[發明專利]新型釘合竹木-混凝土組合板

在審

• 申請號: 202111140972.7
• 申請日: 2021-09-28
• 公開（公告）號: CN113719010A
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: 單波;肖巖;黃斌;王剛
• 申請（專利權）人: 海南大學
• 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)是由高度交錯的工程竹層板(4)與木層板(5)交錯布置、并沿寬面逐層打入的連接釘(6)結合形成的板式構件；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，并錨固于現澆混凝土層(2)。相比于已有技術，本發明實現了“以竹代木”與“竹木復合”，且新型剪力連接件高效可靠，組合樓板力學性能優異，施工簡便，有效克服了現有技術的不足，具有突出的技術優勢，在現代竹木結構建筑中具有良好的應用前景。

技術領域

本發明涉及一種竹木-混凝土組合板，屬于土木工程中的建筑結構領域。

背景技術

當今建筑面臨的主要問題是以鋼材和水泥為代表的傳統結構材料在生產和施工過程中所帶來的環境影響。為了應對這一挑戰，我國大力推進以木結構為代表的綠色建筑。然而，現階段我國的結構用木材主要依靠進口，這已經成為制約我國木結構發展的瓶頸性問題。因此，利用我國豐富的竹材資源，發展竹結構，實現“以竹代木”與“竹木復合”，是具有中國特色的綠色建筑發展之路。

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，進行切刨、開篾或疏解等工藝進行加工后，按照一定規則進行疊鋪與熱壓膠合，制成外形規則的板材或方材，有效解決了圓竹外觀不規整、結構不均、力學性能波動大等缺陷，已經作為結構材料應用于綠色建筑中。

由于熱壓工藝與設備的限制，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行二次膠合，以滿足設計所要求的構件斷面尺寸與跨度，這顯著增加了構件生產成本，降低了生產效率，而且冷壓膠粘劑的大量使用，可能會增大構件可揮發性有機物的釋放量，加重室內空氣污染。因此，研發基于小尺寸的工程竹材與免二次膠合的抗彎構件，成為發展現代竹結構建筑的現實需求。

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件。NLT生產簡單，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件，材料利用效率高。由于加工工藝無需依靠大型設備與膠粘劑，生產效率高。基于工程竹優異的力學性能，將其與木材復合，制成釘合竹木板(Nail-laminated bamboo andtimber，簡稱NLBT)，研發新型竹木構件，在提高NLT力學性能的同時，減少對進口木材的依賴，具有重要的工程應用價值與良好的應用前景。

NLBT的主要應用對象是竹木結構房屋的樓板，為了提高樓板的力學性能、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位布置，或采用高度不同的木板條進行釘合，以利用高差在NLT板上部形成縱肋，則澆筑混凝土板后，縱肋與現澆混凝土層形成咬合作用傳遞組合截面剪應力，以組合效應。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，必須大量設置螺釘才能形成必要的組合效應，因而螺釘消耗大，成本相對較高；齒板本身價格相對較高，且安裝需要專用設備，加工較為復雜；而沿高度方向錯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力來傳遞組合界面的剪應力，組合效應并不可靠。基于此，將目前NLT-混凝土組合板的剪力連接技術直接套用于NLBT-混凝土組合板中，不能克服其存的技術缺陷，必須提出新的解決方案。

發明內容

本發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)，具有組合效應可靠、力學性能好、施工方便高等優勢。