[實用新型]一種竹集成材上下拼合梁

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201920291214.7
• 申請日: 2019-03-01
• 公開（公告）號: CN209942038U
• 公開（公告）日: 2020-01-14
• 發(fā)明（設計）人: 于云飛;陳國;李祥;何彬;鄭乃浩;趙歡
• 申請（專利權）人: 南京林業(yè)大學
• 主分類號: E04C3/12
• 分類號: E04C3/12;E04C3/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種竹集成材上下拼合梁，包括上梁(1)、下梁(2)、圓鋼銷(3)、圓竹榫(4)和膠層(5)，其中：上梁(1)位于拼合梁的頂部，下梁(2)位于拼合梁的底部，上梁(1)底部設置沿梁長方向等距排列的榫頭，下梁(2)頂部設置與榫頭分布位置相匹配的卡槽，圓鋼銷(3)垂直植入上梁(1)榫頭和下梁(2)卡槽內(nèi)，圓竹榫(4)垂直植入上梁(1)和下梁(2)內(nèi)，膠層(5)位于上梁(1)和下梁(2)的中部。本實用新型的優(yōu)點：突破了原竹開發(fā)利用的瓶頸，實現(xiàn)了竹資源的高效合理利用，具有輕質高強、剛度大、耐久性好和延性性能好等特點，可應用于竹木結構建筑中的受壓或受彎構件。

技術領域

本實用新型屬于土木建筑結構領域，具體涉及一種現(xiàn)代竹結構房屋、木結構房屋和竹木結構房屋使用的竹集成材拼合梁構件。

背景技術

中國竹材資源十分豐富，無論是種植數(shù)量、面積和蓄積量，還是竹產(chǎn)品及其加工水平，均居世界產(chǎn)竹國之首。竹材具有強度高、韌性好、耐磨損、紋理通直、色澤高雅等多種優(yōu)點，具有硬闊葉樹材的諸多優(yōu)良特性，是建筑行業(yè)的理想材料。竹材還具有生產(chǎn)周期短、再生性強的特點。開發(fā)利用竹材資源，“以竹代木”是緩解木材供需矛盾的有效途徑之一。

采用竹材建造房屋，已有相當長的歷史。盡管利用原材圓竹的建筑可以產(chǎn)生一定的藝術和建筑效果，恐怕難以成為主要的結構材料在現(xiàn)代建筑業(yè)中廣泛應用。其原因有：(1)原竹桿的幾何形狀單一，造成建筑形式單調(diào)；(2)原材料的幾何不規(guī)則導致浪費和不適合現(xiàn)代施工程序；(3)節(jié)點十分復雜，往往造成連接不可靠或連接不牢固，嚴重影響建筑的舒適度； (4)原竹本身存在嚴重各向異性且橫向強度極低；(5)盡管單根竹桿能夠承擔自重，但畢竟單根原材的直徑有限，作為結構承重材料則必須采用多根園竹捆扎成束從而增加了構造難度；在未經(jīng)處理的情況下，竹材易蟲蛀、腐朽和霉變等。

如何突破原竹開發(fā)利用的瓶頸，拓寬竹子的應用領域，實現(xiàn)竹資源的高效合理利用，是廣大竹產(chǎn)區(qū)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(guī)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(guī)格材，具有彈性模量高、力學強度高、易加工的特點。相比原竹梁而言，竹集成材上下拼合梁擁有更高的承載能力、更好的變形性能以及更優(yōu)異的延性性能，是有效解決制約生態(tài)環(huán)保型竹木結構建筑發(fā)展的一個重要途徑，具有十分廣闊的市場應用前景。

實用新型內(nèi)容

本實用新型所要解決的目的旨在突破原竹開發(fā)利用的瓶頸，拓寬竹子的應用領域，克服原竹梁承載能力低、延性差和變形性能差等缺點，提供一種力學性能好、成本低廉以及結構簡單的竹集成材上下拼合梁，可作為樓面梁和屋面梁應用于竹木結構建筑中。

在本實用新型中，竹集成材上下拼合梁包括上梁、下梁、圓鋼銷、圓竹榫、膠層五部分。其中：上梁位于拼合梁的頂部，下梁位于拼合梁的底部，圓鋼銷垂直植入上梁榫頭和下梁卡槽內(nèi)，圓竹榫垂直植入上梁和下梁內(nèi)，膠層位于上梁和下梁的中部。

本實用新型的基本原理如下：上梁布置于拼合梁頂面，主要承擔壓力；下梁布置于拼合梁底面，主要承擔拉力；圓鋼銷垂直植入上梁榫頭和下梁卡槽內(nèi)，主要承擔剪切力；圓竹榫垂直植入上梁和下梁內(nèi)，主要承擔剪切力；上梁榫頭嵌入下梁卡槽，主要承擔剪切力；位于上梁和下梁界面間的膠層主要承擔剪切力。

所述的上梁和下梁的高度相等，上梁和下梁緊密貼合，界面涂刷膠層。

所述的上梁和下梁的粘膠界面進行鑿毛處理，鑿深度為1～2mm，鑿痕約為20mm，切割率不低于80％。

所述的上梁底部設置沿梁長方向等距排列的榫頭，下梁頂部設置與榫頭分布位置相匹配的卡槽，上梁榫頭的高度等于下梁卡槽的深度，榫頭寬度比卡槽大1.0mm～1.5mm左右，榫頭的傾斜角度和卡槽的傾斜角度互相匹配。

所述的圓鋼銷垂直植入上梁的榫頭和下梁的卡槽內(nèi)，圓鋼銷直徑比榫頭和卡槽的預鉆孔大1.0mm～1.5mm左右，植入深度取圓鋼銷直徑的5倍和50mm兩者的較大值。