一种新型钢木/竹组合装配式结构体系制造技术

本专利公开了一种新型钢木/竹组合装配式结构体系，包括框架结构、预制竹/木空心楼盖板单元和预制竹/木空心墙单元；所述框架结构包括型钢钢柱和型钢钢梁；所述预制竹/木空心墙单元的水平边框一与型钢钢梁翼缘上的两个开孔钢板连接，所述预制竹/木空心墙单元的垂直边框与型钢钢柱翼缘上的两个开孔钢板连接；所述预制竹/木空心楼盖板单元的水平边框二与型钢钢梁的两个翼缘之间的腹板连接。本专利抗震能力强；所选材料更加环保，可进行回收循环利用；预制件尺寸相对较小，对交通要求不高，运输更加方便，运输成本相对较低；可进行标准化生产，生产成本低，利于推广使用。

A New Steel-Wood/Bamboo Composite Assembly Structure System

【技术实现步骤摘要】
一种新型钢木/竹组合装配式结构体系
本专利涉及土木工程
，具体涉及一种新型钢木/竹组合装配式结构体系。
技术介绍
全球的环境问题成了焦点，而建筑工业的能耗是全球总能耗的大户，对环境的影响也是非同小可，建筑的发展必须基于节能环保才有生命力。寻求可持续发展、环境友好型建筑材料、研究新型结构体系成了当今土木领域发展的一个新方向。木/竹材料是当前公认的绿色高强环保可再生的理想的建筑材料，我国木材资源不是很丰富，但竹材在我国有第二森林的美称。木材生长周期相对竹材长很多，虽开发了杨树等速生林，但作为结构材料，速生林质地较软，力学性能比较弱，只能做次要构件。竹材一般3-5年就可以成材，具有硬阔叶树材的诸多优良特性，因木/竹材质轻而且有很好的保温性能，故其比强度和比刚度高于钢材，是一种理想的绿色、节能、短周期建筑材料。木材、竹材的环境负荷远小于钢材、混凝土等传统建筑材料。因木材、竹材几何尺寸的不规则及力学性能受种类、生长地理位置、不同部位的影响比较大，使用原木、原竹难以满足现代建筑的需求。随着胶合剂的飞速发展，工业化木产品与竹产品得到了蓬勃的发展，工业木/竹产品不仅力学性能优越、均匀、稳定，而且外型尺寸能满足现代建筑的要求。但工业木/竹产品的弹性模量较小，往往强度还有比较大的富余，构件变形已无法满足正常使用的要求。而钢材不仅强度高弹性模量也大，是一种轻质高强的优质建筑材料。因此，采用型钢作为主要承重构件梁和柱，工业木/竹材作为楼盖、屋盖、墙体结构，组成一种新型的环保、高强、轻质、高强的钢木/竹组合结构体系。我国处在世界两大地震带欧亚地震带和环太平洋地震带的交接处，地震灾害严重，我国大陆的地震具有频度高、分布广、震源浅、强度高和成灾率高的特点。因此，抗震设防一直是我国房屋建筑结构设计的努力方向。就目前国内外的研究成果来看，钢木/竹组合结构因其强度高、有良好的变形能力，质量轻，地震作用小，从而具有很好的抗震消能能力。主要构件和配件在工厂中按照标准预制好，然后运往施工现场利用工程机械拼装的建筑，称为装配式建筑。随着装配式建筑的政策推动，我国的装配式建筑迎来了春天。装配式建筑是建筑工业化的重要载体，我国目前处在建筑工业化的转型中，从长远来看，装配式建筑是一个必然的趋势。目前的装配式结构以混凝土和钢材组合为主，但也存在以下的不足：(1)自重较大，地震作用大；(2)预制件尺寸一般较大，对施工现场交通要求高，运输不便；(3)构件尺寸根据设计需要确定，不具有通用性，不利于标准化生产，预制件厂家生产成本偏高；(4)混凝土能耗高、污染大，达到寿命后回收利用难度高，不符合目前节能减排绿色建筑的政策导向。随着近年来木结构建筑在我国迅速发展，国家将建设多高层木结构、装配式绿色环保建筑结构列为我国建筑工业的发展方向。钢木/竹组合结构体系是以现已实现工业化的型钢作为梁柱形成主体承重框架结构，以可以实现工厂化标准化预制的工业木/竹产品作为楼盖、屋盖、墙体结构，镶嵌在型钢框架结构单元中。因此，该组合结构完成可以实现装配式绿色建筑结构，实现工厂化建设房屋建筑，节约劳动力成本，缓解日益紧缺劳动力的局面。因此通过提供一种新型的钢木/竹组合的装配式结构体系来解决上述以混凝土和钢材为主要原料的传统装配式结构的不足是非常有必要的。
技术实现思路
本专利提供一种新型钢木/竹组合装配式结构体系，旨在克服现有技术中以混凝土和钢材为主要原料的传统装配式结构的抗震能力不足从而仍需大量现场湿作业来满足、混凝土材料无法低碳生产绿色循环、预制件尺寸大导致制作运输成本相对较高而不利于推广的缺陷；本新型钢木/竹组合装配式结构体系抗震能力强；所选材料更加环保，可进行回收循环利用；预制件尺寸相对较小，对交通要求不高，运输更加方便，运输成本相对较低；可进行标准化生产，生产成本低，利于推广使用。为实现上述技术目的，本专利采取的技术方案为：一种新型钢木/竹组合装配式结构体系，包括框架结构、预制竹/木空心楼盖板单元和预制竹/木空心墙单元；所述框架结构包括H型的型钢钢柱和H型的型钢钢梁，所述型钢钢柱和预制竹/木空心墙单元均垂直设置，型钢钢梁和预制竹/木空心楼盖板单元均水平设置，所述型钢钢柱的翼缘的两侧边对称连接有开孔钢板，所述型钢钢梁的翼缘的两侧边对称连接有开孔钢板；所述预制竹/木空心墙单元顶部的水平边框一用于嵌入到型钢钢梁翼缘上的两个开孔钢板之间且该水平边框一与两个开孔钢板连接，所述预制竹/木空心墙单元底部的水平边框一用于嵌入到另一型钢钢梁翼缘上的两个开孔钢板之间且该水平边框一与两个开孔钢板连接，所述预制竹/木空心墙单元侧边的垂直边框用于嵌入到型钢钢柱翼缘上的两个开孔钢板之间且该垂直边框与两个开孔钢板连接；所述预制竹/木空心楼盖板单元的四个水平边框二分别用于嵌入到不同的型钢钢梁的两个翼缘之间且预制竹/木空心楼盖板单元的水平边框二与两个翼缘之间的腹板连接。作为本专利进一步改进的技术方案，所述型钢钢柱的翼缘端部和/或腹板端部通过焊接方式连接有连接钢板，所述型钢钢柱通过连接钢板与型钢钢梁的腹板端部通过螺栓连接。作为本专利进一步改进的技术方案，所述预制竹/木空心墙单元的四个拐角处均设有软钢隅撑，所述预制竹/木空心墙单元的水平边框一和垂直边框的外侧面均开设有凹槽，所述软钢隅撑的一端穿过预制竹/木空心墙单元的水平边框一且该端位于该水平边框一的凹槽内，另一端穿过预制竹/木空心墙单元的垂直边框且该端位于该垂直边框的凹槽内；所述预制竹/木空心墙单元的水平边框一用于嵌入到型钢钢梁翼缘上的两个开孔钢板之间且该翼缘上设置有用于插入该水平边框一上的凹槽内的耳板且该耳板与该凹槽内的软钢隅撑的一端连接；所述预制竹/木空心墙单元的垂直边框用于嵌入到型钢钢柱翼缘上的两个开孔钢板之间且该翼缘上设置有用于插入该垂直边框上的凹槽内的耳板且该耳板与该凹槽内的软钢隅撑的一端连接。作为本专利进一步改进的技术方案，所述耳板与软钢隅撑的一端通过螺栓连接，所述耳板焊接在所述翼缘上。作为本专利进一步改进的技术方案，所述型钢钢柱的翼缘的两侧边通过焊接方式对称连接有开孔钢板，所述型钢钢梁的翼缘的两侧边通过焊接方式对称连接有开孔钢板。作为本专利进一步改进的技术方案，所述预制竹/木空心墙单元的水平边框一通过螺栓与型钢钢梁翼缘上的两个开孔钢板连接，所述预制竹/木空心墙单元的垂直边框通过螺栓与型钢钢柱翼缘上的两个开孔钢板连接；所述预制竹/木空心楼盖板单元的水平边框二通过螺栓与型钢钢梁的两个翼缘之间的腹板连接。作为本专利进一步改进的技术方案，所述预制竹/木空心墙单元包括两个水平边框一、两个垂直边框以及由若干个横撑一和搁栅一相互连接组成的垂直格栅，所述垂直格栅的顶边和底边均连接有水平边框一，所述垂直格栅的两个侧边均连接有垂直边框，所述水平边框一、垂直边框和垂直格栅均采用竹/木材质。作为本专利进一步改进的技术方案，所述横撑一和搁栅一通过钉子连接，所述垂直格栅与水平边框一通过螺栓连接，所述垂直格栅与垂直边框通过螺栓连接。作为本专利进一步改进的技术方案，所述预制竹/木空心楼盖板单元包括四个水平边框二以及由若干个横撑二和搁栅二相互连接组成的水平格栅，所述水平格栅的四边均连接有水平边框二，所述水平边框二和水平格栅均采用竹/木材质。作为本专利进一步改进的技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型钢木/竹组合装配式结构体系，包括框架结构、预制竹/木空心楼盖板单元和预制竹/木空心墙单元；其特征在于：所述框架结构包括H型的型钢钢柱和H型的型钢钢梁，所述型钢钢柱和预制竹/木空心墙单元均垂直设置，型钢钢梁和预制竹/木空心楼盖板单元均水平设置，所述型钢钢柱的翼缘的两侧边对称连接有开孔钢板，所述型钢钢梁的翼缘的两侧边对称连接有开孔钢板；所述预制竹/木空心墙单元顶部的水平边框一用于嵌入到型钢钢梁翼缘上的两个开孔钢板之间且该水平边框一与两个开孔钢板连接，所述预制竹/木空心墙单元底部的水平边框一用于嵌入到另一型钢钢梁翼缘上的两个开孔钢板之间且该水平边框一与两个开孔钢板连接，所述预制竹/木空心墙单元侧边的垂直边框用于嵌入到型钢钢柱翼缘上的两个开孔钢板之间且该垂直边框与两个开孔钢板连接；所述预制竹/木空心楼盖板单元的四个水平边框二分别用于嵌入到不同的型钢钢梁的两个翼缘之间且预制竹/木空心楼盖板单元的水平边框二与两个翼缘之间的腹板连接。

【技术特征摘要】
1.一种新型钢木/竹组合装配式结构体系，包括框架结构、预制竹/木空心楼盖板单元和预制竹/木空心墙单元；其特征在于：所述框架结构包括H型的型钢钢柱和H型的型钢钢梁，所述型钢钢柱和预制竹/木空心墙单元均垂直设置，型钢钢梁和预制竹/木空心楼盖板单元均水平设置，所述型钢钢柱的翼缘的两侧边对称连接有开孔钢板，所述型钢钢梁的翼缘的两侧边对称连接有开孔钢板；所述预制竹/木空心墙单元顶部的水平边框一用于嵌入到型钢钢梁翼缘上的两个开孔钢板之间且该水平边框一与两个开孔钢板连接，所述预制竹/木空心墙单元底部的水平边框一用于嵌入到另一型钢钢梁翼缘上的两个开孔钢板之间且该水平边框一与两个开孔钢板连接，所述预制竹/木空心墙单元侧边的垂直边框用于嵌入到型钢钢柱翼缘上的两个开孔钢板之间且该垂直边框与两个开孔钢板连接；所述预制竹/木空心楼盖板单元的四个水平边框二分别用于嵌入到不同的型钢钢梁的两个翼缘之间且预制竹/木空心楼盖板单元的水平边框二与两个翼缘之间的腹板连接。2.根据权利要求1所述的新型钢木/竹组合装配式结构体系，其特征在于：所述型钢钢柱的翼缘端部和/或腹板端部通过焊接方式连接有连接钢板，所述型钢钢柱通过连接钢板与型钢钢梁的腹板端部通过螺栓连接。3.根据权利要求1所述的新型钢木/竹组合装配式结构体系，其特征在于：所述预制竹/木空心墙单元的四个拐角处均设有软钢隅撑，所述预制竹/木空心墙单元的水平边框一和垂直边框的外侧面均开设有凹槽，所述软钢隅撑的一端穿过预制竹/木空心墙单元的水平边框一且该端位于该水平边框一的凹槽内，另一端穿过预制竹/木空心墙单元的垂直边框且该端位于该垂直边框的凹槽内；所述预制竹/木空心墙单元的水平边框一用于嵌入到型钢钢梁翼缘上的两个开孔钢板之间且该翼缘上设置有用于插入该水平边框一上的凹槽内的耳板且该耳板与该凹槽内的软钢隅撑的一端连接；所述预制竹/木空心墙单元的垂直边框用于嵌入到型钢钢柱翼缘...

【专利技术属性】
技术研发人员：周爱萍，瞿尚超，黄东升，沈玉蓉，刘燕燕，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32