[发明专利]一种L形钢-木复合柱及其制作方法

说明书

本发明涉及建筑工程技术领域，具体的说，是一种通过角钢和木质材料结合的L形复合柱构件及其制作方法。在现代装配式的木结构建筑中，安装施工时会存在垂直连接的墙体与墙体之间出现误差的情况，因此需要新的木质标准化构件来精确化现场安装过程。本发明的目的是提供一种有较高的承载能力的L形钢‑木复合柱，用于预制装配的木结构建筑中的支撑和连接，能减小在施工连接过程中的尺寸和角度的误差。

技术领域：

本发明涉及建筑工程技术领域，具体的说，是一种通过角钢和木质材料结合的L形复合柱构件及其制作方法。

背景技术：

木结构建筑具有绿色环保、保温节能、舒适宜居、抗震能力优良、结构安全、隔声性能好等特点。而现代木结构建筑以构件工厂化、施工装配化的建造方式，以设计标准化、构件部品化、施工机械化为特征进行建造，在产业化的同时，有比钢混结构和砌体结构更快的建造速度。

在现代装配式的木结构建筑中，墙体和墙体之间的安装连接方法是直接相连，使用螺钉螺栓等连接件固定，安装施工时会存在墙体与墙体之间相对位置出现误差的情况，因此可以通过新的木质标准化构件来精确化现场安装过程。在钢混结构里，异形柱是可以使用的一种结构形式，但是木结构中的异形柱还没有被研究和使用。

与传统木结构建筑中使用的方柱和圆柱相比，异形柱的抗震能力和承压时的稳定性会因为截面的异形而受到削弱，因此需要保证木柱在异形截面下仍能保持良好的力学性能。在常用于增加木材承载能力的钢木复合柱构件上，国内外的研究主要分为两种形式：一种是圆柱或方柱中间包覆型钢，起到防止钢结构屈曲的作用，使钢结构和木结构可以共同承担承压的功能，同时保证钢材不与空气接触，防止其氧化生锈。另一种是在圆柱或方柱外围裹上钢材，约束木材的横向变形，同时减少木材本身缺陷导致的应力集中，这种形式更多地用于木结构建筑修复。

发明内容：

本发明的目的是提供一种有较高的承载能力的L形钢-木复合柱，用于预制装配的木结构建筑中垂直的墙体与墙体之间的支撑和连接。在预制装配木结构建筑中使用异形柱组成框架体系，然后将墙体与框架相连，可以增加安装的精度，减小在施工连接过程中的尺寸和角度的误差。L形钢-木复合柱是钢木异形柱框架的角柱，作为承力构件使用。

本发明是通过下述技术方案实现的。

1.一种L形钢-木复合柱构件，包括两根木柱和角钢，其特征是角钢和木柱通过胶粘剂或连接件进行连接，所述角钢两边各被一块木柱包覆，共同组成柱构件。

2.本发明的L形钢-木复合柱，其特征是该复合柱的制作方法包括如下步骤：

a)制备适当尺寸、含水率的木柱：使用经过预处理调节含水率为8％-16％的木质材料，加工成两根适当尺寸的截面为矩形的木柱。

b)制备适当尺寸、型号的角钢：根据所需加工的复合柱尺寸选用不同型号的角钢，选用时应满足组坯后角钢的两边顶端距复合柱两肢顶面有超过50mm的距离，防止组坯时木材的开裂；如果使用连接件连接，角钢两边应高出两肢内边，预留出放置连接件时打孔的位置。

c)木柱铣形开槽：根据角钢型号位置对木柱进行铣形开槽加工，开槽宽度应比热轧等边角钢厚度大0-1mm，深度应比角钢长度大1-2mm。

d)当使用胶粘剂连接时，在角钢与木柱的接触面施胶：先将胶粘剂填充至槽内再插入角钢，使角钢与木柱之间的空隙被胶粘剂填满。涂胶时应在两根木柱之间的连接部位也施加胶黏剂，使其紧密连接。施胶量根据胶粘剂种类和性质而定。

e)当使用连接件连接时，在木柱和角钢上开孔：在木柱垂直长边方向上开贯穿孔，孔直径根据连接件型号而定。在角钢和木柱连接的地方开数量和位置同木柱相对应的贯穿孔。

f)木柱和角钢的连接固定：当使用胶粘剂连接时，对已经组坯完成的L形钢-木复合柱进行加压，加压温度和加压时间根据胶粘剂性能和工艺决定。当使用连接件连接时，组坯对齐角钢和木柱的孔位，插入连接件固定。