本發(fā)明涉及土木工程，尤其涉及雙向地震作用下古建筑木結(jié)構(gòu)的抗震性能提升，具體涉及一種螺釘加固的十字箍頭榫節(jié)點(diǎn)及其制作方法。
背景技術(shù)：
1、古建筑木結(jié)構(gòu)是具有中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化基因和深厚歷史底蘊(yùn)的建筑，同時(shí)是中國傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)營造技藝這一人類非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的載體，成為維系中華兒女情感、凝聚華夏力量的重要紐帶。而榫卯節(jié)點(diǎn)則是古建筑木結(jié)構(gòu)中常用的節(jié)點(diǎn)形式。
2、雙向地震作用下，十字箍頭榫節(jié)點(diǎn)容易出現(xiàn)脆性的木材橫紋劈裂破壞。這使得此類節(jié)點(diǎn)的承載力和變形能力得不到充分利用。為保證節(jié)點(diǎn)具有足夠的初始剛度、抗彎承載力和變形能力，并延緩木材的橫紋劈裂破壞和榫頭的順紋斷裂破壞，有必要通過技術(shù)措施適當(dāng)提高節(jié)點(diǎn)的抗震性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種能顯著降低節(jié)點(diǎn)加固的施工成本，提高施工效率的螺釘加固的十字箍頭榫節(jié)點(diǎn)。
2、其所要解決的技術(shù)問題可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)施。
3、一種螺釘加固的十字箍頭榫節(jié)點(diǎn)，其特點(diǎn)為，包括一木柱(1)，木柱的一端端頭開設(shè)有十字槽(11)，以十字交叉半榫結(jié)構(gòu)連接的第一木枋(2)和第二木枋(3)的連接處及其相鄰位的木枋本體安放于所述十字槽(11)的槽體內(nèi)，所述木柱(1)與所述第一木枋(2)及第二木枋(3)經(jīng)一組螺釘沿木柱的徑向及軸向緊固連接為一體。
4、進(jìn)一步，所述一組螺釘包括第一螺釘(41)、第二螺釘(42)、第三螺釘(43)、第四螺釘(44)、第五螺釘(45)和第六螺釘(46)，沿木柱(1)的徑向，第一螺釘(41)依次鉆入木柱本體、第一木枋(2)和木柱本體；沿木柱(1)的徑向，第二螺釘(42)依次鉆入木柱本體、第二木枋(3)和木柱本體；沿木柱軸向，第三螺釘(43)依次鉆入第二木枋(3)和木柱本體；沿木柱軸向，第四螺釘(44)依次鉆入第一木枋(2)和木柱本體；沿木柱軸向，第五螺釘(45)依次鉆入第二木枋(3)和木柱本體；沿木柱軸向，第六螺釘(46)依次鉆入第一木枋(2)和木柱本體。沿木柱軸向投影視角，所述第三螺釘(43)、第四螺釘(44)、第五螺釘(45)和第六螺釘(46)分別位于所述第一螺釘(41)和第二螺釘(42)由于交叉所形成的四個(gè)象限的不同象限區(qū)域內(nèi)。
5、優(yōu)選的，所述第一螺釘(41)與所述第一木枋(2)呈45度角旋入；所述第二螺釘(42)與所述第二木枋(3)呈45度角旋入。
6、優(yōu)選的，所述第一螺釘(41)和第二螺釘(42)在空間上呈垂直交叉排布；所述第三螺釘(43)、第四螺釘(44)、第五螺釘(45)和第六螺釘(46)沿木柱軸向呈平行排布。
7、進(jìn)一步，所述第一木枋(2)上開設(shè)有第一凹槽(21)，所述第二木枋(3)上開設(shè)有第二凹槽(31)，所述第一木枋(2)和第二木枋(3)經(jīng)所述第一凹槽和第二凹槽十字交叉半榫連接。
8、進(jìn)一步，所述第一木枋(2)和第二木枋(3)的連接處位于所述第一木枋靠近一側(cè)端頭的位置；所述第一木枋(2)和第二木枋(3)的連接處位于所述第二木枋靠近一側(cè)端頭的位置。
9、優(yōu)選的，所述一組螺釘中的各螺釘為自攻螺釘。
10、本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問題，在于提供一種前述螺釘加固的十字箍頭榫節(jié)點(diǎn)的制作方法，該方法包括如下制作步驟：
11、(1)、在木柱一側(cè)端頭的端面開十字槽；
12、(2)、按十字交叉半榫連接結(jié)構(gòu)，對(duì)第一木枋和第二木枋進(jìn)行開槽處理；
13、(3)、將第一木枋、第二木枋與木柱進(jìn)行組裝，形成十字箍頭榫節(jié)點(diǎn)；
14、(4)、沿木柱徑向和軸向攻入螺釘，將各木枋與木柱連接處緊固。
15、進(jìn)一步，步驟(1)的十字槽開槽時(shí)，十字槽兩個(gè)方向槽體的開槽寬度分別與第一木枋和第二木枋的寬度相適應(yīng)，兩個(gè)方向槽體的深度分別與第一木枋和第二木枋的高度保持一致。
16、進(jìn)一步，步驟(2)中，包括在第一木枋上開第一凹槽以及在第二木枋上開第二凹槽的步驟；第一凹槽的寬度與第二木枋的寬度保持一致，開槽深度為第二木枋高度的一半；第二凹槽的寬度與第一木枋的寬度保持一致，開槽深度為第一木枋高度的一半。
17、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有如下有益效果：
18、本發(fā)明可顯著提升節(jié)點(diǎn)的初始剛度、極限承載力和耗能能力，避免節(jié)點(diǎn)在較大轉(zhuǎn)動(dòng)變形下出現(xiàn)脆性的木材橫紋劈裂破壞。
1.一種螺釘加固的十字箍頭榫節(jié)點(diǎn)，其特征在于，包括一木柱(1)，木柱的一端端頭開設(shè)有十字槽(11)，以十字交叉半榫結(jié)構(gòu)連接的第一木枋(2)和第二木枋(3)的連接處及其相鄰位的木枋本體安放于所述十字槽(11)的槽體內(nèi)，所述木柱(1)與所述第一木枋(2)及第二木枋(3)經(jīng)一組螺釘沿木柱的徑向及軸向緊固連接為一體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺釘加固的十字箍頭榫節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述一組螺釘包括第一螺釘(41)、第二螺釘(42)、第三螺釘(43)、第四螺釘(44)、第五螺釘(45)和第六螺釘(46)，沿木柱(1)的徑向，第一螺釘(41)依次鉆入木柱本體、第一木枋(2)和木柱本體；沿木柱(1)的徑向，第二螺釘(42)依次鉆入木柱本體、第二木枋(3)和木柱本體；沿木柱軸向，第三螺釘(43)依次鉆入第二木枋(3)和木柱本體；沿木柱軸向，第四螺釘(44)依次鉆入第一木枋(2)和木柱本體；沿木柱軸向，第五螺釘(45)依次鉆入第二木枋(3)和木柱本體；沿木柱軸向，第六螺釘(46)依次鉆入第一木枋(2)和木柱本體；沿木柱軸向投影視角，所述第三螺釘(43)、第四螺釘(44)、第五螺釘(45)和第六螺釘(46)分別位于所述第一螺釘(41)和第二螺釘(42)因交叉而形成的四個(gè)象限的不同象限區(qū)域內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的螺釘加固的十字箍頭榫節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述第一螺釘(41)與所述第一木枋(2)呈45度角旋入；所述第二螺釘(42)與所述第二木枋(3)呈45度角旋入。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的螺釘加固的十字箍頭榫節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述第一螺釘(41)和第二螺釘(42)在空間上呈垂直交叉排布；所述第三螺釘(43)、第四螺釘(44)、第五螺釘(45)和第六螺釘(46)沿木柱軸向呈平行排布。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的螺釘加固的十字箍頭榫節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述第一木枋(2)上開設(shè)有第一凹槽(21)，所述第二木枋(3)上開設(shè)有第二凹槽(31)，所述第一木枋(2)和第二木枋(3)經(jīng)所述第一凹槽和第二凹槽十字交叉半榫連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺釘加固的十字箍頭榫節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述第一木枋(2)和第二木枋(3)的連接處位于所述第一木枋靠近一側(cè)端頭的位置；所述第一木枋(2)和第二木枋(3)的連接處位于所述第二木枋靠近一側(cè)端頭的位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺釘加固的十字箍頭榫節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述一組螺釘中的各螺釘為自攻螺釘。
8.一種權(quán)利要求1-7中任一權(quán)利要求所述的螺釘加固的十字箍頭榫節(jié)點(diǎn)的制作方法，其特征在于，包括如下制作步驟：
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制作方法，其特征在于，步驟(1)的十字槽開槽時(shí)，十字槽兩個(gè)方向槽體的開槽寬度分別與第一木枋和第二木枋的寬度相適應(yīng)，兩個(gè)方向槽體的深度分別與第一木枋和第二木枋的高度保持一致。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制作方法，其特征在于，步驟(2)中，包括在第一木枋上開第一凹槽以及在第二木枋上開第二凹槽的步驟；第一凹槽的寬度與第二木枋的寬度保持一致，開槽深度為第二木枋高度的一半；第二凹槽的寬度與第一木枋的寬度保持一致，開槽深度為第一木枋高度的一半。