本发明涉及一种装配式建筑构造技术，具体而言，涉及一种木梁柱组合节点及其安装方法。
背景技术：
在追求可持续发展的现代社会，绿色、环保、低能耗成为建筑行业发展的新目标。装配式木结构建筑，具有环保、节能、隔音、可持续性、抗震性能好、舒适度高、耐久性好等优点，在装配式建筑行业里具有巨大的市场潜力和空间。
在装配式木结构建筑中，木柱作为承重柱，与梁连接处节点性能十分重要。现有的木结构建筑中，梁柱连接处通常是通过榫卯结构或插入钢片连接固定，这种情况下梁柱需要刻槽或切割加工，对木材截面削弱较大，导致节点处的力学性能大大减弱。
技术实现要素：
本发明的技术效果能够于针对现有装配式木结构建筑中梁柱节点性能的不足,提供一种碗扣式木梁柱组合节点。
为了实现上述目的，本发明的碗扣式木梁柱组合节点，包括木柱、木梁以及梁柱连接件，梁柱连接件包括碗扣连接件和梁端接头，上下相邻的两段木柱通过碗扣连接件连接，木梁通过梁端接头与碗扣连接件连接；
碗扣连接件包括上段钢管、下段钢管和中心碗扣，上段钢管和下段钢管之间固定有中间钢板，中心碗扣包括上段碗扣和下段碗扣，下段碗扣底部沿中间钢板外边缘固定，且套在上段钢管底端外部，下段碗扣内边缘和上段钢管底端的外边缘间隔空隙，下段碗扣顶部间隔设置若干弧形开口；
上段碗扣的结构与下段碗扣相同，上段碗扣活动套在上段钢管外部，其置于下段碗扣正上方，上段碗扣和下段碗扣的弧形开口正对放置；
上下两段木柱分别插入上段钢管和下段钢管中，并通过连接件固定；
梁端接头包括连接板、转换管和梁连接管，连接板和梁连接管通过转换管连接，梁连接板插入下段碗扣和上段钢管之间的空隙，转换管卡在上段碗扣与下段碗扣相对的弧形开口之间，木梁插入梁连接管的开口端并通过连接件固定。
本发明的木梁通过梁端接头与节点连接，梁端无需额外特殊加工切割，保证了木材截面性能；梁端接头异形设计，增加了结构体系类型，适用于结构灵活多变的木结构建筑中。
优选地，木柱为圆柱体，上段钢管、下段钢管、中心碗扣和转换管均为圆管形；连接板为弧形，弧度与上段钢管相匹配；木梁为方柱体；梁连接管为方钢管。
优选地，上段钢管的顶部和下段钢管的底部均间隔设置突出压板，相邻的突出压板之间形成凹槽，突出压板与木柱通过连接件连接。优选地，梁连接管开口端端部间隔设置突出压板，相邻的突出压板之间形成凹槽，突出压板与木梁通过连接件连接。安装后突出压板可以压紧木柱或木梁，在木柱或木梁出现尺寸误差时，突出压板可以确保性能要求。
优选地，木柱的上下两端面均设置有定位孔ⅰ；中间钢板的上下两端面均固定设有定位柱ⅰ，定位柱ⅰ插入定位孔ⅰ中。定位柱ⅰ设置在中间钢板的正中心处，定位孔ⅰ设置于木柱的上下两端面的正中心处。
优选地，木梁底面上设置定位孔ⅱ；梁连接管底端内侧设置有定位柱ⅱ，定位柱ⅱ插入定位孔ⅱ中。定位柱ⅱ设置于梁连接管端面的正中心处，定位孔ⅱ设置于木梁底面的正中心处。这一设置可以保证中心受力，避免偏心受压。
优选地，连接件采用木螺钉。
上述碗扣式木梁柱组合节点的安装方法，包括以下步骤：
步骤一，将下段木柱插入碗扣连接件的下段钢管中并通过连接件固定；
步骤二，将木梁插入梁连接管中并通过连接件固定；
步骤三，将连接板插入下段碗扣和上段钢管之间的空隙中，使转换圆管卡在下段碗扣的弧形凹槽中；
步骤四，将上段碗扣套在上段钢管上，使上段碗扣与下段碗扣对称，共同卡住转换圆管；
步骤五，将上段木柱插入碗扣连接件的上段钢管中并通过连接件固定，即可完成碗扣式木梁柱组合节点的安装。
本发明具有以下有益效果：
(1)本发明的碗扣式木梁柱节点，梁柱传力通过一点，承载力高，定位柱保证了中心受力，减少初弯矩；
(2)木梁通过梁端接头与节点连接，梁端无需额外特殊加工切割，保证了木材截面性能；梁端接头异形设计，增加了结构体系类型，适用于结构灵活多变的木结构建筑中；
(3)本发明具有调整设计，允许施工误差；构件组成简单，施工安装工序简单，有效减少了施工工期。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2是木柱结构示意图；
图3是木梁结构示意图；
图4是碗扣连接件结构示意图之一；
图5是碗扣连接件结构示意图之二；
图6是上段碗扣结构示意图；
图7是梁端接头结构示意图之一；
图8是梁端接头结构示意图之二；
图9是本发明安装步骤图；
其中，上述附图包括以下附图标记：1、木柱；2、木梁；3、碗扣连接件；4、梁端接头；5、定位孔ⅰ；6、定位孔ⅱ；7、上段钢管；8、下段钢管；9、中间钢板；10、定位柱ⅰ；11、上段碗扣；12、下段碗扣；13、弧形开口；14、连接板；15、转换圆管；16、梁连接管；17、定位柱ⅱ；18、突出压板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，本实施例的碗扣式木梁柱节点，包括木柱1和木梁2，木柱为圆柱体，木梁为方柱体，木柱上连接有四个木梁；还包括碗扣连接件3和梁端接头4，上下两段木柱通过碗扣连接件连接，木梁通过梁端接头与碗扣连接件连接。
如图2-3所示，上段木柱的底部和下段木柱的顶部中心处均设置有定位孔ⅰ5；木梁底面中心处设置有定位孔ⅱ6。
如图4-6所示，碗扣连接件包括上段钢管7、下段钢管8和中心碗扣；上段钢管、下段钢管和中心碗扣均为圆管形，上段钢管和下段钢管之间固定有中间钢板9，中间钢板的正反面中心处均固定有定位柱ⅰ10，定位柱ⅰ与定位孔ⅰ相匹配。
中心碗扣包括上段碗扣11和下段碗扣12，下段碗扣套在上段钢管外，但其底部工厂加工固定连接在中间钢板9上，顶部设置有四个弧形开口13；上段碗扣的结构与下段碗扣相同，但其仅套在上段钢管外，四个弧形开口朝下，与下段碗扣对称放置。
梁端接头包括连接板14、转换圆管15和梁连接管16，连接板为弧形，弧度与上段钢管相匹配，梁连接管为方钢管，一端开口，另一端端面内侧中心处设置有定位柱ⅱ17，连接板和梁连接管通过转换圆管连接，转换圆管一端固定在连接板上，另一端固定在梁连接管的端面上。
定位柱ⅰ设置于中间钢板的中心处，相应地，定位孔ⅰ也设置于上段木柱和下段木柱的中心处。定位柱ⅱ设置于梁连接管端面的中心处，相应地，定位孔ⅱ也设置于木梁底面的中心处。
上段钢管的顶部和下段钢管的底部均设置有突出压板18，梁连接管的开口端端部也设置有突出压板18。
图7中显示的是木梁与木柱垂直连接所采用的梁端接头的结构，根据木梁和木柱连接角度的不同，转换圆管与连接板和梁连接管可以有不同的连接角度，如图8所示。
如图9所示，上述碗扣式木梁柱组合节点的安装方法，包括以下步骤：
步骤一，将下段木柱1插入碗扣连接件3的下段钢管8中并通过连接件固定；
步骤二，将木梁2插入梁连接管16中并通过连接件固定；
步骤三，将连接板14插入下段碗扣12和上段钢管7之间的空隙中，使转换圆管15卡在下段碗扣12的弧形凹槽中；
步骤四，将上段碗扣11套在上段钢管7上，使上段碗扣11与下段碗扣12对称，共同卡住转换圆管15；
步骤五，将上段木柱1插入碗扣连接件3的上段钢管7中并通过连接件固定，即可完成碗扣式木梁柱组合节点的安装。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
1.一种碗扣式木梁柱组合节点，包括木柱(1)、木梁(2)以及梁柱连接件，其特征在于，梁柱连接件包括碗扣连接件(3)和梁端接头(4)，上下相邻的两段木柱(1)通过碗扣连接件(3)连接，木梁(2)通过梁端接头(4)与碗扣连接件(3)连接；
碗扣连接件(3)包括上段钢管(7)、下段钢管(8)和中心碗扣，上段钢管(7)和下段钢管(8)之间固定有中间钢板(9)，中心碗扣包括上段碗扣(11)和下段碗扣(12)，下段碗扣(12)底部沿中间钢板(9)外边缘固定，且套在上段钢管(7)底端外部，下段碗扣(12)内边缘和上段钢管(7)底端的外边缘间隔空隙，下段碗扣(12)顶部间隔设置若干弧形开口(13)；
上段碗扣(11)的结构与下段碗扣(12)相同，上段碗扣(11)活动套在上段钢管(7)外部，其置于下段碗扣(12)正上方，上段碗扣(11)和下段碗扣(12)的弧形开口正对放置；
上下两段木柱(1)分别插入上段钢管(7)和下段钢管(8)中，并通过连接件固定；
梁端接头(4)包括连接板(14)、转换管(15)和梁连接管(16)，连接板(14)和梁连接管(16)通过转换管(15)连接，梁连接板(14)插入下段碗扣(12)和上段钢管(7)之间的空隙，转换管(15)卡在上段碗扣(11)与下段碗扣(12)相对的弧形开口之间，木梁(2)插入梁连接管(16)的开口端并通过连接件固定。
2.根据权利要求1所述的碗扣式木梁柱组合节点，其特征在于，木柱(1)为圆柱体，上段钢管(7)、下段钢管(8)、中心碗扣和转换管(15)均为圆管形；连接板(14)为弧形，弧度与上段钢管(7)相匹配；木梁(2)为方柱体；梁连接管(16)为方钢管。
3.根据权利要求2所述的碗扣式木梁柱组合节点，其特征在于，上段钢管(7)的顶部和下段钢管(8)的底部均间隔设置突出压板(18)，相邻的突出压板(18)之间形成凹槽，突出压板(18)与木柱(1)通过连接件连接。
4.根据权利要求2所述的碗扣式木梁柱组合节点，其特征在于，梁连接管(16)开口端端部间隔设置突出压板(18)，相邻的突出压板(18)之间形成凹槽，突出压板(18)与木梁(2)通过连接件连接。
5.根据权利要求2所述的碗扣式木梁柱组合节点，其特征在于，木柱(1)的上下两端面均设置有定位孔ⅰ(5)；中间钢板(9)的上下两端面均固定设有定位柱ⅰ(10)，定位柱ⅰ(10)插入定位孔ⅰ(5)中。
6.根据权利要求5所述的碗扣式木梁柱组合节点，其特征在于，定位柱ⅰ(10)设置在中间钢板(9)的正中心处，定位孔ⅰ(5)设置于木柱(1)的上下两端面的正中心处。
7.根据权利要求2所述的碗扣式木梁柱组合节点，其特征在于，木梁(2)底面上设置定位孔ⅱ(6)；梁连接管(16)底端内侧设置有定位柱ⅱ(17)，定位柱ⅱ(17)插入定位孔ⅱ(6)中。
8.根据权利要求7所述的碗扣式木梁柱组合节点，其特征在于，定位柱ⅱ(17)设置于梁连接管(16)端面的正中心处，定位孔ⅱ(6)设置于木梁(2)底面的正中心处。
9.根据权利要求2所述的碗扣式木梁柱组合节点，其特征在于，连接件采用木螺钉。
10.根据权利要求1-9任一所述的碗扣式木梁柱组合节点的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，将下段木柱(1)插入碗扣连接件(3)的下段钢管(8)中并通过连接件固定；
步骤二，将木梁(2)插入梁连接管(16)中并通过连接件固定；
步骤三，将连接板(14)插入下段碗扣(12)和上段钢管(7)之间的空隙中，使转换圆管(15)卡在下段碗扣(12)的弧形凹槽中；
步骤四，将上段碗扣(11)套在上段钢管(7)上，使上段碗扣(11)与下段碗扣(12)对称，共同卡住转换圆管(15)；
步骤五，将上段木柱(1)插入碗扣连接件(3)的上段钢管(7)中并通过连接件固定，即可完成碗扣式木梁柱组合节点的安装。
技术总结