钢木组合柱制造技术

本实用新型专利技术涉及一种钢木组合柱，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。本实用新型专利技术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。

Steel wood composite column

【技术实现步骤摘要】
钢木组合柱
本技术属于土木工程领域，涉及一种钢木组合柱。
技术介绍
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。
技术实现思路
技术目的本技术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。优点及效果1.钢木之间结合采用胶垫，改善钢木泊松比之间的差异，提高组合受力变形和受力的性能；2.十字形钢，惯性矩较大，屈曲承载力高；3.胶垫与木结构之间采用锯齿连接，改善受力过程中产生的滑移，从而提高力学性能；4.木材包裹钢柱，形成稳定的屈曲约束，可有效防止钢材屈曲，提高抗压承载力；5.采用钢材作为主要受力构件，相比木结构，其承载力高，绿色环保可回收。附图说明图1实施例1结构示意图；图2实施例2结构示意图；图3橡胶件和螺栓的示意图。附图标记说明：1.胶合木、2.十字型钢、3.短一字型钢、4.胶垫、5.螺栓、6.长一字型钢、7.橡胶件、8.容纳空腔。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步的说明：实施例1如图1所示，一种钢木组合柱，包括型钢和胶合木1，胶合木1为正交胶合木，型钢包括十字型钢2和短一字型钢3，十字型钢2有四个端部，每个端部的两侧分别焊接有短一字型钢3，十字型钢2每个端部两侧焊接短一字型钢3后呈T形，十字型钢2和短一字型钢3之间的空间夹有胶合木1，胶合木1、十字型钢2和短一字型钢3皆设有位置相对应的预设孔，多组螺栓5穿过四周各相对侧的短一字型钢3、之间的胶合木1和十字型钢2，将整体锁紧连接成一体；位于型钢与胶合木1之间夹持有胶垫4，胶垫4接触胶合木1的一侧密布三角形凸齿，胶合木1接触胶垫4的一侧密布有与胶合木1三角形凸齿相匹配的三角形凹齿。胶垫4为发泡多孔结构，为挤压缩状态。短一字型钢3内侧夹持胶合木1，外侧边突出在胶合木1的外侧。如图3所示，螺栓5的螺栓帽和螺母皆包有橡胶件7，所述橡胶件7内设有容纳空腔8，容纳空腔8下端结构为内翻状的底边，螺栓帽和螺母位于容纳空腔8内将内翻状底边压紧。由于橡胶件7为柔软的材质，可调节的扳手依旧可以隔着橡胶件7将螺栓5拧紧，使得本实施例钢、木和螺栓的连接面有胶垫4或橡胶件7的软性连接，而且橡胶件7还能够防水，增加整体结构的使用寿命。实施例2如图2所示，一种钢木组合柱，包括型钢和胶合木1，胶合木1为正交胶合木，型钢包括十字型钢2和短一字型钢3，十字型钢2有四个端部，每个端部的两侧分别焊接有短一字型钢3，十字型钢2每个端部两侧焊接短一字型钢3后呈T形，十字型钢2和短一字型钢3之间的空间夹有胶合木1，胶合木1、十字型钢2和短一字型钢3皆设有位置相对应的预设孔，多组螺栓5穿过四周各相对侧的短一字型钢3、之间的胶合木1和十字型钢2，将整体锁紧连接成一体；位于型钢与胶合木1之间夹持有胶垫4，胶垫4接触胶合木1的一侧密布三角形凸齿，胶合木1接触胶垫4的一侧密布有与胶合木1三角形凸齿相匹配的三角形凹齿。胶垫4为发泡多孔结构，为挤压缩状态。十字型钢2每个端部两侧焊接的短一字型钢3还同时连接有一个长一字型钢6，所有螺栓5也同样穿过长一字型钢6并将其一并锁紧。长一字型钢6远离短一字型钢3的一侧壁与胶合木1最外侧的侧壁共线，短一字型钢3和长一字型钢6与胶合木1非夹持的缝隙优选的使用硅酮密封胶密封。如图3所示，螺栓5的螺栓帽和螺母皆包有橡胶件7，所述橡胶件7内设有容纳空腔8，容纳空腔8下端结构为内翻状的底边，螺栓帽和螺母位于容纳空腔8内将内翻状底边压紧。由于橡胶件7为柔软的材质，可调节的扳手依旧可以隔着橡胶件7将螺栓5拧紧，使得本实施例钢、木和螺栓的连接面有胶垫4或密封胶或橡胶件7的软性连接，而且橡胶件7还能够防水，增加整体结构的使用寿命。上述的钢木组合柱的组合方法：胶合木1、十字型钢2、短一字型钢3、胶垫4和长一字型钢6打有预组装孔，将胶垫4置于十字型钢2与四个胶合木1之间，将胶垫4置于四个胶合木1与短一字型钢3之间，将十字型钢2与四个胶合木1摆成田字形，再将短一字型钢3将胶合木1和胶垫4压实并与十字型钢2焊接在一起，使用螺栓5将胶合木1、十字型钢2、短一字型钢3、胶垫4和长一字型钢6连接成一个整体，短一字型钢3和长一字型钢6与胶合木1非夹持的缝隙优选的使用硅酮密封胶密封。以上两个实施例的受力机理为：其核心的十字型钢2承受全部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钢木组合柱，其特征在于：包括型钢和胶合木（1），型钢包括十字型钢（2）和短一字型钢（3），十字型钢（2）有四个端部，每个端部的两侧分别焊接有短一字型钢（3），十字型钢（2）每个端部两侧焊接短一字型钢（3）后呈T形，十字型钢（2）和短一字型钢（3）之间的空间夹有胶合木（1），胶合木（1）、十字型钢（2）和短一字型钢（3）皆设有位置相对应的预设孔，多组螺栓（5）穿过四周各相对侧的短一字型钢（3）、之间的胶合木（1）和十字型钢（2），将整体锁紧连接成一体；位于型钢与胶合木（1）之间夹持有胶垫（4）。/n

【技术特征摘要】
1.一种钢木组合柱，其特征在于：包括型钢和胶合木（1），型钢包括十字型钢（2）和短一字型钢（3），十字型钢（2）有四个端部，每个端部的两侧分别焊接有短一字型钢（3），十字型钢（2）每个端部两侧焊接短一字型钢（3）后呈T形，十字型钢（2）和短一字型钢（3）之间的空间夹有胶合木（1），胶合木（1）、十字型钢（2）和短一字型钢（3）皆设有位置相对应的预设孔，多组螺栓（5）穿过四周各相对侧的短一字型钢（3）、之间的胶合木（1）和十字型钢（2），将整体锁紧连接成一体；位于型钢与胶合木（1）之间夹持有胶垫（4）。


2.根据权利要求1所述的钢木组合柱，其特征在于：所述胶合木（1）为正交胶合木。


3.根据权利要求1所述的钢木组合柱，其特征在于：所述胶垫（4）接触胶合木（1）的一侧密布三角形凸齿，胶合木（1）接触胶垫（4）的一侧密布有与胶合木（1）三角形凸齿相匹配的三角形...

【专利技术属性】
技术研发人员：王乃毅，刘朋，叶知放，王健，韩欣桐，吴燕，
申请(专利权)人：沈阳工业大学，
类型：新型
国别省市：辽宁;21