[發明專利]一種鋼木組合空心柱

在審

• 申請號: 201910297114.X
• 申請日: 2019-04-11
• 公開（公告）號: CN109868944A
• 公開（公告）日: 2019-06-11
• 發明（設計）人: 王立彬;虞文濤;范忠強
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: E04C3/36
• 分類號: E04C3/36;E04B1/98;E04H9/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種鋼木組合空心柱，包括兩端鋼套筒、外空心木柱、波紋鋼管、內空心木柱、中心鋼管和內外螺栓組。所述的一種鋼木組合空心柱，中心鋼管、內空心木柱和波紋鋼管內壁通過E1級酚醛膠粘在一起，柱兩端用內螺栓組連接；波紋鋼管外壁、外空心木柱和兩端鋼套筒通過E1級酚醛膠粘在一起，柱兩端用外螺栓組連接。內外螺栓組分別有內外彈簧。所述的內空心木柱由內扇環柱通過E1級酚醛膠粘在一起，所述的外空心木柱由外扇環柱通過E1級酚醛膠粘在一起。所述的一種鋼木組合空心柱，采用雙空心木柱的截面形式，獲得了更大的柱截面積，提高柱的抗彎、抗偏心性能。中心鋼管、波紋鋼管和兩端鋼套筒能約束柱的側向變形。內外彈簧具有消能減震作用。該發明材料來源廣泛、綠色。

技術領域

本發明涉及一種鋼木組合空心柱，應用于各類輕型木結構、鋼木組合建筑、大空間木結構建筑，屬于土木工程領域。

背景技術

當前建筑行業常用的混凝土材料對環境的污染較大，可持續性較差，自重也較大，而木材、鋼材等材料質量小、強度高、綠色可循環，因而國家近年來不斷推廣木材、鋼材等材料在建筑中的應用，行業對于由這些綠色材料組成的新的建筑結構形式也具有重大需求。傳統木結構柱多為實心、原木材料，由于受限于材料，柱的截面無法做大。現代木結構結合傳統木結構的特點，開始采用膠合木和鋼材作為材料，膠合木的運用一定程度上緩解了原木的材質各向異性、不均勻的情況，鋼材由于質輕高強、延性好，能有效緩解木結構柱節點處的損傷和破壞，同時膠合木與鋼材均可預制，能大大減少施工工期。

中國專利CN 108789745 A公布了一種單板層積材多級點陣結構圓木柱及其制備方法，包括圓筒點陣結構、單板帶、樹脂材料、連接桿件，所述單板帶雙面手工施膠纏繞在所述圓筒點陣結構上，所述樹脂材料與所述圓筒點陣結構和所述單板帶通過連接桿穿過孔進行連接，為了表面不暴露出連接桿件端部以及進一步提高單板層積材多級點陣結構圓木柱的抗沖擊和抗剪切性能，對上述組裝好的結構外部進行單板帶纏繞，直至完全遮蓋連接桿件，纏繞的單板帶完全將圓筒點陣結構包裹；所述連接桿件為實木棒材；所述天然纖維和含水率與所述單板帶含水率一致。單板層積材多級點陣結構圓木柱在橫向方向和軸向方向均具為點陣結構，提高了圓筒形單板層積材抗壓性能、抗剪切性能、抗沖擊性能。但是在該發明中，單板層級材形成的柱壁的厚度較薄，純木材料制成的柱子在抗壓強度和連接節點處的抗損傷能力，其力學表現較鋼木組合構件都差一些。同時，由于缺少鋼材和螺栓，結構的延性和耗能能力較差，使得該發明的抗震性能也不夠好。因此，在保證結構強度、剛度和穩定性的基礎上，減少材料用量，增大柱截面積、增強抗震和抗側性能是十分重要的。

為克服上述不足，本發明提出一種鋼木組合空心柱，雙空心木柱的截面形式在保證柱子的抗彎、抗偏心的基礎上，也減少了材料用量，利于開發形成更大尺寸的柱截面。中心鋼管、波紋鋼管和兩端鋼套筒利于將內外空心木柱形成整體，約束了空心木柱的側向變形。同時，內外螺栓組中的彈簧的設置增強了空心木柱的耗能抗震性能。最后，該發明可事先預制，所用材料為綠色材料，減少了工期和成本。

發明內容

本使用新型解決的技術問題：本發明的目的是提供一種鋼木組合空心梁，充分利用膠合木的質輕、綠色可循環和鋼材的輕質高強的特點，采用內外雙空心木柱的截面形式，使得在相同材料用量的情況下，能獲得更大的柱截面積，提高柱的抗彎性能。中心鋼管、波紋鋼管和兩端鋼套筒利于約束木柱的側向變形。內外螺栓組中存在的內外彈簧具有耗能作用，提高了柱的抗震能力和抗傾覆性能。該發明構造簡單，材料來源廣泛、綠色。

本發明的技術方案：一種鋼木組合空心柱，包括兩端鋼套筒、外空心木柱、波紋鋼管、內空心木柱和中心鋼管。