[发明专利]钢木组合柱及组合方法

说明书

本发明涉及一种钢木组合柱及组合方法，钢木组合柱包括型钢和胶合木，型钢包括十字型钢和短一字型钢，十字型钢有四个端部，每个端部的两侧分别焊接有短一字型钢，十字型钢每个端部两侧焊接短一字型钢后呈T形，十字型钢和短一字型钢之间的空间夹有胶合木，胶合木、十字型钢和短一字型钢皆设有位置相对应的预设孔，多组螺栓穿过四周各相对侧的短一字型钢、之间的胶合木和十字型钢，将整体锁紧连接成一体；位于型钢与胶合木之间夹持有胶垫。本发明组合了钢木两种材料，提高了钢木组合柱的力学性能，增加连接使用寿命，发挥了组合优势。

技术领域

本发明属于土木工程领域，涉及一种钢木组合柱及组合方法。

背景技术

如何有效利用绿色、环保材料，提高结构的力学性能、减轻结构重量、延长使用寿命是当今社会发展的前沿问题。在众多结构中，组合结构是一种可以有效地同时发挥材料性能和构件优势的结构，因而得到了广泛的应用。目前，钢木组合是一种较为新颖的组合结构形式。其中，钢材强度高、材质均匀、连接方式灵活，但稳定性和耐火性能较差。近年来，木结构在我国逐渐得到应用，木材高温下强度损失小、可再生、易加工，但由于木结构柱承载力较低，强度低、各项异性，木结构在高层建筑和桥梁中的应用受到局限。因此，可利用钢木组合结构中，钢材高强度和灵活性，弥补木材强度低、各项异性的不足。钢木组合是一种可以获得高承载力、提高结构稳定性的方法，也是当前研究领域的一个非常重要，也是非常活跃的方向。

国内外研究者对钢-木组合体系的研究主要集中在钢-木节点连接、组合梁、楼板、楼盖等结构构件及耐火性的研究。钢-木组合体系的研究尚处在初步阶段，迄今为止，针对钢-木组合柱力学性能相关研究较为少见，尚未形成相关将木和钢融合到一起的成果。本领域技术人员通常使用一体式和分离式两种方法形成钢木组合结构，但是这种通过一体式组合的方法，通常钢木泊松比之间的差异并未考虑，影响其进一步组合受力变形的能力；而在钢木分离式组合中，木材与钢材单独形成构件受力，结构有存在刚度不均匀、木材构件形成薄弱环节的趋势。如何组合钢木两种材料，进一步提高钢-木组合柱的力学性能，发挥组合优势是当前学科需要解决的问题。

发明内容

发明目的

本发明的目的是组合钢木两种材料，提高钢木组合柱的力学性能，增加连接使用寿命，发挥组合优势。

技术方案

一种钢木组合柱，其特征在于：包括型钢和胶合木，型钢包括十字型钢和短一字型钢，十字型钢有四个端部，每个端部的两侧分别焊接有短一字型钢，十字型钢每个端部两侧焊接短一字型钢后呈T形，十字型钢和短一字型钢之间的空间夹有胶合木，胶合木、十字型钢和短一字型钢皆设有位置相对应的预设孔，多组螺栓穿过四周各相对侧的短一字型钢、之间的胶合木和十字型钢，将整体锁紧连接成一体；位于型钢与胶合木之间夹持有胶垫。

所述胶合木为正交胶合木。

所述胶垫接触胶合木的一侧密布三角形凸齿，胶合木接触胶垫的一侧密布有与胶合木三角形凸齿相匹配的三角形凹齿。

所述十字型钢每个端部两侧焊接的短一字型钢还同时连接有一个长一字型钢，所有螺栓也同样穿过长一字型钢并将其一并锁紧。

所述长一字型钢远离短一字型钢的一侧壁与胶合木最外侧的侧壁共线，短一字型钢和长一字型钢与胶合木非夹持的缝隙使用密封胶密封。

所述胶垫为发泡多孔结构，为挤压缩状态。

所述螺栓的螺栓帽和螺母皆包有橡胶件，所述橡胶件内设有容纳空腔，容纳空腔下端结构为内翻状的底边，螺栓帽和螺母位于容纳空腔内将内翻状底边压紧。