1.本发明涉及一种节点连接结构设计，具体为一种钢套筒连接的钢木组合节点。
背景技术：
2.实际网壳结构中球节点常受到多向轴力的作用，当支管荷载较小时，多向受力状态与主管单向受力状态相近。单向受压比多向受压承载力要略高，但差别不大，多向受压以单向为主。现行规范中均未对节点的多向受力性能及节点连接方式有所规定，这方面的研究还有待进一步的展开。
3.随着现代技术的发展与人们生活要求的提高，木结构开始向大跨度、多高层方向发展，其连接节点往往需要较大的刚度并能承受较大的弯矩与剪力，传统连接方式如榫卯连接等已无法满足要求。由于节点形式的复杂性，传统节点如黏合剂螺栓节点，造成在实际设计中对节点承载力取值的不确定。实际上，针对某具体的节点实例，应该有对应的承载力设计指导公式。但一般设计规定中的节点形式简单，并不能准确适用于用于项目设计中的某些具体节点形式。
4.木构件之间主要通过销类抗剪件连接，结构的抗侧刚度较低，且节点处可能发生木材的横纹劈裂破坏。因此，木结构中木构件的连接方式、木材与混凝土或钢材之间的连接形式与协同工作机理也是木结构研究的关键。
5.目前，对于二者复合结构的研究与探讨停留在单个构件的性能分析。结构组成形式大多数为钢材作为板构件，木材结构置于两边通过螺栓或者铆钉与钢构件连接发挥支撑的性能。二者复合结构主要难题是对于节点的研究，目前该问题的研究并不成熟，节点问题重要性在于节点对于整个结构抗震性能以及整体稳定性的提升。国内的建筑节点的构造大多还是沿用木结构的构造方式，螺栓连接和铆钉连接。
技术实现要素：
6.为了解决这一问题，本发明提出了一种钢套筒连接的钢木组合节点，可广泛应用于木网壳的结构中使建筑具有十分有效的延性和耗能能力。
7.为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种钢套筒连接的钢木组合节点，包括空心球，所述空心球上设有钢套筒，所述钢套筒与空心球之间可拆式连接，木杆的数量为若干，所述木杆通过钢套筒与空心球连接。
8.作为优选，所述钢套筒的边缘为弧形槽，钢套筒通过弧形槽与空心球贴合，并在贴合处进行焊接。
9.作为优选，所述钢套筒通过栓钉与木杆可拆式连接。
10.作为优选，所述空心球为两个钢制半球合并焊接而成。
11.作为优选，所述栓钉为自攻螺钉。
12.本发明的钢套筒连接的钢木组合节点可达到如下有益效果：
13.1)制作工艺简单，施工快，钢套筒和空心球都容易制作，大大降低了施工的难度。
14.2)钢套筒的嵌固作用使得节点整体刚度高，荷载可以有效地通过栓钉传递到空心球，这种嵌固效应能减少木节等随机缺陷所带来的影响，从而提高节点的抗拉强度。这也使得该节点比传统节点能承担更大的荷载和更大的跨度；钢木组合节点连接具有较好的延性。
附图说明
15.图1为本发明的结构示意图；
16.图2为本发明的空心球的结构示意图；
17.图3为本发明的钢套筒的结构示意图。
18.附图说明：1、木杆；2、钢套筒；3、栓钉；4、空心球。
具体实施方式
19.下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
20.本发明的钢套筒连接的钢木组合节点可广泛应用于木网壳结构中，包括空心球4，所述空心球4上设有钢套筒2，所述钢套筒2与空心球4之间可拆式连接，木杆1的数量为若干，所述木杆1通过钢套筒2与空心球4连接；所述钢套筒2的边缘为弧形槽，钢套筒2通过弧形槽与空心球4贴合，并在贴合处进行焊接；所述钢套筒2通过栓钉3与木杆1可拆式连接；所述空心球4为两个钢制半球合并焊接而成；所述栓钉3为自攻螺钉。
21.球面应力分布非常明确，应力较大处均分布在钢插板和球面相连处的球壳周围，远离焊接处球面应力随其距离的渐远而急剧下落，这提示我们球体受力的特点就是对于汇交于多根杆节点在多向受力作用下的彼此相互作用效应很小，相关作用小。
22.木杆、钢套筒与钢管相交处的部位是节点的薄弱环节，当节点整体进入塑性阶段，继续加载时，节点位移迅速增大，进入塑性破坏状态。因此，节点设计应该留有足够的裕度，使得节点安全可靠。全螺纹自攻螺钉对于加强节点的强度有明显的作用。
23.以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
技术特征：
1.一种钢套筒连接的钢木组合节点，其特征在于：包括空心球(4)，所述空心球(4)上设有钢套筒(2)，所述钢套筒(2)与空心球(4)之间可拆式连接，木杆(1)的数量为若干，所述木杆(1)通过钢套筒(2)与空心球(4)连接。2.根据权利要求1所述的钢套筒连接的钢木组合节点，其特征在于：所述钢套筒(2)的边缘为弧形槽，钢套筒(2)通过弧形槽与空心球(4)贴合，并在贴合处进行焊接。3.根据权利要求1所述的钢套筒连接的钢木组合节点，其特征在于：所述钢套筒(2)通过栓钉(3)与木杆(1)可拆式连接。4.根据权利要求1所述的钢套筒连接的钢木组合节点，其特征在于：所述空心球(4)为两个钢制半球合并焊接而成。5.根据权利要求3所述的钢套筒连接的钢木组合节点，其特征在于：所述栓钉(3)为自攻螺钉。
技术总结
本发明涉及一种节点连接结构设计，具体为一种钢套筒连接的钢木组合节点，可广泛应用于木网壳的结构中使建筑具有十分有效的延性和耗能能力；包括空心球(4)，所述空心球(4)上设有钢套筒a(2)，所述钢套筒(2)与空心球(4)之间可拆式连接，木杆(1)的数量为若干，所述木杆(1)通过钢套筒(2)与空心球(4)连接；制作工艺简单，施工快，钢套筒和空心球都容易制作，大大降低了施工的难度。钢套筒的嵌固作用使得节点整体刚度高，荷载可以有效地通过栓钉传递到空心球，这种嵌固效应能减少木节等随机缺陷所带来的影响，从而提高节点的抗拉强度。这也使得该节点比传统节点能承担更大的荷载和更大的跨度；钢木组合节点连接有较好的延性。钢木组合节点连接有较好的延性。钢木组合节点连接有较好的延性。
技术研发人员：李卫青
受保护的技术使用者：常州工学院
技术研发日：2021.12.24
技术公布日：2022/3/18