一种竹‑木组合箱型结构制造技术

一种竹‑木组合箱型结构，由竹板(1)、木板(2)和连接件(3)共同构成，其特征在于竹板(1)、木板(2)通过连接件(3)组合形成具有一个及一个以上箱室的箱形结构，竹板(1)构成箱形结构的上、下翼缘，木板(2)构成箱形结构的腹板，木板(2)由两种及两种以上不同等级的木材胶合压制而成，木材等级自上、下翼缘向截面中性轴递减，组成木板(2)的相邻等级木材的弹性模量差值不小于15％、抗拉强度差值不小于25％，竹板(1)和木板(2)通过连接件(3)连接为一体，连接件(3)为板结构、网结构、管结构、筋结构或凸凹构造中的一种，其沿着结构的纵向呈连续或均匀等间距离散布置。本发明专利技术具有轻质、高强、高刚度、绿色节能，抗震性能好，同时具有较强的可设计性，技术效果突出，节约材料，较高的经济性，可作为工程结构的梁、板等构件，具有很好的工程应用前景。

A bamboo wood composite box structure

\u4e00\u79cd\u7af9\u2011\u6728\u7ec4\u5408\u7bb1\u578b\u7ed3\u6784\uff0c\u7531\u7af9\u677f(1)\u3001\u6728\u677f(2)\u548c\u8fde\u63a5\u4ef6(3)\u5171\u540c\u6784\u6210\uff0c\u5176\u7279\u5f81\u5728\u4e8e\u7af9\u677f(1)\u3001\u6728\u677f(2)\u901a\u8fc7\u8fde\u63a5\u4ef6(3)\u7ec4\u5408\u5f62\u6210\u5177\u6709\u4e00\u4e2a\u53ca\u4e00\u4e2a\u4ee5\u4e0a\u7bb1\u5ba4\u7684\u7bb1\u5f62\u7ed3\u6784\uff0c\u7af9\u677f(1)\u6784\u6210\u7bb1\u5f62\u7ed3\u6784\u7684\u4e0a\u3001\u4e0b\u7ffc\u7f18\uff0c\u6728\u677f(2)\u6784\u6210\u7bb1\u5f62\u7ed3\u6784\u7684\u8179\u677f\uff0c\u6728\u677f(2)\u7531\u4e24\u79cd\u53ca\u4e24\u79cd\u4ee5\u4e0a\u4e0d\u540c\u7b49\u7ea7\u7684\u6728\u6750\u80f6\u5408\u538b\u5236\u800c\u6210\uff0c\u6728\u6750\u7b49\u7ea7\u81ea\u4e0a\u3001\u4e0b\u7ffc\u7f18\u5411\u622a\u9762\u4e2d\u6027\u8f74\u9012\u51cf\uff0c\u7ec4\u6210\u6728\u677f(2)\u7684\u76f8\u90bb\u7b49\u7ea7\u6728\u6750\u7684\u5f39\u6027\u6a21\u91cf\u5dee\u503c\u4e0d\u5c0f\u4e8e15\uff05\u3001\u6297\u62c9\u5f3a\u5ea6\u5dee\u503c\u4e0d\u5c0f\u4e8e25\uff05\uff0c\u7af9\u677f(1)\u548c\u6728\u677f(2)\u901a\u8fc7\u8fde\u63a5\u4ef6(3)\u8fde\u63a5\u4e3a\u4e00\u4f53\uff0c\u8fde\u63a5\u4ef6(3)\u4e3a\u677f\u7ed3\u6784\u3001\u7f51\u7ed3\u6784\u3001\u7ba1\u7ed3\u6784\u3001\u7b4b\u7ed3\u6784\u6216\u51f8\u51f9\u6784\u9020\u4e2d\u7684\u4e00\u79cd\uff0c\u5176\u6cbf\u7740\u7ed3\u6784\u7684\u7eb5\u5411\u5448\u8fde\u7eed\u6216\u5747\u5300\u7b49\u95f4\u8ddd\u79bb\u6563\u5e03\u7f6e\u3002 The invention has the advantages of light weight, high strength, high stiffness, good seismic performance, green energy, and has strong technical design, outstanding effect, material saving, high economical efficiency, can be used as structural beams, plates and other components, has a good prospect in engineering applications.

【技术实现步骤摘要】
一种竹-木组合箱型结构
本专利技术涉及一种组合结构，尤其是一种竹-木组合箱型结构，可广泛应用于土木建筑结构

技术介绍
在土木工程领域，寻求绿色、环保、可持续且性能有效的工程结构用材一直是研究者致力追求的目标。竹材的性能优异，应用广泛，被誉为“植物钢筋”。以竹子为原材料的竹质工程材料作为一种新型材料，已经得到了广泛的研究与应用。有研究表明，竹材或竹结构有着以下优点：(1)竹材资源再生产容易，节约能源、产生的污染少；(2)竹材导热系数低、热传导速度慢，保温、隔热性能好；(3)竹材结构重量轻、抗震性能好；(4)竹结构易于定型化、标准化，实现构件的工厂预制和现场装配化施工，缩短施工周期，可以大大提高资金的投资效益。近几年，我国在竹木组合结构领域开展了较多的开创性研究，开发出了竹蓆、竹帘、竹片覆面胶合板、竹-木复合LVL、竹-木复合定向刨花板(OSB)、竹-木复合中密度纤维板(MDF)、竹-木复合装饰板、竹-木复合集装箱底板等。相比于传统结构体系，竹木结构具有良好的比强度，以及便于装配化施工、节能保温、环境友善等特点。为了进一步提高竹结构的力学性能，改善其在土木工程领域的适用性，采用多种材料相互组合常常获得优于单一材料的综合性能。如中国专利第“ZL2011210419488.2”号，公开了一种木与混凝土组合式箱梁，所述一种木与混凝土组合式箱梁包括混凝土顶板、混凝土底板和两个分别布设于混凝土顶板与混凝土底板之间左右两侧的木质腹板，该结构设计合理、结构简单、施工方便且施工成本低，施工速度快。但该结构自重较重，无法对材质较差的速生木材实现有效改性，且无法克服原材料固有的一些缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种竹-木组合箱型结构，该结构具有轻质、高强、高刚度、绿色节能，抗震性能好，同时具有较强的可设计性，技术效果突出，节约材料，较高的经济性，具有很好的工程应用前景。本专利技术所采用的解决方案是：一种竹-木组合箱型结构，由竹板、木板和连接件共同构成，竹板、木板通过连接件组合形成具有一个及一个以上箱室的箱形结构，其箱形结构构造使得竹、木材料布置于截面的四周，充分提高截面的刚度；竹板、木板的轴线方向平行，竹板构成箱形结构的上、下翼缘，木板构成箱形结构的腹板，木板由两种及两种以上不同等级的木材胶合压制而成，最高等级木材布置于与竹板相邻处腹板，次等级木材布置于与最高等级木材相邻的靠近截面中性轴处腹板，木材等级自上、下翼缘向截面中性轴递减，组成木板的相邻等级木材的弹性模量差值不小于15％、抗拉强度差值不小于25％；本专利技术将多种不同性能的材料按需组合形成整个结构截面，可发挥不同性能材料的各自优势，提高组合结构的经济性，降低竹结构的使用成本，控制相邻等级木材的最低性能差，以保障材料分级组合的技术效果。所述的竹板和木板通过连接件连接为一体，连接件为板结构、网结构、管结构、筋结构或凸凹构造中的一种，连接件的制作材料可以为金属、塑料、复合材料、竹材、木材中的一种，其沿着结构的纵向呈连续或均匀等间距离散布置。所述的竹板为竹帘胶合板、竹材集成材、竹材层积材或竹材重组材中的一种或多种混合，采用多种竹材混合时，如上、下翼缘采用性能不同的竹材，下翼缘作为控制极限承载力的关键部位，采用性能较好的竹材重组材，上翼缘采用性能较差的竹帘胶合板、竹材集成材、竹材层积材，木板为实木、胶合木的一种或多种混合。所述的连接件的板结构、网结构、管结构、筋结构通过粘结胶埋置于竹板、木板的预先的开槽或开孔内，埋置深度部不小于10mm，其作用是承担竹板和木板之间的水平剪力，保证截面竹材部分与木材部分形成整体，提高共同工作性能。所述的连接件的凸凹构造由竹板、木板的凹进构造和配套的凸起构造组成，凸起构造与凹进构造尺寸吻合一致，通过粘结胶粘结为一体，以提高竹材和木材之间的粘结力。本专利技术的一种竹-木组合箱型结构，相比于目前常用的钢筋混凝土结构，其充分利用于竹材和术材各自的优点，具有生态环保、自重轻、抗震性能好、施工简便、工厂预制、现场拼装、便于改建和拆除。本专利技术克服了公知的普通竹结构、木结构所存在的缺陷，具有如下有益效果：(1)竹材的物理力学性能与木材相类似，并且具有强度高、质量轻、韧性好、耐磨性好、材料来源广泛等优点，是一种绿色环保的建筑结构材料。(2)竹材与木材都是天然生长的非均质有机材料，都具有各向异性，两者在力学性质上有很多相似之处，容易实现组合。(3)箱形截面构造有效减少材料用量，增加截面的抗弯刚度与抗扭刚度，提高材料的利用效率。(4)将性能较好、成本较高的竹材使用在截面下翼缘，将性能较差、成本较低的竹材使用在截面上翼缘，多种竹材工程材料的混合利用，极大地提高竹结构的经济性。(5)不同等级木材及其与竹材的相互组合可以实现对材质较差的速生木材的高效利用，纠正速生木材无法作为结构用材的认知，缓解我国木资源短缺问题，同时，减少竹材的用量，降低竹结构的成本。(6)本专利技术的一种竹-木组合箱型结构可极大地提高毛竹和木材的科学利用水平，也有利于促进节能环保型竹木结构体系的健康发展。附图说明：以下附图仅旨在于对本专利技术中做示意性说明和解释，并不限定本专利技术的范围。图1是连接件为凹凸构造、有两个等级木材胶合而成具有一个箱室的一种竹木组合箱型结构截面构造示意图；图2是连接件为凹凸构造、有两个等级木材胶合而成具有两个箱室的一种竹木组合箱型结构截面构造示意图；图3是连接件为凹凸构造、有三个等级木材胶合而成具有两个箱室的一种竹木组合箱型结构截面构造示意图；图4是连接件为开孔钢板、有两个等级木材胶合而成具有两个箱室的一种竹木组合箱型结构截面构造示意图；图5是连接件为栓钉、有两个等级木材胶合而成具有两个箱室的一种竹木组合箱型结构截面构造示意图；在附图中，1为竹材，2为木材，3为连接件，21为最高等级木材，22为次等级木材，23为再次等级木材。具体实施方式：为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本专利技术的具体实施方式。本专利技术提供一种竹木组合箱型结构，由竹板1、木板2和连接件3共同构成，其特征在于竹板1、木板2通过连接件3组合形成具有一个及一个以上箱室的箱形结构，竹板1、木板2的轴线方向平行，竹板1构成箱形结构的上、下翼缘，木板2构成箱形结构的腹板，木板2由两种及两种以上不同等级的木材胶合压制而成，最高等级木材21布置于与竹板1相邻处腹板，次等级木材22布置于与最高等级木材21相邻的靠近截面中性轴处腹板，木材等级自上、下翼缘向截面中性轴递减，组成木板2的相邻等级木材的弹性模量差值不小于15％、抗拉强度差值不小于25％，竹板1和木板2通过连接件3连接为一体，连接件3为板结构、网结构、管结构、筋结构或凸凹构造中的一种，连接件3的制作材料可以为金属、塑料、复合材料、竹材、木材中的一种，其沿着结构的纵向呈连续或均匀等间距离散布置。所述的竹板1为竹帘胶合板、竹材集成材、竹材层积材或竹材重组材中的一种或多种混合，木板2为实木、胶合木的一种或多种混合。所述的连接件3的板结构、网结构、管结构、筋结构通过粘结胶埋置于竹板1、木板2的预先的开槽或开孔内，埋置深度部不小于10mm。所述的连接件3的凸凹构造由竹板1、木板2的凹进构造和配套的凸起构造组成，凸起构造与凹进构造尺寸吻合一致，通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种竹‑木组合箱型结构，由竹板(1)、木板(2)和连接件(3)共同构成，其特征在于竹板(1)、木板(2)通过连接件(3)组合形成具有一个及一个以上箱室的箱形结构，竹板(1)、木板(2)的轴线方向平行，竹板(1)构成箱形结构的上、下翼缘，木板(2)构成箱形结构的腹板，木板(2)由两种及两种以上不同等级的木材胶合压制而成，最高等级木材(21)布置于与竹板(1)相邻处腹板，次等级木材(22)布置于与最高等级木材21相邻的靠近截面中性轴处腹板，木材等级自上、下翼缘向截面中性轴递减，组成木板(2)的相邻等级木材的弹性模量差值不小于15％、抗拉强度差值不小于25％，竹板(1)和木板(2)通过连接件(3)连接为一体，连接件(3)为板结构、网结构、管结构、筋结构或凸凹构造中的一种，连接件(3)的制作材料可以为金属、塑料、复合材料、竹材、木材中的一种，其沿着结构的纵向呈连续或均匀等间距离散布置。

【技术特征摘要】
1.一种竹-木组合箱型结构，由竹板(1)、木板(2)和连接件(3)共同构成，其特征在于竹板(1)、木板(2)通过连接件(3)组合形成具有一个及一个以上箱室的箱形结构，竹板(1)、木板(2)的轴线方向平行，竹板(1)构成箱形结构的上、下翼缘，木板(2)构成箱形结构的腹板，木板(2)由两种及两种以上不同等级的木材胶合压制而成，最高等级木材(21)布置于与竹板(1)相邻处腹板，次等级木材(22)布置于与最高等级木材21相邻的靠近截面中性轴处腹板，木材等级自上、下翼缘向截面中性轴递减，组成木板(2)的相邻等级木材的弹性模量差值不小于15％、抗拉强度差值不小于25％，竹板(1)和木板(2)通过连接件(3)连接为一体，连接件(3)为板结构、网结构、管结构、筋结构或凸凹构造中的一种，连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏洋，杨波，蒋俊峰，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32