[发明专利]由L形钢木组合分肢装配形成的钢-木组合柱及装配方法

说明书

本发明涉及一种由L形钢木组合分肢装配形成的钢‑木组合柱，包括四根型钢与四根木柱；型钢的形状均为“L”字形，型钢的长边端部均垂直固设有与短边同向延伸的钢板，钢板的外表面均竖向均布有若干个垂直于钢板的栓钉；木柱的形状均为矩形，木柱上均竖向均布有若干个用以栓钉插入的孔洞；四根型钢沿着逆时针旋向拼接成外轮廓形状为正方形的立柱，其中在两逆时针旋向相邻的型钢之间：上一型钢的长边与下一型钢的短边共面，上一型钢的钢板与下一型钢的钢板垂直；木柱嵌设于两逆时针旋向相邻型钢的钢板与长边、短边所围成的矩形腔内。该组合柱构思巧妙、结构简单，具有受力性能好且便于工厂预制和现场装配等优点。

技术领域

本发明涉及一种由L形钢木组合分肢装配形成的钢-木组合柱及装配方法，属于土木工程技术领域。

背景技术

钢材作为一种轻质高强、材质均匀的材料，塑性及韧性及可焊性非常好，在轻型、高层、大跨和重载结构中，钢结构表现出较高的经济效益和良好的实用性。同时，木材作为一种可再生材料，具有轻质高强、抗震性能好、易加工、绿色环保等特点。钢木组合结构最大的优势在于两种材料的性能互补、协同作用，既有利于各自材料性能的高效发挥，同时也能够使结构抵抗各种拉力、压力、弯矩、剪力等作用。钢木组合柱相较于钢筋混凝土柱有着更低的自重，同时又比纯钢柱有着更高的稳定性。虽然目前国内外也涌现出一些钢木组合柱形式，但均存在工厂预制和装配困难，工程应用难度大等缺点。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种由L形钢木组合分肢装配形成的钢-木组合柱及装配方法，不仅结构简单，而且便捷高效。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种由L形钢木组合分肢装配形成的钢-木组合柱，包括四根型钢与四根木柱；型钢的形状均为“L”字形，型钢的长边端部均垂直固设有与短边同向延伸的钢板，钢板的外表面均竖向均布有若干个垂直于钢板的栓钉；木柱的形状均为矩形，木柱上均竖向均布有若干个用以栓钉插入的孔洞；四根型钢沿着逆时针旋向拼接成外轮廓形状为正方形的立柱，其中在两逆时针旋向相邻的型钢之间：上一型钢的长边与下一型钢的短边共面，上一型钢的钢板与下一型钢的钢板垂直；木柱嵌设于两逆时针旋向相邻型钢的钢板与长边、短边所围成的矩形腔内。

优选的，栓钉与孔洞在竖向一一对应，栓钉固设在钢板上。

优选的，钢板的最大长度为型钢的长边长度减去钢板厚度，钢板长度应大于短边长度、两倍的钢板厚度以及栓钉高度三者的总和长度。

一种由L形钢木组合分肢装配形成的钢-木组合柱的装配方法，按以下步骤进行：（1）在工厂按常规钢结构生产方式加工型钢结构构件，并去除表面浮锈；（2）将栓钉头部切割去掉，采用普通平焊焊接于钢板的外表面：（3）在工厂按常规木构件生产方式加工木柱，并在木柱相应位置处开与栓钉数量相同的孔洞；（4）将一根木柱内嵌于一根型钢中由钢板、长边、短边围成的矩形腔内部，组成1个L型钢木组合分肢；（5）按照步骤1-4继续制作和组装其余3个L型钢木组合分肢；（6）沿着逆时针旋向拼接L型钢木组合分肢，其中第一个L型钢木组合分肢与第二个L型钢木组合分肢拼成第一分肢组，第三个L型钢木组合分肢与第四个L型钢木组合分肢拼成第二分肢组，拼接时上一型钢的长边与下一型钢的短边共面，上一型钢的钢板与下一型钢的钢板垂直，上一型钢的栓钉插入下一木柱的孔洞中；（7）第一分肢组与第二分肢组单独拼接成类“C”形后，将两分肢组的两类C形口相向着靠拢推移，使第二个型钢的栓钉对准第三个木柱的孔洞、第四个型钢的栓钉对准第一个木柱的孔洞，组成类“S”形的预拼装结构；（8）最后第三、四个型钢朝第一、二个型钢方向平移，使第二个型钢的栓钉插入第三个木柱的孔洞、第四个型钢的栓钉插入第一个木柱的孔洞，四根型钢沿着逆时针旋向拼接成外轮廓形状为正方形的立柱。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：该由L形钢木组合分肢装配形成的钢-木组合柱结构简单、装配巧妙，受力性能好，同时具备良好的钢木协同能力，相较于钢筋混凝土柱有着更轻的重量，相较于纯钢柱有着更高的稳定性和承载力，同时便于工厂预制和现场装配。