[發明專利]一種預制竹建筑中圓竹竿結構件的制造及連接方法

有效

• 申請號: 201010247308.8
• 申請日: 2010-08-06
• 公開（公告）號: CN101914975A
• 公開（公告）日: 2010-12-15
• 發明（設計）人: 高黎;王正;王戈;程海濤
• 申請（專利權）人: 中國林業科學研究院木材工業研究所;國際竹藤網絡中心
• 主分類號: E04C3/28
• 分類號: E04C3/28;E04C3/36;E04B2/56
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司 11100
• 代理人: 朱麗華

技術領域

本發明涉及一種竹構件的制造及連接技術，尤其涉及一種預制竹建筑中圓竹竿結構件的制造及其相互間連接的方法。

背景技術

我國有利用和加工竹子的悠久傳統，在南方少數民族中的竹結構民居(簡稱竹樓)，就是以竹子為建筑材料，歷史源遠流長，至今還在應用，隨處可見。但因竹子的天然特性——中空，易破裂、彎曲，體態細小瘦長，尖削度大，過于原始的建筑方式，造成居住極不舒適、使用年限很短，發展受到極大的限制。若將其合理加工利用，提高建筑安全和節能檔次，將有助于現代竹建筑的發展和應用。

竹子是我國重要的、可持續利用的森林資源。由于其具有一次種植永續利用，3～6年即可成材、以及生長速度是木材的2～3倍等優勢，是最具碳匯功能的生物質材料。

在我國目前各類建筑體系中，竹結構建筑是發展潛力較大的低碳木建筑體系之一。在人們對低碳經濟和二氧化碳減排技術日益重視的今天，大力發展竹結構建筑，開展高性能竹建筑材料的研制開發，用具有儲碳功能的生物質材料建筑替代(或部分替代)高耗能、高二氧化碳排放，高環境污染的鋼材混凝土、粘土磚等建筑模式，將成為我國建筑領域低碳技術的發展方向。

發明內容

本發明的目的是提供一種預制竹建筑中圓竹竿結構件的制造及連接方法，利用該方法，可以實現建筑結構部件的預制化與模塊化，提高現場施工速度，將更多的竹材用來建造高品位且穩固、環保的竹建筑產品。

為實現上述目的，本發明采取以下設計方案：

一種預制竹建筑中圓竹竿結構件的制造及連接方法，該預制竹建筑中的圓竹竿結構件用圓竹竿原材加工制成；各結構件間以金屬連接件連接。

所述圓竹竿選取竹齡3年以上，竹竿長度7m以上，竹竿下端竹徑為8～11cm，竹竿上端竹徑為5～8cm，無開裂、腐朽和蟲蛀的大型竹種的竹竿。

所述的圓竹竿結構件包括有竹建筑中的圓竹梁、圓竹檁條、圓竹椽、圓竹立柱、圓竹桁架承重構件。

所述的金屬連接件包括用于連接相接結構部件的金屬箍及用于鎖緊用的螺栓組成的正8字型、異8字型、U型金屬箍，也包括垂直平面間采用的L型金屬連接件。所述圓竹梁、圓竹檁、圓竹椽和圓竹立柱承重構件中的竹竿桿件以將兩根或兩根以上圓竹竹竿用“正8字型金屬箍-螺栓”鎖緊連接件緊綁合加固來實現。所述的圓竹桁架制造方法是：其各部位的組合桿件由兩根或兩根以上圓竹竹竿用“正8字型金屬箍-螺栓”鎖緊連接件緊綁合加固而成，桁架中組合桿件的排列按受力方向為立向組合排列，桁架中各組合桿件的相交結點處采用硬質夾板與螺栓共同作用穿透夾緊圓竹竹竿的方式；在螺栓加壓的圓竹竹竿下方加有金屬防裂箍。全部承重構件及圓竹桁架預制完成。

所述桁架中的上弦桿與檁條間的加固連接采用“異8字型金屬箍”鎖緊連接件綁固方式。

所述的圓竹檁條與竹建筑中的屋面板材采用“U型金屬箍-螺栓”連接件加固連接。

所述的圓竹立柱與竹建筑中的復合墻體板采用“U型金屬箍-螺栓”連接件加固連接制成復合承重墻體，其中復合墻體板具有內、外墻板，內墻板為防火石膏板，內外墻板間加礦棉或膨脹珍珠巖；該復合承重墻體承重框架預制完成；所述的圓竹桁架與竹建筑中復合墻體板用L型金屬連接件固定連接。

上述的復合承重墻體兩側安裝竹質方形柱，采用凹凸結構將相鄰墻體排列，采用螺栓連接件加固實現。

所述的硬質夾板選用竹質膠合板或金屬板；所述的金屬防裂箍為寬度1.0～2.5cm，直徑和緊固度可調節的金屬制箍。

本發明是以大型竹種的竹竿為主要建筑材料，通過采用竹竿組合、金屬連接件加固連接等新型竹建筑結構材料制造技術和方法，將圓竹竿制成梁、檁、柱和桁架等建筑承重構件，將圓竹和竹質板材為主要原料制造復合承重墻體，實現房屋主要部件的模塊化、組裝化和系列化，并實現一種新型圓竹結構竹質預制建筑的建造方法。

本發明的優點是：

1)我國有豐富的竹材資源，用圓竹竿為原料制造竹建筑中的圓竹竿結構件，原料來源充足，價格便宜。

2)提高了傳統竹建筑的檔次，部件設計更加合理，可快速搭建高品質的竹建筑，適應新農村建設需求，尤其在地震頻發地區適用。

3)竹材是環保可再生資源，可以替代(或部分替代)高耗能、高二氧化碳排放，高環境污染的鋼材混凝土、粘土磚等建筑材料，大幅減少碳排放，保護環境。

4)建筑結構部件可以模塊化、組裝化和系列標準化，提高了建筑搭建速度，減少了現場勞動強度，又能保證建筑的品質。

5)該發明為我國新型低碳建筑技術體系的建立，以及我國現代建筑領域中低碳制造技術的形成和完善提供技術基礎。