[發明專利]一種形狀記憶合金棒和空心螺桿連接的正交膠合木支撐

在審

• 申請號: 202110373045.3
• 申請日: 2021-04-07
• 公開（公告）號: CN113047508A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 吳亞杰;林和壽;謝啟芳;張毅;張利朋
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: E04C1/00
• 分類號: E04C1/00;E04B1/98;E04H9/02
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 王晶

一種形狀記憶合金棒和空心螺桿連接的正交膠合木支撐，包括正交膠合木支撐，所述正交膠合木支撐端部開槽，所述槽內放置有高強鋼填板，所述高強鋼填板表面開有孔，孔上分別設置有形狀記憶合金棒和空心螺桿，所述形狀記憶合金棒和空心螺桿外側分別設置有鋼套筒。本發明通過形狀記憶合金棒和空心螺桿的彎曲變形實現木支撐的耗能，通過形狀記憶合金棒的超彈性特性減小或基本消除木支撐的不可恢復變形，具有維護成本低、施工簡單的特點。

技術領域

本發明涉及木結構技術領域，特別涉及一種形狀記憶合金棒和空心螺桿連接的正交膠合木支撐。

背景技術

隨著綠色環保建筑產品和裝配式建筑的大力提倡和發展，重型膠合木結構逐漸應用于大型公共建筑。重型膠合木結構為采用螺栓鋼填板節點連接的梁柱框架體系，具有結構布置靈活、施工便利的優點。但是，此類結構的剛度不容易滿足設計要求，在地震荷載作用下結構側移較大，引起梁柱連接節點的破壞，結構修復難度大、成本高。針對此類問題，工程設計中常見的方式為采用木支撐增強結構剛度。

木支撐一般由規格材同方向膠合而成，其與結構主體仍然采用螺栓鋼填板的連接形式，因此其性能取決于連接節點的性能及支撐本身的拉壓性能。然而，此類木支撐易在螺孔處發生塑性變形或脆性劈裂破壞，螺栓彎曲變形不明顯，或因支撐局部木材缺陷而發生受拉或屈曲破壞，支撐耗能能力不足。而且，螺孔出現塑性變形后木支撐具有殘余變形，影響其震后的工作性能，故局部損傷或整體破壞后均需更換整個支撐。木支撐可維護性低、經濟性較差。

綜上所述，如何提升木支撐的工作性能及可維護性、實現較好的經濟效果，是本領域技術人員目前需要解決的技術問題。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種形狀記憶合金棒和空心螺桿連接的正交膠合木支撐，通過形狀記憶合金棒和空心螺桿的彎曲變形實現木支撐的耗能，通過形狀記憶合金棒的超彈性特性減小或基本消除木支撐的不可恢復變形，具有維護成本低、施工簡單的特點。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種形狀記憶合金棒和空心螺桿連接的正交膠合木支撐，包括正交膠合木支撐1，所述正交膠合木支撐1兩端的豎直方向中央開有水平槽，所述水平槽內填充有高強鋼填板2，所述高強鋼填板2表面開有豎向孔，一部分豎向孔中設置有形狀記憶合金棒4，另一部分豎向孔中設置有空心螺桿5，所述形狀記憶合金棒4和空心螺桿5外均設置有鋼套筒3。

所述正交膠合木支撐1全長采用正交膠合技術制作。

所述形狀記憶合金棒4直徑與空心螺桿5外徑相同，形狀記憶合金棒4數量不少于空心螺桿5數量。

所述形狀記憶合金棒4與空心螺桿5間隔布置。

所述鋼制套筒3數量等于形狀記憶合金棒4和空心螺桿5數量總和，鋼制套筒3內徑可大于形狀記憶合金棒4直徑0.5～1mm，外徑可為形狀記憶合金棒4直徑的兩倍。

所述高強鋼填板厚度2可根據形狀記憶合金棒4抗彎承載力確定，長度可根據形狀記憶合金棒4和空心螺桿5排列分布確定。確定依據同普通螺栓連接計算方法。

所述槽縫寬度和長度分別大于高強鋼填板2厚度1～2mm，在高強鋼填板2和支撐端部鉆孔，鉆孔直徑可大于鋼套筒3外徑1mm。

本發明的有益效果：

通過正交膠合技術，改善節點連接區域螺孔周圍及木支撐整體的受力性能。通過鋼制套筒擴散形狀記憶合金棒或空心螺桿的壓力，進一步減小螺孔周圍木材的應力并使之處于基本彈性應力狀態。形狀記憶合金棒和空心螺桿組合使用，降低節點連接成本，通過形狀記憶合金棒和空心螺桿的彎曲變形實現木支撐的耗能，通過形狀記憶合金棒的超彈性特性減小或基本消除木支撐的不可恢復變形。震后空心螺桿可更換，降低維修時間成本，可維護性高。

附圖說明