CN114607097A - 一种竹-钢空心构件及制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种竹‑钢空心构件及制造方法，由工厂预制的空心带肋薄壁钢筒、竹质筒、混凝土填充料、防火材料、竹皮层组成。其特征是，制作时，在预制好的空心带肋薄壁钢筒的中心放入竹质筒，竹筒用浸渍法增强耐火性能，将混凝土填充料粉碎同砂浆搅拌均匀后，浇筑在周围四个扇形筒中，待混凝土填充料养护固化后，将防火材料裹在空心带肋薄壁钢筒外层，最后通过环氧树脂胶将竹皮层裹在防火材料外层。本制造方法与传统施工方法相比，具有轻质高强、节约资源、绿色环保、防锈蚀、耐火以及外表美观等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种竹-钢空心构件及制造方法，属于建筑构件制造领域。
背景技术
传统建筑结构自重大、施工工艺繁琐，大量建筑材料的使用会消耗不可再生资源，对环境造成影响，新型的建筑结构构件可以通过改良解决上述问题。钢材强度高、材质均匀、连接方式灵活，但稳定性和耐火性能较差。
近年来，竹木结构在我国逐渐得到应用，竹材生长周期短、自重轻、高温下强度损失小、可再生、易加工，但由于竹木结构柱承载力较低，强度低、各项异性，竹木结构在高层建筑和桥梁中的应用受到局限。因此，可利用竹-钢组合结构中，钢材高强度和灵活性，弥补竹材各项异性的不足、提高构件的整体强度。竹-钢组合是一种可以获得高承载力、提高结构稳定性的方法。竹-钢组合柱中，竹质筒、混凝土填充料和钢筒为主要受压构件，外围设置竹皮层起到约束的作用，将薄壁钢制成钢套箍，起到约束竹材的作用，防火材料裹在钢筒与竹皮层之间，可以提高构件的耐火性能。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种竹-钢空心构件及制造方法，具有轻质高强、节约资源、保护环境、便于装配式生产使用的优点。
本发明采取的技术方案如下：
一种竹-钢空心构件及制造方法，所述的构件从外到内依次为竹皮层(1)、防火层(2)、空心带肋薄壁钢筒(3)、混凝土填充料(4)和竹质方筒(5)；工厂预制的空心带肋薄壁钢筒(3)由工厂一次性浇铸而成，工厂预制的空心带肋薄壁钢筒(3)内侧均匀分布四根钢肋(3-1)，四根钢肋(3-1)一端同空心带肋薄壁钢筒(3)连为一体，另一端有90°凹角槽，四根钢肋(3-1)分别沿轴向贯穿空心带肋薄壁钢筒(3)，钢肋(3-1)厚度不小于4mm；将竹质方筒(5)放入空心带肋薄壁钢筒(3)内侧中心位置，竹质方筒(5)的四角分别嵌入四根钢肋(3-1)端部的90°凹角槽内；将混凝土填充料(4)浇筑到空心带肋薄壁钢筒(3)与竹质方筒(5)形成的扇形空间内，紧贴空心带肋薄壁钢筒(3)外包裹防火层(2)，在防火层(2)外侧包裹竹皮层(1)，竹皮层(1)厚度不小于6mm，竹皮层(1)由不少于6层的竹皮交错缠绕而成，且每层竹皮的纤维方向同轴线方向的夹角均为45°，相邻竹皮层的竹纤维方向的夹角为90°。所述空心带肋薄壁钢筒(3)可以采用一次挤压成型的玻璃钢型材替换。所述竹质方筒(5)可以为竹集成材方形筒，也可以为竹重组材方筒，也可以为竹编胶合材方筒，也可以为玻璃钢方筒。
本发明的有益效果是：
竹材作为承重构件，起到减轻自重、节约资源保护环境的效果，符合绿色环保的发展理念；复合材料柱体内的填充物为混凝土填充材料，将混凝土填充材料打碎搅拌，浇筑在竹质筒与钢筒形成的扇形筒内；复合材料柱的空心带肋薄壁钢筒表层经过预先的防锈处理后可以在恶劣环境下使用，最外层的竹皮层可以改善外观的同时起到一定的约束作用，可以提高构件的力学性能，防火材料包裹在竹皮层与钢筒之间，在不影响外观的前提下增强构件的耐火性能。预制的钢筒和竹筒可以缩短工期，混凝土现场浇筑可以使其与钢筒更好的结合，防火材料和竹皮层采用环氧树脂胶黏剂可以提高材料的利用率。
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。
附图说明
图1为一种竹-钢空心构件及制造方法示意图；
图2为空心带肋薄壁钢筒示意图；
图3为一种竹-钢空心构件及制造方法剖面图；
附图标记：1为竹皮层；2为防火层；3为空心带肋薄壁钢筒；4为混凝土填充料；5为竹质方筒。
具体实施方式
本发明制作的组合柱的整体结构如图1所示，空心带肋薄壁钢筒如图2所示。
一种竹-钢空心构件及制造方法，如图3，构件从外到内依次为竹皮层(1)、防火层(2)、空心带肋薄壁钢筒(3)、混凝土填充料(4)和竹质方筒(5)；按照图2，工厂预制的空心带肋薄壁钢筒(3)由工厂一次性浇铸而成，工厂预制的空心带肋薄壁钢筒(3)内侧均匀分布四根钢肋(3-1)，四根钢肋(3-1)一端同空心带肋薄壁钢筒(3)连为一体，另一端有90°凹角槽，四根钢肋(3-1)分别沿轴向贯穿空心带肋薄壁钢筒(3)，钢肋(3-1)厚度不小于4mm；按照图3，将竹质方筒(5)放入空心带肋薄壁钢筒(3)内侧中心位置，竹质方筒(5)的四角分别嵌入四根钢肋(3-1)端部的90°凹角槽内；将混凝土填充料(4)浇筑到空心带肋薄壁钢筒(3)与竹质方筒(5)形成的扇形空间内，紧贴空心带肋薄壁钢筒(3)外包裹防火层(2)，在防火层(2)外侧包裹竹皮层(1)，竹皮层(1)厚度不小于6mm，竹皮层(1)由不少于6层的竹皮交错缠绕而成，且每层竹皮的纤维方向同轴线方向的夹角均为45°，相邻竹皮层的竹纤维方向的夹角为90°。所述空心带肋薄壁钢筒(3)可以采用一次挤压成型的玻璃钢型材替换。所述竹质方筒(5)可以为竹集成材方形筒，也可以为竹重组材方筒，也可以为竹编胶合材方筒，也可以为玻璃钢方筒。
以上所述仅为本发明的优选实施方式，仅用来方便说明本发明，并不用以限制。凡未脱离本发明的技术特征内容所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种竹-钢空心构件及制造方法，其特征在于：所述的构件从外到内依次为竹皮层(1)、防火层(2)、空心带肋薄壁钢筒(3)、混凝土填充料(4)和竹质方筒(5)；工厂预制的空心带肋薄壁钢筒(3)由工厂一次性浇铸而成，工厂预制的空心带肋薄壁钢筒(3)内侧均匀分布四根钢肋(3-1)，四根钢肋(3-1)一端同空心带肋薄壁钢筒(3)连为一体，另一端有90°凹角槽，四根钢肋(3-1)分别沿轴向贯穿空心带肋薄壁钢筒(3)，钢肋(3-1)厚度不小于4mm；将竹质方筒(5)放入空心带肋薄壁钢筒(3)内侧中心位置，竹质方筒(5)的四角分别嵌入四根钢肋(3-1)端部的90°凹角槽内；将混凝土填充料(4)浇筑到空心带肋薄壁钢筒(3)与竹质方筒(5)形成的扇形空间内，紧贴空心带肋薄壁钢筒(3)外包裹防火层(2)，在防火层(2)外侧包裹竹皮层(1)，竹皮层(1)厚度不小于6mm，竹皮层(1)由不少于6层的竹皮交错缠绕而成，且每层竹皮的纤维方向同轴线方向的夹角均为45°，相邻竹皮层的竹纤维方向的夹角为90°。
2.根据权利要求1所述的一种竹-钢空心构件及制造方法，其特征在于：所述空心带肋薄壁钢筒(3)可以采用一次挤压成型的玻璃钢型材替换。
3.根据权利要求1所述的一种竹-钢空心构件及制造方法，其特征在于：所述竹质方筒(5)可以为竹集成材方形筒，也可以为竹重组材方筒，也可以为竹编胶合材方筒，也可以为玻璃钢方筒。
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