CN112627345A - 一种钢竹组合的工程竹梁柱连接结构及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及钢竹结合应用技术领域，具体是指一种钢竹组合的工程竹梁柱连接结构，包括两根工程竹柱、架设在工程竹柱间的工程竹梁、第一钢板和第二钢板，所述工程竹梁的底部开设有竖向槽，所述工程竹柱上开设有插槽，所述第二钢板的两端嵌设在插槽内，第二钢板中部嵌设在竖向槽中，第二钢板垂直焊接在第一钢板上，第一钢板与工程竹梁的底部相粘接，所述第二钢板的端部与工程竹梁以及与工程竹柱均通过螺栓固接。本发明还提供了钢竹组合的工程竹梁柱连接结构的制备方法，包括5个步骤。本发明能有效提升工程竹受弯构件的抗弯强度和抗弯刚度，提高了材料的利用率；同时能实现构件加强和装配式连接一体化，施工高效快捷，具有良好的应用前景。

Description

一种钢竹组合的工程竹梁柱连接结构及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种钢竹组合的工程竹梁柱连接结构及其制备方法，可用于提升工程竹受弯构件的抗弯强度和抗弯刚度，并实现构件加强和装配式连接一体化，属于钢竹结合应用技术领域。
背景技术
竹材是低碳可再生的生物质材料，具有易降解、强重比高、保温隔热性能好、轻质抗震等优点。我国是世界上最主要的竹产国，竹材种类、竹林面积、竹林蓄积和产量均居世界首位，因此推广竹制建材和竹结构建筑具有天然优势和较大潜力。
近年来随着加工技术的不断进步，以胶合竹、重组竹为代表的工程竹在建筑领域的应用愈发广泛。以工程竹作为承重构件的工程竹结构原材料资源丰富，结构装配化程度高，建造快，符合绿色低碳建筑和建筑工业化的行业发展需求。工程竹材的力学性能稳定，受拉强度高，受压延性好，用于工程承重结构有较大优势，但受材料弹性模量的限制，受弯构件的设计一般由变形控制，材料强度尚未得到充分利用。为提升工程竹构件的材料利用率，充分发挥工程竹材的力学性能优势，降低造价，有必要通过适当的技术措施对工程竹构件的刚度和强度进行适当提升。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种钢竹组合的工程竹梁柱连接结构，能够充分发挥钢和工程竹两种材料的力学性能优势，提升工程竹受弯构件的抗弯强度和抗弯刚度。
为了解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：
一种钢竹组合的工程竹梁柱连接结构，包括对称设置的两根工程竹柱、架设在工程竹柱间的工程竹梁、第一钢板和第二钢板，所述工程竹梁的底部沿长度方向开设有竖向槽，所述工程竹柱在对应竖向槽处开设有插槽，
所述第一钢板水平放置，所述第二钢板长度大于第一钢板，第二钢板沿长度方向垂直焊接在第一钢板的上表面，第二钢板的两端嵌设在工程竹柱的插槽内，第二钢板的中间部分嵌设在工程竹梁的竖向槽内，第一钢板与工程竹梁的底部相粘接，所述第二钢板的端部与工程竹梁以及与工程竹柱均通过螺栓固接。
进一步，所述竖向槽在工程竹梁的两个端部上下贯通。
进一步，所述第二钢板的两端高度与对应位置的竖向槽高度一致。
进一步，所述竖向槽开设在工程竹梁底部的中间位置。
本发明还提供了上述钢竹组合的工程竹梁柱连接结构的制备方法，包括以下步骤：
S1、在工程竹梁长度方向的底部和两端开设竖向槽，在工程竹柱的相应位置开设插槽；
S2、将第一钢板水平放置，并将第二钢板沿长度方向垂直焊接在第一钢板上表面的中部；
S3、先固定一侧的工程竹柱，将第二钢板的一端插入该工程竹柱的插槽中，再将另一侧工程竹柱的插槽与第二钢板的另一端配合固定；
S4、将工程竹梁通过竖向槽按压在第二钢板上，工程竹梁的底面与第一钢板通过结构胶粘接；
S5、将工程竹梁、工程竹柱和第二钢板通过螺栓连接固定。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明能够充分利用钢材抗拉强度高、刚度大，工程竹材抗压延性好的力学性能优势，两种材料的组合有效提升了工程竹受弯构件的抗弯强度和抗弯刚度，从而减小截面尺寸，解决了工程竹受弯构件截面尺寸受变形控制的问题，提高了材料的利用率，同时实现了构件加强和装配式连接一体化，施工高效快捷，在装配式现代竹木结构建筑中有良好的发展应用前景。
附图说明
图1为本发明钢竹组合的工程竹梁柱连接结构一实施例的结构示意图；
图2为本发明钢竹组合的工程竹梁柱连接结构一实施例的正立面图；
图3为本发明所涉及的第一钢板和第二钢板连接关系的正立面图；
图4为图3的俯视图；
图5为本发明所涉及的工程竹梁的正立面图；
图6为图2中沿A-A处的剖面图；
图7为图2中沿B-B处的剖面图。
图中：1—工程竹梁，1-1—竖向槽，2—工程竹柱，2-1—插槽，3-1—第一钢板，3-2—第二钢板，4—螺栓。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。根据下面的说明，本发明的目的、技术方案和优点将更加清楚。需要说明的是，所描述的实施例是本发明的优选实施例，而不是全部的实施例。
结合图1所示，一种钢竹组合的工程竹梁柱连接结构，包括对称设置的两根工程竹柱2、架设在工程竹柱2间的工程竹梁1、第一钢板3-1和第二钢板3-2。
工程竹梁1和工程竹柱2均采用胶合竹或重组竹层板胶合而成，工程竹梁截面尺寸180mm×300mm，工程竹柱截面尺寸300mm×300mm。第一钢板3-1和第二钢板3-2均采用厚度8mm的Q235B钢板制作，第一钢板与工程竹梁宽度均为180mm，第二钢板两端长度250mm的范围内与工程竹梁等高，高度为300mm，第二钢板中间部分的高度为150mm，第一钢板3-1和第二钢板3-2通过角焊缝焊接固定。所述第二钢板3-2长度大于第一钢板3-1。
所述工程竹梁1的底部和端部沿长度方向开设有竖向槽1-1，开槽厚度9mm，所述竖向槽1-1在工程竹梁1的两端端部长度255mm的范围内上下贯通，位于工程竹梁1中部的竖向槽的高度的开槽高度为155mm，以便第二钢板嵌入工程竹梁中部的竖向槽中。
所述工程竹柱2在对应竖向槽1-1处开设有插槽2-1，插槽2-1的厚度为9mm，开槽为高度305mm。所述第一钢板3-1水平放置，所述第二钢板3-2沿长度方向垂直焊接在第一钢板3-1上表面的中线位置，第二钢板3-2从工程竹梁1的底部插入竖向槽1-1中，第二钢板3-2的两端嵌设在工程竹柱2的插槽2-1内，第一钢板3-1通过结构胶与工程竹梁1的底部相粘接。所述第二钢板3-2的端部与工程竹梁2、第二钢板3-2与工程竹柱2均通过螺栓4固接。
本发明还提供了上述钢竹组合的工程竹梁柱连接结构的制备方法，包括以下步骤：
S1、在工程竹梁1长度方向的底部和两端开设竖向槽1-1，在工程竹柱的相应位置开设插槽2-1；
S2、将第一钢板3-1水平放置，并将第二钢板3-2沿长度方向垂直焊接在第一钢板3-1上表面的中部；
S3、先固定一侧的工程竹柱，将第二钢板3-2的一端插入该工程竹柱2的插槽2-1中，再将另一侧工程竹柱的插槽2-1与第二钢板3-2的另一端配合固定；
S4、将工程竹梁1通过竖向槽1-1按压第二钢板3-2上，工程竹梁1的底面与第一钢板3-1通过结构胶粘接；
S5、将工程竹梁1、工程竹柱2和第二钢板3-2通过螺栓4连接固定。
以上所述，仅是本发明优选实施例的描述说明，并非对本发明保护范围的限定，显然，任何熟悉本领域的技术人员基于上述实施例，可轻易想到替换或变化以获得其他实施例，这些均应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种钢竹组合的工程竹梁柱连接结构，其特征在于：
包括对称设置的两根工程竹柱、架设在工程竹柱间的工程竹梁、第一钢板和第二钢板，所述工程竹梁的底部沿长度方向开设有竖向槽，所述工程竹柱在对应竖向槽处开设有插槽，
所述第一钢板水平放置，所述第二钢板长度大于第一钢板，第二钢板沿长度方向垂直焊接在第一钢板的上表面，第二钢板的两端嵌设在工程竹柱的插槽内，第二钢板的中间部分嵌设在工程竹梁的竖向槽内，第一钢板与工程竹梁的底部相粘接，
所述第二钢板的端部与工程竹梁以及与工程竹柱均通过螺栓固接。
2.根据权利要求1所述的钢竹组合的工程竹梁柱连接结构，其特征在于：
所述竖向槽在工程竹梁的两个端部上下贯通。
3.根据权利要求1所述的钢竹组合的工程竹梁柱连接结构，其特征在于：
所述第二钢板的两端高度与对应位置的竖向槽高度一致。
4.根据权利要求1所述的钢竹组合的工程竹梁柱连接结构，其特征在于：
所述竖向槽开设在工程竹梁底部的中间位置。
5.一种如权1所述的钢竹组合的工程竹梁柱连接结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在工程竹梁长度方向的底部和两端开设竖向槽，在工程竹柱的相应位置开设插槽；
S2、将第一钢板水平放置，并将第二钢板沿长度方向垂直焊接在第一钢板上表面的中部；
S3、先固定一侧的工程竹柱，将第二钢板的一端插入该工程竹柱的插槽中，再将另一侧工程竹柱的插槽与第二钢板的另一端配合固定；
S4、将工程竹梁通过竖向槽按压在第二钢板上，工程竹梁1的底面与第一钢板通过结构胶粘接；
S5、将工程竹梁、工程竹柱和第二钢板通过螺栓连接固定。
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