[發明專利]一種拼接式預應力鋼木組合梁

在審

• 申請號: 202010161789.4
• 申請日: 2020-03-10
• 公開（公告）號: CN111350308A
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 陳志華;陳天舒;劉佳迪
• 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

本發明涉及一種拼接式預應力鋼木組合梁，包括鋼梁和木梁，所述鋼梁包括兩個T型鋼梁和兩個I型鋼梁，兩個I型鋼梁位于所述的鋼木組合梁中間并豎向布置，上下兩個T型鋼梁的腹板置入兩個I型鋼之間并與之緊貼；所述的木梁包括兩塊梯形截面木構件，兩塊梯形截面木構件分別緊貼兩個I型鋼梁外側和上、下T型鋼梁腹板的內側，亦被上、下T型鋼梁翼緣所固定；上、下T型鋼梁腹板之間留有空隙，所述的兩個I型鋼梁在與空隙相應的位置處配有螺栓穿孔，利用螺栓通過螺栓螺穿孔將兩個I型鋼連接一體。本發明構造形式簡單、安裝方便快捷、承載性能良好、外觀綠色優美，具有廣泛的推廣和應用價值。

技術領域：

本發明涉及一種鋼木組合梁，尤其是涉及一種基于預應力的鋼木一體式組合梁，屬于建筑工程技術領域。

背景技術：

近年來，我國倡導綠色、安全的建筑結構，以膠合木為主的現代木結構以及適于建造底層建筑的冷彎型鋼結構符合政策導向，更具有發展前景。鋼結構具有性能穩定、輕質高強、塑性和韌性好、裝配化程度高、施工周期短、建筑垃圾少、環境污染小等諸多優點，但存在穩定性問題。而木材是自然、豐富、穩定、壽命和耐久性長的天然可再生無污染材料，但其抗彎強度相對較低，材質脆性大，梁式構件的跨越能力差。

針對上述問題，可以將這兩種材料結合起來，通過界面黏結或栓接形成鋼-木組合構件。鋼-木組合構件在承受外荷載后，由于木板為鋼板提供了足夠的整體剛度，鋼板能夠在屈曲發生之前達到屈服強度，充分發揮鋼材的力學性能和木材順紋的抗拉壓強度，從而使得組合構件承載力較純鋼構件穩定承載力得到很大提高，同時構件的重量降低，防火性、耐腐蝕性、美觀性均有提升。

在眾多組合梁中，比較通用的有以H型鋼為骨架，并在鋼梁上、下翼緣外表面膠粘或栓接膠合木板，從而構成工字形截面的組合梁，鋼板與木板之間通過膠層或螺栓傳遞剪力，從而協同工作。也有在此基礎上，進一步地在H型鋼腹板處膠粘或栓接木梁的鋼木組合梁，然而由于腹板處木梁始終與H型鋼翼緣存在間隙，木材不能從開始受力階段就和鋼材發揮組合協同作用，因此腹板處的木梁組合效率不高，對構件承載性能的整體增強較小。

發明內容：

本發明目的在于提供一種拼接式的預應力鋼木組合梁，通過裝配時提供的預應力將各組件緊密連接，使得鋼木能夠充分協作，共同發揮作用，提升了組合效率，且在外力下具有自緊的效果。該組合梁結構設計合理、安裝簡單、螺栓數量少保證了部件的完整性，且受氣候影響較小、具有良好的防火性和耐腐蝕性，適用于村鎮房屋建筑中。

本發明采用的技術方案如下：

一種拼接式預應力鋼木組合梁，包括鋼梁和木梁，其特征在于，所述鋼梁包括兩個T型鋼梁和兩個I型鋼梁，兩個I型鋼梁位于所述的鋼木組合梁中間并豎向布置，上下兩個T型鋼梁的腹板置入兩個I型鋼之間并與之緊貼；所述的木梁包括兩塊梯形截面木構件，兩塊梯形截面木構件分別緊貼兩個I型鋼梁外側和上、下T型鋼梁腹板的內側，亦被上、下T型鋼梁翼緣所固定；上、下T型鋼梁腹板之間留有空隙，所述的兩個I型鋼梁在與空隙相應的位置處配有螺栓穿孔，利用螺栓通過螺栓螺穿孔將兩個I型鋼連接一體。

優選地兩個T型鋼梁尺寸相同，上下對稱布置，翼緣為直角梯形截面，由中部至端部翼緣內側逐漸變厚；梯形截面木構件，靠近I型鋼梁內側的高度相當于梯形截面長底面長度，遠離I型鋼梁外側的高度相當于梯形截面的短底面，梯形截面木構件的上表面與上T型鋼梁翼緣的內側相貼合，梯形截面木構件的下表面與下T型鋼梁翼緣的內側相貼合。

在兩塊梯形截面木構件與所述空隙相對應的位置也配有螺栓穿孔，利用螺栓通過螺栓螺穿孔將兩塊梯形截面木構件和兩個I型鋼連接一體。

所述兩個I型鋼梁尺寸相同，呈豎向對稱布置。

所述兩塊梯形截面木構件尺寸相同，呈對稱布置，其順紋方向沿著組合梁軸向。

在上、下T型鋼梁翼緣外側連接有矩形截面木梁。