大跨度耗能工程竹木钢网架组合结构制造技术

本发明专利技术提供一种大跨度耗能工程竹木钢网架组合结构，包括一工程竹木空心复合屋面板、一钢网架和多个工程竹柱；所述钢网架固定于所述工程竹木空心复合屋面板的底面，且所述钢网架的四个角的底部架设固定于所述工程竹柱上；所述钢网架在邻近所述钢网架与所述工程竹柱的连接点处分别设置有一高粘耗能结构。本发明专利技术的一种大跨度耗能工程竹木钢网架组合结构，能够充分发挥工程竹材、木材和钢材各自的力学性能优势，实现工程竹材在大跨空间结构中的应用，同时通过在关键压杆区域设置耗能件，避免关键位置腹杆受压破坏引起结构整体垮塌。关键位置腹杆受压破坏引起结构整体垮塌。关键位置腹杆受压破坏引起结构整体垮塌。

【技术实现步骤摘要】
大跨度耗能工程竹木钢网架组合结构


[0001]本专利技术涉及结构工程领域，尤其涉及一种大跨度耗能工程竹木钢网架组合结构。

技术介绍

[0002]中国是全世界竹资源最丰富的国家，竹林面积占全世界竹林总面积的约19％，竹材具有可再生易降解、强重比高、轻质抗震、导热系数小等优点，在发展绿色环保生态建筑和建筑工业化的背景下，如何合理利用这种天然的材料，让竹建筑在可持续城市和乡村建设中发挥其独特的作用成为了一个新的探索方向。随着工程竹材加工工艺的不断进步，实现了对竹材利用的突破，与圆竹相比，工程竹的物理力学性能和耐久性能得到改善，克服了圆竹的材料缺陷和尺寸变异性，将其用于工程承重结构有很大的发展空间。
[0003]工程竹材因其纤维的单向性，在顺纹方向有优异的力学性能，其强重比甚至高于钢材，但其横纹方向的强度很低，用于双向受弯构件时有一定的限制，需要进行一定的技术处理，且受限于材料的弹性模量，工程竹受弯构件的截面一般由变形控制，材料强度无法得到充分利用，也较难用于大跨空间结构。将工程竹层板进行正交布置，并与木龙骨叠合形成中空的板式构件，能够在确保构件截面刚度的同时减轻结构自重，同时中部木龙骨可采用强度相对较低的速生木材制作。再通过进一步与钢材等材料进行组合，制作成大跨空间结构，能够充分利用各种材料的力学性能优势，提高材料的利用率。
[0004]另一方面，对于局部采用钢网架的组合空间结构，在地震等突发偶然荷载作用下，容易出现关键受压杆件的破坏，进而导致其他杆件或节点的连续性破坏，引起结构的整体垮塌。当长细比较小的钢杆件与刚度较大的工程竹构件连接时，因构件间刚度的差异，容易加剧关键区域的受压钢杆件失效。需要在工程竹与钢材组成的组合结构中，研发避免局部钢杆件提前失效的保护机制，在关键区域设置耗能件，防止组合结构因关键区域的关键构件破坏引起结构整体垮塌，提升结构的整体防灾能力。

技术实现思路

[0005]针对上述现有技术中的不足，本专利技术提供一种大跨度耗能工程竹木钢网架组合结构，能够充分发挥工程竹材、木材和钢材各自的力学性能优势，实现工程竹材在大跨空间结构中的应用，同时通过在关键压杆区域设置耗能件，避免关键位置腹杆受压破坏引起结构整体垮塌。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供一种大跨度耗能工程竹木钢网架组合结构，包括一工程竹木空心复合屋面板、一钢网架和多个工程竹柱；所述钢网架固定于所述工程竹木空心复合屋面板的底面，且所述钢网架的四个角的底部架设固定于所述工程竹柱上；所述钢网架在邻近所述钢网架与所述工程竹柱的连接点处分别设置有一高粘耗能结构。
[0007]优选地，所述工程竹木空心复合屋面板包括一上层工程竹层板、一下层工程竹层板和多个胶合木龙骨，所述胶合木龙骨垂直间隔布置于所述上层工程竹层板和所述下层工程竹层板之间并与所述上层工程竹层板和所述下层工程竹层板胶合连接；所述上层工程竹
层板和所述下层工程竹层板分别包括两正交布置且胶合固定的工程竹板；所述上层工程竹层板、所述下层工程竹层板配合所述胶合木龙骨在所述工程竹木空心复合屋面板中部形成空心结构。
[0008]优选地，所述钢网架包括多个圆钢管下弦杆、多个圆钢管腹杆和多个T型钢上弦杆；所述T型钢上弦杆固定于所述工程竹木空心复合屋面板的底面；所述圆钢管下弦杆通过所述圆钢管腹杆固定于所述T型钢上弦杆的下方；所述圆钢管下弦杆、所述圆钢管腹杆和所述T型钢上弦杆配合形成网架结构。
[0009]优选地，所述T型钢上弦杆通过多个自攻螺钉与所述工程竹木空心复合屋面板连接固定；所述自攻螺钉从所述T型钢上弦杆的翼缘下侧面垂直打入所述工程竹木空心复合屋面板中，所述T型钢上弦杆的翼缘在设置所述自攻螺钉的位置预开通孔。
[0010]优选地，所述工程竹柱的顶部开设有一十字形槽，一十字形钢填板部分插设于所述十字形槽内并通过螺栓与所述工程竹柱螺接固定；所述十字形钢填板和所述工程竹柱在设置所述螺栓的位置预开螺栓孔；所述十字形钢填板的顶部焊接有一钢球；所述钢网架的四个角的所述圆钢管下弦杆和所述圆钢管腹杆与所述钢球连接固定。
[0011]优选地，所述高粘耗能结构包括若干高粘耗能段；所述钢网架的四个角与所述钢球连接的所述圆钢管腹杆的中部设置有所述高粘耗能段。
[0012]优选地，与所述钢球连接的所述圆钢管腹杆包括两腹杆段，所述高粘耗能段连接于两所述腹杆段之间；所述高粘耗能段包括两耗能端板、一耗能杆、一钢套筒和两高粘弹性橡胶；所述耗能端板分别固定于两所述腹杆段的相邻端；所述耗能杆连接于两所述耗能端板之间；所述钢套筒包裹于所述耗能杆外，所述钢套筒的内径与所述耗能杆的直径相同，所述钢套筒的长度比所述耗能杆的长度小5～10mm；所述钢套筒与所述耗能端板之间的空隙里填充有所述高粘弹性橡胶。
[0013]本专利技术由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果：
[0014]本专利技术能够充分利用钢材抗拉强度高、工程竹材抗压延性好的力学性能优势，将其结合起来制作大跨空间结构，提高了两种材料的利用率。其中组合屋盖的上侧工程竹木空心复合屋面板由工程竹层板正交胶合并与胶合木龙骨叠合形成中空的板式构件，能够在确保构件截面刚度的同时减轻结构自重。中部工程竹层板可采用强度相对较低的速生木材制作，解决了经济速生木种强度相对较低，单独使用无法满足结构承重需求的问题。钢网架的T型钢上弦杆与工程竹木屋面板连接固定，解决了受压钢构件易失稳的问题。同时，在角部的圆钢管腹杆中设置了高粘耗能段，能避免关键位置腹杆受压破坏引起结构整体垮塌，提升了结构的整体防灾能力。
附图说明
[0015]图1为本专利技术实施例的大跨度耗能工程竹木钢网架组合结构的第一视角的结构示意图；
[0016]图2为本专利技术实施例的大跨度耗能工程竹木钢网架组合结构的第二视角的结构示意图；
[0017]图3为本专利技术实施例的工程竹木空心复合屋面板的截面图；
[0018]图4为本专利技术实施例的工程竹木空心复合屋面板和钢网架的正视图；
[0019]图5为本专利技术实施例的工程竹柱的顶部连接结构示意图；
[0020]图6为本专利技术实施例的高粘耗能段的结构示意图。
具体实施方式
[0021]下面根据附图图1～图6，给出本专利技术的较佳实施例，并予以详细描述，使能更好地理解本专利技术的功能、特点。
[0022]请参阅图1～图6，本专利技术实施例的一种大跨度耗能工程竹木钢网架组合结构，包括一工程竹木空心复合屋面板1、一钢网架2和多个工程竹柱3；钢网架2固定于工程竹木空心复合屋面板1的底面，且钢网架2的四个角的底部架设固定于工程竹柱3上；钢网架2在邻近钢网架2与工程竹柱3的连接点处分别设置有一高粘耗能结构。
[0023]本实施例中，工程竹柱3的尺寸为300mm
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300mm，双向轴线间距均为9m。
[0024]工程竹木空心复合屋面板1包括一上层工程竹层板11、一下层工程竹层板12和多个胶合木龙骨13，胶合木龙骨13垂直间隔布置于上层工程竹层板11和下层工程竹层板12之本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大跨度耗能工程竹木钢网架组合结构，其特征在于，包括一工程竹木空心复合屋面板(1)、一钢网架(2)和多个工程竹柱(3)；所述钢网架(2)固定于所述工程竹木空心复合屋面板(1)的底面，且所述钢网架(2)的四个角的底部架设固定于所述工程竹柱(3)上；所述钢网架(2)在邻近所述钢网架(2)与所述工程竹柱(3)的连接点处分别设置有一高粘耗能结构。2.根据权利要求1所述的大跨度耗能工程竹木钢网架组合结构，其特征在于，所述工程竹木空心复合屋面板(1)包括一上层工程竹层板(11)、一下层工程竹层板(12)和多个胶合木龙骨(13)，所述胶合木龙骨(13)垂直间隔布置于所述上层工程竹层板(11)和所述下层工程竹层板(12)之间并与所述上层工程竹层板(11)和所述下层工程竹层板(12)胶合连接；所述上层工程竹层板(11)和所述下层工程竹层板(12)分别包括两正交布置且胶合固定的工程竹板；所述上层工程竹层板(11)、所述下层工程竹层板(12)配合所述胶合木龙骨(13)在所述工程竹木空心复合屋面板(1)中部形成空心结构。3.根据权利要求1所述的大跨度耗能工程竹木钢网架组合结构，其特征在于，所述钢网架(2)包括多个圆钢管下弦杆(21)、多个圆钢管腹杆(22)和多个T型钢上弦杆(23)；所述T型钢上弦杆(23)固定于所述工程竹木空心复合屋面板(1)的底面；所述圆钢管下弦杆(21)通过所述圆钢管腹杆(22)固定于所述T型钢上弦杆(23)的下方；所述圆钢管下弦杆(21)、所述圆钢管腹杆(22)和所述T型钢上弦杆(23)配合形成网架结构。4.根据权利要求3所述的大跨度耗能工程竹木钢网架组合结构，其特征在于，所述T型钢上弦杆(23)通过多个自攻螺钉(4)与所述工程竹木空心复合屋面板...

【专利技术属性】
技术研发人员：李向民，冷予冰，许清风，张富文，肖顺，陈溪，
申请(专利权)人：上海建科预应力技术工程有限公司，
类型：发明
国别省市：