一種增強木-混凝土組合梁的連接裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及建筑工程中的連接結(jié)構(gòu)，具體是指一種增強木-混凝土組合梁的連接裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]20世紀之前，木結(jié)構(gòu)取材便利，價格便宜，是我國傳統(tǒng)建筑的主要結(jié)構(gòu)形式，并且至今仍有大量木結(jié)構(gòu)的民居、橋梁、寺廟、樓塔、館閣、衙署和牌坊等建筑留存，其絕對數(shù)量相當龐大。有些古建筑歷經(jīng)數(shù)千年的滄桑變迀，具有極高的文物、歷史和藝術(shù)價值，因此加固修復(fù)損壞或瀬危的古建筑具有極尚的意義。
[0003]從20世紀80年代開始，隨著生態(tài)人文思潮的傳播，人們開始更多地關(guān)注建筑的生態(tài)和可持續(xù)發(fā)展。木材作為加工制造能耗低，可再生的天然建筑材料，再次得到人們的重視。木結(jié)構(gòu)建筑具有施工快捷、結(jié)構(gòu)簡單、節(jié)能美觀、抗震性能優(yōu)越等優(yōu)點。國際上歷次地震災(zāi)害調(diào)查均表明，多數(shù)木結(jié)構(gòu)房屋可以承受地震作用，沒有造成倒塌和嚴重的人員傷亡?，F(xiàn)有的木結(jié)構(gòu)加固多數(shù)采用FRP材料，價格昂貴；涂防腐劑、刷漆等加固效果不理想。打栓釘、補鋼板不僅破壞了原有的結(jié)構(gòu)美感，也增加了施工程序和施工成本。
[0004]木-混凝土組合結(jié)構(gòu)是在木結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型結(jié)構(gòu)形式，木-混凝土組合結(jié)構(gòu)中木-混凝土組合梁是其重要組成部分。試驗研宄表明，當木梁與混凝土板用可靠的剪力連接件連接起來共同作用時，抗彎承載力和抗彎剛度都有較大提高。而傳統(tǒng)木混結(jié)構(gòu)直接將混凝土板擱置在木梁上，這樣做導(dǎo)致結(jié)構(gòu)整體剛度變小，抗震性能變差，承載力降低等。
[0005]目前，木-混凝土組合結(jié)構(gòu)在國外發(fā)展迅猛，不僅研宄內(nèi)容十分先進而廣泛，而且研宄成果也大量用于實際工程中。用于木梁與混凝土之間的剪力連接件是使木梁與混凝土形成整體、承載剪力，以能共同工作的關(guān)鍵部件。木-混凝土組合結(jié)構(gòu)目前得到越來越多的重視與運用，但是現(xiàn)今很多研宄還是集中于使木與混凝土之間形成整體的連接件上，木材本身考慮很少。
[0006]從截面的合理性上可知，組合梁充分發(fā)揮了木梁與混凝土材料的作用，木梁受拉，混凝土受壓。與鋼筋混凝土梁相比，木-混凝土組合梁可以減輕自重、減小地震作用、便于施工、節(jié)省腳手架和模板、縮短施工周期。
[0007]國內(nèi)最近幾年對木相關(guān)組合結(jié)構(gòu)研宄也越來越多，但是木-混凝土組合結(jié)構(gòu)研宄較少，更談不上大量應(yīng)用了。分析原因主要是國內(nèi)木材資源不充足。如圖1、2所示，現(xiàn)有木-混凝土組合結(jié)構(gòu)梁，包括混凝土板1、木梁2和栓釘6，主要存在以下問題。
[0008]1、剛度和強度相對較小，變形大，承載力較?。?br>[0009]2、水平抗剪能力較低；
[0010]3、栓釘連接形成的整體性不夠強；
[0011]4、木梁相對跨度較?。?br>[0012]5、體積較大；
[0013]6、施工程序相對繁瑣；
[0014]7、木材浪費嚴重。
[0015]除以上不足外，木-混凝土組合梁對木材的要求也比較高，這樣又限制了其他材性木材的應(yīng)用，推廣難度也相應(yīng)增加。
【實用新型內(nèi)容】
[0016]本實用新型的目的是提供一種增強木-混凝土組合梁的連接裝置，解決了如何在承載力
[0017]不變的情況下，木梁體積變小而又增加了木梁與混凝土之間的連接作用，以提高整體性。
[0018]本實用新型采用的技術(shù)方案為:一種增強木-混凝土組合梁的連接裝置，包括混凝土板、木梁和外包鋼板，所述木梁安裝在混凝土板的下方，木梁的外周被外包鋼板包裹，外包鋼板在木梁的上表面有兩條邊彎折伸出，并且伸出部分嵌入混凝土板內(nèi)部，木梁與外包鋼板之間緊密貼合，貼合方式為:所述外包鋼板伸出部分之間焊接或通過螺栓連接，或者木梁與外包鋼板之間通過膠水連接或安裝釘子。
[0019]本實用新型采用薄鋼板將木梁包裹住，并用螺栓擰緊，使鋼板與木梁緊密貼合。由于木梁外包裹了一層鋼板，不僅使組合梁整體剛度和強度都提高了，而且伸出的鋼板與擰緊的螺栓還與混凝土連接，起到了雙重連接件的作用，木梁與混凝土之間的連接作用更強了，整體性也大大提高；同時省去了對木梁鉆孔安裝栓釘?shù)仍偌庸こ绦?，減少了對木梁的加工損傷，這在修復(fù)古建筑中還可以避免對原結(jié)構(gòu)的二次破壞；對于新建結(jié)構(gòu)，在承載力不變的情況下，木梁可以做得更小，節(jié)省了大量木材，且對木料的材性限制降低，適用的木料范圍擴大；重量相對減輕，基礎(chǔ)造價也可以相對減少，經(jīng)濟效益更大。跨度可以相應(yīng)提高，建筑空間變得更大。對木結(jié)構(gòu)相關(guān)建筑推廣也十分有利。
[0020]作為優(yōu)選，所述外包鋼板的外表面設(shè)置有保護層。
[0021]作為優(yōu)選，所述外包鋼板外表面有紋路或者多次折疊。
[0022]作為優(yōu)選，所述外包鋼板外表面包一層薄木質(zhì)材料，起到還原木結(jié)構(gòu)外形的裝飾作用。
[0023]作為優(yōu)選，為了讓木結(jié)構(gòu)表現(xiàn)現(xiàn)出原貌，體現(xiàn)木結(jié)構(gòu)的優(yōu)美，所述外包鋼板開孔或者開洞，讓內(nèi)部木梁可見，也可起到節(jié)約鋼材的作用。
[0024]完成本實用新型所述鋼-木-混凝土組合梁的制作大致需要六道工序或步驟:
[0025]1、木梁的制作；
[0026]2、外包鋼板的制作；(主要在工廠內(nèi)預(yù)制，不在現(xiàn)場制作)
[0027]a、根據(jù)木梁的大小，裁剪鋼薄板，長度和木梁長度一樣，寬度在木梁橫截面周長左右；
[0028]b、在沿長度方向兩邊打孔；
[0029]C、把鋼薄板壓成型；
[0030]3、鋼-木組合梁的制作；
[0031]a、把木梁放入制作好的外包鋼板中；
[0032]b、用螺栓在兩孔之間擰緊。
[0033]4、結(jié)構(gòu)吊裝；將制作好的鋼-木梁吊裝到指定位置；
[0034]5、樓面板模板支設(shè)、鋼筋綁扎；
[0035]6、樓面板混凝土澆筑、養(yǎng)護及拆模；
[0036]其中鋼-木組合梁的制作為工廠內(nèi)預(yù)制；對于加固施工，只制作外包鋼板部分，在施工現(xiàn)場組裝，起到對木梁的加固作用。
[0037]本實用新型不僅可用于古舊木結(jié)構(gòu)建筑修復(fù)與加固中，而且也可以大量使用在新建結(jié)構(gòu)中。
[0038]有益效果:1、本增強后的木-混凝土組合梁主要針對普通木-混凝土組合梁進行重新設(shè)計，通過鋼薄片包裹住木梁以實現(xiàn)對木梁各方面性能的提高，包括剛度和強度，以及抗彎和抗剪承載力等等。
[0039]2、連接裝置變?yōu)檠b配式，并且是包裹鋼板的一部分，整體性更好。連接作用除了螺栓外，伸出的鋼板也作為連續(xù)性連接件發(fā)揮作用，這樣木梁和混凝土之間的連接就有了雙重作用，整體性更好，剛度再次提高。
[0040]3、螺栓固定的鋼板空隙沒有固定距離，以擰緊為達到施工要求。即鋼板可以貼合起來擰緊。
[0041]4、鋼板的厚度要便于施工，主要以設(shè)計為準。
[0042]5、設(shè)計時采用組合計算設(shè)計，以便于減小木梁截面大小，節(jié)省木材。
[0043]6、不需在木梁上鉆入螺釘剪力連接件，減少木梁損傷，且組合梁可以在工廠預(yù)制，減少施工難度，減少建造成本；
[0044]7、在古舊建筑加固中，可以使用原有的木梁而不用替換；新建建筑中，木梁本身起到了加固作用。
【附圖說明】
[0045]圖1為現(xiàn)有木-混凝土組合梁結(jié)構(gòu)示意圖；
[0046]圖2為現(xiàn)有木-混凝土組合梁結(jié)構(gòu)截面圖；
[0047]圖3為本實用新型木-混凝土組合梁結(jié)構(gòu)示意圖；
[0048]圖4為本實用新型木-混凝土組合梁結(jié)構(gòu)截面圖；
[0049]圖5為本實用新型外包鋼板采用螺栓連接截面圖；
[0050]圖6為本實用新型外包鋼板采用側(cè)面打孔示意圖；
[0051]圖7為本實用新型外包鋼板采用膠水連接示意圖；
[0052]圖8為本實用新型外包鋼板采用電焊連接示意圖；
[0053]圖9為本實用新型外包鋼板超出木梁示意圖；
[0054]圖10為本實用新型外包鋼板有折疊示意圖；
[0055]圖11為本實用新型外包鋼板采用裝飾木材截面圖；
[0056]圖12為本實用新型外包鋼板開洞示意圖。
【具體實施方式】
[0057]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型做進一步說明。
[0058]如圖3、4所示:一種增強木-混凝土組合梁的連接裝置，包括混凝土板1、木梁2和外包鋼板3，所述木梁2安裝在混凝土板I的下方，木梁2的外周被外包鋼板3包裹，外包鋼板3在木梁2的上表面有兩條邊彎折伸出，并且伸出部分嵌入混凝土板I內(nèi)部，木梁2與外包鋼板3之間緊密貼合；
[0059]如圖5所示:外包鋼板3伸出部分之間通過螺栓4連接。
[0060]如圖6所示:不在外包鋼板3兩端打孔，在外包鋼板3靠中間部位打孔，安裝釘子將鋼板固定于木梁腹部。
[0061]如圖7所示，外包鋼板3上不打孔，不安裝螺栓，直接用膠水把鋼板固定在木梁上，外包鋼板3與木梁是通過膠水連接在一起。
[0062]如圖8所示，外包鋼板3伸出部分之間的鋼片貼合，用焊槍焊牢。
[0063]如圖9所示，外包鋼板3不一定貼合木梁上表面，可以適當伸出。
[0064]如圖10所示，外包鋼板3外表面多次折疊。
[0065]如圖11所示，外包鋼板3外表面包一層薄木質(zhì)材料5，起到還原木結(jié)構(gòu)外形的裝飾作用。
[0066]如圖12所示，外包鋼板3開孔或者開洞，讓內(nèi)部木梁可見，也可起到節(jié)約鋼材的作用。
[0067]應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。本實施例中未明確的各組成部分均可用現(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)。
【主權(quán)項】
1.一種增強木-混凝土組合梁的連接裝置，其特征在于:包括混凝土板、木梁和外包鋼板，所述木梁安裝在混凝土板的下方，木梁的外周被外包鋼板包裹，外包鋼板在木梁的上表面有兩條邊彎折伸出，并且伸出部分嵌入混凝土板內(nèi)部，木梁與外包鋼板之間緊密貼合，貝占合方式為:所述外包鋼板伸出部分之間焊接或通過螺栓連接，或者木梁與外包鋼板之間通過膠水連接或安裝釘子。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種增強木-混凝土組合梁的連接裝置，其特征在于:所述外包鋼板的外表面設(shè)置有保護層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種增強木-混凝土組合梁的連接裝置，其特征在于:所述外包鋼板外表面有紋路或者多次折疊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種增強木-混凝土組合梁的連接裝置，其特征在于:所述外包鋼板外表面包一層薄木質(zhì)材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種增強木-混凝土組合梁的連接裝置，其特征在于:所述外包鋼板開孔或者開洞。
【專利摘要】本實用新型公開了一種增強木-混凝土組合梁的連接裝置，包括混凝土板、木梁和外包鋼板，所述木梁安裝在混凝土板的下方，木梁的外周被外包鋼板包裹，外包鋼板在木梁的上表面有兩條邊彎折伸出，并且伸出部分嵌入混凝土板內(nèi)部，木梁與外包鋼板之間緊密貼合，貼合方式為：所述外包鋼板伸出部分之間焊接或通過螺栓連接，或者木梁與外包鋼板之間通過膠水連接或安裝釘子。本實用新型在承載力不變的情況下，木梁體積變小而又增加了木梁與混凝土之間的連接作用，提高了整體性。本實用新型不僅可用于古舊木結(jié)構(gòu)建筑修復(fù)與加固中，而且也可以大量使用在新建結(jié)構(gòu)中。
【IPC分類】E04C3-29
【公開號】CN204456651
【申請?zhí)枴緾N201520108347
【發(fā)明人】胡夏閩, 董道奎, 曹雪嬌, 江雨辰, 韋塵雨
【申請人】南京工業(yè)大學
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年2月13日