[發明專利]一種自鎖式鋼木組合構件

在審

• 申請號: 202010161207.2
• 申請日: 2020-03-10
• 公開（公告）號: CN111350307A
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 劉佳迪;陳天舒;陳志華
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: E04C3/292
• 分類號: E04C3/292
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 程毓英

本發明涉及一種自鎖式鋼木組合構件，包括H型鋼、梯形截面木構件、自鎖件和螺栓，其特征在于，梯形截面木構件位于H型鋼腹板左右兩側并排放置，木構件與H型鋼翼緣之間有空隙，自鎖件置于空隙之中，通過螺栓與H型鋼連接固定，通過梯形截面將木構件卡固于H型鋼槽中；所述H型鋼有鎖緊件一端翼緣兩端制有折板，折板上制有用于穿過所述螺栓的螺紋孔。所述鎖緊件為鋼制構件，鎖緊件為組合截面，下部為直角梯形截面，上部為矩形截面，矩形部分內制有螺紋穿孔；所述鎖緊件梯形部分斜面角度與所接觸梯形截面木構件的斜面角度一致，其梯形部分的斜面貼住木構件的斜面，上底面貼住H型鋼翼緣內側面。本發明提升了組合結構的穩定性，減少了建筑鋼材的用量。

技術領域

本發明涉及一種建筑用結構構件。

背景技術

在綠色建筑和鍵能降耗為重點領域和優先主題下，減小鋼材、水泥等傳統建筑材料能耗和污染排放，實現建筑與自然環境的和諧發展是建筑行業面臨的重要難題。木材作為一種純天然材料，具有生產成本低、耗能小、無毒害、無污染等特點，相較于混凝土、水泥等材料在其生產過程所產生的二氧化碳和能耗，木材伐后可再生、加工能耗低、廢棄后可自然降解、不污染環境，符合國家關于建筑節能，綠色環保的可持續發展戰略。同時，木材是各向異性材料，沿順紋理方向的抗壓與抗拉強度較高，可視為一種輕質高強的材料。將原生木材經過工業化處理加工后的膠合木材具有截面尺寸不受限制、缺陷分散、可用強度高、截面及構件形狀自由、可利用小徑材和劣質材等優點。但是，普通膠合木梁受彎時，由于梁底木材先被拉斷而導致的脆性破壞，木材的抗壓強度沒有得到充分利用。另外，鋼材是各向同性材料，具有很高的強度和所有建筑材料中最高的延展性，但也有一些缺點比如容易生銹、易屈曲。

鋼-木組合構件是為了彌補木材和鋼材各自的缺點，最大限度地發揮其優勢。從力學性能的角度來看，梯形截面木構件可以作為鋼材的側向支撐，抑制鋼材的屈曲，防止結構失穩，鋼構件可以彌補梯形截面木構件抗彎和強度的不足，提升結構的整體剛度；從建筑學的角度來看，木材具有更接近自然的外觀形態，給居住者視覺上更舒服的體驗，提升了住宅的宜居性；其他性能方面，木材作為一種極佳的保溫材料，可以大大提升建筑住宅的保溫性能，同時木材的耐火性能較鋼材強，在同樣的火災環境下，鋼木組合結構的整體支撐時間比鋼結構住宅要長。綜上，研究與開發新型鋼木組合構件，最大限度地發揮鋼和木的各自優勢，使得鋼木材料良好協調配合，構建新型鋼木組合綠色，建筑體系具有重要的經濟價值、生態價值和社會意義。

發明內容：

本發明目的在于提供一種具有構造簡單、價格低廉、施工方便、承載性好等優點的鋼木組合構件，本發明使鋼木材充分結合，構件本身存在內應力，提升了組合結構的穩定性，減少了建筑鋼材的用量，外觀又可以實現綠色美觀。本發明采用的技術方案如下：

一種自鎖式鋼木組合構件，包括H型鋼、梯形截面木構件、鎖緊件和螺栓，其特征在于，梯形截面木構件位于H型鋼的腹板左右兩側并排放置，梯形截面木構件與H型鋼的翼緣之間有空隙，鎖緊件置于空隙之中，通過螺栓與H型鋼連接固定，通過梯形截面將梯形截面木構件卡固于H型鋼的左右槽中；所述H型鋼有鎖緊件一端翼緣兩端制有折板，折板上制有用于穿過所述螺栓的螺紋孔；所述鎖緊件為鋼制構件，鎖緊件為組合截面，下部為直角梯形截面，上部為矩形截面，矩形部分內制有螺紋穿孔；根據權利要求4所述的自鎖式鋼木組合構件，其特征在于：所述鎖緊件梯形部分斜面角度與所接觸梯形截面木構件的斜面角度一致，其梯形部分的斜面貼住梯形截面木構件的斜面，上底面貼住H型鋼翼緣內側面。

進一步地，所述鎖緊件沿構件軸向或者為長條形結構，或者為數個隔一定間距放置的短條形結構。

所述的梯形截面木構件為非直角梯形截面木構件，H型鋼的兩個翼緣處均設有鎖緊件，形成雙自鎖鋼木組合構件。作為雙自鎖鋼木組合構件，梯形截面木構件在H型鋼腹板左右各有2個，截面為直角梯形，在其中置入與梯形截面木構件固定連接的內嵌鋼板。

所述的梯形截面木構件還可以為直角梯形截面木構件，H型鋼的一個翼緣與梯形截面木構件的直角側面相貼，H型鋼的另一個翼緣處設置有所述的鎖緊件。