一种含建筑废木材的可更换智能钢木组合梁，包括H型双腹式钢梁、木梁、节点夹板、无线应力传感器和预警显示器。本发明专利技术的一种含建筑废木材的可更换智能钢木组合梁，通过H型双腹式钢梁与木梁相结合的方式，增强了木梁的承载力和稳定性，实现废木材的循环利用，节约资源，充分发挥木材的固碳减排作用，具有明显的社会效应和环境效益。本发明专利技术装配式智能钢木组合梁中采用的无线应力传感器和预警显示器可实时监测组合结构各个部件的应力变化，解决了传统连接导线在施工工程中易受损，从而影响数据有效传输的问题，同时当内部应力出现异常情况时会及时警报，装配式智能钢木组合梁主要采取螺栓连接，可拆卸更换，便于后期的维修加固，保证结构的整体安全性。构的整体安全性。构的整体安全性。
【技术实现步骤摘要】
一种含建筑废木材的可更换智能钢木组合梁
[0001]本专利技术涉及一种含建筑废木材的可更换智能钢木组合梁，属于建筑
以及结构工程
技术介绍
[0002]木材作为天然的碳封存载体得到广泛利用和快速发展，但木材供应不能满足国民经济发展和人民生活改善的需要。长期以来，木材的浪费现象严重，大多废木材随其他垃圾一同焚烧或者填埋，回收循环再利用率低，造成极大的资源浪费。废弃木材作为最易回收的城市垃圾，通过木材的循环利用可以使固体废弃物变废为宝，缓解我国木材资源紧缺的现状，充分发挥木材的固碳减排作用，具有明显的环境与社会经济效应。
[0003]在实际工程中，结构内部的应力形式非常复杂，往往会在构件薄弱部位突然出现较大的应力，若不及时进行监测维修，严重情况下可能会导致建筑物破坏倒塌，造成严重的人员伤亡和经济损失。人工进行监测与评估的费用较多，若将合适的传感器布置在结构关键的受力部位，实时监测结构的应力参数，及时进行维修，保证建筑结构的安全性、适应性以及耐久性，大幅降低后期的维修费用。目前应用在土木工程健康监测的传感器类型大多采用有线传输的方式，尤其对于结构内部的应力监测，不仅安装困难，而且有线传输的导线在施工过程中极易被损坏，严重影响数据的有效传输，因此将无线传输技术应用于结构内部的应力监测是当前需要进一步研究解决的重要问题。
[0004]因此，如何实现废木材的循环利用，并通过无线传输技术实时监测结构内部应力变化，保证建筑结构的整体稳定，是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
[0005]本专利技术所要解决的技术问题是：现有的木材浪费严重，而废木材的承载力不能满足结构稳定性要求，回收循环利用率低。实际工程中结构内部的应力形式非常复杂，但应力传感器对组合结构内部进行实时监测的技术方法较少，效果不理想。
[0006]本专利技术的目的是提供一种含建筑废木材的可更换智能钢木组合梁，通过使用H型双腹式钢与废木材组合的方式，充分发挥钢木组合优势，提高废木材的承载力和整体稳定性，实现废木材的循环利用，并将采用无线传输技术的应力传感器嵌入在组合结构内部，实现对结构内部应力变化的实时监测与预警，及时进行维修检查，保证建筑结构的安全性、适应性和耐久性。
[0007]为实现上述专利技术目的，本专利技术的技术方案具体如下：一种含建筑废木材的可更换智能钢木组合梁，包含H型双腹式钢梁、木梁、节点夹板、无线应力传感器和预警显示器。
[0008]进一步的，H型双腹式钢梁包括第一翼缘钢板、第二翼缘钢板，腹板钢板、U型腹板钢板、第一限位板与第二限位板，第一翼缘钢板和第二翼缘钢板分别与腹板钢板焊接，与U型腹板钢板、第一限位板和第二限位板通过螺栓连接。
[0009]进一步的，木梁包括组合木芯、第一木芯、第二木芯、内置钢片、第一外置木、第二外置木和防潮膨胀布，第一木芯与第二木芯之间为包裹好防潮膨胀布的内置钢片，组合木芯置于H型双腹式钢梁的空腔中，第一外置木与第二外置木分别位于H型双腹式钢梁的外伸卡槽中，并与H型双腹式钢梁通过螺栓连接。
[0010]进一步的，节点夹板包括第一节点夹板与第二节点夹板，每个节点夹板呈U形，节点夹板一侧位于两个木芯中间，一侧与外置木通过螺栓连接。
[0011]进一步的，无线应力传感器包括传感元件、微型信号放大器、传输元件、微型电池、传输芯片和保护薄膜，传感元件和传输芯片表面粘贴一层保护薄膜，微型信号放大器、传输元件和微型电池固定在传输芯片上。
[0012]进一步的，预警显示器包括接收元件、微型处理器、警报装置、电池、接收芯片和显示屏，接收元件、微型处理器与警报装置固定在接收芯片上，接收芯片和电池内置在显示屏内侧开设的槽体中。
[0013]进一步的，第一翼缘钢板与第二翼缘钢板的尺寸相同，沿长度方向左右侧各有一排螺栓孔；腹板钢板与U型腹板钢板的厚度相同，U型腹板钢板的中间板焊接三根小钢柱，两侧外伸板的外伸长度相同，且外伸板上的螺栓孔与第一翼缘钢板和第二翼缘钢板的螺栓孔对应；第一限位板与第二限位板呈L型，尺寸相同，一侧的螺栓孔与翼缘钢板的螺栓孔相对应。
[0014]进一步的，传感元件感知环境变化后，将信号通过导线传输到传输芯片，微型信号放大器对信号进行采集处理，再通过传输元件将信号无线输出。
[0015]进一步的，废木块之间先用胶水进行粘结，再通过机械挤压密实组成木芯，第二木芯中间留有一卡槽；无线应力传感器置于第二木芯中间的卡槽内，与第二木芯表面紧密粘接后将卡槽密封。
[0016]进一步的，在两块防潮布夹层中均匀地布满膨胀材料，并用防潮膨胀布分别将第一木芯、第二木芯与内置钢片紧密包裹；组合木芯宽度为腹板钢板与U型腹板钢板的间距，长度与腹板钢板相同。
[0017]进一步的，第一外置木与第二外置木上下两侧的螺栓孔与翼缘钢板的螺栓孔一一对应，左右两侧各有一排螺栓孔，第二外置木内侧中间有一排孔洞，与U型腹板钢板的小钢柱对应嵌合；外置木与腹板钢板的长度相同，第一外置木的宽度为腹板钢板与限位板的间距，第二外置木的宽度为U型腹板钢板与节点夹板的距离。
[0018]进一步的，第一节点夹板和第二节点夹板内置的延伸板表面印有凹凸花纹，外侧的延伸板各有一排螺栓孔，分别与外置木的螺栓孔相对应；第一节点夹板内侧宽度为第一外置木与第一木芯的间距，外侧延伸板下降高度为限位板卡槽高度；第二节点夹板内侧宽度为第二外置木与第二木芯的间距，外侧延伸板下降高度为U型腹板钢板外伸板厚度。
[0019]进一步的，预警显示器安装于第二外置木表面，接收元件接收传输元件发出的信号，通过微型处理器进行数据的转化分析，当发现信号异常时，警报装置会将预警信号传输到显示屏并触发预警响应。
[0020]本专利技术一种含建筑废木材的可更换智能钢木组合梁的有益效果是：（1）本专利技术设计的含建筑废木材的装配式智能钢木组合梁的工业化程度高，形成完整的全自动生产流水线，可提前在工厂进行批量生产，通过对H型双腹式钢梁和木梁单个
部件的标准化设计，提升了在工厂的加工效率。
[0021]（2）本专利技术设计的含建筑废木材的装配式智能钢木组合梁中的组合木芯内嵌钢板，增强废木块组合梁的承载力和稳定性，实现废木材的循环利用，充分发挥木材的固碳减排作用，节约了木材资源，减少资源浪费，降低构件成本，具有明显的社会效应和环境效益。H型双腹式钢梁外伸处内填木梁，能有效约束H型双腹式钢梁的侧向变形，增强建筑结构保温隔热功能，达到节能环保的效果，而且木结构建筑在视觉与触觉上也给人温馨舒适的感觉。
[0022]（3）本专利技术设计的含建筑废木材的装配式智能钢木组合梁中的节点夹板和限位板，通过螺栓与H型双腹式钢梁和木梁进行连接，防止木梁的滑动错位，进一步加强H型双腹式钢梁和木梁之间的连接，提高节点强度，增强装配式智能钢木组合梁的整体稳定性。H型双腹式钢梁和木梁通过螺栓连接，可拆卸更换，便于后期的维修加固。
[0023]（4）本专利技术设计的含建筑废木材的装配式智能钢木组合梁中嵌入无线应力传感器，利用微型化和机械化技本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种含建筑废木材的可更换智能钢木组合梁，其特征在于，包含H型双腹式钢梁、木梁和节点夹板；其特征在于，所述H型双腹式钢梁包括第一翼缘钢板、第二翼缘钢板、腹板钢板、U型腹板钢板、第一限位板与第二限位板，第一翼缘钢板和第二翼缘钢板分别与腹板钢板焊接，与U型腹板钢板、第一限位板和第二限位板通过螺栓连接；所述木梁包括组合木芯、第一木芯、第二木芯、内置钢片、第一外置木、第二外置木和防潮膨胀布，第一木芯与第二木芯之间为包裹好防潮膨胀布的内置钢片，组合木芯置于H型双腹式钢梁的空腔中，第一外置木与第二外置木分别位于H型双腹式钢梁的外伸卡槽中，并与H型双腹式钢梁通过螺栓连接；所述节点夹板包括第一节点夹板与第二节点夹板，每个节点夹板呈U形，节点夹板一侧位于两个木芯中间，一侧与外置木通过螺栓连接。2.根据权利要求1所述的一种含建筑废木材的可更换智能钢木组合梁，其特征在于，包括无线应力传感器和预警显示器；其特征在于，所述无线应力传感器包括传感元件、微型信号放大器、传输元件、微型电池、传输芯片和保护薄膜，传感元件和传输芯片表面粘贴一层保护薄膜，微型信号放大器、传输元件和微型电池固定在传输芯片上；所述的预警显示器包括接收元件、微型处理器、警报装置、电池、接收芯片和显示屏，接收元件、微型处理器与警报装置固定在接收芯片上，接收芯片和电池内置在显示屏内侧开设的槽体中。3.根据权利要求1所述的一种含建筑废木材的可更换智能钢木组合梁，其特征在于，第一翼缘钢板与第二翼缘钢板的尺寸相同，沿长度方向左右侧各有一排螺栓孔；腹板钢板与U型腹板钢板的厚度相同，U型腹板钢板的中间板焊接三根小钢柱，两侧外伸板的外伸长度相同，且外伸板上的螺栓孔与第一翼缘钢板和第二翼缘钢板的螺栓孔对应；第一限位板与第二限位板呈L型，尺寸相同，一侧的螺栓孔与翼缘钢板的螺栓孔相对应。4.根据权利要求2所述的一种含建筑废木材的可更换智能钢...
【专利技术属性】
技术研发人员：郝勇，韩芸徽，韩天骄，杜春晖，宋景萍，陈丰，彭帅杰，丁秋雨，雷浩，胡鹏程，
申请(专利权)人：河北建筑工程学院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。