一种内芯木外包钢组合梁制造技术

本发明专利技术涉及一种内芯木外包钢组合梁，包括外包槽钢、T型钢、直角梯形截面木梁、螺栓,其特征在于，直角梯形截面木梁置于外包槽钢内部，底面和直角面分别贴紧外包槽钢内底面和腹板内侧面，T型钢的腹板为等腰梯形截面，置于两根直角梯形截面木梁中间，T型钢腹板斜面紧贴直角梯形截面木梁斜面；外包槽钢的顶部两端分别设置有上翼缘，T型截面翼缘与外包槽钢的上翼缘螺栓连接，将直角梯形截面木梁紧固于其中。本发明专利技术提升了组合结构的稳定性，减少了建筑钢材的用量。

【技术实现步骤摘要】
一种内芯木外包钢组合梁
本专利技术涉及一种钢木组合梁，尤其是涉及一种木嵌钢体增强的钢木组合梁，属于建筑工程

技术介绍
在欧美等国家，现代木结构建筑已广泛应用于中低层住宅、低层公共建筑和商业建筑等领域。近年来，我国倡导绿色、安全的建筑结构，学者们又将研究聚焦到木结构上。大量研究结果表明，木结构的能源消耗和碳排放比混凝土结构和钢结构要少，另外，木材天然外观具有很好的装饰效果，使得工程师们愈加重视木结构。然而木材缺点也比较明显，如易变形、强度低等，为了优化木材的力学性能，有关人员尝试使用钢材与木材进行配合使用。分离式的钢木混合结构在日本已经广泛应用，并且理论与实践结合的已经比较成熟，而钢木一体式构件正处于研究初期，没有较为完善的理论体系和工程实践。钢木构件一体化的方式有两种，一种是粘接，一种是栓接。粘接会在结构使用初期产生良好的一体化效果，但是由于胶水的老化而逐渐失去粘结性，降低了结构的可靠度。因此，越来越多的一体化方式使用栓接。目前，国内外对于增强木梁的研究主要集中在两个方向：一种是在普通木梁上增配钢筋或钢丝或配置纤维材料，研究结果表明配置钢筋后，增强后的胶合木梁受弯时刚度和承载力都有所提高，但仍存在短期变形较大等缺点；另一个重要方向是在木梁上引入预应力，研究结果表明施加预应力能使梁的刚度和延性进一步提高。然而已有方式的增加预应力工艺比较复杂，不利于木梁的装配式建造。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种具有构造简单、价格低廉、安装方便、承载性好等优点的钢木一体式预应力组合梁，其结构设计合理、施工周期较短，能充分利用木材顺纹抗压、钢材强度高等特点，提升了钢木构件之间的组合效率，减少了资源的浪费，适用于村镇房屋建筑中。本专利技术采用的技术方案如下：一种内芯木外包钢组合梁，包括外包槽钢、T型钢、直角梯形截面木梁、螺栓,其特征在于，直角梯形截面木梁置于外包槽钢内部，底面和直角面分别贴紧外包槽钢内底面和腹板内侧面，T型钢的腹板为等腰梯形截面，置于两根直角梯形截面木梁中间，T型钢腹板斜面紧贴直角梯形截面木梁斜面；外包槽钢的顶部两端分别设置有上翼缘，T型截面翼缘与外包槽钢的上翼缘螺栓连接，将直角梯形截面木梁紧固于其中。优选地，外包槽钢的底部两端分别设置有下翼缘。所述T型钢的翼缘宽度等于外包槽钢的下翼缘宽度。所述T型钢的腹板斜面与垂直方向的夹角为1°～5°。在外包槽钢的两腹板外侧和下翼缘外侧、T型钢翼缘上表面固定连接有外贴木梁。本专利技术的钢木组合木梁。在截面上采用钢外包木的技术方案，采用装配式方法组合后成为全截面受压构件，形成构件内部预应力，能充分发挥木材抗压性能强的优势，钢木充分组合后，解决了钢的局部屈曲和畸变导致的承载能力大幅降低的缺陷。与现有钢木一体式构件相比，本专利技术具有的有益效果是：本专利技术结构简单，安装方便，仅在钢构件一处制备有螺栓孔，对木构件不穿孔保证强度的完整性。通过安装时提供的预应力令钢木紧密贴合，提升了组合效率，增加了结构承载性能。附图说明图1为本专利技术立体结构斜视示意图；图2为本专利技术沿轴向剖视示意图；1-T型钢；2-外包槽钢；3-直角梯形截面木梁；4-螺栓。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对于本专利技术做进一步的说明：一种内芯木外包钢组合梁，包括外包槽钢2、T型钢1、直角梯形截面木梁3、螺栓4。两根直角梯形截面木梁3置于外包槽钢2内部，底面和直角面分别贴紧槽钢2内底面和左右腹板内侧面，T型钢1的腹板为等腰梯形截面，置于两根木梁3中间令其腹板左右斜面紧贴左右木梁3的斜面，T型钢1截面翼缘与外包槽钢2上翼缘螺栓连接，将木梁3紧固于其中；外包槽钢2有两个等尺寸平行的矩形截面腹板，两个垂直腹板底部焊接在同一个矩形截面翼缘板上，腹板上部各自90°焊接有等尺寸的矩形截面翼缘，两上部腹板之间没有板盖，上部两翼缘两端最大宽度与下部翼缘宽度相同；T型钢1包括矩形截面翼缘和焊接于翼缘中部的等腰梯形截面腹板，腹板斜面与垂直方向的夹角为1°～5°；直角梯形截面木梁3有2根，材料为胶合木材或原生木材，其直角侧面紧贴外包槽钢腹板，上下底面分别紧贴T型钢1的翼缘和外包槽钢2下翼缘。T型钢1的翼缘宽度等于外包槽钢2的下部翼缘宽度，腹板高度略小于外包槽钢2上翼缘上表面到下翼缘下表面的垂直距离；梯形截面木梁3高度略大于外包槽钢2上翼缘上表面到下翼缘下表面的垂直距离，下底面宽度略小于外包槽钢2两腹板内侧面垂直距离的一半，斜面与垂直面的夹角与腹板斜面与垂直方向的夹角相等，所述T型钢1腹板下底面宽大于外包槽钢2两腹板内侧面垂直距离与2倍梯形截面木梁3底宽度之差，对应的，T型钢1腹板上底面宽大于外包槽钢2两腹板内侧面垂直距离与2倍梯形截面木梁3顶面宽之差。T型钢1翼缘和外包槽钢2上翼缘对应位置制备有同规格的螺孔，通过螺栓4连接将T型截面固定于外包槽钢上部；本专利技术的原理在于：所述2根等腰梯形截面木梁3置于外包槽钢预定位置，从外包槽钢2上方将T型钢1腹板置入两木梁3之间的空隙中直至腹板斜面贴住左右木梁3的斜面，继续下压T型钢1，令木梁3被挤压至上述斜面间、木梁3侧面与外包槽钢2腹板内表面、木梁3底面与外包槽钢2下翼缘内表面均压紧并存在预压力，下压直至T型梁1上翼缘与两木梁3上表面相贴。此时保持各部件位置不变，将T型梁1的翼缘与外包槽钢2左右上翼缘通过螺栓4连接，即制备完成具有内部预应力的钢木组合梁；可在外包槽钢2的两腹板外侧和下翼缘外侧、T型钢1翼缘上表面通过胶接或者螺栓连接制有外贴木梁，用于进一步提升截面强度、增加构件美观性、提升构件耐火性。本专利技术并不限于上文描述的实施方式。上文优选实施例仅为说明本专利技术的技术方案，仅为示意性的，而非全部实施例。在未脱离本专利技术宗旨和权利要求所保护的范围情况下，本领域技术人员所获得的所有其他实施例，均属于本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种内芯木外包钢组合梁，包括外包槽钢、T型钢、直角梯形截面木梁、螺栓,其特征在于，直角梯形截面木梁置于外包槽钢内部，底面和直角面分别贴紧外包槽钢内底面和腹板内侧面，T型钢的腹板为等腰梯形截面，置于两根直角梯形截面木梁中间，T型钢腹板斜面紧贴直角梯形截面木梁斜面；外包槽钢的顶部两端分别设置有上翼缘，T型截面翼缘与外包槽钢的上翼缘螺栓连接，将直角梯形截面木梁紧固于其中。/n

【技术特征摘要】
1.一种内芯木外包钢组合梁，包括外包槽钢、T型钢、直角梯形截面木梁、螺栓,其特征在于，直角梯形截面木梁置于外包槽钢内部，底面和直角面分别贴紧外包槽钢内底面和腹板内侧面，T型钢的腹板为等腰梯形截面，置于两根直角梯形截面木梁中间，T型钢腹板斜面紧贴直角梯形截面木梁斜面；外包槽钢的顶部两端分别设置有上翼缘，T型截面翼缘与外包槽钢的上翼缘螺栓连接，将直角梯形截面木梁紧固于其中。


2.根据权利要求1所述的内芯木外包钢组合梁，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志华，陈天舒，刘佳迪，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12