工程木结构系统技术方案

工程木结构系统，包括多个竖直结构元件(10)，其包括：第一支座(11)，被包括在平行竖直支柱(12)之间，所述平行竖直支柱(12)由彼此连接的连续对齐的竖直支柱段(13)形成；多个水平结构元件(20、120)，支撑在所述第一支座(11)上，每个水平结构元件包括上水平板(21)和下水平板(22)，至少一个第二间隔件(23)被放置于该上水平板与该下水平板之间；并且可选地，包括板材构件(30)，被支撑在限定至少一个结构板层(1)的所述水平结构元件(20、120)上。120)上。120)上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】工程木结构系统


[0001]本专利技术涉及一种工程木结构系统，用于建造由工程木材形成的部件主要地或完全地组成的结构，这些部件优选通过使用耐用的防潮结构粘合剂(如聚氨酯或其他树脂)而彼此连接。

技术介绍

[0002]由工程木材形成的结构系统在现有技术中是已知的。
[0003]例如，文献WO2016191510A1描述了一种工程木结构系统，包括墙板和梁或板材状的水平结构元件。每个梁包括上水平板、下水平板和位于上水平板与下水平板之间并附接到上水平板和下水平板的第二间隔件。板材由结构板层(structural floor levels)构成，每个板材被支撑在所述梁上，并且包括通过第二间隔件被隔开和连接的上水平板和下水平板，所述第二间隔件由第一肋和垂直于第一肋的第二肋限定。墙板具有类似于板材的结构，但是包括位于其上端的第一支座，由梁的第二间隔件限定的第二支座被接合和支撑，限定了将竖直载荷(loads)从梁传递到墙板的结构节点。
[0004]本解决方案允许结构系统的不同构造元件的预制和随后组装。
[0005]通过本解决方案中提出的结构节点，不同结构元件之间的连接允许竖直载荷的传递，例如从梁到墙板的传递，但是阻止了板墙通过结构节点的结构连续性和通过其的弯曲载荷的传递。
[0006]此外，汇聚在同一结构节点上的不同水平结构元件不彼此连接，可以在它们之间传递载荷或在汇聚的水平结构元件之间补偿所述载荷。
[0007]此外，水平结构元件与墙板之间所提出的连接不是刚性连接，因此，不同于竖直载荷的其他载荷(如剪切载荷、弯曲载荷或扭转载荷)不能横跨不同的结构元件而被恰当地传递，根据该解决方案，竖直载荷通过墙板传递，但梁堆叠在所述墙板的顶部，其竖直连续性中断，当三个或更多的结构板层被重叠、支撑在所述墙板上时，阻止了载荷通过所述墙板的竖直传递。如果竖直载荷不能通过旨在传递竖直载荷的结构元件(在这种情况下为墙板)连续传递，则由所述结构元件支撑的竖直载荷减少，并且结构系统的尺寸、抗载荷性(resistance)和价格将受到负面影响。
[0008]文献US3866371A也描述了一种工程木结构系统，其包括由连续立柱限定的竖直结构元件，以及连接到所述竖直结构元件侧面的梁形式的水平结构元件，用于在汇聚梁之间传递载荷，从而允许所述载荷的补偿，竖直结构元件穿过梁的空心。
[0009]每个梁由彼此面对的左板和右板构成，在左板与右板之间限定出竖直结构元件所穿过的空间。
[0010]该方案中所限定的竖直结构元件在弯曲力前的抗载荷性降低。
[0011]此外，在沿第一方向和第二方向(例如，第一和第二正交方向)的梁汇聚在同一竖直结构元件上时的情况下，沿第一方向的梁的竖直连接件干扰并部分中断沿第二方向的梁的竖直连接件，并且每个竖直连接件的总竖直高度只有一半连续跨过与相对梁连接的结构
节点，对所述竖直连接件的抗载荷性产生负面影响并降低连接的梁之间的载荷传递。这种解决方案仅允许对齐的梁之间的连接，但不允许汇聚在同一竖直结构元件上的不对齐的梁之间的载荷的适当传递。
[0012]文献US20100275551描述了一种梁的两个对齐部分之间的连接，该连接通过面对端上的指状接头并通过粘附到所述梁的下表面的下连接件实现。在这种情况下，下连接件是安装在互补凹槽中的三角形板。在这种情况下，梁是实心方形梁，与其他类型的梁相比，这种梁在结构上是低效的，因此是昂贵的。这种解决方案也仅涉及获得由粘合在一起的多个局部梁形成的长的纵向梁，但是没有涉及所述梁与竖直结构元件的连接，没有涉及支撑在竖直结构元件上的汇聚梁之间的载荷传递，或者从所述汇聚梁到竖直结构元件的载荷传递。
[0013]文献EP0550803A1描述了与文献US20100275551中描述的相似的对齐梁之间的连接系统。在这种情况下，梁也是实心方形梁，并且连接件集成在梁的凹进交错台阶部中。但是在该文献中，当将该解决方案应用于汇聚梁与竖直结构元件之间的连接时，仅提出了由粘附到梁和竖直结构元件的侧向竖直表面的竖直板形成的竖直连接件，通过所述竖直连接件传递弯曲载荷，并且仅允许在对齐梁之间的连接，而不允许与从其他不同方向汇聚的梁的连接。如上所述，工程木材在传递牵引载荷的压缩时比传递弯曲载荷时更有效，因此，本文献中所提出的竖直连接件不是工程木材的最有效利用方式，对结构系统的效率有负面影响。该文献未提出当多个重叠的结构板层被支撑在竖直结构元件上时，竖直结构元件具有竖直载荷传递的连续性。
[0014]文献EP0079761A1描述了一种包括梁的结构系统，该梁包括通过第二间隔件连接的上水平板和下水平板，该第二间隔件的端部连接到包括支撑第二间隔件的第一支座的竖直结构元件，但是该文献没有描述汇聚在同一竖直结构元件上的不同梁之间的连接。
[0015]文献FR2613403A1描述了一种工程木结构系统，其包括由四个L形竖直支柱形成的竖直结构元件。竖直扁平板条可以插入所述竖直支柱之间并通过螺栓连接，从而提供铰接的联合。这种解决方案不允许汇聚在同一结构节点上的若干水平结构段彼此连接以相互传递牵引力和压缩力。
[0016]文献FR2133487A1、WO2015011300A1和WO2015121886A1也描述了其他工程木结构系统。
[0017]本专利技术解决了上述和其他问题。

技术实现思路

[0018]本专利技术涉及一种由工程木构件形成的工程木结构系统。
[0019]可以理解的是，工程木材是衍生的木材产品，其通过将木材、木屑、木粉或其他植物产品(如竹子)的木片、颗粒、纤维、单板或木板与粘合剂结合或固定在一起的复合材料而形成。这种木材也被称为重型木材(mass timber，质量木材)、合成木材、人造木材或人造板。
[0020]最常见的工程木材是胶合板，其由调换方向的多个层积单板形成，在高温高压下利用耐用的防潮粘合剂粘合；单板层积材(LVL)，其除了所有单板都沿同一方向堆叠以外类似于胶合板；定向刨花板(OSB)，由沿多个方向压缩并粘合在一起的木片形成；刨片层积材
(LSL)，其除了木片都以相同的方向堆叠以外类似于OSB；以及中密度纤维板，由被压制并胶合在一起的木质纤维或锯屑形成。其他类型的工程木制品通常被称为胶合层积材(Glulam)、重型木材(EWP)和交错层积木材(CLT)。
[0021]本专利技术的目的是描述一种使用工程木材作为主要结构部件的结构系统，该主要结构部件不仅包括结构元件，还包括这些结构元件之间的连接。
[0022]优选地，用于本专利技术的主要工程木材部件中，或至少用于支撑较高载荷的工程木材部件的工程木材具有20N/mm2至40N/mm2之间的最大抗压强度和/或高达8N/mm2的最大剪切强度，并且所使用的粘合剂优选地在硬化后具有等于或高于所附接的工程木材部件的抗压强度的最大抗压强度以及等于或高于所附接的工程木材部件的剪切强度的最大剪切强度。
[0023]该结构系统包括以下部件，这些部件在现有技术中是已知的：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种由工程木构件形成的工程木结构系统，其特征在于，所述工程木构件包括：至少一个竖直结构元件(10)，在对应于不同板层的不同竖直位置上具有若干个结构节点，每个结构节点包括至少一个第一支座(11)；用于每个结构节点的至少一个水平结构元件(20、120)，每个水平结构元件(20、120)由上水平板(21)和下水平板(22)组成，所述上水板和所述下水平板彼此面对，在竖直方向上彼此隔开，并且通过包括在所述上水平板(21)与所述下水平板(22)之间的第二间隔件(23)彼此刚性连接，所述至少一个水平结构元件(20、120)包括至少一个第二支座，所述至少一个第二支座被支撑并且竖直重叠在所述竖直结构元件(10)的所述至少一个第一支座(11)上，其特征在于，所述至少一个竖直结构元件(10)由多个连续的竖直支柱(12)组成，所述竖直支柱沿着所述竖直结构元件(10)的整个长度连续，在水平方向上彼此隔开，并且通过被包括在所述竖直支柱(12)之间的第一间隔件(14)彼此刚性连接；所述至少一个第一支座(11)至少部分地被包括在竖直支柱(12)之间，所述连续的竖直支柱(12)由多个连续的竖直支柱段(13)组成，所述竖直支柱段(13)彼此对齐并且刚性连接；所述至少一个第二支座位于所述水平结构元件(20、120)被插入所述竖直支柱(12)之间的区域中，在没有第一间隔件(14)且不中断所述竖直支柱(12)的所述竖直结构元件(10)的中空内部中。2.根据权利要求1所述的工程木结构系统，其中，所述至少一个竖直结构元件(10)包括在其中间部分中的至少一个中间结构节点，所述竖直支柱(12)在所述中间结构节点的上方和下方延伸，和/或至少一个结构节点被至少一个水平结构元件(20、120)跨过，而不中断所述水平结构元件(20、120)，所述水平结构元件(20、120)包括在所述竖直结构元件的至少两个不同侧上从所述竖直结构元件突出的部分。3.根据权利要求1或2所述的工程木结构系统，其中，所述多个连续的竖直支柱段(13)通过以下部件彼此刚性连接：所述连续的竖直支柱段的端面，通过粘合剂彼此附接；互补的凹进交错台阶部，限定在彼此重叠并附接的所述两个连续的竖直支柱段(13)的端部上；或者竖直连接件(60)；或者竖直连接件(60)，由工程木材、金属和/或碳纤维制成；或者竖直连接件(60)，部分地重叠并附接到两个连续的竖直支柱段(13)；或者竖直连接件(60)，通过互补的凹进交错台阶部被部分地重叠并附接到两个连续的竖直支柱段(13)；或者竖直连接件(60)，包括在两个连续的竖直支柱段(13)之间并连接到与所述连续的竖直支柱段(13)刚性地附接的第一间隔件(14)。4.根据前述权利要求中任一项所述的工程木结构系统，其中，多个水平结构元件(20、120)被支撑在同一结构节点上，每个水平结构元件(20、120)包括被支撑在所述结构节点的至少一个第一支座上的至少一个第二支座。
5.根据权利要求4所述的工程木结构系统，其中，被支撑在同一结构节点上的多个水平结构元件(20、120)通过以下部件彼此刚性连接：上连接件(40)，至少部分地被包含在所述竖直结构元件(10)的中空内部中，至少部分地重叠并附接到支撑在所述结构节点中的所有水平结构元件(20、120)，以在已连接的水平结构元件(20、120)的所述上水平板(21)之间传递水平牵引载荷，和/或下连接件(50)，至少部分地被包含在所述竖直结构元件(10)的中空内部中，被放置于所述汇聚的水平结构元件(20、120)之间并与其直接接触或通过介入的硬化粘合剂与其接触，和/或至少部分地重叠并附接到与支撑在所述结构节点中的所有所述水平结构元件(20、120)，和/或至少部分地重叠并附接到与支撑在所述结构节点中的所有所述水平结构元件(20、120)的所述第二支座，以在所述已连接的水平结构元件(20、120)的所述下水平板(22)之间传递水平压缩载荷。6.根据权利要求5所述的工程木结构系统，其中，所述上连接件(40)和/或所述下连接件(50)包括若干个径向水平连接臂(41)，所述径向水平连接臂围绕被包含在所述竖直结构元件(10)的所述中空内部中的中心部分，每个径向水平连接臂(41)附接到或通过互补的凹进交错台阶部附接到一个水平结构元件(20、120)，所述上连接件(40)和/或下连接件(50)由工程木材、金属、硬化粘合剂和/或碳纤维制成。7.根据前述权利要求中任一项所述的工程木结构系统，其中，所述水平结构元件(20、120)是：梁(20)或工字梁，具有包括所述至少一个第二支座的区域，所述至少一个第二支座在支撑所述梁(20)或工字梁的每个结构节点上被插入所述竖直结构元件(10)的中空内部中，或者板材(120)，具有包括至少一个第二支座的区域，所述至少一个第二支座在支撑所述板材(120)的每个结构节点上被插入所述竖直结构元件(10)的中空内部中，板材(120)包括与所述第二支座相邻的至少一个竖直通孔，所述竖直结构元件(10)的一个竖直支柱(12)通过所述竖直通孔穿过所述板材(120)。8.根据权利要求7所述的工程木结构系统，其中：所述梁(20)是后应力梁，在其相对两端之间包括至少一个后应力缆绳(70)；或者多个对齐的连续梁(20)是后应力梁，包括沿着所有所述连续梁(20)穿过的至少一个连续后应力缆绳(70)；或者所述板材(120)是后应力板材，包括彼此平行或沿两个交叉方向设置的多个板材后应力缆绳(73)；或者多个对齐的连续板材(120)是后应力板材，包括彼此平行或设置在两个交叉方向上的多个连续板材后应力缆绳(73)，所述板材后应力缆绳(73)中的至少一些沿着所有所述连续板材(120)穿过。9.根据前述权利要求中任一项所述的工程木结构系统，其中，所述第二间隔件(23)包括一个或若干个中央竖直板、和/或在正交方向上布置的若干个中央竖直板、和/或将所述上水平板(21)和所述下水平板(22)刚性连接的硬质泡沫、和/或若干个堆叠水平板、和/或具有彼此平行的定向纤维的若干个堆叠水平板、和/或具有在连续板中沿竖直方向分布的定向纤维的若干个堆叠水平板。
10.根据前述权利要求中任一项所述的工程木结构系统，其中，所述第二支座是所述下水平板(22)的区域或加强区域、和/或未被所述下水平板(22)覆盖的所述第二间隔件(23)的一部分或加强部分、和/或从所述水平结构元件的其余部分以悬臂形式延伸的上板的一部分或加强部分，并且其中所述第二支座直接或通过介入元件或工程木材、金属或塑...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：菲勒姆结构责任有限公司，
类型：发明
国别省市：