【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于梁柱节点，具体为一种一体式钢套榫卯钢木组合梁柱节点。
技术介绍
1、随着人们的环保理念的增强和国家大力实施环保政策，相比于传统的混凝土材料，低碳节能的建筑材料得到了快速的发展。木结构重新出现在现代建筑的行列，与多种金属材料相结合，形成丰富多样的建筑形式。
2、现有纯木结构存在抗震性能不足的缺陷，由于木材本身是一种生物材质，在使用过程中受到光照、湿度变化、温度变化等化学成分的因素，导致木材的物理力学性能发生不可逆转的变化，其次，木结构最薄弱的部位是构件连接处，因截面削弱导致了抗震能力下降。而钢木组合结构是将钢材与木材相结合的同时充分发挥各自的优势。现有的钢木组合结构形式一般为钢木组合节点和钢木组合构件。一方面，钢板加固木材防止木材过早破坏，另一方面，木材为钢板提供支撑作用，防止钢材过早屈曲。现有的钢木组合结构无法满足大跨度空间结构的设计要求，常在连接附近产生应力集中现象，因此节点设计在钢木组合结构中至关重要。
3、申请号为201910201338.6的中国专利公开了一种钢木组合梁柱边节点，包括固结于钢木组合柱侧壁的连接件、钢木组合柱以及钢木组合梁；该节点通过采用了钢木组合柱和钢木组合梁提高了抗震性能，并且连接件是可拆卸连接，但是，其钢木组合柱是由h型钢板和胶合木构成，钢木组合梁是由钢板和胶合木构成，破坏了整个木结构原有的样貌，是一种钢结构建筑的体现，其次，连接处的主要受力构件为两块块钢板，会出现抗震性能不足、耗能能力差、钢板焊缝开裂等问题。
4、申请号为202211081755.x
5、总的来说，现有的钢木组合节点存在成本过高、设计过于复杂、存在应力集中的问题，不利于工厂的加固和现场的快速装配。
技术实现思路
1、专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术目的是提供一种降低应力集中、提高节点耗能能力、安装简单的一体式钢套榫卯钢木组合梁柱节点。
2、技术方案：本专利技术所述的一种一体式钢套榫卯钢木组合梁柱节点，包括木柱，木柱与木梁一、木梁二相互榫卯连接，大大减少了连接处应力集中的问题；木柱上设置柱端钢套筒，木梁二上设置梁端钢套筒一，木梁一上设置梁端钢套筒二，柱端钢套筒、梁端钢套筒一、梁端钢套筒二固定连接；柱端钢套筒与梁端钢套筒一、梁端钢套筒二的连接处设置梯形波纹加劲肋。
3、进一步地，木柱上预留用于连接木梁一、木梁二的直卯孔、异型卯孔一和异型卯孔二，直卯孔的一组相对面上均设置异型卯孔一和异型卯孔二。
4、进一步地，木梁一端部设置直榫头一、直榫头二、过渡块、异型榫头一，直榫头一、直榫头二、过渡块用于榫卯连接木梁二，异型榫头一用于榫卯连接木柱，直榫头一、直榫头二、过渡块固定连接。直榫头一上设置燕尾榫连接部一，直榫头二上设置燕尾榫连接部二。
5、进一步地，木梁二端部设置直榫头三、直榫头四、异型榫头二，直榫头三、直榫头四用于榫卯连接木梁一，异型榫头二用于榫卯连接木柱。直榫头三上设置燕尾卯连接部一，直榫头四上设置燕尾卯连接部二。
6、进一步地，燕尾榫连接部一与燕尾卯连接部一相匹配，燕尾榫连接部二与燕尾卯连接部二相匹配。
7、进一步地，柱端钢套筒上设置开口端一、开口端二，开口端一与梁端钢套筒一焊接固定，开口端二与梁端钢套筒二焊接固定。节点承载力主要由钢构件承担，钢材和木材更好地结合。在保证结构原貌不完全破坏的情况下，利用钢材的特性提高了木结构的强度、刚度以及耗能能力，也避免了钢材局部失稳和整体失稳的现象。相比于传统的纯木节点，降低了应力集中的情况，外包钢套筒使得木材更不容易被腐蚀并且大大提高了结构强度。
8、进一步地，梯形波纹加劲肋的波纹横截面为波纹弧度为40～50度。梯形波纹加劲肋既可以提高节点的抗弯刚度，也可以在地震下节点弯矩较大时屈服变形和耗散能量。
9、进一步地，木柱与木梁一、木梁二、柱端钢套筒、梁端钢套筒一、梁端钢套筒二上均预留对称的螺栓孔，并通过对拉螺栓固定，能够避免滑移。
10、安装方法：
11、第一步，将柱端钢套筒和梁端钢套筒一、梁端钢套筒二进行焊接；
12、第二步，将梯形波纹加劲肋与柱端钢套筒、梁端钢套筒一、梁端钢套筒二之间的连接处进行上下对称固定连接；
13、第三步，木柱、木梁一、木梁二依次分别插入柱端钢套筒、梁端钢套筒一、梁端钢套筒二中；
14、第四步，用对拉螺栓，将木柱、木梁一、木梁二、柱端钢套筒、梁端钢套筒一、梁端钢套筒二进行整体锚固，得到一体式钢套榫卯钢木组合梁柱节点。
15、工作原理：当结构受到地震荷载时，螺栓固定住钢套和木结构，避免了彼此之间的滑移并且能相互之间协调工作，所以木梁梁端受到低周往复荷载时，大部分的力由梁端套筒承担，梁端套筒产生上下往复的位移，为了保护梁端套筒，梯形波纹板率先变形起到耗能的作用。当地震荷载较大时，梁端套筒和梯形耗能板被破坏失去了效果，木梁上的直榫头和异型燕尾榫也能大大减少了应力集中对结构所带来的伤害，防止结构的坍塌。
16、有益效果：本专利技术和现有技术相比，具有如下显著性特点：
17、1、改善了现有纯木结构存在抗震性能不足的问题，节点在不大量破坏木结构原貌的情况下，使得节点的承载力大大提高，节点安装简单、构造简单、震后修复成本低，便于工厂加固和现场快速装配，增加了木材之间的摩擦并且降低了应力集中的问题；
18、2、设置直榫头且木柱与木梁一、木梁二相互榫卯连接，大大减少了连接处应力集中的问题，在连接处的四周套上钢套筒，使得承载力主要由钢构件承担，有效防止了木材的腐蚀，大大提高了结构强度，并且为了避免滑移，用对拉螺栓固定；
19、3、钢套筒的上下两侧设有梯形波纹加劲肋，既可以提高节点的抗弯刚度，也可以在地震下节点弯矩较大时屈服变形和耗散能量，波纹板的曲度在地震荷载作用下率先变形，大大降低了主体结构的破坏程度，提高了节点的耗能能力；
20、4、在保证结构原貌不完全破坏的情况下，利用钢材的特性提高了木结构的强度、刚度以及耗能能力，也避免了钢材局部失稳和整体失稳的现象。
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1.一种一体式钢套榫卯钢木组合梁柱节点，其特征在于：包括木柱(1)，所述木柱(1)与木梁一(2)、木梁二(3)相互榫卯连接；所述木柱(1)上设置柱端钢套筒(4)，所述木梁二(3)上设置梁端钢套筒一(5)，所述木梁一(2)上设置梁端钢套筒二(6)，所述柱端钢套筒(4)、梁端钢套筒一(5)、梁端钢套筒二(6)固定连接；所述柱端钢套筒(4)与梁端钢套筒一(5)、梁端钢套筒二(6)的连接处设置梯形波纹加劲肋(7)。
2.根据权利要求1所述的一种一体式钢套榫卯钢木组合梁柱节点，其特征在于：所述木柱(1)上预留用于连接木梁一(2)、木梁二(3)的直卯孔(11)、异型卯孔一(12)和异型卯孔二(13)，所述直卯孔(11)的一组相对面上均设置异型卯孔一(12)和异型卯孔二(13)。
3.根据权利要求1所述的一种一体式钢套榫卯钢木组合梁柱节点，其特征在于：所述木梁一(2)端部设置直榫头一(21)、直榫头二(22)、过渡块(23)、异型榫头一(24)，所述直榫头一(21)、直榫头二(22)、过渡块(23)用于榫卯连接木梁二(3)，所述异型榫头一(24)用于榫卯连接木柱(1)，
4.根据权利要求3所述的一种一体式钢套榫卯钢木组合梁柱节点，其特征在于：所述直榫头一(21)上设置燕尾榫连接部一(25)，所述直榫头二(22)上设置燕尾榫连接部二(26)。
5.根据权利要求1所述的一种一体式钢套榫卯钢木组合梁柱节点，其特征在于：所述木梁二(3)端部设置直榫头三(31)、直榫头四(32)、异型榫头二(33)，所述直榫头三(31)、直榫头四(32)用于榫卯连接木梁一(2)，所述异型榫头二(33)用于榫卯连接木柱(1)。
6.根据权利要求5所述的一种一体式钢套榫卯钢木组合梁柱节点，其特征在于：所述直榫头三(31)上设置燕尾卯连接部一(34)，所述直榫头四(32)上设置燕尾卯连接部二(35)。
7.根据权利要求4或6所述的一种一体式钢套榫卯钢木组合梁柱节点，其特征在于：所述燕尾榫连接部一(25)与燕尾卯连接部一(34)相匹配，所述燕尾榫连接部二(26)与燕尾卯连接部二(35)相匹配。
8.根据权利要求1所述的一种一体式钢套榫卯钢木组合梁柱节点，其特征在于：所述柱端钢套筒(4)上设置开口端一(41)、开口端二(42)，所述开口端一(41)与梁端钢套筒一(5)焊接固定，所述开口端二(42)与梁端钢套筒二(6)焊接固定。
9.根据权利要求1所述的一种一体式钢套榫卯钢木组合梁柱节点，其特征在于：所述梯形波纹加劲肋(7)的波纹横截面为波纹弧度为40～50度。
10.根据权利要求1所述的一种一体式钢套榫卯钢木组合梁柱节点，其特征在于：所述木柱(1)与木梁一(2)、木梁二(3)、柱端钢套筒(4)、梁端钢套筒一(5)、梁端钢套筒二(6)上均预留对称的螺栓孔(8)，并通过对拉螺栓固定。
...【技术特征摘要】
1.一种一体式钢套榫卯钢木组合梁柱节点，其特征在于：包括木柱(1)，所述木柱(1)与木梁一(2)、木梁二(3)相互榫卯连接；所述木柱(1)上设置柱端钢套筒(4)，所述木梁二(3)上设置梁端钢套筒一(5)，所述木梁一(2)上设置梁端钢套筒二(6)，所述柱端钢套筒(4)、梁端钢套筒一(5)、梁端钢套筒二(6)固定连接；所述柱端钢套筒(4)与梁端钢套筒一(5)、梁端钢套筒二(6)的连接处设置梯形波纹加劲肋(7)。
2.根据权利要求1所述的一种一体式钢套榫卯钢木组合梁柱节点，其特征在于：所述木柱(1)上预留用于连接木梁一(2)、木梁二(3)的直卯孔(11)、异型卯孔一(12)和异型卯孔二(13)，所述直卯孔(11)的一组相对面上均设置异型卯孔一(12)和异型卯孔二(13)。
3.根据权利要求1所述的一种一体式钢套榫卯钢木组合梁柱节点，其特征在于：所述木梁一(2)端部设置直榫头一(21)、直榫头二(22)、过渡块(23)、异型榫头一(24)，所述直榫头一(21)、直榫头二(22)、过渡块(23)用于榫卯连接木梁二(3)，所述异型榫头一(24)用于榫卯连接木柱(1)，所述直榫头一(21)、直榫头二(22)、过渡块(23)固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种一体式钢套榫卯钢木组合梁柱节点，其特征在于：所述直榫头一(21)上设置燕尾榫连接部一(25)，所述直榫头二(22)上设置燕尾榫连接部二(26)。
5.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：邵建华，高震宇，王展光，张旋，王勇，李翔岚，刘宸，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：
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