The present invention discloses a cavity plate light steel combination of small diameter wood bearing column and method, which belongs to the technical field of structural engineering; the invention is applicable to the development of rural low and multi-storey green building; core for light steel tube and cavity plate composed of steel structure, light steel pipe internal pouring sawdust mixture, cavity area filled with small diameter wood composition filled structure in the outer envelope constraints of FRP carbon fiber cloth under the bearing capacity of the whole structure is greatly improved, the maximum bearing capacity can be increased by more than 30%, while the force model (core steel reinforced simple small diameter wood the outermost FRP carbon fiber), the utilization and development of the small diameter wood, do green low carbon.
【技术实现步骤摘要】
一种带分腔钢板的轻钢管-小径木材组合承重柱及作法
本专利技术涉及一种带分腔钢板的轻钢管-小径木材组合承重柱及作法,属于结构工程
技术介绍
随着我国住宅建设的快速发展,为满足人民群众日益增长的住房需求,推进住宅产业现代化,发展钢结构住宅,扩大钢结构住宅的市场占有率。预见将轻型钢管与小径木材合理组合所形成的结构具有广阔的应用前景。随着资源的不断匮乏,我国的木材资源也面临着严峻的问题,由于多数国家应经禁止出口原木木材,因此依靠进口木材已经变得不可能,同时,在使用过程中由于对大直径木材的青睐,导致小直径(尺寸为40mm~130mm)的木材很少被完整的开发和使用,多数小径木材被严重浪费。如何完整的开发和利用被人忽视的小径木材已经成为了当前热点的研究问题,这一问题的解决不仅将有效地缓解资源危机,在某种程度上也解决了森林资源供需矛盾。碳纤维以其优异的综合性能成为当今世界材料学科研究的重点。研究表明:碳纤维的抗拉强度>3500MPa,抗拉模量>230GPa,密度仅为1.76~1.94g/cm,具有优异的力学性能和综合特性;碳纤维已在建筑、能源等等领域和行业得到广泛应用。传统的钢筋混凝土柱结构承载力普遍较差,施工过程中需要使用大量的(木)模板,容易造成资源的严重浪费,同时施工养护需要大量的工期,无法适应当前绿色建筑的发展。基于此,本专利技术提出了一种带分腔钢板的轻钢管-小径木材组合承重柱,核心为带分腔钢板的轻型钢管,钢管内部浇筑小径木材木屑填充物,在分腔空隙内填充小径木材,外围包裹FPR碳纤维布同时角部采用角钢进行加固,相比于传统的混凝土承重柱,其承载 ...
【技术保护点】
一种带分腔钢板的轻钢管‑小径木材组合承重柱,其特征在于:该组合承重柱包括木屑混合物(1)、轻型钢管(2)、小径木材(3)、分腔钢板(4)、FRP碳纤维布(5)和角部加强件(6);轻型钢管(2)设置在该组合承重柱的中间,轻型钢管(2)为该组合承重柱的中心腔体结构,中心腔体结构的外表面焊接有若干等间距均匀布置的分腔钢板(4),轻型钢管(2)和分腔钢板(4)焊接后共同组成该组合承重柱组成核心钢骨,FRP碳纤维布(5)包裹在分腔钢板(4)的外侧,各个分腔钢板(4)与FRP碳纤维布(5)之间形成外部分腔结构,外围包裹FRP碳纤维布(5)能够提供良好的核心约束作用;轻型钢管(2)的内部浇筑有木屑混合物(1),以提高核心钢骨的受力性能;在外部分腔结构内填充放置小径木材(3);FRP碳纤维布(5)的四角位置加设有角部加强件(6)用以提供额外的约束保护。
【技术特征摘要】
1.一种带分腔钢板的轻钢管-小径木材组合承重柱,其特征在于:该组合承重柱包括木屑混合物(1)、轻型钢管(2)、小径木材(3)、分腔钢板(4)、FRP碳纤维布(5)和角部加强件(6);轻型钢管(2)设置在该组合承重柱的中间,轻型钢管(2)为该组合承重柱的中心腔体结构,中心腔体结构的外表面焊接有若干等间距均匀布置的分腔钢板(4),轻型钢管(2)和分腔钢板(4)焊接后共同组成该组合承重柱组成核心钢骨,FRP碳纤维布(5)包裹在分腔钢板(4)的外侧,各个分腔钢板(4)与FRP碳纤维布(5)之间形成外部分腔结构,外围包裹FRP碳纤维布(5)能够提供良好的核心约束作用;轻型钢管(2)的内部浇筑有木屑混合物(1),以提高核心钢骨的受力性能;在外部分腔结构内填充放置小径木材(3);FRP碳纤维布(5)的四角位置加设有角部加强件(6)用以提供额外的约束保护。2.根据权利要求1所述的一种带分腔钢板的轻钢管-小径木材组合承重柱,其特征在于:木屑混合物(1)由木屑、乳胶、细沙、水泥和水组成,木屑为小径木材(3)预先加工时的产物,木屑、乳胶、细沙、水泥、水按照1:1:0.25:0.25:0.05进行均匀拌合,细沙的颗粒直径为5mm-10mm,木屑、乳胶、细沙、水泥、水均匀拌合后在初凝前完成填充工作;同时木屑也能用废弃秸秆取代,取代率为0~100%,废弃秸秆加工成10mm以下尺寸。3.根据权利要求1所述的一种带分腔钢板的轻钢管-小径木材组合承重柱,其特征在于:所述轻型钢管(2)为核心钢骨组成部分之一,轻型钢管(2)与分腔钢板(4)焊接共同组成核心钢骨;轻型钢管(2)的截面为圆形或者矩形,轻型钢管(2)的钢管厚度不大于4mm,轻型钢管(2)的钢管外径不大于200mm。4.根据权利要求1所述的一种带分腔钢板的轻钢管-小径木材组合承重柱,其特征在于:所述小径木材(3)为带皮直径为40mm~80mm的木材,预先将小径木材1加工成截面为矩形,便于小径木材的充分利用,矩形的边长尺寸为20mm的倍数,小径木材(3...
【专利技术属性】
技术研发人员:乔崎云,刘文超,曹万林,张建伟,董宏英,
申请(专利权)人:北京工业大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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