CN109794994A - 一种clt板及连接装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种CLT板及连接装置，属于建筑材料领域。该CLT板包括：纵向层板；横向层板；以及，支撑板，位于纵向层板与横向层板之间，支撑板包括硬质边框和加强板，硬质边框布置在加强板的周侧。该连接装置包括连接件和扣件，连接件包括挡板和连接板，连接板垂直设置在挡板上，扣件和挡板位于CLT板的两侧，扣件用于连接锁紧连接板。本发明的CLT板通过支撑板的硬质边框，可以增加CLT板边缘部分的抗压强度，避免由于CLT板边缘部分受压以及其他外部载荷作用下容易变形失效的问题。本发明还提供了一种用于连接CLT板的连接装置，通过连接板穿过两块CLT板之间的间隙，挡板的平面度可以保证两块CLT板的平行度，依靠扣件将连接件锁紧，简单方便，施工周期短。

Description

一种CLT板及连接装置

技术领域

本发明涉及建材领域，特别涉及一种CLT板及连接装置。

背景技术

直交层积材(Cross laminated timber，CLT，也有称“交叉层积材”)通常是一组有一定厚度的板材按相邻层木纹方向互相垂直组坯胶合或钉/榫接而成的厚板材，其表板和内层板对称地配置在中心层或板芯的两侧。每一层板材端部接长多通过指接或钉接方式，侧拼加宽主要通过胶接或钉接方式，而层与层之间多通过胶接形式结合。

CLT可广泛应用于民用建筑和商业高层建筑的墙体、楼面及屋顶部分，在建筑中起建筑围护和承重双重作用。应用CLT板的建筑具有工厂可定制化/预制化程度高、现场组装简单、效率高、具有绿色环保、抗震、防火等优点，是国家大力提倡的装配式木结构建筑类型之一。

但CLT应用于木结构建筑的墙体、楼面和屋顶时，存在由于自身质量过大、隔声和保温性能还有待提高的缺点。尤其是在承当墙体时，其主要承受垂向载荷，当应用于高层建筑时，对CLT板的垂向载荷要求较高，而木板沿垂直于木纹方向可以承受较高的抗剪强度，而沿着木纹方向可以承受较高的抗压强度。但是现有的CLT板往往只能利用抗剪强度或抗压强度高的特性，没有有效的将两者综合利用，导致CLT板在高层建筑应用上局限性较大。而且对于采用后张法法张拉的板构件中，板构件的两端不仅局部受压，还在受压区周围还存在拉应力，受力情况复杂，容易造成弯曲变形，对于木质板构件来说是不利的。而且木材在受到长期环境因素影响下，边缘损耗严重，甚至开裂，更为重要的是木木材在外加荷载长期作用下会产生蠕变，使得无粘结预应力筋的边界条件发生改变，降低无粘结预应力筋中预应力。

另外，现有技术中对两块木板进行拼接时，主要是通过胶接或钉接的方式，但是在高层建筑应用时，胶接的强度达不到使用要求，钉接的方式强度不高，而且施工时对于相邻的两块板之间的平行度调整比较麻烦，导致施工周期较长。

发明内容

本发明提供一种CLT板，可以解决现有技术中的CLT板无法有效将抗压强度和抗剪强度两者综合利用以提高CLT板应用场景的问题。

本发明还提供一种用于连接CLT板的连接装置，可以解决现有技术中的连接装置连接强度低、平行度交差的问题。

一种CLT板，包括：

纵向层板；

横向层板；以及，

支撑板，位于所述纵向层板与所述横向层板之间，所述支撑板包括硬质边框和加强板，所述硬质边框布置在所述加强板的周侧。

更优地，所述硬质边框为聚碳酸酯材料制成。

更优地，所述加强板为二维负泊松比结构材料制成。

更优地，还包括轻木芯板，所述轻木芯板为三层，相邻的两层所述轻木芯板之间设置有所述支撑板，所述轻木芯板与所述纵向层板之间和所述轻木芯板与所述横向层板之间设置有所述支撑板。

一种用于连接CLT板的连接装置，包括连接件和扣件，所述连接件包括挡板和连接板，所述连接板垂直设置在所述挡板上，所述扣件和所述挡板位于所述CLT板的两侧，所述扣件用于连接锁紧所述连接板。

更优地，所述连接板上开设有锁扣槽，所述扣件穿过所述锁扣槽锁紧所述连接板。

更优地，所述扣件的上端面为倾斜面。

更优地，所述倾斜面上开设有第一锁止齿台，所述锁口槽的上端面上开设有与所述第一锁止齿台相配合的第二锁止齿台。

更优地，所述扣件的底面开设有摩擦齿台，所述摩擦齿台朝向所述倾斜面较高的一侧倾斜布置，用于与所述CLT板接触并产生摩擦阻力。

更优地，所述挡板上开设有第一连接孔，所述扣件上对应所述第一连接孔的位置开设有第二连接孔，所述第一连接孔和所述第二连接孔之间通过紧固件连接。

本发明提供一种CLT板，通过支撑板的硬质边框，可以增加CLT板边缘部分的抗压强度，避免由于CLT板边缘部分受压以及其他外部载荷作用下容易变形失效的问题。

本发明还提供了一种用于连接CLT板的连接装置，通过连接板穿过两块CLT板之间的间隙，挡板的平面度可以保证两块CLT板的平行度，依靠扣件将连接件锁紧，简单方便，施工周期短。

附图说明

图1为本发明提供的一种CLT板的实施例一的结构示意图；

图2为本发明提供的一种CLT板的实施例二的结构示意图；

图3为本发明提供的一种CLT板的安装结构示意图；

图4为图3的剖面结构示意图；

图5为图4中A处局部放大图；

图6为图3的俯视图；

图7为图3中扣件的结构示意图；

图8为图3中连接件的结构示意图。

附图标记说明：

00、CLT板，11、连接件，111、挡板，1111、第一连接孔，1112、第三连接孔，112、连接板，1121、锁扣槽，12、扣件，121、第一锁止齿台，122、第二连接孔，123、第四连接孔，124、摩擦齿台，20、硬质边框，21、加强板，30、横向层板，31、纵向层板，40、轻木芯板。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

实施例一：

如图1所示，本发明实施例提供的一种CLT板00，包括：

纵向层板31；

横向层板30；其中，纵向层板31和横向层板30均采用现有技术中普通的厚板材，纵向层板31和横向层板30交叉设置可以使得CLT板00在抗拉强度和抗剪强度上均可以保证较好的性能。本实施例中，在纵向层板31和横向层板30之间还设置有支撑板，支撑板包括硬质边框20和加强板21，从图1中可以看出，硬质边框20布置在加强板21的周侧。硬质边框20的形状要保证和CLT板00的边缘形状相适应。

其中，硬质边框20采用聚碳酸酯材料制成：聚碳酸酯（PC）有很高的韧性和刚性，冲击强度为600~900J/m，PC的弯曲模量可达2400MPa以上，树脂可加工制成大的刚性制品。低于100°C时，在负载下的蠕变率很低。因此其可以提供较高的支撑强度，CLT板00在中间部分强度较高，但是对于边缘部分，由于应力较为集中，木材的抗变形能力较差，在受到外部复杂载荷的作用下，容易变形失效，甚至开裂。而采用聚碳酸酯制成的硬质边框20，可以提供较好的支撑作用，使得CLT板00边缘部分在受到外部压强的作用下，不会产生过大的变形，从而降低边缘失效的风险。

加强板21为二维负泊松比结构材料制成，负泊松比材料在受拉伸时，材料在弹性范围内横向发生膨胀；而受压缩时，材料的横向发生收缩。CLT板00在使用时，一般来说，其多个边缘均会通过连接装置进行连接，由于CLT板00本身的特性，在顺着木纹纹理方向上抗压强度高，而垂直于木纹纹理方向上的抗剪强度高，但是实际受到载荷时，比如在作为墙面使用时，其往往更多的是收到竖向上的剪切力，此时会将纵向方向的木板设置为横向方向，以提高作为墙面时纵向的抗剪能力，但是木材在收到纵向的剪切力时，其在横向上是向两侧挤压，而非压力，因此此时木板在横向上的抗压特性发挥不了作用。将加强板21采用负泊松比材料，利用粘合剂粘合在纵向层板31和横向层板30之间，在板材受剪切力作用时，负泊松比材料在横向上也会向内收缩，从而拉动木材向内收缩挤压，可以充分利用纵向层板31和横向层板30的抗剪强度和抗压强度，使得其力学性能更加优秀，适用场景提升。

实施例二：

传统的CLT板00质量过大、隔声和保温性能较差。因此在本实施例中，如图2所示，还包括轻木芯板40，轻木芯板40为三层，相邻的两层轻木芯板40之间设置有支撑板，轻木芯板40与纵向层板31之间和轻木芯板40与横向层板30之间设置有支撑板。轻木是世界上密度最小（0.137g/cm3，仅为建筑上常用树种密度的1/4左右）的一种树种，生长速度极快，但由于强度太低而无法直接应用于木结构建筑，但其质轻多孔的天然特性却非常适合用作隔声和保温材料。因此将轻木应用作CLT芯板，则CLT优异的力学性能、结构特性满足装配式木结构建筑的同时，可减少CLT大板的质量，并大幅提高其保温和隔声性能。利用纵向层板31和横向层板30密度高、轻木芯板40密度低的特性，可以通过隔绝“空气传声”的高频人声，同时由于轻木芯板40空隙度极大的特性是其有天然的低导热系数，可大幅提高CLT板00的保温性能。

实施例三：

一种用于连接CLT板00的连接装置，如图3至图8所示，包括连接件11和扣件12，连接件11包括挡板111和连接板112，连接板112垂直设置在挡板111上，扣件12和挡板111位于CLT板00的两侧，扣件12用于连接锁紧连接板112。连接板112上开设有锁扣槽1121，扣件12穿过锁扣槽1121锁紧连接板112。扣件12穿过锁扣槽1121时，扣件12的底面紧贴CLT板00的表面，挡板111在另一侧紧贴CLT板00的表面，因此通过扣件12和挡板111双向“夹持”，可以使得CLT板00连接时可以保证较好的平行度，使得连接的两块CLT板00同侧处于同一表面上，大大降低了连接难度和调整时间。

为了方便施工，如图4和图5所示，扣件12的上端面为倾斜面。倾斜面可以与锁扣槽1121发生挤压，从扣件12较低的一端插入，而后将扣件12逐步施压，使扣件12挤压进锁扣槽1121内，通过扣件12对连接板112的挤压力，迫使两块CLT板00同侧表面处于同一表面。

如图5所示，为了防止扣件12挤压进锁扣槽1121后由于受到载荷作用而产生回退，在倾斜面上开设有第一锁止齿台121，锁口槽的上端面上开设有与第一锁止齿台121相配合的第二锁止齿台。第一锁止齿台121和第二锁止齿台相啮合，在两者装配初期由于尚未啮合，因此便于扣件12的挤压，当挤压至第一锁止齿台121和第二锁止齿台啮合后，第二锁止齿台对第一锁止齿台121产生作用力，防止第一锁止齿台121后退，从而避免两块CLT板00的松动。

为了进一步提高锁紧力，扣件12的底面开设有摩擦齿台124，摩擦齿台124朝向倾斜面较高的一侧倾斜布置，用于与CLT板00接触并产生摩擦阻力。连接装置的主要目的是使两块CLT板00不会发生脱离，而两块CLT板00发生脱离趋势时，其中一块CLT板00沿着背离连接板112的方向向一侧运动，而倾斜设置的摩擦齿台124可以提供较高的摩擦力，同时由于挤压时，摩擦齿台124会部分挤压进纵向层板31和/或横向层板30中，可以形成较大的阻力，因此使用时可以根据这一特性，根据实际使用时CLT板00可能的运动方向调整安装方向，从而提高连接装置的安全系数。

进一步地，如图4所示，挡板111上开设有第一连接孔1111，扣件12上对应第一连接孔1111的位置开设有第二连接孔122，第一连接孔1111和第二连接孔122之间通过紧固件连接。可以进一步提高连接的稳固性。当然也可以如图7和图8所示，在连接板112的两侧对称地分别开设第一连接孔1111和第三连接孔1112，而在扣件12上对应第一连接孔1111和第三连接孔1112的位置分别开设第二连接孔122和第四连接孔123，并安装后通过螺栓进行紧固连接，可以进一步提升连接强度。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种CLT板，其特征在于：包括：

纵向层板；

横向层板；以及，

支撑板，位于所述纵向层板与所述横向层板之间，所述支撑板包括硬质边框和加强板，所述硬质边框布置在所述加强板的周侧。

2.根据权利要求1所述的一种CLT板，其特征在于：所述硬质边框为聚碳酸酯材料制成。

3.根据权利要求1或2所述的一种CLT板，其特征在于：所述加强板为二维负泊松比结构材料制成。

4.根据权利要求3所述的一种CLT板，其特征在于：还包括轻木芯板，所述轻木芯板为三层，相邻的两层所述轻木芯板之间设置有所述支撑板，所述轻木芯板与所述纵向层板之间和所述轻木芯板与所述横向层板之间设置有所述支撑板。

5.一种用于连接如权利要求1-4任意一项的所述CLT板的连接装置，其特征在于：包括连接件和扣件，所述连接件包括挡板和连接板，所述连接板垂直设置在所述挡板上，所述扣件和所述挡板位于所述CLT板的两侧，所述扣件用于连接锁紧所述连接板。

6.根据权利要求5所述的连接装置，其特征在于：所述连接板上开设有锁扣槽，所述扣件穿过所述锁扣槽锁紧所述连接板。

7.根据权利要求6所述的连接装置，其特征在于：所述扣件的上端面为倾斜面。

8.根据权利要求7所述的连接装置，其特征在于：所述倾斜面上开设有第一锁止齿台，所述锁口槽的上端面上开设有与所述第一锁止齿台相配合的第二锁止齿台。

9.根据权利要求7所述的连接装置，其特征在于：所述扣件的底面开设有摩擦齿台，所述摩擦齿台朝向所述倾斜面较高的一侧倾斜布置，用于与所述CLT板接触并产生摩擦阻力。

10.根据权利要求5-9任意一项所述的连接装置，其特征在于：所述挡板上开设有第一连接孔，所述扣件上对应所述第一连接孔的位置开设有第二连接孔，所述第一连接孔和所述第二连接孔之间通过紧固件连接。