[發(fā)明專利]一種木結(jié)構(gòu)屈曲約束支撐及制作方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910628807.2
• 申請(qǐng)日: 2019-07-12
• 公開（公告）號(hào): CN110230360A
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王明謙;肖順;陳溪;冷予冰;王卓琳;許清風(fēng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海市建筑科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): E04B1/98
• 分類號(hào): E04B1/98;E04H9/02;B27M3/00
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31227
• 代理人: 付博宇

本發(fā)明公開了一種木結(jié)構(gòu)屈曲約束支撐，包括第一木構(gòu)件、第二木構(gòu)件、一形狀記憶合金芯材、數(shù)根形狀記憶合金螺桿和錨固裝置。兩個(gè)木構(gòu)件貼合在一起，在貼合部位沿木材豎紋方向開設(shè)并形成通槽，所述形狀記憶合金芯材嵌設(shè)在通槽內(nèi)。所述形狀記憶合金螺桿沿垂直于木材豎紋方向貫穿兩個(gè)木構(gòu)件，經(jīng)張拉后，通過錨固裝置對(duì)形狀記憶合金螺桿的兩端進(jìn)行固定。本發(fā)明還公開了上述木結(jié)構(gòu)屈曲約束支撐的制作方法，包括四個(gè)步驟。本發(fā)明的屈曲約束支撐與木結(jié)構(gòu)的匹配性好；在螺桿預(yù)應(yīng)力和形狀記憶合金共同作用下，支撐的自復(fù)位性能顯著提高；預(yù)應(yīng)力的施加可保證兩個(gè)木構(gòu)件與內(nèi)嵌芯材形成有效接觸，通過摩擦作用使木構(gòu)件參與受力，從而提升支撐的承載力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及重型木結(jié)構(gòu)屈曲約束支撐及制作方法，屬于重型木結(jié)構(gòu)屈曲約束支撐抗側(cè)和自復(fù)位性能研究技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

重型木結(jié)構(gòu)是指采用大尺寸木構(gòu)件作為主要承重構(gòu)件的結(jié)構(gòu)體系。重型木結(jié)構(gòu)外露的木材特性使其具有獨(dú)特的建筑美感。除了擁有輕型木結(jié)構(gòu)低碳、環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)之外，重型木結(jié)構(gòu)由于構(gòu)件尺寸較大而表現(xiàn)出更為優(yōu)良的耐火性能和耐久性能等特點(diǎn)。但是，此類結(jié)構(gòu)體系的抗側(cè)剛度和承載力有限，通常需要和屈曲約束支撐共同使用。

在現(xiàn)有技術(shù)中，鋼木屈曲約束支撐是重型木結(jié)構(gòu)中常用的抗側(cè)元件之一，具有耗能能力低、便于結(jié)構(gòu)安裝等優(yōu)點(diǎn)。但是這種支撐形式還存在一些不足：

一、該支撐幾乎不具備自復(fù)位功能：當(dāng)內(nèi)嵌鋼芯板出現(xiàn)受壓整體失穩(wěn)行為或受拉屈服后，支撐通常會(huì)產(chǎn)生明顯的不可恢復(fù)變形。

二、木構(gòu)件只起到約束內(nèi)嵌芯板的作用，順紋方向幾乎不受力，因而強(qiáng)度的利用率有限。

三、由于鋼材的彈性模量明顯高于木材，因而此類支撐與木結(jié)構(gòu)的匹配性仍然需要進(jìn)一步研究。

鑒于以上幾點(diǎn)，有必要采取技術(shù)措施提升屈曲約束支撐的自復(fù)位性能、承載力以及與木結(jié)構(gòu)的匹配性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種木結(jié)構(gòu)屈曲約束支撐，能夠使木構(gòu)件與芯材共同參與受力，提升屈曲約束支撐的承載力。

為了解決上述問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種木結(jié)構(gòu)屈曲約束支撐，其特征在于：包括第一木構(gòu)件、第二木構(gòu)件、一形狀記憶合金芯材、數(shù)根形狀記憶合金螺桿和錨固裝置，

所述第一木構(gòu)件與第二木構(gòu)件各自具有平面狀的側(cè)面，

兩個(gè)木構(gòu)件在平面一側(cè)相貼合并在貼合面沿木材豎紋方向開設(shè)并共同形成一通槽，所述通槽與所述形狀記憶合金芯材的外形相吻合，形狀記憶合金芯材嵌設(shè)在通槽內(nèi)，形狀記憶合金芯材的兩端伸出兩個(gè)木構(gòu)件外，

所述形狀記憶合金螺桿沿垂直于木材豎紋方向貫穿兩個(gè)木構(gòu)件，形狀記憶合金螺桿經(jīng)張拉工具張拉后，通過錨固裝置對(duì)形狀記憶合金螺桿的兩端進(jìn)行固定。

進(jìn)一步，所述形狀記憶合金芯材為一字形芯板或棒材。

進(jìn)一步，所述第一木構(gòu)件與第二木構(gòu)件在貼合部位的開槽深度各占通槽深度的一半。

進(jìn)一步，所述通槽的高度為兩個(gè)木構(gòu)件貼合面高度的三分之一。

本發(fā)明還提供了上述木結(jié)構(gòu)屈曲約束支撐的制作方法，包括以下步驟：

S1、沿木材豎紋方向?qū)Φ谝荒緲?gòu)件與第二木構(gòu)件的相對(duì)側(cè)分別開槽，然后將兩個(gè)木構(gòu)件貼合在一起；

S2、將形狀記憶合金芯材放置在兩個(gè)木構(gòu)件之間共同形成的通槽內(nèi)，使形狀記憶合金芯材的兩端伸出兩個(gè)木構(gòu)件外；

S3、根據(jù)木構(gòu)件截面尺寸，在兩個(gè)木構(gòu)件垂直于木材豎紋方向進(jìn)行鉆孔，然后再兩個(gè)構(gòu)件內(nèi)穿入形狀記憶合金螺桿；