[发明专利]一种钢-木混合轻质化装配式防屈曲支撑构件

说明书

本发明涉及一种钢‑木混合轻质化装配式防屈曲支撑构件，包括十字型内芯构件、钢套管、木约束板、薄木板、无粘结材料和强度砂浆，十字型内芯构件设置在钢套管内部，木约束板设置在钢套管的外表面，薄木板设置在木约束板的外表面，无粘结材料粘结在十字型内芯构件的外表面，无粘结材料的厚度为1mm，无粘结材料的材质为橡胶层或者硅胶层，强度砂浆浇筑在钢套管的内部，木约束板均为L形。该钢‑木混合轻质化装配式防屈曲支撑构件中，两个相邻的木约束板通过卡槽与卡块的相互适配以及连接孔和连接杆的相互适配来加固连接，不仅避免了两板之间的相互滑脱现象，也避免了使用外部螺栓对木约束板连接时产生的劈裂以及剪切破坏。

技术领域

本发明属于防屈曲构件技术领域，具体为一种钢-木混合轻质化装配式防屈曲支撑构件。

背景技术

防屈曲支撑是一种新型耗能抗震支撑形式，在构造上通常由内核钢芯、外约束单元和两者之间的无粘结隔离材料三部分组成。内核心构件是支撑中的主要受力构件，通常用屈服点较低的钢材，其与主体结构相连，在弹性变形范围内为结构提供抗侧刚度。外围约束套管为内核钢芯提供侧向约束，防止内核钢芯发生受压屈曲。目前常见的外约束构件有圆形或矩形素混凝土截面、钢管截面、钢筋混凝土截面、全钢截面等。无粘结材料用来减小内核心与外围约束套管两者之间的摩擦力，防止外围约束构件承担轴向荷载，常见的无粘结材料有橡胶或硅胶层等。

防屈曲支撑进行工作的原理为：在地震作用下支撑的核心构件承担了所有的轴向荷载，核心构件在拉压反复作用下来耗能，而外约束构件提供足够的刚度，限制其受压时发生屈曲，使整体的滞回性能得到了保证。当内核单元受到较大的轴向力时，因为泊松效应的存在，内核芯截面发生横向变形，所以需在内核心和外约束构件设置一定的间隙或一层无粘结材料，避免内核心构件出现环箍现象。

木结构的自重和刚度相比于传统的钢筋混凝土结构小很多，尤其是在支撑方面，木结构和钢筋混凝土结构的自重和刚度并不匹配，因此在木结构中不适合应用传统的的防屈曲支撑。随着现代多层木结构的发展，木质支撑的需求越来越高，然而现有中高层木结构建筑中，木结构支撑耗能能力一般，且连接节点木材容易发生受拉劈裂破坏或者螺栓的剪切破坏。

发明内容

有鉴于此，本发明为了解决传统木质支撑结构支撑耗能能力一般，且连接节点木材容易发生受拉劈裂破坏或者螺栓剪切破坏的问题，提供了一种以木头作为外约束的钢-木混合轻质化装配式防屈曲支撑构件，具备避免木材连接点发生劈裂以及螺栓剪切破坏的优点，可有效地减轻构件的自重，减少环境污染，同时还能改变整个防屈曲支撑结构的动力特性，有更好的抗震效果。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种钢-木混合轻质化装配式防屈曲支撑构件，包括十字型内芯构件、钢套管、木约束板、薄木板、无粘结材料和强度砂浆，所述十字型内芯构件设置在钢套管内部，木约束板设置在钢套管的外表面，薄木板设置在木约束板的外表面，无粘结材料粘结在十字型内芯构件的外表面，无粘结材料的厚度为1mm，无粘结材料的材质为橡胶层或者硅胶层，强度砂浆浇筑在钢套管的内部，木约束板均为L形，所述木约束板上设置有连接机构。

优选的，所述十字型内芯构件的表面固定连接有限位卡，限位卡远离十字型内芯构件的一侧固定连接在钢套管的内壁上，十字型内芯构件的上下两端均固定连接有十字型连接段，十字型连接段分别延长出钢套管的上下两端，十字型连接段上均开设有螺栓孔。

有益效果：通过开设的螺栓孔进行螺栓连接，使该构件在进行安装时更加的方便快捷，进而提高安装速度以及安装效率；通过设置的无粘结材料，以尽可能减小十字型内芯构件因发生多波屈曲与强度砂浆接触时产生的摩擦阻力，同时无粘结材料能够加大十字型内芯构件与强度砂浆之间的牢固性，进而提高该构件的抗震能力以及屈曲能力。

优选的，所述连接机构包括卡块，卡块固定连接在木约束板的一端，木约束板远离卡块的一端开设有卡槽，卡块与卡槽均为字母T形，木约束板的外表面开设有连接孔，卡块上同样开设有连接孔，连接孔的内部活动卡接有连接杆，卡块的表面与卡槽的内壁上均涂抹有环氧树脂AB胶。