钢套石膏型竹节点制造技术

本发明专利技术属于结构工程领域，涉及一种竹节点，该竹节点包括竹筒、钢构件和石膏，所述钢构件的两端插入在竹筒中，钢构件与竹筒间注有高强石膏。本发明专利技术提供的竹节点在保证强度和耐久性的前提下，实现了较大塑性发展能力并更为充分利用竹材顺纤维方向的拉压强度，尤其可推广应用于抗震设防要求较高的地区。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于土木工程当中结构工程领域，具体涉及一种钢套石膏型竹节点。
技术介绍
目前，竹结构建筑当中较为常见的节点形式为螺栓型、套筒型和槽口型，该节点在工程当中得到了广泛的使用，较好地解决了结构中竹筒之间的连接问题，同时保证了可观的拉压强度以及适用性和耐久性；但是这几类节点有一个明显的共同缺陷，即在临界状态下较易发生竹筒与螺栓连接处脆性劈裂破坏，并且该节点在失效之后不可修复；竹材轴向拉压性能强，但抗劈裂能力差，以上三种常用节点均以竹材劈裂作为最终破坏模式，实际上并未充分发挥竹材顺纤维方向的拉压性 能，限制了该节点在多重复复杂荷载作用下的可靠性。哥伦比亚建筑师Simon Velez曾经专利技术一种用水泥固定螺栓的方法(见Simon Velezand Bamboo Architecture: Grow Your Own House, Vitra Design Museum, Michigan2000)，承载力有所提高，但其受力模式仍为螺栓和竹材受剪。最近，一种新型的钢套水泥节点被人提出，其利用钢构件来连接两段竹筒，并利用水泥砂浆这种建筑当中最常见的填充材料来固定钢构件与竹筒。虽然节点的延性相比于之前的传统节点有所提高，但是由于水泥砂浆的收缩性，导致此类节点在收拉时水泥砂浆很容易整体拔出，受拉承载力较低。基于此种延性节点的思想，现提出一种类似的新型竹节点，将砂浆换成石膏，利用石膏在凝固时膨胀的特性，增加其与钢构件的摩擦力和机械咬合力，从而更好地固定钢构件与竹筒，使得节点的延性与强度可以充分发挥。
技术实现思路
本专利技术的目的在于为克服现有技术的缺陷而提供一种钢套石膏型竹节点，使竹材能充分发挥轴向拉压性能。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案: 在保证强度和耐久性的前提下，开发出具有较大塑性发展能力并更为充分利用竹材顺纤维方向的拉压强度的竹节点，本专利技术主要思路是防止竹材劈裂破坏，即不采用物理连接的方式，采用化学胶结的方式，将石膏这一建筑工程当中极为常见的材料与竹材结合，制作出了新型节点形式，通过石膏与竹筒内壁间机械咬合力和由于石膏膨胀所以增加的摩擦力作用，在保证强度和耐久性的前提下，实现了较大塑性发展能力并更为充分利用竹材顺纤维方向的拉压强度。本专利技术提出的钢套石膏型竹节点，包括竹筒、钢构件和石膏，所述钢构件的两端分别插入竹筒中，钢构件两端与竹筒内壁间隙处注有石膏。竹筒外壁注有石膏段箍有铁箍；所述钢构件包括钢管和钢销，钢销对称嵌插在钢管中，其插入方向与钢管相垂直。本专利技术中，所述钢销为四根及四根以上钢销。本专利技术中，所述竹筒外壁上套设有钢圈。本专利技术中，所述钢圈的直径为可调节式。本专利技术的使用方法为: 将直径小于竹筒的钢管表面插接钢销，伸入竹筒深处，避免与竹节处接触，钢销增大了石膏与钢管的机械咬合力；将竹筒内壁刮糙采用电钻切削的方式使竹筒内壁形成锥状的条形刻痕，主要为了增大石膏与竹筒内壁的摩擦力。之后在竹筒与钢管间浇筑石膏，在石膏凝固期间将浇筑段竹筒外围包上可调节直径的钢圈，提供环向箍筋力，防止石膏膨胀胀裂竹筒，同时也使竹筒、石膏和钢构件三者紧密连接。该节点保证了竹子的整体性，钢构件不会发生错动。作为连接两段竹材的节点，另外一边采用同样方式处理。本专利技术具有以下有益效果: 本专利技术提供的竹节点在保证强度和耐久性的前提下，实现了较大塑性发展能力并更为充分利用竹材顺纤维方向的拉压强度，尤其可推广应用于抗震设防要求较高的地区。附图说明图1-2是本专利技术一个较佳实施例中半个竹节点的结构图。图3是本专利技术图1所示结构的结点剖面图。图4-5是本专利技术较佳实施例的内插钢管的结构图。图6-图11为本专利技术节点的拓展应用。图中标号:1钢管,2钢销，3石膏，4钢圈，5竹筒，6钢构件。具体实施例方式以下结合附 图所示实施例对本专利技术作进一步的说明。实施例1:一种竹节点，如图1-图3所示包括竹筒5、钢构件6和石膏3，如图3所示为一个完整的竹节点，钢构件6的两端插入在竹筒5中，钢构件6与竹筒5间注有石膏3。钢构件6包括钢管I和四根钢销2 ;钢销2对称嵌插在钢管I中，其插入方向与钢管I垂直。钢销2由上自下依次插入到钢管I中。竹筒5外套设有钢圈2。钢圈2的直径为可调节式。如图6图7所示，可将钢构件做成4个方向的连接件，这样可以将此新型节点扩展到连接四个方向竹筒的十字交叉型节点。如图8图9所示，将钢构件弯成一定角度，可以以特定角度连接两段竹筒，这使此种节点的应用范围大大拓展，不仅限于直线连接。如图10图11所示，将钢构件做成空间三维的方式，可以同时连接多个平面的竹筒，这使次类节点的应用扩展到空间上，不仅限于平面。上述的对实施例的描述是为便于该
的普通技术人员能理解和应用本专利技术产品。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例作出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本专利技术不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本专利技术的揭示，不脱离本专利技术范畴所做出的改进和修改都应该在本专利技术的保护范围之内。权利要求1.一种钢套石膏型竹节点，其特征在于包括竹筒、钢构件和石膏，所述钢构件的两端分别插入竹筒中，钢构件两端与竹筒内壁间隙处注有石膏；竹筒外壁注有石膏段箍有铁箍；所述钢构件包括钢管和钢销，钢销对称嵌插在钢管中，其插入方向与钢管相垂直。2.根据权利要求I所述的一种钢套石膏型竹节点，其特征在于所述钢销为四根及四根以上钢销。3.根据权利要求I所述的一种钢套石膏型竹节点，其特征在于所述竹筒外壁上套设有钢圈。4.根据权利要求I所述的一种钢套石膏型竹节点，其特征在于所述钢圈的直径为可调节式。全文摘要本专利技术属于结构工程领域，涉及一种竹节点，该竹节点包括竹筒、钢构件和石膏，所述钢构件的两端插入在竹筒中，钢构件与竹筒间注有高强石膏。本专利技术提供的竹节点在保证强度和耐久性的前提下，实现了较大塑性发展能力并更为充分利用竹材顺纤维方向的拉压强度，尤其可推广应用于抗震设防要求较高的地区。文档编号E04B1/38GK103255839SQ201310166059公开日2013年8月21日 申请日期2013年5月6日 优先权日2013年5月6日专利技术者邵本顺, 傅宇光, 符申超, 陈世鸣, 何弦 申请人:同济大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢套石膏型竹节点，其特征在于包括竹筒、钢构件和石膏，所述钢构件的两端分别插入竹筒中，钢构件两端与竹筒内壁间隙处注有石膏；竹筒外壁注有石膏段箍有铁箍；所述钢构件包括钢管和钢销，钢销对称嵌插在钢管中，其插入方向与钢管相垂直。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邵本顺，傅宇光，符申超，陈世鸣，何弦，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：