一种运用自攻螺钉加固的木结构透榫节点制造技术

本发明专利技术公开了一种运用自攻螺钉加固的木结构透榫节点，包括木柱、木梁、高强自攻螺钉，所述木柱和木梁通过榫头卯口节点方式连接，所述木梁、木柱中，沿梁宽方向或与梁长呈角度方向在榫头、卯口上开设预钻孔，开孔位置分为三种形式；所述高强自攻螺钉沿上述预钻孔打入榫卯节点中，高强自攻螺钉采全螺纹自攻螺钉。在不影响木结构美观的前提下，通过本发明专利技术加固榫卯节点，不仅能提高施工效率、节约施工成本，也能减榫卯节点的拔榫量，同时提高榫卯节点的整体性能。本发明专利技术主要用于木结构建筑榫卯节点的加固或增强。

Wood structure mortise and tenon joint reinforced by self tapping screw

The invention discloses a wood structure with self tapping screws strengthened mortise joints, including wood, timber, high-strength self tapping screws, connecting the pillars and beams through the tenon mao mouth node, the beams, pillars, along the direction of Liang Kuan or the length of beam is pre drilled in the direction to open tenon and mortise on the opening, the opening position is divided into three forms; the high strength screws along the pre drilled into the mortise and tenon joint, high-strength screws adopt full thread tapping screws. In the premise of not affecting the appearance of the wooden structure, reinforced by mortise and tenon joint of the invention, not only can improve the construction efficiency, saving construction cost, also can reduce the amount of pull tenon and mortise tenon joints, and improve the overall performance of mortise tenon joint. The invention is mainly used for strengthening or strengthening the tenon and mortise joints of wood structure buildings.

【技术实现步骤摘要】
一种运用自攻螺钉加固的木结构透榫节点
本专利技术涉及木结构榫卯节点的加固，具体是涉及自攻螺钉加固木结构透榫节点。
技术介绍
我国木结构古建筑不用一钉一铆，全靠木材制成的构件相互搭接和穿插而成。其中最为重要的就是榫卯连接，因为木结构承重构架的梁柱节点、铺作层与柱头的连接等，都是采用榫卯连接。虽然我国现存很多木结构古建筑，但是岁月的变迁、战火的洗礼和地震等自然灾害的摧残，都威胁着木结构古建筑的安全。木结构古建筑的拔榫破坏对结构影响很大，一旦榫头被彻底拔脱，就会造成结构整体或局部构架歪闪倾斜。加固古建筑榫卯节点的传统方法多采用铁件拉结。然而，传统木构建筑加固方法的研究已落后实际的需要。随着科学技术的进步，新材料和新技术的出现给古建筑的加固增添了新的发法。针对榫卯节点进行加固，采用扁钢、角钢、弧形钢板、碳纤维布(CFRP)等材料加固榫卯节点的方法应运而生。碳纤维布(CFRP)加固榫卯节点其相对成本较高并且施工较为困难，并且需要一定的养护条件。采用扁钢、角钢、弧形钢板等加固榫卯节点，其存在造价昂贵、操作繁杂、影响外观、增加自重等不利因素。自攻螺钉加固榫卯节点技术就是利用自攻螺钉的抗拉、拔性能及抗剪性能好的优点，增强榫卯节点的耗能减震性能，减少榫卯节点在地震作用下的拔榫，进而保护传统木结构建筑。
技术实现思路
本专利技术的目的是在不影响美观、不增加构件自重和体积的前提下，利用自攻螺钉加固木结构透榫节点，自攻螺钉加固木结构不仅能提高加固施工效率、节约施工成本，而且能提高榫卯节点的整体性能，同时能减小榫卯节点的拔榫量。本专利技术采用的技术方案为：一种运用自攻螺钉加固的木结构透榫节点，包括木柱、木梁和高强自攻螺钉，所述木柱和木梁通过榫头卯口节点方式连接；所述木梁、木柱中，沿梁宽方向或与梁长呈角度方向在榫头、卯口上开设预钻孔，预钻孔采用贯穿形式，所述高强自攻螺钉沿上述预钻孔打入榫卯节点中，高强自攻螺钉采全螺纹自攻螺钉，高强自攻螺钉的高强方向与预钻孔方向一致；所述预钻孔开孔位置分为三种形式：形式一：所述木柱、木梁上均设置有预钻孔，在木柱两侧上标记预钻孔的位置，沿木梁长度方向设置多排多列的预钻孔，具体位置由参数A1、A2、B1、B2确定，A1为外侧预钻孔至木柱边的距离，A2为相邻预钻孔沿木梁长度方向的间距，B1为外侧预钻孔至木梁边的距离，A2为相邻预钻孔沿木柱长度方向的间距；A1、A2大于等于5倍的高强自攻螺钉直径，B1大于等于10倍的高强自攻螺钉直径，B2大于等于7倍的高强自攻螺钉直径；形式二：所述木柱、木梁上均设置有预钻孔，在木柱两侧上标记预钻孔的位置，与木梁长呈a角方向在榫头、卯口上开设预钻孔，具体位置由参数C1、∠a确定，C1为预钻孔至木梁边的距离，C1大于等于10倍的高强自攻螺钉直径，∠a的取值范围在55°-65°之间；形式三：为形式一和形式二的组合形式。作为优选，所述的高强自攻螺钉采用8.8级及以上碳钢全螺纹自攻螺钉，螺杆直径d取6～16mm。作为优选，所述预钻孔直径是所述自攻螺钉直径的1/2左右。本专利技术预钻孔位置由加固形式确定，自攻螺钉的长度由加固位置及形式计算确定。有益效果：本专利技术一种自攻螺钉加固的木结构透榫节点，通过在木构件中打入自攻螺钉，通过利用自攻螺钉的抗拉、拔性能及抗剪性能好的优点，从而提高构件的承载力和延性，增强榫卯节点的耗能减震性能，减少榫卯节点在地震作用下的拔榫，进而保护传统木结构建筑。此种自攻螺钉加固的木结构透榫节点，具有承载力高、加工及施工便捷、外观优美等优点；同时，此种自攻螺钉加固的木结构透榫节点，具有整体结构自重轻、加固费用较低的优点。附图说明图1为本专利技术预钻孔开孔形式一的正视面示意图；图2为图1中A处即榫头与卯口连接处的放大示意图；图3为本专利技术预钻孔开孔形式二的正视面示意图；图4为图3中B处即榫头与卯口连接处的放大示意图；图5为本专利技术预钻孔开孔形式三的正视面示意图；图6为图5中C处即榫头与卯口连接处的放大示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步说明。如图1-6所示：一种运用自攻螺钉加固的木结构透榫节点，包括木柱1、木梁2和高强自攻螺钉3，所述木柱1和木梁2通过榫头卯口节点方式连接；所述木梁2、木柱1中，沿梁宽方向或与梁长呈角度方向在榫头、卯口上开设预钻孔，预钻孔采用贯穿形式，所述高强自攻螺钉3沿上述预钻孔打入榫卯节点中，高强自攻螺钉3采全螺纹自攻螺钉，高强自攻螺钉3的高强方向与预钻孔方向一致。预钻孔的位置由加固形式分为三种；高强自攻螺钉沿上述预钻孔打入榫卯节点中，高强自攻螺钉采全螺纹自攻螺钉。加固形式一：如图2榫头与卯口连接处的放大示意图所示，木柱、木梁上均设置有预钻孔，在木柱两侧上标记预钻孔的位置，沿木梁长度方向设置多排多列的预钻孔，具体位置在平面图中由参数A1、A2、B1、B2确定，A1、A2应大于等于5倍的自攻螺钉直径，B1应大于等于10倍的自攻螺钉直径，B2应大于等于7倍的自攻螺钉直径，自攻螺钉的直径根据节点尺寸、力学结构与承受的荷载大小类型来设置，宜取8-16mm之间，自攻螺钉为全螺纹自攻螺钉。加固形式二：如图4榫头与卯口连接处的放大示意图所示，木柱、木梁上均设置有预钻孔，在木柱两侧上标记预钻孔的位置，在平面图中与梁长呈a角方向在榫头、卯口上开设预钻孔，具体位置在平面图中由参数C1、∠a确定，C1应大于等于10倍的自攻螺钉直径，榫头、卯口的尺寸确定∠a的取值范围在55°-65°之间，自攻螺钉的直径根据榫头宽、承受的荷载大小类型来设置，宜取6-12mm之间，自攻螺钉为全螺纹自攻螺钉。加固形式三：如图6榫头与卯口连接处的放大示意图所示，由加固形式一和加固形式二总合组成，分别按照上述两种形式同时加固节点，在具体施工过程中应严格控制上述参数，防止在打入自攻螺钉时出现木材劈裂现象。在标记的预钻孔位置处，自攻螺钉打入前要进行打磨干净并保持该表面平整，打入自攻螺钉时需保持角度固定，不能出现自攻螺钉偏离轨道角度的情况。以上结合附图对本专利技术的实施方式做出详细说明，但本专利技术不局限于所描述的实施方式。对本领域的普通技术人员而言，在本专利技术的原理和技术思想的范围内，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变形仍落入本专利技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种运用自攻螺钉加固的木结构透榫节点，其特征在于：包括木柱、木梁和高强自攻螺钉，所述木柱和木梁通过榫头卯口节点方式连接；所述木梁、木柱中，沿梁宽方向或与梁长呈角度方向在榫头、卯口上开设预钻孔，预钻孔采用贯穿形式，所述高强自攻螺钉沿上述预钻孔打入榫卯节点中，高强自攻螺钉采全螺纹自攻螺钉，高强自攻螺钉的高强方向与预钻孔方向一致；所述预钻孔开孔位置分为三种形式：形式一：所述木柱、木梁上均设置有预钻孔，在木柱两侧上标记预钻孔的位置，沿木梁长度方向设置多排多列的预钻孔，具体位置由参数A1、A2、B1、B2确定，A1为外侧预钻孔至木柱边的距离，A2为相邻预钻孔沿木梁长度方向的间距，B1为外侧预钻孔至木梁边的距离，A2为相邻预钻孔沿木柱长度方向的间距；A1、A2大于等于5倍的高强自攻螺钉直径，B1大于等于10倍的高强自攻螺钉直径，B2大于等于7倍的高强自攻螺钉直径；形式二：所述木柱、木梁上均设置有预钻孔，在木柱两侧上标记预钻孔的位置，与木梁长呈a角方向在榫头、卯口上开设预钻孔，具体位置由参数C1、∠a确定，C1为预钻孔至木梁边的距离，C1大于等于10倍的高强自攻螺钉直径，∠a的取值范围在55°‑65°之间；形式三：为形式一和形式二的组合形式。...

【技术特征摘要】
1.一种运用自攻螺钉加固的木结构透榫节点，其特征在于：包括木柱、木梁和高强自攻螺钉，所述木柱和木梁通过榫头卯口节点方式连接；所述木梁、木柱中，沿梁宽方向或与梁长呈角度方向在榫头、卯口上开设预钻孔，预钻孔采用贯穿形式，所述高强自攻螺钉沿上述预钻孔打入榫卯节点中，高强自攻螺钉采全螺纹自攻螺钉，高强自攻螺钉的高强方向与预钻孔方向一致；所述预钻孔开孔位置分为三种形式：形式一：所述木柱、木梁上均设置有预钻孔，在木柱两侧上标记预钻孔的位置，沿木梁长度方向设置多排多列的预钻孔，具体位置由参数A1、A2、B1、B2确定，A1为外侧预钻孔至木柱边的距离，A2为相邻预钻孔沿木梁长度方向的间距，B1为外侧预钻孔至木梁边的距离，A2为相邻预钻孔沿木柱长度方向的间距；A1、A2大...

【专利技术属性】
技术研发人员：程小武，李银鹏，陆伟东，刘伟庆，
申请(专利权)人：南京工大建设工程技术有限公司，南京工业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32