CN113898069A - 一种装配式原竹桁架梁及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供有一种装配式原竹桁架梁，包括：并行设置的第一弦杆和第二弦杆，所述第一弦杆和第二弦杆的材质均为原竹且均沿第一方向延伸；用于连接所述第一弦杆和第二弦杆的腹杆，所述腹杆的材质均为原竹且其位于第一弦杆和第二弦杆之间。

Description

一种装配式原竹桁架梁及其施工方法

技术领域

本公开属于建筑结构工程技术领域，特别涉及一种装配式原竹桁架梁构造及其施工方法。

背景技术

建筑行业是全球碳减排的重点领域，低碳、绿色、生态化建筑已成为建筑业发展趋势。采用绿色材料，特别是生物质材料是解决碳排放超标的重要方式之一。竹材作为一种碳负性材料，在生长过程中能够吸收大量的CO₂，将其作为建筑材料能够在有效减少CO₂排放的同时达到“固碳封碳”的效果。

将原竹作为结构用材在我国已有悠久的历史，如傣族的吊脚楼等。我国传统的原竹房屋通常为梁柱框架结构体系，其中梁由多根原竹杆通过麻绳或铁丝绑扎而成。但由于竹材弹性模量较低，传统原竹梁的抗弯刚度较小，在横向荷载作用下可能发生较大变形，无法充分发挥原竹材较高抗拉强度的优势。同时麻绳或铁丝绑扎的连接往往根据工匠的经验进行设计施工，导致其承载能力有限，可靠性难以保证，无法满足现代结构的设计使用要求。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，本申请旨在提供一种可简易装配的且符合现代结构设计使用要求的装配式原竹桁架梁及其施工方法。

第一方面，一种装配式原竹桁架梁，包括：并行设置的第一弦杆和第二弦杆，所述第一弦杆和第二弦杆的材质均为原竹且均沿第一方向延伸；用于连接所述第一弦杆和第二弦杆的腹杆，所述腹杆的材质均为原竹且其位于第一弦杆和第二弦杆之间。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述第一弦杆和第二弦杆上分别间隔地设置有第二连接件；位于第一弦杆上的第二连接件和位于第二弦杆上的第二连接件交错设置；所述腹杆包括：第一腹杆，所述第一腹杆用于倾斜地连接位于第一弦杆上的第二连接件和与该第二连接件相邻且位于第二弦杆上的第二连接件。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述第一弦杆上邻近两端处设有第一连接件；且两第一连接件之间间隔地设置有第二连接件；所述第二弦杆上设有与第一连接件对应的第二连接件；所述腹杆包括：第二腹杆，所述第二腹杆沿第二方向延伸，且用于连接对应设置的第一连接件和第二连接件；所述第二方向与第一方向垂直。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述第一连接件上设有用于连接的单节点；所述第二连接件上设有用于连接的两个单节点且两个单节点沿第一方向排列；位于第一弦杆上第二连接件上对称地连接有两第一腹杆。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述第一腹杆和第二腹杆的两端分别设有第四连接件。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述第一弦杆和第二弦杆的两端分别设有第三连接件。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述第一弦杆和第二弦杆的材质为3-4年生、平均直径在105-135mm之间且经过防霉防虫防裂处理的毛竹杆；所述腹杆的材质为3-4年生、平均直径在60-90mm之间且经过防霉防虫防裂处理的毛竹杆。

第二方面，一种如第一方面所述的装配式原竹桁架梁的施工方法，包括如下步骤：在第一弦杆和第二弦杆上分别间隔地设置有第二连接件；位于第一弦杆上的第二连接件和位于第二弦杆上的第二连接件交错设置；将位于第一弦杆上的第二连接件和与该第二连接件相邻且位于第二弦杆上的第二连接件之间通过第一腹杆连接；在第一弦杆上邻近两端处设有第一连接件；在第二弦杆上设有与第一连接件对应的第二连接件；将对应设置的第一连接件和第二连接件之间通过第二腹杆连接。

根据本申请实施例提供的技术方案，在所述第一弦杆和第二弦杆的两端分别设有第三连接件。

根据本申请实施例提供的技术方案，在所述第一腹杆和第二腹杆的两端分别设有第四连接件。

综上所述，本申请公开一种装配式原竹桁架梁及其施工方法。

本技术方案中一方面公开一种装配式原竹桁架梁的具体结构，其包括：并行设置的第一弦杆和第二弦杆，以及用于连接所述第一弦杆和第二弦杆的腹杆。在本技术方案的设计中，第一弦杆、第二弦杆和腹杆的材质均为原竹材质，一方面，充分发挥了原竹杆的力学性能，同时具有低碳环保的特点，契合可持续发展理念。另一方面，基于第一弦杆、第二弦杆和腹杆的设计，能够在不增加竹材用量的前提下，有效增加梁的截面高度，从而增大原竹梁的抗弯刚度，降低原竹梁在横向荷载作用下的变形。

进一步地，本技术方案中还针对腹杆进行进一步地设计，具体地，所述腹杆包括第一腹杆，所述第一腹杆，用于倾斜地连接第一弦杆和第二弦杆之间的第二连接件，可选地，第二连接件上设有两个单节点，基于此设计，每个第二连接件上对称地设有两个第一腹杆，形成稳定地三角支撑结构，能够有效地增强原竹桁架梁的承载能力。可选地，所述腹杆还包括：第二腹杆，在第一弦杆上邻近两端处设有第一连接件，所述第二弦杆上对应第一连接件设有第二连接杆，基于此设计，第一连接件和第二连接件之间垂直地设有第二腹杆，第二腹杆的设计能够加强第一弦杆和第二弦杆两端之间的连接。

本技术方案中一方面公开一种装配式原竹桁架梁的施工方法，本施工方法给出了如何在施工现场快速装配的过程，有助于指导现场的施工作业，适于推广使用。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是第一弦杆和第二弦杆的结构示意图；

图2是第一弦杆和第二弦杆上设有第三连接件的结构示意图；

图3是第一弦杆和第二弦杆通过第二连接件连接的结构示意图；

图4是图3中第二连接件的结构示意图；

图5是图3中第一腹杆的结构示意图；

图6是第一弦杆和第二弦杆通过第一连接件之间的结构示意图；

图6a是图6中第一连接件的结构示意图；

图7是第一弦杆、第二弦杆与第一腹杆、第二腹杆之间的分解式结构示意图；

图8是第一弦杆、第二弦杆与第一腹杆、第二腹杆之间的装配式结构示意图；

图9是一种装配式原竹桁架梁的结构示意图。

图中：

10、第一弦杆；

20、第二弦杆；

30、腹杆；31、第一腹杆；32、第二腹杆；

40、第三连接件；41、第三套筒；42、第三耳件；43、第三连接孔；

50、第一连接孔；

60、第二连接件；61、第二曲型片；62、第二连接片；

70、第四连接件；71、第四套筒；72、第四耳件；73、第四连接孔；

80、第二连接孔；

90、第一连接件；91、第一曲型片；92、第一连接片。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

实施例一：

一种装配式原竹桁架梁，包括：并行设置的第一弦杆10和第二弦杆20，所述第一弦杆10和第二弦杆20的材质均为原竹且均沿第一方向延伸；用于连接所述第一弦杆10和第二弦杆20的腹杆30，所述腹杆30的材质均为原竹且其位于第一弦杆10和第二弦杆20之间。

其中：

如图1所示，第一弦杆10，沿第一方向延伸，所述第一弦杆10的材质为原竹，优选地，所述第一弦杆10的材质为3-4年生、平均直径在105-135mm之间且经过防霉防虫防裂处理的毛竹杆。图1中水平箭头方向为第一方向，其中防霉防虫防裂处理的方式使用现有的处理技术即可，此处不加以赘述。

具体地，如图2所示，在一优选的实施方式中，所述第一弦杆10和第二弦杆20的两端分别设有第三连接件40。所述第一弦杆10的两自由端部分别设有第三连接件40，第三连接件40中第三耳件的设计能够使得第一弦杆10的两端可以与其他外部部件相连接。所述第三连接件40包括：第三套筒41，所述第三套筒41一端开口且通过该开口与第一弦杆10的两端相配接，所述第三套筒41另一端密封且该端相对远离第一弦杆10的一端设有第三耳件42。可选地，所述第一弦杆10的两端开设有贯穿其的第一连接孔50，所述第三套筒41上设有沿径向贯穿第三套筒41的第三连接孔43。将第三套筒41配接在第一弦杆10的端部后，使得第一连接孔50与第三连接孔43正对应，再使用螺栓贯穿第一连接孔50和第三连接孔43，以将第三套筒41与第一弦杆10固接。可选地，所述第一连接孔50的直径不超过第一弦杆10直径的1/8。

如图1所示，第二弦杆20，沿第一方向延伸，所述第二弦杆20的材质为原竹，优选地，所述第二弦杆20的材质为3-4年生、平均直径在105-135mm之间且经过防霉防虫防裂处理的毛竹杆。图1中水平箭头方向为第一方向，其中防霉防虫防裂处理的方式使用现有的处理技术即可，此处不加以赘述。

具体地，第二弦杆20也设置有第三连接件40，第三连接件40与第二弦杆20之间的连接方式如第一弦杆10和第三连接件40之间的连接方式。可选地，所述第一连接孔50的直径不超过第二弦杆20直径的1/8。

基于上述设计，第一弦杆10和第二弦杆20并行设置，二者之间还设有用于连接所述第一弦杆10和第二弦杆20的腹杆30，请参考图3，在一优选的实施方式中，所述第一弦杆10和第二弦杆20上分别间隔地设置有第二连接件60；位于第一弦杆10上的第二连接件60和位于第二弦杆20上的第二连接件60交错设置；所述腹杆30包括：第一腹杆31，所述第一腹杆31用于倾斜地连接位于第一弦杆10上的第二连接件60和与该第二连接件60相邻且位于第二弦杆20上的第二连接件60。

第一弦杆10上间隔地设置有多个第二连接件60，如图3所示，所述第一弦杆10上设置有五个第二连接件60。

第二弦杆20上间隔地设置有多个第二连接件60，如图3所示，所述第二弦杆20上设置有六个第二连接件60。位于第一弦杆10上的第二连接件60和位于第二弦杆20上的第二连接件60交错设置；如图3所示，以第二弦杆20为基准，六个第二连接件60在第二弦杆20上均匀分布，第一弦杆10上的五个第二连接件60在第一方向上位于第二弦杆20上的两个第二连接件60的中部。

可选地，请参考图4，所述第二连接件60包括：两分离设置的第二曲型片61，且两个第二曲型片的对应边沿之间能够固定，具体地，第二曲型片61为半圆形抱箍。当两个第二曲型片61固定时，二者之间形成能够容纳第一弦杆10或第二弦杆20的空间。具体地，两第二曲型片61上位于同侧的边沿之间通过两个铆钉孔相连接。

其中，当第二连接件60与第一弦杆10相连接时，相对位于下方的第二曲型片61上设有第二连接片62，在一优选的实施方式中，所述第二连接件60上设有用于连接的两个单节点且两个单节点沿第一方向排列；位于第一弦杆10上第二连接件60上对称地连接有两第一腹杆31。可选地，所述第二连接片62沿第一方向延伸且其上设有两个单节点，具体地，所述单节点为孔状结构。

其中，当第二连接件60与第二弦杆20相连接时，相对位于上方的第二曲型片61上设有第二连接片62，可选地，所述第二连接片62沿第一方向延伸且其上设有两个单节点，具体地，所述单节点为孔状结构。

可选地，所述第一腹杆31，材质为原竹且优选3-4年生、平均直径在60-90mm之间且经过防霉防虫防裂处理的毛竹杆。在一优选的实施方式中，所述第一腹杆31和第二腹杆32的两端分别设有第四连接件70。

图5中第一腹杆31两端设有第四连接件70，可选地，第四连接件70包括：第四套筒71，所述第四套筒71一端开口且通过该开口与第一腹杆31的两端相配接，所述第四套筒71另一端密封且该端相对远离第一腹杆31的一端设有第四耳件72。可选地，所述第一腹杆31的两端开设有贯穿其的第二连接孔80，所述第四套筒71上设有沿径向贯穿第四套筒71的第四连接孔73；将第四套筒71配接在第一腹杆31的端部后，使得第二连接孔80与第四连接孔73正对应，再使用螺栓贯穿第二连接孔80与第四连接孔73，以将第四套筒71与第一腹杆31固接。可选地，所述第二连接孔80的直径不超过第一腹杆31直径的1/8。

第四耳件用于与第二连接件上的第二曲型片61相连接。

请参考图7，所述第一腹杆31用于倾斜地连接位于第一弦杆10上的第二连接件60和与该第二连接件60相邻且位于第二弦杆20上的第二连接件60。如图3所示，自第一弦杆10和第二弦杆20的一端起，选择一第一腹杆31将位于下方的第二连接件60与其相邻的位于第一弦杆10上的第二连接件60相连接。鉴于第二连接件60设有两个呈孔状结构的单节点，再选择一第一腹杆31将第一弦杆10上的自左侧起的第一个第二连接件60与位于其右侧且在第二弦杆20上的第二个第二连接件60相连接，以此类推，直至将位于第一弦杆10上最右侧的第二连接件60和位于第二弦杆20上最右侧的第二连接件60相连接。基于此设计，第一弦杆10上的每个第二连接件60上对称地设有两个第一腹杆31，形成稳定地三角支撑结构，能够有效地增强原竹桁架梁的承载能力。此外，第二弦杆20上位于最左侧第二连接件60和最右侧第二连接件60之间的四个第二连接件60上对称地连接有两个第一腹杆31，形成稳定地等腰三角支撑结构，能够有效地增强原竹桁架梁的承载能力。

在一优选的实施方式中，请参考图6，所述第一弦杆10上邻近两端处设有第一连接件90；且两第一连接件90之间间隔地设置有第二连接件60；所述第二弦杆20上设有与第一连接件90对应的第二连接件60；所述腹杆30包括：第二腹杆32，所述第二腹杆32沿第二方向延伸，且用于连接对应设置的第一连接件90和第二连接件60；所述第二方向与第一方向垂直。

如图6所示，所述第一弦杆10上邻近两端处设有第一连接件90；具体地，两个第一连接件90分别与第二弦杆20上位于最左侧第二连接件60和最右侧第二连接件60相对应。

具体地，请参考图6a，所述第一连接件90包括：两分离设置的第一曲型片91，且两个第一曲型片91的对应边沿之间能够固定，具体地，第一曲型片91为半圆形抱箍。当两个第一曲型片91固定时，二者之间形成能够容纳第一弦杆10的空间。具体地，两第一曲型片91上位于同侧的边沿之间通过单个铆钉孔相连接。

其中，当第一连接件90与第一弦杆10相连接时，相对位于下方的第一曲型片91上设有第一连接片92，在一优选的实施方式中，所述第一连接件90上设有用于连接的单节点。可选地，所述第一连接片92沿第一方向延伸且其上设有一个单节点，具体地，所述单节点为孔状结构。

所述第二腹杆32沿第二方向延伸，且用于连接对应设置的第一连接件90和第二连接件60；所述第二方向与第一方向垂直，如图7所示。

可选地，所述第二腹杆32，材质为原竹且优选3-4年生、平均直径在60-90mm之间且经过防霉防虫防裂处理的毛竹杆。在一优选的实施方式中，所述第一腹杆31和第二腹杆32的两端分别设有第四连接件70。具体地，第四连接件70与第二腹杆32之间的连接方式如第一腹杆31和第四连接件70之间的连接方式。可选地，所述第二连接孔80的直径不超过第二腹杆32直径的1/8。

基于此设计，如图8所示，在第一弦杆10和第二弦杆20的同一端上由第二腹杆32和与之相邻的第一腹杆31形成直角三角形结构，能够有效地增强原竹桁架梁的承载能力。

实施例二：

按照图纸将优选的原竹杆加工至指定长度，得到第一弦杆10和第二弦杆20，第一腹杆31和第二腹杆32。

一种如上述任一实施方式所述的装配式原竹桁架梁的施工方法，包括如下步骤：

在第一弦杆10和第二弦杆20上分别间隔地设置有第二连接件60；具体地,参考实施例一中图3所示的实施方式。具体地，位于第一弦杆10上的第二连接件60和位于第二弦杆20上的第二连接件60交错设置；

将位于第一弦杆10上的第二连接件60和与该第二连接件60相邻且位于第二弦杆20上的第二连接件60之间通过第一腹杆31连接；具体地,参考实施例一中图5所示的实施方式。

在第一弦杆10上邻近两端处设有第一连接件90；具体地,参考实施例一中图6所示的实施方式。

在第二弦杆20上设有与第一连接件90对应的第二连接件60；将对应设置的第一连接件90和第二连接件60之间通过第二腹杆32连接。具体地,参考实施例一中图7和图8所示的实施方式。

基于上述步骤得到的如图9所示的装配式原竹桁架梁。

此外，在一优选的实施方式中，所述第一弦杆10和第二弦杆20的两端分别设有第三连接件40。具体地，在第一弦杆10和第二弦杆20上连接第三连接件40的安装方式如实施例一中图2所示的实施方式。

此外，在一优选的实施方式中，在所述第一腹杆31和第二腹杆32的两端分别设有第四连接件70。具体地，在第一腹杆31和第二腹杆32上连接第四连接件70的安装方式如实施例一中图5所示的实施方式。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (8)

1.一种装配式原竹桁架梁，其特征在于，包括：

并行设置的第一弦杆和第二弦杆，所述第一弦杆和第二弦杆的材质均为原竹且均沿第一方向延伸；

用于连接所述第一弦杆和第二弦杆的腹杆，所述腹杆的材质均为原竹且其位于第一弦杆和第二弦杆之间；

所述第一弦杆和第二弦杆上分别间隔地设置有第二连接件；

位于第一弦杆上的第二连接件和位于第二弦杆上的第二连接件交错设置；

所述腹杆包括：第一腹杆，所述第一腹杆用于倾斜地连接位于第一弦杆上的第二连接件和与该第二连接件相邻且位于第二弦杆上的第二连接件；

所述第一弦杆上邻近两端处设有第一连接件；且两第一连接件之间间隔地设置有第二连接件；

所述第二弦杆上设有与第一连接件对应的第二连接件；

所述腹杆包括：第二腹杆，所述第二腹杆沿第二方向延伸，且用于连接对应设置的第一连接件和第二连接件；所述第二方向与第一方向垂直。

2.根据权利要求1所述的一种装配式原竹桁架梁，其特征在于：

所述第一连接件上设有用于连接的单节点；

所述第二连接件上设有用于连接的两个单节点且两个单节点沿第一方向排列；

位于第一弦杆上第二连接件上对称地连接有两第一腹杆。

3.根据权利要求1所述的一种装配式原竹桁架梁，其特征在于：

所述第一腹杆和第二腹杆的两端分别设有第四连接件。

4.根据权利要求1至3任一项所述的一种装配式原竹桁架梁，其特征在于：

所述第一弦杆和第二弦杆的两端分别设有第三连接件。

5.根据权利要求1至3任一项所述的一种装配式原竹桁架梁，其特征在于：

所述第一弦杆和第二弦杆的材质为3-4年生、平均直径在105-135mm之间且经过防霉防虫防裂处理的毛竹杆；

所述腹杆的材质为3-4年生、平均直径在60-90mm之间且经过防霉防虫防裂处理的毛竹杆。

6.一种用于权利要求1-5任一项所述的装配式原竹桁架梁的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

在第一弦杆和第二弦杆上分别间隔地设置有第二连接件；

位于第一弦杆上的第二连接件和位于第二弦杆上的第二连接件交错设置；

将位于第一弦杆上的第二连接件和与该第二连接件相邻且位于第二弦杆上的第二连接件之间通过第一腹杆连接；

在第一弦杆上邻近两端处设有第一连接件；

在第二弦杆上设有与第一连接件对应的第二连接件；

将对应设置的第一连接件和第二连接件之间通过第二腹杆连接。

7.根据权利要求6所述的施工方法，其特征在于，还包括如下步骤：

在所述第一弦杆和第二弦杆的两端分别设有第三连接件。

8.根据权利要求6所述的施工方法，其特征在于，还包括如下步骤：

在所述第一腹杆和第二腹杆的两端分别设有第四连接件。

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