可恢复型钢木联合柱脚及其安装方法技术

本发明专利技术涉及建筑构造领域，公开了一种可恢复型钢木联合柱脚及其安装方法，柱脚包括混凝土基础、联合木柱、横梁、柱脚套管、柱中套管、预拉钢索、斜拉钢索和柱间斜撑，柱脚套管底部浇注在混凝土基础内；木柱插入到柱脚套管内，木柱中部还套有柱中套管；相邻的柱脚套管和柱中套管通过横梁和预拉钢索连接，斜拉钢索一端与斜拉预埋件固定连接，另一端与木柱固定连接；柱间斜撑一端与柱脚套管固定连接，另一端与相邻木柱上的柱中套管固定连接。本发明专利技术中木柱构成格构式结构，抗弯承载力大大提高；木柱之间用预拉钢索和横梁连接，提高了结构刚度；斜拉钢索提供了震后恢复功能，柱间斜撑作为主要的耗能部件的同时提高了结构稳定性。

Recoverable steel wood combined column base and its installation method

【技术实现步骤摘要】
可恢复型钢木联合柱脚及其安装方法
本专利技术涉及建筑构造领域，具体而言，涉及一种钢木联合柱脚，以及该钢木联合柱脚的安装方法。
技术介绍
木结构建筑是一种典型的绿色环保建筑，不仅在使用方面具有环保、节能、舒适、保温、隔音等优点，而且在结构承载方面具有抗震性能强、可持续性能好和耐久性高的优点。木结构建筑是一种优质的未来建筑类型，具有广袤的市场发展空间。在木结构建筑中，木柱是结构的承重传力构件，起到将结构内力传递到基础的重要作用。柱脚作为木柱与基础的连接部分，是承担结构弯矩的主要部位，是木结构设计中十分重要的部分。现有的木结构建筑中，木柱多为单根柱，柱脚处横截面积小、惯性矩小，抗剪抗弯性能差，刚度低耗能差；且随着木结构建筑高度的增加，层间距变大，木柱的长细比增大稳定性降低，需要增强侧向刚度。
技术实现思路
本专利技术的技术效果针对现有的木结构建筑中柱脚部分存在的上述问题,提供一种新型结构的钢木联合柱脚。为了实现上述目的，本专利技术的钢木联合柱脚，包括混凝土基础、联合木柱、横梁、柱脚套管、柱中套管、预拉钢索、斜拉钢索和柱间斜撑；联合木柱包括围成方形结构的四根木柱，木柱之间通过横梁连接；柱脚套管为顶部开口的方形箱体结构，底部浇注在混凝土基础内；联合木柱中的每根木柱分别插入到对应的柱脚套管内，每根木柱中部还套有柱中套管；相邻的柱脚套管之间通过横梁和预拉钢索连接，预拉钢索贯穿两个相邻的柱脚套管以及木柱、横梁并将其固定连接；相邻的柱中套管之间通过横梁和预拉钢索连接，预拉钢索贯穿两个相邻的柱中套管以及木柱、横梁并将其固定连接；混凝土基础内设置有斜拉预埋件，斜拉钢索一端与斜拉预埋件固定连接，另一端与柱中套管固定连接；相邻的两个木柱之间还设置有柱间斜撑，柱间斜撑的下端与其中一个木柱对应的柱脚套管固定连接，柱间斜撑的上端与另一个木柱对应的柱中套管固定连接。本专利技术的可恢复型钢木联合柱脚，由四根木柱联合组成，构成格构式结构，与相同的木料截面相比，抗弯承载力大大提高。优选地，柱脚套管的底面上设置有钢筋弯钩，柱脚套管的四个侧面上均固定设有钢筋，钢筋以及对应的柱脚套管以下部分皆位于混凝土基础内。优选地，柱脚套管位于混凝土基础以上的部分，其四个面沿接缝处分割为三部分，其中一部分为两个面组成的L形结构，另外两部分为单面结构。优选地，柱脚套管与横梁连接处以及柱中套管与横梁连接处皆设有钢键，钢键为L型，一侧与横梁固定连接，另一侧与柱脚套管、柱中套管固定连接。优选地，柱中套管上设置连接圆环，斜拉钢索的一端固定在连接圆环上。优选地，柱中套管上设置斜撑固定片Ⅱ、柱脚套管上设置斜撑固定片Ⅰ；柱间斜撑的顶部和底部均为水平板，顶部的水平板与斜撑固定片Ⅱ连接，底部的水平板与相邻木柱的柱脚套管上的斜撑固定片Ⅱ连接。优选地，相邻的两根木柱之间设置有两根呈X形的柱间斜撑。优选地，柱脚套管的内侧边长大于木柱的边长。优选地，柱脚套管的内表面为磨砂面。上述可恢复型钢木联合柱脚的安装方法，包括以下步骤：第一步，浇注混凝土基础，浇注的同时将柱脚套管和斜拉预埋件浇注在里面；第二步，将木柱插入到柱脚套管中；第三步，将木柱、横梁和柱脚套管通过预拉钢索连接固定；第四步，将柱中套管套在木柱上，将木柱、横梁和柱中套管通过预拉钢索连接固定；第五步，将柱间斜撑的两端分别与柱中套管、柱脚套管上的斜撑固定片连接固定；第六步，将斜拉钢索分别与连接圆环和混凝土基础内的斜拉预埋件连接固定。本专利技术具有以下有益效果：(1)本专利技术的可恢复型钢木联合柱脚，由四根木柱联合组成，构成格构式结构，与相同的木料截面相比，抗弯承载力大大提高；(2)本专利技术中木柱之间用预拉钢索和横梁连接，并预应力拉紧，形成立体空间结构，提高了结构刚度；(3)本专利技术中斜拉钢索提供了震后恢复功能，在地震后，结构可在弹性作用下，恢复形状，以达到可恢复的目的；(4)本专利技术中，柱间斜撑作为主要的耗能部件的同时提高了结构稳定性。附图说明图1是本专利技术结构示意图；图2是本专利技术结构基础分离示意图；图3是柱脚套管结构示意图；图4是柱中套管结构示意图；图5是柱间斜撑结构示意图；图6是图5中A处放大图；图7是本专利技术安装步骤图；其中，上述附图包括以下附图标记：1、混凝土基础；2、木柱；3、横梁；4、柱脚套管；41、钢筋弯钩；42、钢筋；43、斜撑固定片Ⅰ；44、木螺钉孔Ⅰ；45、钢索孔Ⅰ；5、柱中套管；51、连接圆环；52、斜撑固定片Ⅱ；53、木螺钉孔Ⅱ；54、钢索孔Ⅱ；6、预拉钢索；7、斜拉钢索；8、柱间斜撑；81、水平板；9、钢键。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明。如图1所示，本专利技术的可恢复型钢木联合柱脚，包括混凝土基础1、联合木柱、横梁3、柱脚套管4、柱中套管5、预拉钢索6、斜拉钢索7和柱间斜撑8，联合木柱包括围成方形结构的四根木柱2；如图1-3所示，柱脚套管4为顶部开口的方形箱体结构，底部浇注在混凝土基础1内，柱脚套管4的底面上设置有钢筋弯钩41，位于混凝土基础内部分的四个侧面上均固定有钢筋42；钢筋弯钩41和钢筋42可以增加柱脚套管4与混凝土基础1之间的连接强度，使其与混凝土基础1的连接更紧密；木柱2插入到柱脚套管4内，相邻的柱脚套管4之间通过横梁3和预拉钢索6连接，预拉钢索6贯穿柱脚套管4、木柱2和横梁3，将木柱2和横梁3连接到一起，柱脚套管4将木柱2固定在混凝土基础上1；柱脚套管4的内侧边长稍大于木柱2的边长，使木柱2与柱脚套管4之间存在一定的间隙；柱脚套管4位于混凝土基础1以上的部分，其四个面沿接缝处分割为三部分，其中一部分为两个面组成的L形结构，另外两部分为单面结构，分成三部分的柱脚套管4可以实现对木柱2的柔性固定，允许地震时木柱2发生少量平动。为了增加与木柱2之间的摩擦力，柱脚套管4的内表面为磨砂面。木柱2中部还套有柱中套管5，相邻的柱中套管5之间也通过横梁3和预拉钢索6连接，预拉钢索6贯穿柱中套管5、木柱2和横梁，将木柱2和横梁3连接到一起。为了加强木柱2与横梁3之间的连接，柱脚套管4与横梁3连接处以及柱中套管5与横梁3连接处皆设有钢键9，钢键9为L型，一侧与横梁3固定连接，另一侧与柱脚套管4、柱中套管5固定连接。斜拉钢索7将木柱2与混凝土基础1斜拉固定，混凝土基础1内设置有斜拉预埋件，柱中套管上设置有连接圆环51，斜拉钢索7的一端固定在连接圆环51上，另一端与斜拉预埋件固定连接。相邻的木柱之间还设置有柱间斜撑8，如图3-4所示，相邻的两根木柱的柱中套管设置有斜撑固定片Ⅱ52和柱脚套管上设置有斜撑固定片Ⅰ43，即柱中套管的相邻的两个面上和柱脚套管的相邻的两个面上均固定有斜撑固定片，柱脚套管上的斜撑固定片Ⅰ位于混凝土基础上方；如图5-6所示，柱间斜撑的顶部和底部均为水平板81，顶部的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可恢复型钢木联合柱脚，其特征在于，包括混凝土基础(1)、联合木柱、横梁(3)、柱脚套管(4)、柱中套管(5)、预拉钢索(6)、斜拉钢索(7)和柱间斜撑(8)；/n联合木柱包括围成方形结构的四根木柱(2)，木柱(2)之间通过横梁(3)连接；/n柱脚套管(4)为顶部开口的方形箱体结构，底部浇注在混凝土基础(1)内；/n联合木柱中的每根木柱(2)分别插入到对应的柱脚套管(4)内，每根木柱(2)中部还套有柱中套管(5)；/n相邻的柱脚套管(4)之间通过横梁(3)和预拉钢索(6)连接，预拉钢索(6)贯穿两个相邻的柱脚套管(4)以及木柱(2)、横梁(3)并将其固定连接；相邻的柱中套管(5)之间通过横梁(3)和预拉钢索(6)连接，预拉钢索(6)贯穿两个相邻的柱中套管(5)以及木柱(2)、横梁(3)并将其固定连接；/n混凝土基础(1)内设置有斜拉预埋件，斜拉钢索(7)一端与斜拉预埋件固定连接，另一端与柱中套管(5)固定连接；/n相邻的两个木柱(2)之间还设置有柱间斜撑(8)，柱间斜撑(8)的下端与其中一个木柱对应的柱脚套管(4)固定连接，柱间斜撑(8)的上端与另一个木柱对应的柱中套管(5)固定连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种可恢复型钢木联合柱脚，其特征在于，包括混凝土基础(1)、联合木柱、横梁(3)、柱脚套管(4)、柱中套管(5)、预拉钢索(6)、斜拉钢索(7)和柱间斜撑(8)；
联合木柱包括围成方形结构的四根木柱(2)，木柱(2)之间通过横梁(3)连接；
柱脚套管(4)为顶部开口的方形箱体结构，底部浇注在混凝土基础(1)内；
联合木柱中的每根木柱(2)分别插入到对应的柱脚套管(4)内，每根木柱(2)中部还套有柱中套管(5)；
相邻的柱脚套管(4)之间通过横梁(3)和预拉钢索(6)连接，预拉钢索(6)贯穿两个相邻的柱脚套管(4)以及木柱(2)、横梁(3)并将其固定连接；相邻的柱中套管(5)之间通过横梁(3)和预拉钢索(6)连接，预拉钢索(6)贯穿两个相邻的柱中套管(5)以及木柱(2)、横梁(3)并将其固定连接；
混凝土基础(1)内设置有斜拉预埋件，斜拉钢索(7)一端与斜拉预埋件固定连接，另一端与柱中套管(5)固定连接；
相邻的两个木柱(2)之间还设置有柱间斜撑(8)，柱间斜撑(8)的下端与其中一个木柱对应的柱脚套管(4)固定连接，柱间斜撑(8)的上端与另一个木柱对应的柱中套管(5)固定连接。


2.根据权利要求1所述的可恢复型钢木联合柱脚，其特征在于，柱脚套管(4)的底面上设置有钢筋弯钩(41)，柱脚套管(4)的四个侧面上均固定设有钢筋(42)，钢筋(42)以及对应的柱脚套管以下部分皆位于混凝土基础(1)内。


3.根据权利要求1所述的可恢复型钢木联合柱脚，其特征在于，柱脚套管(4)位于混凝土基础(1)以上的部分，其四个面沿接缝处分割为三部分，其中一部分为两个面组成的L形结构，另外两部分为单面结构。


4.根据权利要求1所述的可恢复型钢木联合柱脚，其特征在于，柱脚套管(4)与横梁(3)连接处以及柱中套管(5)与横...

【专利技术属性】
技术研发人员：牟犇，周万求，
申请(专利权)人：青岛理工大学，
类型：发明
国别省市：山东;37