[发明专利]用于木结构建筑梁柱的竖向半燕尾榫节点连接结构

说明书

本发明公开了一种用于木结构建筑梁柱的竖向半燕尾榫节点连接结构，在木结构建筑中，中柱与木梁或边柱与木梁的连接采用竖向半燕尾榫节点连接结构，通过木梁结构上的榫头竖向半燕尾相互拉结，从而提高了框架地震水平荷载抗拉强度。同时，竖向半燕尾榫节点具有较强的抗弯能力。将竖向半燕尾榫节点连接应用于木结构农房或土木混合结构中，木结构或土木混合结构水平地震承载力能得到极大的提高；并且，竖向半燕尾榫节点连接形式在继承传统榫卯节点连接形式的基础上稍微做了改动，仍是无需一钉一铁，比较适合于偏远山区就地取材建造房屋，对施工进度以及施工质量都有很大程度的提高；同时，新型竖向半燕尾榫节点成本低廉，也能够降低工程结构的造价。

技术领域

本发明属于建筑结构技术领域，涉及一种木结构建筑节点连接结构，具体涉及一种用于木结构建筑梁柱的竖向半燕尾榫节点连接结构。

背景技术

榫卯连接是我国传统木结构建筑的特色之一，传统木结构构件之间的连接通常采用榫卯连接而无一铁一钉。木构榫卯由榫头和卯孔组成，可以承受一定的弯矩，具有很好的弹性和抵抗水平推力作用，表现出较强的半刚性特性，且允许产生一定的变形，可以吸收部分地震能量，减小结构的地震影响。

结构是由节点和构件组成。其中节点是工程结构中较为关键的部分，它对整个结构的强度、刚度及延性都具有重要的影响作用。通过对木结构建筑在受如地震、台风等极端荷载作用下产生破坏情况的统计分析发现：节点设计不当往往是导致结构破坏的主要原因。以往对木结构分析大多侧重于结构和构件两个方面，而忽略了节点对整个结构体系安全的重要性，从而造成了木结构在极端荷载作用下，由于节点发生拔榫、割裂、剪断等脆性破坏而产生倒塌的严重后果。

传统榫卯连接较为常见的有燕尾榫、透榫、半透榫等连接方式。由于传统燕尾榫(水平式燕尾)(见附图图8～9)存在对柱横截面削弱大；梁在连接处完全断开，整体刚度变小，整体性有所消弱；梁抗拔通过梁柱燕尾连接完全由柱承担，柱负担重；只能在柱顶安装连接，在柱高度中部无法安装使用等问题，传统透榫(见附图图6～7)存在连接无特别抗拔设计，地震时易拔榫脱落等缺点。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

本发明的目的在于力图新型竖向半燕尾榫节点连接应用于木结构农房或土木混合结构房屋中，设计出新型竖向半燕尾榫连接节点，给出性能——成本最优的截面尺寸和齿长齿高最优组合，并介绍其施工建造方法。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种用于木结构建筑梁柱的竖向半燕尾榫节点连接结构，在木结构建筑的中柱上设置有卯眼和位于卯眼上方的中柱木塞孔；在与中柱相连接的两根木梁Ⅰ上分别设置有相匹配的竖向半燕尾榫头Ⅰ；其中，所述两根木梁Ⅰ通过相匹配咬合的竖向半燕尾榫头Ⅰ连接在中柱的卯眼内，并在两根木梁Ⅰ匹配连接后在中柱木塞孔内楔入木塞Ⅰ以将两根木梁Ⅰ固定在中柱上；

在木结构建筑的边柱上设置有竖向半燕尾结构的卯孔；在卯孔的上方设置有边柱木塞孔，在与边柱相连接的木梁Ⅱ上设置有与竖向半燕尾结构的卯孔相匹配的竖向半燕尾榫头Ⅱ；其中，所述木梁Ⅱ通过相匹配咬合的竖向半燕尾榫头Ⅱ和竖向半燕尾结构的卯孔连接在边柱上，并在木梁Ⅱ匹配连接后在边柱木塞孔内楔入木塞Ⅱ以将木梁Ⅱ固定在边柱上。

优选的是，所述竖向半燕尾榫头Ⅰ具有长方形榫颈和半燕尾榫额；所述半燕尾榫额高出长方形榫颈8mm。

优选的是，所述卯眼的宽度和高度与竖向半燕尾榫头Ⅰ相吻合；所述中柱木塞孔的高度为10～20mm；所述木塞Ⅰ与中柱木塞孔相吻合；所述木塞Ⅰ的长度与中柱柱径相同；所述木塞Ⅰ与竖向半燕尾榫头Ⅰ的宽度相同。

优选的是，所述竖向半燕尾榫头Ⅱ的榫额高出榫颈8mm。