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1、10申请公布号CN103195204A43申请公布日20130710CN103195204ACN103195204A21申请号201310104897822申请日20130329E04C1/40200601E04F15/02200601E01D1/0020060171申请人苏州皇家整体住宅系统股份有限公司地址215105江苏省苏州市吴中区吴中大道与环太湖路交汇处72发明人倪春54发明名称木材混凝土复合结构57摘要本发明涉及一种木材混凝土复合结构,包括位于底层的木材层和位于上层的混凝土层,通过穿孔钢板将底层的木材层和上层的混凝土层有效的连接。本发明的木材混凝土复合结构能够充分发挥木材抗弯和混凝土。
2、板抗压的优点,从而得到具有高刚性和高强度的组合结构。和普通的纯木楼盖相比,它能够有效减少楼盖的变形和振动。与传统钢筋混凝土楼板相比,组合楼板的恒荷载更低,所以作用在基础的荷载和地震中受到的地震作用都更小。本发明的木材混凝土复合结构可以用于地板、楼板或者桥梁结构。51INTCL权利要求书1页说明书3页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图1页10申请公布号CN103195204ACN103195204A1/1页21一种木材混凝土复合结构,包括位于底层的木材层和位于上层的混凝土层,其特征在于所述木材层和混凝土层之间嵌有穿孔钢板。2根据权利要求1所述的木。
3、材混凝土复合结构,其特征在于所述木材层和穿孔钢板通过胶粘剂结合。3根据权利要求1所述的木材混凝土复合结构,其特征在于所述的混凝土层为普通钢筋混凝土或纤维增强混凝土。4根据权利要求13任一项所述的木材混凝土复合结构,其特征在于所述的木材层和混凝土层之间设置有胶合板或刚性隔声板。5一种地板,其特征在于由权利要求14任一项所述的木材混凝土复合结构构成,并且所述的木材层为木板。6一种桥梁结构,其特征在于由权利要求14任一项所述的木材混凝土复合结构构成,并且所述的木材层为木质横梁。权利要求书CN103195204A1/3页3木材混凝土复合结构技术领域0001本发明涉及建筑材料的技术领域,更具体的说本发明。
4、涉及一种木材混凝土复合结构。背景技术0002在欧洲,由于一战和二战后钢筋混凝土制造中钢材的短缺,促使了木材混凝土结构TCC的发展。1922年德国的米勒申请了一项专利,涉及钉子和钢支撑连接木板和混凝土的技术,成为第一个获得木材混凝土结构专利的人。0003在美国,1933年詹姆斯F塞勒首先提出使用木材混凝土横梁的设想。而塞勒和美国木材保护者协会分别在1932年和1935年间开创了在桥梁施工中使用木材混凝土复合板的先例。1935年木材保护协会的“木材和混凝土复合结构”专利成为美国建造此类结构的基础。0004然而由于没有有效的解决木材和混凝土之间的剪切应力和连接问题,TCC技术的发展陷入了长期停滞的境。
5、地。0005木地板具有轻便、舒适和环保的特点,目前房屋装修使用的地板通常均为实木地板或实木复合地板;但实木地板在使用过程中容易出现翘曲和变形,另外实木地板的隔音效果不佳,阻尼系数不高,整体抗震性能不佳。0006另外,对于高架桥或者桥梁使用的桥梁结构,如果纯粹使用钢筋混凝土结构将必然导致桥墩的承受力大大增加;而且单纯的钢筋混凝土结构抗弯曲性能和刚性较差,在发生地震或者瞬时大风等情况下,抗震和抗振动性能较差。发明内容0007为了解决现有技术中存在的上述技术问题,本发明的发明人通过对现有的TCC技术进行改性,提出了木材混凝土复合结构,能够成功应用于地板、地面楼板和桥梁结构。0008为了解决上述技术问。
6、题,本发明提供了以下技术方案0009一种木材混凝土复合结构,包括位于底层的木材层和位于上层的混凝土层,其特征在于所述木材层和混凝土层之间嵌有穿孔钢板。0010其中,所述的木材层和穿孔钢板之间通过胶粘剂结合。0011其中,所述的木材层和混凝土层之间设置有胶合板或刚性隔声板。0012其中,所述的混凝土层为普通钢筋混凝土或纤维增强混凝土。0013本发明的另一方面,还涉及一种地板,其由上述木材混凝土复合结构构成,并且所述的木材层为木板。0014本发明的另一方面,还涉及一种桥梁结构,其由上述木材混凝土复合结构构成,并且所述的木材层为木质横梁。0015与现有技术相比,本发明具有以下有益效果本发明的术材混凝。
7、土复合结构能够充分发挥木材抗弯和混凝土板抗压的优点,从而得到具有高刚性和高强度的组合结构,说明书CN103195204A2/3页4能够有效减少复合结构的振动。与传统的钢筋混凝土结构相比,组合结构的恒载荷更低,因而作用在基础的荷载和地震中受到的作用都更小,并且由于其中木材具有较大的面内刚性,有利于维护整个建筑的儿何形状,增强了建筑的整体抗震力。与传统的纯木结构相比,复合结构的承载力和抗弯刚度可以提高35倍;而且提高了体系的隔音效果和阻尼效应,可以降低结构的振动。本发明的木材混凝土复合结构特别适用于地板、楼板或者桥梁结构。附图说明0016图1为实施例1所述木材混凝土复合地板的结构示意图。0017图。
8、2为实施例2所述木材混凝土桥梁结构的示意图。具体实施方式0018下面将结合具体实施例和附图对本发明的技术方案做进一步的阐述,但本发明的实施方式不限于此。0019实施例10020如图1所示,本实施例所述的木材混凝土复合地板TCC地板,包括位于底层的木板200和位于上层的混凝土层100,木板200和穿孔钢板300之间通过胶粘剂粘结。所述的混凝土层为纤维增强混凝土材料。使用高强度的混凝土和充足的纤维增强物有助于显著增强混凝土和穿孔钢板的连接性能。0021理论上,TCC的固接程度或复合工作程度可以由剪切连接的效率来衡量,计算公式如下所示00220023其中,DC是TCCS完全复合工作时的理论挠度由换算。
9、截面估算,DN是没有复合工作时的理论挠度以一个分层横梁估算,不考虑层间剪力传递,DI是TCC横梁的实际测量挠度。本实施例所述的TCC地板理论效率约为95100,这也意味着木材和混凝土之间有很好的复合作用。除了应用于地板以外,本实施例所述的TCC结构实际上也可以用作多层建筑的楼板。0024实施例20025如图2所示,本实施例所述的木材混凝土桥梁结构TCC桥梁结构,包括位于底层的木质横梁20和位于上层的混凝土层10,木质横梁20和穿孔钢板30之间用胶粘剂粘合。所述的混凝土层为纤维增强混凝土材料;使用高强度的混凝土和充足的纤维增强物有助于显著增强混凝土和穿孔钢板的连接性能。作为上述TCC桥梁结构系统。
10、,利用弹性复合作用原理,通过换算截面法可以很容易的根据设计需求进行结构计算;所述的计算方法可以总结如下0026有效抗弯刚度0027当计算弯矩产生的挠度时,应首先确定有效复合弯曲刚度EIEFF。EIEFF的计算公式如下0028说明书CN103195204A3/3页50029其中,0030IC,IT混凝土地板和木梁的惯性矩0031EC,ET混凝土地板和木梁的杨氏弹性模量0032AC,AT混凝土地板和木梁的面积0033A1混凝土地板质心和有效TCC质心之间的距离0034A2木梁质心和有效TCC质心之间的距离0035I剪切连结系数当没有复合作用时,I0,当完全复合作用时,I1剪切连结系数的计算公式如下。
11、00360037其中,S连接件之间的间距;K连接件的刚度滑移模量;LTCC的跨度木梁质心和有效TCC质心之间的距离计算公式如下00380039其中,HC混凝土地板的厚度,HT木梁的厚度0040正应力的计算公式如下004100420043其中,C,C混凝土的正应力,C混凝土的压应力,B,C混凝土弯曲应力,W,T木材的正应力,T木材的拉应力,B,T木材的弯曲应力,MMAX梁内最大弯矩,0044连接件荷载0045作用在连接件上的荷载计算公式如下00460047其中,F作用在连接件上的荷载,VMAX梁内最大剪切力。0048虽然具体实施方式部分已经通过实施例对本发明的技术方案进行了详细的阐述,但本发明的保护范围并不限于上述实施例,只要没有脱离发明实质的实施方式,均应理解为落在了本发明要求的保护范围之内。说明书CN103195204A1/1页6图1图2说明书附图CN103195204A。