[實用新型]一種充填竹管構件

有效

• 申請號: 201821359951.8
• 申請日: 2018-08-21
• 公開（公告）號: CN208918003U
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發明（設計）人: 魏洋;程勛煜;湯帥峰;李國芬;端茂軍
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: E04B1/30
• 分類號: E04B1/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種充填竹管構件，包括輕質填芯(1)、竹管(2)、強化竹帶(3)，輕質填芯(1)填充并充滿于竹管(2)的內腔，竹管(2)由縱向竹條帶(21)、竹卷材(22)相互復合而成，強化竹帶(3)按照竹纖維方向與竹管(2)橫截面方向呈?45°～45°螺旋式或呈0°環箍式間隔纏繞粘結于竹卷材(22)的外壁。本實用新型結構中，輕質填芯為竹管管壁提供了由內向外的側向支撐，阻止或延緩了竹管向內的局部屈曲，大大提高了竹管的承載力，竹管為輕質填芯提供環向約束，提高輕質填芯的受壓承載能力，減小其橫向變形。本實用新型適用于新建結構中的樁、柱、橋墩、梁等構件。

技術領域

本實用新型尤其涉及一種組合結構，尤其是一種充填竹管構件，屬于土木建筑結構技術領域。

背景技術

竹材是一種成長快、生產周期短，力學性能優良的綠色建材，天然原竹為空心截面，其能夠在一定范圍內應用于建筑結構構件，但是其截面小、承載力低、截面剛度小，難以適用于大荷載、大跨度的結構構件。以天然竹材作為原材料，利用先進的復合、重組技術將竹材加工成具有不同尺寸規格的現代竹質工程材料，可以一定程度地滿足現代化承重構件對材料的要求。然而，當前已有竹材為基材的結構構件大多為實心截面，實心截面的竹材構件導致其自重大，材料利用不盡合理，材料用量大，浪費資源的同時增加了應用成本。

為了提高竹材構件的承載力、剛度等力學性能，減少材料用量，常規的方法是在截面內增加增強材料，如中國專利02277578.1公布了一種新型竹纖維塑料復合板，由兩層或兩層以上竹纖維塑料復合材料板材層和兩兩板材層的夾層層間的金屬網層或玻璃纖維網層構成，其利用金屬網或玻璃纖維網對竹材進行增強；將竹材纏繞加工為竹材管材，當前主要應用于管道領域，如中國專利201610229360.8公布了一種超大口徑的竹纏繞復合管，其可應用于各類工程管道，而不適合作為結構承載受力構件，容易發生向內的屈曲破壞。簡單的將竹材結構加工為空心截面，無疑節省了材料，然而其管壁易屈曲、承載力低、截面剛度不足，難以達到結構的使用要求。

本實用新型提供一種充填竹管構件，以克服現有技術中存在的缺陷，滿足工程的應用需要。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種充填竹管構件，以期解決天然原竹及實心竹材、竹材管材存在的缺陷，減輕結構的自重，延緩管壁屈曲，增加其承載力與截面剛度。本實用新型適用于新建結構中的樁、柱、橋墩、梁等構件。

為此，本實用新型提供一種充填竹管構件，包括輕質填芯、竹管、強化竹帶，輕質填芯填充并充滿于竹管的內腔，輕質填芯與竹管內壁相互粘結為一體，竹管的側壁厚度與整個結構的截面直徑或邊長之比≤10％，竹管由縱向竹條帶、竹卷材相互復合而成，縱向竹條帶浸漬膠黏劑后按照竹纖維方向沿著竹管軸線方向平行纏繞形成圓形或多邊形管狀結構，竹卷材浸漬膠黏劑后按照竹纖維方向沿著竹管橫截面方向纏繞粘結于縱向竹條帶的外壁，竹卷材纏繞層數≥1層，在竹管的軸線方向的厚度一致均勻，強化竹帶按照竹纖維方向與竹管橫截面方向呈-45°～45°螺旋式或呈0°環箍式間隔纏繞粘結于竹卷材的外壁。

在本實用新型的一種充填竹管構件中，竹管是以竹材為基材，采用先進纏繞工藝加工制成，竹管截面的空腔部分由輕質填芯填充，輕質填芯為竹管管壁提供了由內向外的側向支撐，延緩管壁屈曲，竹管的竹材側壁厚度較小，竹材用量小，節省材料造價；竹管為輕質填芯提供環向約束，提高輕質填芯的受壓承載能力，減小其橫向變形，同時，竹管中的縱向竹條帶提供了主要的縱向承載力，輕質填芯與竹管共同發揮承載的作用；強化竹帶環向纏繞于竹卷材的外壁，為縱向竹條和輕質填芯整體工作進一步提供了額外的環向約束力。

所述縱向竹條帶由多個竹蔑片通過搭接編織在襯布上組成的條帶狀結構，竹蔑片的橫截面形狀優選被加工為矩形。

所述竹卷材和強化竹帶采用竹纖維薄片為原料，竹纖維薄片的單層厚度為0.1mm～2.0mm，為原竹切削或膠合復合竹材壓制或膠合復合竹材壓制后剖切而成。

所述強化竹帶的單環寬度為20～500mm。