[发明专利]一种装配式螺栓连接加强木约束型防屈曲耗能支撑

说明书

技术领域

本发明属于木结构工程技术领域，具体涉及一种新型装配式胶合木约束型防屈曲耗能支撑。

背景技术

木结构低碳环保、绿色生态，随着建设用地的减少，人口的增长，中高层木结构建筑发展成为一个重要的趋势。中高层木结构建筑与传统木结构形式相比，采用工厂预制现场拼装构件的施工方式，使房屋的施工效率更高，速度更快。并且其具有节约用地的优点，是我国木结构发展的方向之一，但国内的研究还处于空白阶段。

现有木框架-支撑结构中的主要抗侧力构件为木支撑，在承受水平力作用时，与支撑连接处的钢板易发生屈曲，螺栓被剪断，支撑也会出现开裂等现象，以致支撑结构失去承载能力。同时，目前工程上普遍应用的屈曲约束支撑由外围混凝土填充钢管约束部件和轴心受力的核心部件组成，该种形式支撑不仅自重大，而且加工周期长，影响了支撑的制作效率。

发明内容

本发明的目的是为了克服木框架单独使用时抗侧刚度较弱，变形较大，而现有木框架-支撑结构中的主要抗侧力构件为木支撑，在承受水平力作用时，与支撑连接处的钢板易发生屈曲，螺栓被剪断，支撑也会出现开裂等现象，以致支撑结构失去承载能力及抗震性能的不足，提供一种新型的防屈曲耗能支撑，使得木框架-支撑结构能形成一个整体，充分发挥其延性和耗能能力，有助于实现木结构建筑在高度和跨度上的突破。

本发明采用的技术方案为：一种装配式螺栓连接加强木约束型防屈曲耗能支撑，包括内核、外围约束、钢垫条和内填钢板；

所述内核包括连接钢板、连接钢板加劲肋、连接端板、连接段加劲板，屈服段、预留孔、过渡段和连接段，所述屈服段的上面设有预留孔，屈服段的两端连接有过渡段，过渡段的外端连接有连接段，连接段的外端通过连接端板与连接钢板连接，连接段的上面设有连接段加劲板，连接钢板上设有连接钢板加劲肋和用于结构安装的螺栓孔，所述过渡段设置为弧形；

所述外围约束由上下两块胶合木通过螺栓连接而成，胶合木上设有螺栓孔，上下两块胶合木之间设有钢垫条，并通过涂胶加压连接成为一个整体；

所述内核的屈服段和过渡段设置在外围约束的内部，内核的屈服段与外围约束的胶合木之间设有内填钢板，内填钢板上设有预留孔，内核的屈服段与内填钢板之间留有非常小的空隙，内填钢板与外围约束的胶合木之间通过涂胶加压连接。

作为优选，所述外围约束的胶合木的木材表面经过砂磨和抛光处理，且木材纹理方向为横纹。

本发明防屈曲耗能支撑，过渡段设置为弧形，防止核心工作段端部由于应力集中而发生断裂现象。内核屈服段中间设有预留孔，有效地保持内核与外围约束的的相对位置。该支撑采用铰接连接。连接段、过渡段和核心工作段为一个整体，加工时必须直接切削成型，不能有焊接缝。连接接头和支撑通过端板焊接连接成一个整体。内填钢板也是直接切削成型并预留孔洞。本发明以支撑内核为主要受力构件，以内嵌钢板胶合木套筒为主要约束构件，组成防屈曲耗能支撑。该支撑通过螺栓与木框架进行铰接连接，与木框架形成有效整体。

有益效果：本发明属于土木工程领域，涉及一种用于减小工程结构地震灾害影响的防屈曲耗能支撑。主要应用于胶合木框架—支撑结构体系中，该发明克服了传统胶合木结构框架—支撑结构抗震性能不足，支撑连接处容易受拉破坏，提高了木框架—支撑结构的延性及耗能能力，同时该发明可以在工厂进行装配式生产，减少现场的施工工作量，增进施工进度，并能保证连接质量，便于结构安装。在地震区使用，能够便于震后修复，减少震害。在多层及中高层木结构建筑中使用具有广阔的应用前景。

附图说明

图1为本发明装配式螺栓连接加强木约束型防屈曲耗能支撑结构示意图；

图2为图1中支撑的内核图；

图3为图1中钢垫条图；

图4为图1中外围约束图；

图5为图1中内填钢板图；

图6为图1中1-1剖面图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。

如图1-6所示，一种装配式螺栓连接加强木约束型防屈曲耗能支撑，包括内核1、外围约束2、钢垫条17和内填钢板15；