[發(fā)明專利]新型釘合竹木-混凝土組合板

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111140972.7
• 申請日: 2021-09-28
• 公開（公告）號: CN113719010A
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 單波;肖巖;黃斌;王剛
• 申請（專利權(quán)）人: 海南大學(xué)
• 主分類號: E04B5/17
• 分類號: E04B5/17
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種新型釘合竹木?混凝土組合板，包括下部的釘合竹木板(1)、上部的現(xiàn)澆混凝土層(2)和橫置銷桿(3)；其特征在于：釘合竹木板(1)是由高度交錯(cuò)的工程竹層板(4)與木層板(5)交錯(cuò)布置、并沿寬面逐層打入的連接釘(6)結(jié)合形成的板式構(gòu)件；其特征在于：橫置銷桿(3)沿釘合竹木板(1)的寬度方向貫穿于工程竹層板(4)的上部，并錨固于現(xiàn)澆混凝土層(2)。相比于已有技術(shù)，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了“以竹代木”與“竹木復(fù)合”，且新型剪力連接件高效可靠，組合樓板力學(xué)性能優(yōu)異，施工簡便，有效克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，具有突出的技術(shù)優(yōu)勢，在現(xiàn)代竹木結(jié)構(gòu)建筑中具有良好的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種竹木-混凝土組合板，屬于土木工程中的建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

當(dāng)今建筑面臨的主要問題是以鋼材和水泥為代表的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)材料在生產(chǎn)和施工過程中所帶來的環(huán)境影響。為了應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，我國大力推進(jìn)以木結(jié)構(gòu)為代表的綠色建筑。然而，現(xiàn)階段我國的結(jié)構(gòu)用木材主要依靠進(jìn)口，這已經(jīng)成為制約我國木結(jié)構(gòu)發(fā)展的瓶頸性問題。因此，利用我國豐富的竹材資源，發(fā)展竹結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)“以竹代木”與“竹木復(fù)合”，是具有中國特色的綠色建筑發(fā)展之路。

以竹集成材、重組竹和竹篾膠合板為代表的工程竹材，以竹片為基本材料，進(jìn)行切刨、開篾或疏解等工藝進(jìn)行加工后，按照一定規(guī)則進(jìn)行疊鋪與熱壓膠合，制成外形規(guī)則的板材或方材，有效解決了圓竹外觀不規(guī)整、結(jié)構(gòu)不均、力學(xué)性能波動大等缺陷，已經(jīng)作為結(jié)構(gòu)材料應(yīng)用于綠色建筑中。

由于熱壓工藝與設(shè)備的限制，目前，工程竹板材或方材的斷面尺寸及長度都很有限，難以滿足梁、樓板等抗彎構(gòu)件的截面尺寸與跨度的要求。因此，一般都需要采用冷壓工藝進(jìn)行二次膠合，以滿足設(shè)計(jì)所要求的構(gòu)件斷面尺寸與跨度，這顯著增加了構(gòu)件生產(chǎn)成本，降低了生產(chǎn)效率，而且冷壓膠粘劑的大量使用，可能會增大構(gòu)件可揮發(fā)性有機(jī)物的釋放量，加重室內(nèi)空氣污染。因此，研發(fā)基于小尺寸的工程竹材與免二次膠合的抗彎構(gòu)件，成為發(fā)展現(xiàn)代竹結(jié)構(gòu)建筑的現(xiàn)實(shí)需求。

層板釘接木(Nail-laminated timber，簡稱NLT)是一種將木層板沿寬面疊合，并按照一定間距分布沿寬面打釘，將木層板逐層疊拼成的板式構(gòu)件。NLT生產(chǎn)簡單，通過沿寬面打釘拼接成型，相鄰木板條之間相互搭接，將小尺寸板條制成較大幅面與跨度的板式構(gòu)件，材料利用效率高。由于加工工藝無需依靠大型設(shè)備與膠粘劑，生產(chǎn)效率高。基于工程竹優(yōu)異的力學(xué)性能，將其與木材復(fù)合，制成釘合竹木板(Nail-laminated bamboo andtimber，簡稱NLBT)，研發(fā)新型竹木構(gòu)件，在提高NLT力學(xué)性能的同時(shí)，減少對進(jìn)口木材的依賴，具有重要的工程應(yīng)用價(jià)值與良好的應(yīng)用前景。

NLBT的主要應(yīng)用對象是竹木結(jié)構(gòu)房屋的樓板，為了提高樓板的力學(xué)性能、隔聲隔震性能與防火性能，可以在NLBT上部澆筑混凝土層，并通過剪力連接件，形成NLBT-混凝土組合板，而剪力連接件的形式與性能，對于組合板的力學(xué)性能與施工性能具有重要影響。目前，在NLT-混凝土組合板體系中，采用的剪力連接件是螺釘和齒板。此外，有研究者提出將相同高度的木層板在高度方向上錯(cuò)位布置，或采用高度不同的木板條進(jìn)行釘合，以利用高差在NLT板上部形成縱肋，則澆筑混凝土板后，縱肋與現(xiàn)澆混凝土層形成咬合作用傳遞組合截面剪應(yīng)力，以組合效應(yīng)。而目前這些已有的剪力連接方式均存在明顯的缺陷。螺釘屬于柔性連接件，必須大量設(shè)置螺釘才能形成必要的組合效應(yīng)，因而螺釘消耗大，成本相對較高；齒板本身價(jià)格相對較高，且安裝需要專用設(shè)備，加工較為復(fù)雜；而沿高度方向錯(cuò)位布置木條板這一組合方式，雖然施工簡單，但NLT與混凝土之間缺乏可靠的豎向抗拔措施，且僅僅依靠木板條與混凝土的粘結(jié)力來傳遞組合界面的剪應(yīng)力，組合效應(yīng)并不可靠。基于此，將目前NLT-混凝土組合板的剪力連接技術(shù)直接套用于NLBT-混凝土組合板中，不能克服其存的技術(shù)缺陷，必須提出新的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種新型釘合竹木-混凝土組合板(NLBT-混凝土組合板)，具有組合效應(yīng)可靠、力學(xué)性能好、施工方便高等優(yōu)勢。