种重组竹梁柱节点榫卯连接结构，属于结构施工安装节点技术领域，包括通过榫卯连接的重组竹柱和重组竹梁，且重组竹柱和重组竹梁的榫卯连接处共同嵌设有内填钢板；所述内填钢板上还固定有对重组竹柱、重组竹梁支撑的下部支撑，重组竹柱和重组竹梁上均抱设有钢套箍，下部支撑的一端被钢套箍压紧在重组竹柱上，下部支撑的另一端被压紧在重组竹梁上。本技术利用钢套箍通过下部支撑与梁柱相连，形成一个“套箍效应”，进一步地提高了梁柱节点的整体稳定性，避免在节点被破坏或榫头被剪断后的整体结构的突然倒塌。另外，作为连接件的下部支撑可以很好地给节点提供一部分竖向抗弯刚度，增强节点的竖向抗弯能力。技术研发人员：刘欣璐受保护的技术使用者：西南科技大学技术研发日：20240205技术公布日：2024/9/19