[發明專利]一種竹質膠合箱型梁

在審

• 申請號: 201810323367.5
• 申請日: 2018-04-05
• 公開（公告）號: CN108331253A
• 公開（公告）日: 2018-07-27
• 發明（設計）人: 陳國;李祥;李海濤
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: E04C3/14
• 分類號: E04C3/14;E04B1/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種竹質膠合箱型梁，它主要包括上翼緣(1)、下翼緣(2)、腹板(3)、加勁肋(4)、膠粘劑(5)、釘子(6)和防水涂料(7)，共同組成竹質膠合箱型梁；其中，腹板(3)位于上翼緣(1)和下翼緣(2)的側面，承擔剪應力，上翼緣位于箱梁的頂面，承擔壓應力，下翼緣位于箱梁的底面，承擔拉應力，腹板(3)、上翼緣(1)和下翼緣(2)通過膠粘劑連接。加勁肋(4)設置于箱梁端，與下翼緣(2)頂緊，并和腹板(3)緊密貼合，通過釘子(6)連接，承擔改善梁端的腹板(3)抵抗局部失穩能力。防水涂料(7)涂刷于箱梁表面，承擔防潮防腐的功能。本發明充分利用6種材料的特點，大幅提高了梁構件的截面慣性矩，具有輕質高強、剛度大、耐久性好和延性性能好等特點，可替代傳統原竹梁、重竹梁和木梁應用于木結構、竹結構和組合結構領域中的受彎構件。

技術領域

本發明屬于土木建筑結構領域，具體涉及一種現代竹結構房屋、木結構房屋和竹木結構房屋使用的竹質膠合箱型梁構件。

背景技術

我國的環境污染問題非常突出，隨著公眾環保意識的增強，綠色、生態、低碳的新型建筑材料必將是土木工程科技發展的一個趨勢。砌體結構和鋼筋混凝土結構使用了大量的粘土粘、鋼材和水泥等傳統建材，消耗了大量的能源和不可再生資源，釋放出大量的溫室氣體和有毒氣體，同時產生大量的廢水、廢棄和廢渣。建筑業的發展在很大程度上是以能源、資源的過度消耗和環境污染為代價實現的。同時，砌體結構和鋼筋混凝土結構自重大、易開裂，拆除后會產生大量的建筑垃圾。為了減少對粘土粘、鋼材和水泥的依賴，節能環保、可再生的綠色建材日益受到人們的青睞。

竹結構建筑具有抗震性能好以及對環境的負荷小的特點，其應用范圍得到不斷拓展。原竹梁和重竹梁是竹結構建筑中最常用的基本構件之一，在其使用過程中發現，存在以下問題：(1)原竹梁和重竹梁破壞前無明顯征兆，表現出典型的脆性破壞特征；(2)重竹的彈性模量不高，竹梁作為受彎構件設計時往往由截面的剛度控制設計，而按強度設計時的竹梁承載能力是按剛度設計時的3～5倍，造成了材料的極大浪費，經濟性差；(3)原竹和重竹的橫向抗剪強度不高，材料離散性較大，材質不均勻；(4)受現有加工工藝的限制，重竹的最大長度不超過2m，造成重竹梁的使用嚴重受限；(5)原竹橫向受力較差，易開裂，耐久性差。更為重要的是，我國擁有極其豐富的竹材資源，竹子具有強度高、生長快及韌性好等優點，可取代普通闊葉木材和針葉材，有著廣泛的應用前景。將竹材作為主要建材應用于工程領域利國利民，實現“以竹代木”有利于降低對鋼材、水泥和粘土磚等傳統建筑材料的依賴，同時也符合《中國制造2025》所確定的開發利用農林生物質資源的主題。

如何改善和提高竹梁的變形能力和力學性能是其在竹結構建筑應用中所面臨的難題，竹集成材是將速生、短周期的毛竹加工成一定規格的竹片，干燥至含水率8％～12％，再通過膠粘劑將同方向竹片膠合成矩形截面的規格材，具有彈性模量高、力學強度高、易加工的特點。相比矩形截面竹梁而言，竹質膠合箱型梁擁有更高的承載能力、更好的變形性能以及良好的延性性能，是有效解決制約生態環保型竹結構建筑發展的一個重要途徑，市場應用前景十分廣闊。

發明內容

本發明所要解決的目的旨在克服現有原竹梁和重竹梁承載能力低、延性差和變形性能差等缺點，提供一種力學性能好、成本低廉、結構簡單以及節能環保型的竹質膠合箱型梁，用以取代原竹梁和重竹梁，可作為樓面梁和屋面梁應用于木結構建筑、竹結構建筑以及竹木組合結構中。

在本發明中，竹質膠合箱型梁由上翼緣、下翼緣、腹板、加勁肋、膠粘劑、釘子和防水涂料共同組成。其中：上翼緣位于箱梁頂部，承擔壓應力；下翼緣位于箱梁底部，承擔拉應力，腹板位于箱梁的兩側，主要承擔剪應力；腹板通過膠粘劑和釘子和上、下翼緣相連。

本發明的解決方案：其包括上翼緣、腹板、釘子、膠粘劑、下翼緣和加勁肋。所述箱字梁由兩塊腹板對稱布置于翼緣的兩側，腹板與翼緣通過膠粘劑和釘子連接。在梁兩端部設置加勁肋，加勁肋與下翼緣頂緊，加勁肋與兩塊腹板之間通過膠粘劑連接和釘子相連。