[实用新型]一种空心钢木组合柱构件

说明书

一种空心钢木组合柱构件，由弧形锯材、纵向钢筋、环向箍筋、FRP布共同构成，其特征在于由纵向钢筋与环向箍筋通过焊接而成的钢筋骨架内嵌在弧形锯材内侧的凹槽中，弧形锯材采用环氧树脂与相邻的弧形锯材以及钢筋骨架进行粘结，弧形锯材的外侧包缠浸渍环氧树脂的FRP布。该空心钢木组合柱构件充分利用空心结构的特性，在减少自重的同时，拥有良好的力学性能。此外，外层FRP不仅为柱构件提供有效的环向约束，还改善了柱构件在使用过程中的耐久性。

技术领域

本实用新型涉及一种空心钢木组合柱构件，应用于现代木结构，属于土木工程领域。

背景技术

近年来，国家对绿色环保理念的推广以及人们对生活品质的追求，木结构在日常生活中愈发的普及。但是木材是各向异性的材料，木质构件在尺寸设计、结构形式选择上会受到限制。为了弥补木材自身的不足，并使其可以在大型工程中得到应用，组合结构是一个合理的选择。

纤维增强复合材料(Fiber reinforced polymer，简称FRP)由于其有轻质、高强、耐疲劳和耐腐蚀等特点，广泛的应用在实际工程中。在木柱外侧包缠FRP，可以有效的改善木柱易被腐蚀，受缺陷影响较大的问题。此外，包缠在木柱外侧的FRP可以为构件提供额外的环向约束，可以提高结构的承载力，改善受力性能。空心的截面形式可以获得更大的截面积，提升了构件的整体刚度；

综上，本实用新型提出一种空心钢木组合柱，可以充分利用钢材，木材，FRP的力学性能。空心木柱内侧增加竖向钢筋以及箍筋，限制了内部弧形锯材之间的相对滑移，提高了常规柱构件的极限承载。FRP轻质高强，并具有良好的耐久性和抗腐蚀性，为该构件的长期使用提供了良好的保障。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种空心钢木组合柱，在提升柱构件的刚度和强度的同时，组成该构件的各个部分的特性都可以得到充分的发挥。

本实用新型提出一种空心钢木组合柱由弧形锯材、纵向钢筋、环向箍筋、FRP布共同构成，其特征在于由纵向钢筋与环向箍筋通过焊接而成的钢筋骨架内嵌在弧形锯材内侧的凹槽中，弧形锯材采用环氧树脂与相邻的弧形锯材以及钢筋骨架进行粘结，弧形锯材的外侧包缠浸渍环氧树脂的FRP布。

所述的一种空心钢木组合柱构件，其特征在于弧形锯材的数量至少为3块，外径为5mm～500mm，壁厚为15mm～90mm。纵向钢筋2直径为15mm～50mm，纵向钢筋2的数量至少为弧形锯材1的1倍，纵向钢筋在弧形锯材内侧对称分布。环向箍筋直径为5mm～50mm，并以一定的间距均匀的沿着构件的长度方向均匀的分布。弧形锯材形成的空心柱的外侧包缠浸渍环氧树脂的FRP布，并且FRP布4为CFRP，GFRP，BFRP，HFRP中的一种。

有益效果：本实用新型的目的是提供一种空心钢木组合柱，充分利用木材的绿色环保和轻质高强的特性，以及FRP耐久性好，可塑性强的优点。并且，通过内侧钢筋骨架还可以控制内部弧形锯材之间的相对滑移。此外，采用内部空心的结构形式在减少自重的同时，仍可具有良好的刚度。

附图说明：

图1为本实用新型柱构件的横截面示意图；

图2为本实用新型本实用新型柱构件的立体示意图；

图3为本实用新型柱构件的纵向剖面图；

图4为本实用新型柱构件的部件展开图；

其中：1为弧形锯材，2为受压钢筋，3为环形箍筋，4为FRP布。

具体实施方式：

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型。