一種木結構建筑的立柱結構的制作方法
【專利摘要】一種木結構建筑的立柱結構，解決了【背景技術】的不足，即目前國內還沒有一套成熟的建筑立柱與地基的連接方式。其特征在于：可調混凝土墩13與柱芯3和預制地樁16連接。連接鋼片8上制有連接孔9、10并澆鑄于可調混凝土墩13中，連接孔9、10自可調混凝土墩13露出。預制地樁16內埋有地腳螺栓19；連接板11置于預制地樁16上，緊固墊板17和緊固螺帽18與預制地樁16上的地腳螺栓19連接。齒板2上帶有下陷A，端頭制有連接孔。供插接續長柱芯3時使用。其優點是：美觀，模塊化設計，結構簡單，受力效果好。立柱的分段式提高了受力的連續性，立柱模塊的連接面遠離樓層面，避免了應力集中。所用立柱為同規格，生產、組裝簡便、易行，互換性強。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及國際專利分類中的B64D，特別是一種木結構建筑的立柱結構。 一種木結構建筑的立柱結構

【背景技術】
[0002] 目前，國內的現代木結構建筑是以輕型框架木結構為主，主要是引進加拿大、歐洲 等一些國家的木屋建造技術，但其不足之處是：傳統木結構大多采用梁柱式，傳統梁柱式結 構是由跨距較大的梁、柱作為主要結構形式的傳力體系，無論堅向載荷還是水平載荷都是 由梁柱結構體系承受，并最后傳遞到基礎上。由于傳統木結構大多采用榫卯連接方式，這 種方式雖然結構形式尚好，但建造、施工周期長，不能快速施工，導致投入使用慢，建造成本 高；而以后的維修與保養又是一大難題。
[0003] 另外，目前國內還沒有一套成熟的建筑立柱與地基的連接方式，現有的立柱連接， 連接效果差，如用膠粘接的指接木，其壽命短且對環境的要求較高；而有的立柱連接后則影 響外觀，如用鋼套進行連接的立柱；有的連接工序又過于復雜，導致成本較高，如榫卯類的 細木工連接。


【發明內容】

[0004] 為了解決上述【背景技術】中的不足之處，本實用新型的目的是提供一種木結構建筑 的立柱結構。由于成本和運輸、安裝等問題，房屋使用一整根原木或者膠合木作為立柱是不 現實的。根據這種要求首先要解決的是立柱如何連接、如何分段，如何能夠滿足梁柱式木 屋結構的傳力要求，能夠實現模塊化、后期維護互換性強，能大幅縮短施工周期及具有外觀 美，并設計可調地基，實現立柱與地面的連接。本實用新型的技術解決方案是：由螺栓、螺 帽、連接孔、擋板、地腳螺栓、預制地樁和緊固墊板構成，其特征在于：柱芯3的三個垂直面 上各連接兩塊齒板2。
[0005] "L"型連接鋼片8上制有連接孔9和連接孔10。"L"型連接鋼片8澆鑄于可調混 凝土墩13中，連接孔9和連接孔10分別自可調混凝土墩13的上表面和下表面露出。
[0006] 預制地樁16內埋有地腳螺栓19 ;中心為一孔且與四個螺栓12連為一體的連接板 11置于預制地樁16上，緊固墊板17和緊固螺帽18依次與預制地樁16上的地腳螺栓19連 接并固定。
[0007] 四個下調節螺帽15及其四個墊片、四個"L"型連接鋼片8上的連接孔10和四個 上調節螺帽14及其四個墊片分別依次連接于四個螺栓12上并固定。四個下調節螺帽15 及其四個墊片、四個"L"型連接鋼片8上的連接孔10和四個上調節螺帽14及其四個墊片 分別依次連接于四個螺栓12上并固定。
[0008] 齒板2的一面為自齒板自身沖壓出的呈水平狀的尖齒，齒板2上帶有下陷A，供插 接續長柱芯3時使用，齒板2的端頭制有連接孔。續長柱芯3時螺栓7與齒板上的連接孔 連接。擋板6通過螺釘連接于兩個柱芯3的接頭處。四塊輔助封板4分別連接于柱芯3上， 并在齒板位置處壓膠粘接。可調混凝土墩13分別與柱芯3和預制地樁16連接。
[0009] 這樣，根據實際情況，調整上調節螺帽14和下調節螺帽15,即可調整柱芯3的角度 和水平高度。待立柱調整到位后，用混凝土澆灌模板20將預制地樁16圍住，將連接板11、 上調節螺帽14、下調節螺帽15、緊固墊板17、緊固螺帽18和地腳螺栓19 一并封在混凝土 中，并與預制地樁16的外形吻合。
[0010] 柱芯3下部的六個連接孔與連接孔9經過螺栓7連接。
[0011] 本實用新型相比【背景技術】所具有的優點是：1、美觀。立柱外表面均是木質材料，金 屬件均埋于立柱中，整體外形為長方體，相對于一般連接方式傳統木結構（特別是榫卯結 構）具有平整的外觀；2、模塊化設計。立柱之間通過立柱兩端的齒條連接，齒條與齒條之間 再通過螺栓連接，這樣能夠快速安裝及拆卸，在滿足性能的條件下實現模塊化設計，安裝快 速、簡便；3、結構簡單，受力效果好。立柱采用方木加規格材，能夠很好地將載荷傳遞到地基 上，柱體采用復合式結構，可有效阻止木材裂紋擴展。4、立柱的分段方式提高了受力的連續 性，立柱模塊的連接面遠離樓層面，這樣可避免應力集中。傳統設計中一般是將橫梁連接在 立柱端面，這樣在連接節點上會產生復雜的彎、壓、扭力，本實用新型中的立柱端面遠離樓 層面，使得立柱的連接處應力不大。5、所用立柱為同一規格，生產、組裝簡便、易行，互換性 強。
[0012] 本實用新型結合了經典齒板傳剪技術和鋼木復合連接技術，將鋼混結構中鋼筋受 拉的設計思想引入其中，所設計的木結構房屋既能傳承中國傳統梁柱式木結構形式又能實 現精確、快速裝卸并實現工廠化生產。
[0013] 由于采用了上述技術方案，本實用新型創造性的結合了國內外木結構建造技術， 有效的利用梁柱式結構傳載性能優越、齒板受拉性能好的特性，通過合理設計，結構簡單， 制造方便，既能滿足梁柱式結構立柱的受力要求，又能實現模塊化，快速安裝拆卸，便于施 工，極大縮短施工周期，而且在滿足質量要求的情況下，相比于國內梁柱式木屋結構，美觀 度上具有了很大提1?。
[0014] 輔助封板分布在柱芯四周，能夠分擔一部分載荷以減小柱芯的傳載壓力，并對柱 芯起到防腐、防蟲及外載沖擊的保護作用，增加木屋結構質量可靠性，且達到一定的設計美 觀。
[0015] 前述的立柱結構中，齒板只安裝于柱芯三個面，其一、起固定立柱的作用；其二、考 慮立柱之間能夠快速安裝及拆卸，將立柱兩端齒板設計為有下陷和無下陷兩種，便于立柱 之間的連接，并可將柱芯沿無齒板一面抽出，實現立柱的更換；其三、在設計上設置補償使 齒板只傳遞受拉載荷（即立柱發生彎曲時受拉一側通過齒板傳載），避免傳遞壓載，充分發 揮齒板受拉性能，便于立柱之間的對接；齒板對接區域預留有Φ5孔，現場裝配時協調配鉆 至Φ 10,這樣一方面可避免制造及裝配誤差帶來的齒板對接不協調問題，另一方面可確保 柱芯之間充分接觸,從而使載荷的傳遞主要由柱芯傳遞，避免了壓載主要由齒板傳遞。
[0016] 前述的立柱結構中，由于立柱連接面設計在樓層面之間，后期若需增加樓層，只需 將屋頂拆除，增加立柱后再安裝好屋頂即可，克服傳統木建造結構上的"死結構"，即木屋 建造完成后一般不會對結構作較大更換，更不可能實現本實用新型中的模塊換裝和樓層數 增減。總之，只要在設計規定的范圍內，用戶可按自身需求選擇所需樓層數。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 圖1是本實用新型單個立柱模塊的二維結構示意圖；其中的1為樓層面。
[0018] 圖2是圖1中的A向視圖；其中的2為帶下陷的齒板，3為柱芯，4為輔助封板。
[0019] 圖3是圖1中的B向視圖；其中的5為齒板。
[0020] 圖4是本實用新型立柱模塊的立體示意圖；其中的2為帶下陷的齒板，3為柱芯，4 為輔助封板，6為擋板。
[0021] 圖5是本實用新型兩個立柱模塊連接的二維示意圖；其中的6為擋板，7為螺栓，A 為下陷。
[0022] 圖6是本實用新型帶下陷的齒板2與柱芯3連接結構示意圖，其中上部兩塊輔助 封板4未示出；其中的5為齒板,7為螺栓。
[0023] 圖7是本實用新型"L"型連接鋼片8的整體結構立體示意圖；其中的9為"L"型 連接鋼片上的連接孔，10為"L"型連接鋼片上的另一連接孔。
[0024] 圖8是本實用新型鋼墊板11的整體結構立體示意圖；其中的12為與鋼墊板11成 一體的螺栓。
[0025] 圖9是本實用新型與地基連接的整體結構立體示意圖；其中的8為"L"型連接鋼 片，13為可調混凝土墩，14為上調節螺帽，15為下調節螺帽，16為預制地樁，17為緊固墊板， 18為緊固螺帽，19為地腳螺栓。
[0026] 圖10是本實用新型與地基連接的整體結構立體示意圖；其中的7為螺栓，20為混 凝土澆灌模套。
[0027] 圖11、圖12、圖13和圖14是本實用新型的部分爆炸示意圖。
[0028] 圖15是圖4中立柱模塊的另一角度示意圖。

【具體實施方式】
[0029] 下面結合附圖及其實施例，對本實用新型作進一步的詳述：通過機床將齒板壓嵌 在柱芯上，柱芯上部分齒板帶有下陷，便于立柱與立柱之間的連接；齒板安裝完成后將輔助 封板通過螺釘與柱芯連接，最終形成一個立柱模塊；在施工過程中只需簡單的輔助定位，使 用螺栓連接兩根立柱中的齒板便可完成立柱的有效連接；最后將螺栓連接區域用擋板封 擋，即可完成立柱安裝。可調地基同樣為工廠模塊化生產，通過工裝定位將所需的連接鋼 件預埋在可調混凝土中，待混凝土凝固后形成一個子模塊；同樣通過工裝定位設計制造一 調節機構，便于將上述子模塊固定于調節機構上；在施工現場需預打混凝土柱樁，并預埋緊 固螺栓；施工過程中只需準備好可調混凝土子模塊、緊固螺帽、緊固墊板、調節螺栓、調節螺 帽、鋼墊板和相關測量設備，利用手動微調方式便可進行定位，最后澆灌混凝土使混凝土柱 樁與可調地基進行固結。
[0030] 本實用新型供建造木結構建筑及其與地基連接使用。
【權利要求】
1. 一種木結構建筑的立柱結構，由螺栓、螺帽、連接孔、擋板、地腳螺栓、預制地樁和緊 固墊板構成，其特征在于：柱芯（3)的三個垂直面上各連接兩塊齒板（2) ;"L"型連接鋼片 (8)上制有連接孔（9)和連接孔（10)，"L"型連接鋼片⑶澆鑄于可調混凝土墩（13)中，連 接孔（9)和連接孔（10)分別自可調混凝土墩（13)的上表面和下表面露出；預制地樁（16) 內埋有地腳螺栓（19);中心為一孔且與四個螺栓（12)連為一體的連接板（11)置于預制地 樁（16)上，緊固墊板（17)和緊固螺帽（18)依次與預制地樁（16)上的地腳螺栓（19)連接； 四個下調節螺帽（15)及其四個墊片、四個"L"型連接鋼片（8)上的連接孔（10)和四個上 調節螺帽（14)及其四個墊片分別依次連接于四個螺栓（12)上，四個下調節螺帽（15)及其 四個墊片、四個"L"型連接鋼片⑶上的連接孔（10)和四個上調節螺帽（14)及其四個墊 片分別依次連接于四個螺栓（12)上；齒板（2)的一面為自齒板自身沖壓出的呈水平狀的尖 齒，齒板（2)上帶有下陷（A)，齒板（2)的端頭制有連接孔；擋板（6)連接于兩個柱芯（3)的 接頭處；四塊輔助封板⑷分別連接于柱芯⑶上，并在齒板位置處壓膠粘接；柱芯⑶下 部的六個連接孔與連接孔（9)經過螺栓（7)連接；可調混凝土墩（13)分別與柱芯（3)和預 制地樁（16)連接。
【文檔編號】E04B1/38GK203878751SQ201320766041
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2013年11月20日 優先權日:2013年11月20日
【發明者】曾俊, 劉朝坤, 姚旭, 肖波 申請人:貴州貴航飛機設計研究所