CN105386533A - 一种装配式胶合木约束型防屈曲耗能支撑 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种装配式胶合木约束型防屈曲耗能支撑，包括内核、外围约束和内填钢板；所述内核包括连接钢板、连接钢板加劲肋、连接端板、连接段加劲板，屈服段、限位卡、过渡段和连接段；所述外围约束为正交层合胶合木，由上下胶合木和左右胶合木组合而成；所述内核的屈服段和过渡段设置在外围约束的内部，内核的屈服段与外围约束的上下胶合木之间设有内填钢板，内核的屈服段与内填钢板之间留有非常小的空隙。本发明提高了木框架—支撑结构的延性及耗能能力，同时该发明可以在工厂进行装配式生产，减少现场的施工工作量，增进施工进度，并能保证连接质量，便于结构安装。在地震区使用，能够便于震后修复，减少震害。

Description

一种装配式胶合木约束型防屈曲耗能支撑
技术领域
本发明属于木结构工程技术领域，具体涉及一种新型装配式胶合木约束型防屈曲耗能支撑。
背景技术
木结构符合低碳环保、绿色生态的理念，随着建设用地的减少，人口的增长，中高层木结构建筑发展成为一个重要的趋势。中高层木结构建筑与传统木结构形式相比，采用工厂预制现场拼装构件的施工方式，使房屋的施工效率更高，速度更快。并且其具有节约用地的优点，是我国木结构发展的方向之一，但国内的研究还处于空白阶段。
现有木框架-支撑结构中的主要抗侧力构件为木支撑，在承受水平力作用时，与支撑连接处的钢板易发生屈曲，螺栓被剪断，支撑也会出现开裂等现象，以致支撑结构失去承载能力。同时，目前工程上普遍应用的屈曲约束支撑由外围混凝土填充钢管约束部件和轴心受力的核心部件组成，该种形式支撑不仅自重大，而且加工周期长，影响了支撑的制作效率。
发明内容
本发明的目的是为了克服木框架单独使用时抗侧刚度较弱，变形较大，而现有木框架-支撑结构中的主要抗侧力构件为木支撑，在承受水平力作用时，与支撑连接处的钢板易发生屈曲，螺栓被剪断，支撑也会出现开裂等现象，以致支撑结构失去承载能力及抗震性能的不足，提供一种新型的防屈曲耗能支撑，使得木框架-支撑结构能形成一个整体，充分发挥其延性和耗能能力，有助于实现木结构建筑在高度和跨度上的突破。
本发明采用的技术方案为：一种装配式胶合木约束型防屈曲耗能支撑，包括内核、外围约束和内填钢板；
所述内核包括连接钢板、连接钢板加劲肋、连接端板、连接段加劲板，屈服段、限位卡、过渡段和连接段，所述屈服段的中间设有限位卡，屈服段的两端连接有过渡段，过渡段的外端连接有连接段，连接段的外端通过连接端板与连接钢板连接，连接段的上面设有连接段加劲板，连接钢板上设有连接钢板加劲肋和用于结构安装的螺栓孔，所述过渡段设置为弧形；
所述外围约束为正交层合胶合木，由上下胶合木和左右胶合木组合而成；
所述内核的屈服段和过渡段设置在外围约束的内部，内核的屈服段与外围约束的上下胶合木之间设有内填钢板，内核的屈服段与内填钢板之间留有非常小的空隙。
作为优选，所述外围约束由上下胶合木和左右胶合木通过涂胶加压固化或者钉连接而成。
作为优选，所述内填钢板与外围约束的上下胶合木之间通过涂胶加压固化或者钉连接。
作为优选，所述外围约束的上下胶合木上设有预开槽，木材表面经过砂磨和抛光处理，且木材纹理方向为横纹。
作为优选，所述外围约束的左右胶合木上设有预开槽，木材表面经过砂磨和抛光处理，且木材纹理方向为顺纹。
本发明采用正交胶合木约束的防屈曲耗能支撑，过渡段设置为弧形，防止核心工作段端部由于应力集中而发生断裂现象。内核屈服段中间设有限位卡，有效地限制内核工作段与外围约束的的相对位置。该支撑采用铰接连接。连接段、过渡段和核心工作段为一个整体，加工时必须直接切削成型，不能有焊接缝。连接接头和支撑通过端板焊接连接成一个整体。本发明以支撑内核为主要受力构件，以内嵌钢板胶合木套筒为主要约束构件，组成防屈曲耗能支撑。该支撑通过螺栓与木框架进行铰接连接，与木框架形成有效整体。
有益效果：本发明属于土木工程领域，涉及一种用于减小工程结构地震灾害影响的防屈曲耗能支撑。主要应用于胶合木框架—支撑结构体系中，该发明克服了传统胶合木结构框架—支撑结构抗震性能不足，支撑连接处容易受拉破坏，提高了木框架—支撑结构的延性及耗能能力，同时该发明可以在工厂进行装配式生产，减少现场的施工工作量，增进施工进度，并能保证连接质量，便于结构安装。在地震区使用，能够便于震后修复，减少震害。在多层及中高层木结构建筑中使用具有广阔的应用前景。
附图说明
图1为本发明装配式胶合木约束型防屈曲耗能支撑结构示意图；
图2为图1中支撑的内核图；
图3为图1中1-1剖面图(内填钢板与外围约束采用涂胶加压固化连接)；
图4为图1中1-1剖面图(内填钢板与外围约束采用钉连接)。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。
如图1-4所示，一种装配式胶合木约束型防屈曲耗能支撑，包括内核1、外围约束2和内填钢板3；
所述内核1包括连接钢板4、连接钢板加劲肋5、连接端板6、连接段加劲板7，屈服段8、限位卡9、过渡段10和连接段11，所述屈服段8的中间设有限位卡9，屈服段8的两端连接有过渡段10，过渡段10的外端连接有连接段11，连接段11的外端通过连接端板6与连接钢板4连接，连接段11的上面设有连接段加劲板7，连接钢板4上设有连接钢板加劲肋5和用于结构安装的螺栓孔12，所述过渡段10设置为弧形；
所述外围约束2为正交层合胶合木，由上下胶合木17和左右胶合木18组合而成；
所述内核1的屈服段8和过渡段10设置在外围约束2的内部，内核1的屈服段8与外围约束2的上下胶合木17之间设有内填钢板3，内核1的屈服段8与内填钢板3之间留有非常小的空隙。
所述外围约束2由上下胶合木17和左右胶合木18通过涂胶加压固化或者钉连接而成。所述内填钢板3与外围约束2的上下胶合木17之间通过涂胶加压固化或者钉19连接。所述外围约束2的上下胶合木17上设有预开槽，木材表面经过砂磨和抛光处理，且木材纹理方向为横纹。所述外围约束2的左右胶合木18上设有预开槽，木材表面经过砂磨和抛光处理，且木材纹理方向为顺纹。
一种上述装配式胶合木约束型防屈曲耗能支撑的装配方法，包括以下步骤：
1.将支撑的内核1切削成型并与连接端板6，连接钢板4完成焊接；
2.连接钢板4预先开好螺栓孔12，便于结构安装，并在连接钢板4和支撑的连接段11焊接连接钢板加劲肋5和连接段加劲板7，使其与支撑成为一个整体；
3.将内填钢板3切削成型；
4.将构成外围约束2的上下胶合木17和左右胶合木18预先开槽，并进行砂磨和抛光处理；
5.将内填钢板3和外围约束2的上下胶合木17通过涂胶加压固化或者钉19连接，形成一个整体；
6.将经过处理的上下胶合木17和左右胶合木18，通过涂胶加压固化，形成外围约束2。
以上结合附图对本发明的实施方式做出详细说明，但本发明不局限于所描述的实施方式。对本领域的普通技术人员而言，在本发明的原理和技术思想的范围内，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变形仍落入本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种装配式胶合木约束型防屈曲耗能支撑，其特征在于：包括内核、外围约束和内填钢板；
所述内核包括连接钢板、连接钢板加劲肋、连接端板、连接段加劲板，屈服段、限位卡、过渡段和连接段，所述屈服段的中间设有限位卡，屈服段的两端连接有过渡段，过渡段的外端连接有连接段，连接段的外端通过连接端板与连接钢板连接，连接段的上面设有连接段加劲板，连接钢板上设有连接钢板加劲肋和用于结构安装的螺栓孔，所述过渡段设置为弧形；
所述外围约束为正交层合胶合木，由上下胶合木和左右胶合木组合而成；
所述内核的屈服段和过渡段设置在外围约束的内部，内核的屈服段与外围约束的上下胶合木之间设有内填钢板，内核的屈服段与内填钢板之间留有空隙。
2.根据权利要求1所述的一种装配式胶合木约束型防屈曲耗能支撑，其特征在于：所述外围约束由上下胶合木和左右胶合木通过涂胶加压固化或者钉连接而成。
3.根据权利要求1所述的一种装配式胶合木约束型防屈曲耗能支撑，其特征在于：所述内填钢板与外围约束的上下胶合木之间通过涂胶加压固化或者钉连接。
4.根据权利要求1所述的一种装配式胶合木约束型防屈曲耗能支撑，其特征在于：所述外围约束的上下胶合木上设有预开槽，木材表面经过砂磨和抛光处理，且木材纹理方向为横纹。
5.根据权利要求1所述的一种装配式胶合木约束型防屈曲耗能支撑，其特征在于：所述外围约束的左右胶合木上设有预开槽，木材表面经过砂磨和抛光处理，且木材纹理方向为顺纹。
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