[发明专利]一种自攻螺钉增强木结构螺栓节点

说明书

技术领域

本发明涉及建筑木结构螺栓节点的增强结构，更具体的说是涉及自攻螺钉增强木结构螺栓节点。

背景技术

木材是一种天然的、且极具亲和力的材料，被认为是“绿色建筑”的首选建材，而现代木结构是一种“节能、省地、生态环保”的结构型式。

木结构的节点性能直接影响结构强度、使用寿命和可靠性，同时，木材具有抗拉强度低、易劈裂、强度随含水率变化等缺点，因此，对节点的增强是木结构建筑营造技术的重要环节。

目前木结构螺栓节点由于木材易劈裂的特性，节点极限承载力得不到充分发挥，而且容易产生脆性破坏。现有的节点增强方式，如金属板增强、FRP增强等，存在造价昂贵、操作繁杂、影响外观等不利因素，不适合当今绿色建筑、低碳节能的建筑理念。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种高强高效、施工便捷、不增加构件的自重和体积、适用面广的自攻螺钉增强木结构螺栓节点，其最大特点是在不影响美观、不增加构件自重和体积的前提下，使其提高构件极限承载力、延性的要求。

本发明采用的技术方案：一种自攻螺钉增强木结构螺栓节点，包括木构件、自攻螺钉和螺栓孔，所述木构件上设置有螺栓孔，所述自攻螺钉垂直于螺栓孔、以及木构件的木纹方向转入木结构螺栓节点中，所述的自攻螺钉为全螺纹自攻螺钉。

作为优选，所述的自攻螺钉的螺杆直径宜控制在3～6mm，自攻螺钉之间间距不得小于5倍自攻螺钉螺杆直径。

作为优选，所述的自攻螺钉转入的位置与螺栓孔的净间距不得大于螺栓直径，且布置在螺栓孔的承压侧，或双侧均布置。

作为优选，所述的自攻螺钉与螺栓孔的净间距等于零，可最好的发挥其增强作用。

作为优选，所述自攻螺钉长度等于木构件在自攻螺钉打入方向上的高度。

本发明通过在木材中转入自攻螺钉，由于螺纹的咬合力作用使木材纹理不容易撕裂，从而构件的提高承载力和延性。

有益效果：本发明木结构螺栓节点通过自攻螺钉的增强，能有效提高节点的延性和强度，为绿色高性能木结构的推广应用奠定了良好基础。此类木结构体系具有承载力高、加工及施工便捷、外观优美而无需装潢等优点；同时，此类木结构体系能够做到大规模工厂化加工，现场快速拼装，整体结构自重轻、运输及基础费用较低，大大拓宽了木结构的应用范围。

附图说明

图1为本发明的全螺纹自攻螺钉示意图；

图2为本发明的自攻螺钉增强木结构螺栓节点示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

如图2所示，木构件1上设置有螺栓孔3，在木结构螺栓节点螺栓孔3的承压侧上端标记自攻螺钉2转入的位置，该位置与螺栓孔3的净间距、自攻螺钉2的直径根据节点尺寸、螺栓直径、力学结构与承受的荷载大小类型来设置。

通过对比试验研究，自攻螺钉2转入的位置与螺栓孔3的净间距不得大于螺栓直径且理想净间距等于零，自攻螺钉2的螺杆直径宜控制在3～6mm，自攻螺钉之间间距不得小于5倍自攻螺钉螺杆直径，如图1所示，自攻螺钉2为全螺纹自攻螺钉，在具体施工过程中应严格控制上述参数，防止节点预先损伤甚至破坏。

所述自攻螺钉2转入的位置，对于承受单调荷载的节点应布置在螺栓节点孔承压侧，对于承受反复荷载的节点宜在螺栓孔的双侧均布置，其它参数同单调荷载节点。

在标记的位置处，自攻螺钉转入前要进行打磨干净并保持该表面平整，转入自攻螺钉时需保持与螺栓的异面垂直、与木纹方向的垂直，不能出现自攻螺钉歪斜转入的情况。

应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。