[發(fā)明專利]一種竹筋實(shí)木組合空心柱及其制作方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711177117.7
• 申請(qǐng)日: 2017-11-22
• 公開（公告）號(hào): CN107901169A
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳強(qiáng);王解軍;郎健珂;陳思捷;陳平;劉圣賢;劉靈勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中南林業(yè)科技大學(xué);湖南城市學(xué)院
• 主分類號(hào): B27M3/00
• 分類號(hào): B27M3/00;E04C3/36
• 代理公司: 北京國(guó)坤專利代理事務(wù)所(普通合伙)11491
• 代理人: 黃耀鈞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于綠色建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種竹筋實(shí)木組合空心柱及其制作方法。

背景技術(shù)

中國(guó)是竹、木資源最豐富的地區(qū)。在建筑領(lǐng)域，現(xiàn)有技術(shù)在于木結(jié)構(gòu)建筑中基本使用木結(jié)構(gòu)柱或竹膠合結(jié)構(gòu)柱作為承重構(gòu)件，竹筋實(shí)木組合空心柱相對(duì)于木質(zhì)和竹質(zhì)結(jié)構(gòu)柱來說有一定優(yōu)勢(shì)，比竹膠合結(jié)構(gòu)柱環(huán)保，比木結(jié)構(gòu)柱在用材方面選材規(guī)格要求降低且強(qiáng)度提高。竹筋實(shí)木組合空心柱提高了結(jié)構(gòu)柱的強(qiáng)度，降低了對(duì)木材原木的大小要求，提高了竹子使用范圍，柱內(nèi)結(jié)構(gòu)空心提高隔音、隔熱、減輕自重的作用，更加節(jié)能環(huán)保。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)存在的問題是：

原竹結(jié)構(gòu)柱抗壓強(qiáng)度低，不適合做承重構(gòu)件；實(shí)木柱整體強(qiáng)度偏低，木質(zhì)結(jié)構(gòu)柱采用實(shí)心柱，柱重且隔音、隔熱效果差；原木柱用材規(guī)格太高，原生態(tài)長(zhǎng)和粗的原木取材難、價(jià)格昂貴，現(xiàn)有原木難以滿足工程要求，工程中常常用鋼筋混凝土代替，這樣以仿原木方法無法達(dá)到原生態(tài)結(jié)構(gòu)要求。

現(xiàn)有技術(shù)不能有效解決的原因是：

竹筋實(shí)木組合空心柱屬于復(fù)合材料范疇，復(fù)合材料往往具有單一材料所不具有的優(yōu)越性能。然而國(guó)內(nèi)在復(fù)合材料領(lǐng)域特別是竹木復(fù)合材料的研究較少，且國(guó)內(nèi)興起一股超高層建筑熱潮，忽視了低層建筑的深入開發(fā)。

現(xiàn)有技術(shù)解決后的意義是：

竹筋實(shí)木組合空心柱充分利用原生態(tài)原木與竹筋，對(duì)于公園、樓廳、別墅、公園小橋等二層以下建筑來說是一種自重輕，抗震性能好、節(jié)能、綠色、環(huán)保、隔音、隔熱、經(jīng)濟(jì)的建筑材料。項(xiàng)目建成后，能有效的降低人們對(duì)化學(xué)石油材料的過分依賴，而且該項(xiàng)目產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了零排放，既有利于改善人的生活環(huán)境，又促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)的良性發(fā)展，能帶來良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種竹筋實(shí)木組合空心柱及其制作方法。本發(fā)明采用零碎木方和竹筋制作大型竹筋實(shí)木空心柱代替原木結(jié)構(gòu)，即經(jīng)濟(jì)又環(huán)保；同時(shí)能提高當(dāng)?shù)鼐用竦木蜆I(yè)率，帶動(dòng)當(dāng)?shù)鼐用竦氖杖朐鲩L(zhǎng)，而且作業(yè)強(qiáng)度低，是理想的就業(yè)條件。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種竹筋實(shí)木組合空心柱的制作方法，所述竹筋實(shí)木組合空心柱的制作方法將竹筋加工成竹筋材料，備用；將不同長(zhǎng)度的實(shí)木塊放置到雙層空心模具內(nèi)，利用利用膠結(jié)料將實(shí)木塊膠合成實(shí)木空心圓筒；再將相同大小的實(shí)木空心圓筒拼接成一定長(zhǎng)度的實(shí)木空心圓柱毛坯并在加工機(jī)械進(jìn)行表面打磨處理；再以打磨處理實(shí)木空心圓柱為母胎在圓柱上順時(shí)和逆時(shí)兩個(gè)方向螺旋纏繞竹筋材料，利用膠結(jié)材料形成不同規(guī)格系列的竹筋實(shí)木組合空心圓柱。

進(jìn)一步，所述竹筋實(shí)木組合空心柱的制作方法具體包括：

毛竹加工成順著纖維方向排列，做成厚0.5-1.5mm，長(zhǎng)度按工程要求設(shè)置，寬度為10mm竹筋材；

根據(jù)工程柱結(jié)構(gòu)大小，雙層空心模具要求，將零碎實(shí)木方放入模具的夾層中，利用膠結(jié)料指接膠合成標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度實(shí)木空心圓筒，雙層空心模具為一定標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度500mm、1000mm的兩種規(guī)格，直徑大小按滿足工程要求設(shè)置；

將拆模后膠結(jié)形成一定長(zhǎng)度、厚度的實(shí)木空心圓筒，選擇相同大小的實(shí)木空心圓筒拼接成一定長(zhǎng)度的實(shí)木空心圓柱毛坯；

將實(shí)木空心圓柱毛坯在加工機(jī)械上進(jìn)行表面打磨處理，再以打磨處理后的實(shí)木空心圓柱為母胎固定在旋轉(zhuǎn)加工機(jī)械上，在順時(shí)和逆時(shí)兩個(gè)方向上螺旋纏繞竹筋，利用膠結(jié)料形成竹筋實(shí)木組合空心圓柱。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種竹筋實(shí)木組合空心柱包括：

通過膠結(jié)料粘接在一起的不同長(zhǎng)度的實(shí)木塊；所述粘接在一起的不同長(zhǎng)度的實(shí)木塊按圓周排列構(gòu)成實(shí)木空心圓柱的外部夾層；所述夾層內(nèi)壁為中空狀；所述夾層外壁通過膠結(jié)料粘接有竹筋材料層。

進(jìn)一步，竹筋材料層按順時(shí)和逆時(shí)兩個(gè)方向上螺旋纏繞在夾層外壁。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及積極效果為：

利用小型木材和竹筋制作大型竹筋實(shí)木空心柱，這樣制作組合柱即滿足承載力要求又不易開裂，更重要是代替樹徑大、主干長(zhǎng)的原木，這樣克服了大型木柱選材難，減少木材規(guī)格要求，提高竹筋和木材利用率。假如建筑一棟二層400平米原生態(tài)木屋或竹屋，需三種直徑柱材16根，單根體積分別為1.0立方米、0.6立方米、0.3立方米，共8.8立方米，單根表面積分別為10.0平方米、7.6平方米、5.1平方米，共111.2平方米，扣除柱內(nèi)空心部分共2.0立方米，凈柱材6.8立方米，按原木建造，每立方米15000元，采用原木需成本132000元；按竹筋實(shí)木組合柱建造，竹材每平米30元，木方每立方米10000元，需成本71336元。竹筋實(shí)木組合柱相比原木節(jié)約成本46％。