CN114961100A - 一种重组竹构件节点区域结构及制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种重组竹构件节点区域制作方法，在重组竹构件的连接节点区域，沿构件轴线方向、长度为1～5倍构件宽度且能覆盖所有连接件的区域内，在沿构件轴线方向布置竹束的基础上，分以下情况优化布置竹束方向：对于单向受弯构件，在所述连接节点区域布置的竹束在弯矩作用平面内正交布置或随机方向布置，之后分层进行胶合；对于双向受弯构件，在节点区域布置的竹束按照三维正交的方式布置。
Description
技术领域
本发明涉及一种重组竹构件节点区域结构及制作方法，属于工程竹结构构件制作技术领域。
背景技术
近年来，我国丰富的竹资源逐渐得到应用和重视，以重组竹为代表的工程竹材已成功应用于建筑工程，成为新型工业化建筑发展的主要方向之一。工程竹结构建筑中节点性能直接影响结构整体安全性能，也是工程竹结构设计的关键所在。在工程竹结构的连接中，螺栓连接因制作简单、安全可靠、施工方便等优点，应用最为广泛。由于重组竹构件制作时竹束的布置是单向的，因此节点的横纹方向的力学性能决定了重组竹构件节点弯剪受力性能。
为提高重组竹构件节点的受力性能，目前的方法主要有改进节点构造、优化螺栓布置、外包钢板加固等方法。这些方法在一定程度上可以提高节点的承载力和变形能力，但并不能有效改善重组竹构件节点销槽承压和横纹劈裂等脆性破坏模式。在工程竹构件的制作工程中，如何改善竹束的组胚形式将提高重组竹构件在横纹方向的力学性能，是本领域亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术的不足，提出一种重组竹构件节点区域新型制作方法，在构件胶合前根据节点处设计荷载情况布置竹束，从而改善构件节点处的三维受力性能，促进工程竹材在建筑中的应用。
本发明采取以下技术方案：
一种重组竹构件节点区域制作方法，在重组竹构件的连接节点区域，沿构件轴线方向、长度为1～5倍构件宽度且能覆盖所有连接件的区域内，在沿构件轴线方向布置竹束的基础上，分以下情况优化布置竹束方向：对于单向受弯构件，在所述连接节点区域布置的竹束在弯矩作用平面内正交布置或随机方向布置，之后分层进行胶合；对于双向受弯构件构件，在节点区域布置的竹束按照三维正交的方式布置。
优选的，所述连接节点区域以外的其他区域的竹束全部沿构件的轴向方向布置。
一种重组竹构件节点区域结构，在沿构件轴线方向布置竹束的基础上，分以下情况优化布置竹束方向：对于单向受弯构件，在重组竹构件的连接节点区域，包括在弯矩作用平面内正交布置或随机方向布置的竹束的组合；对于双向受弯构件和/或扭曲受弯的构件，在重组竹构件的连接节点区域，包括以三维正交方式布置的竹束的组合。
优选的，对于单向受弯构件，所述以平面内正交布置或随机方向布置的竹束的组合以层状的形式逐层胶合。
优选的，所述优化布置竹束方向的竹束总体积占重组竹构件节点区域的总体积比例为30～70％，且呈均匀分布；对应的，沿构件轴线方向布置的竹束占重组竹构件节点区域的总体积比例为70～30％，也呈均匀分布。
优选的，所述优化布置竹束方向的竹束采用外接圆直径不超过2mm的竹束。
优选的，所述优化布置竹束方向的竹束的范围内，放置高性能增强纤维。
进一步的，所述高性能增强纤维为钢纤维、复合纤维中的至少一种。
本发明的有益效果在于：提供一种重组竹构件节点区域新型制作方法，在构件胶合前通过在节点区域优化竹束布置方向，加强节点区域横纹抗拉能力，避免节点出现横纹劈裂的脆性破坏，从而提高了重组竹构件节点的力学性能。
附图说明
图1是重组竹构件节点区域平面内竹束布置优化结构的俯视图。其中(a)为平面内正交布置，(b)为平面内随机布置。
图2是重组竹构件节点区域三维方向竹束布置优化结构的示意图。其中(a)为俯视图，(b)为三维视图。
图中，1.轴向竹丝，2.平面内正交布置的竹丝，3.螺栓连接预留孔，4.方向随机布置的竹丝，5.三维这鸟布置的竹丝，6.钢板预留槽，
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。
参见图1-2，一种重组竹构件节点区域制作方法，在重组竹构件的连接节点区域，沿构件轴线方向、长度为1～5倍构件宽度且能覆盖所有连接件的区域内，在沿构件轴线方向布置竹束的基础上，分以下情况优化布置竹束方向：
对于单向受弯构件，在所述连接节点区域布置的竹束在弯矩作用平面内正交布置或随机方向布置，之后分层进行胶合；如图1所示。
对于双向受弯构件构件，在节点区域布置的竹束按照三维正交的方式布置；如图2所示。
继续参见图1-2，所述连接节点区域以外的其他区域的竹束全部沿构件的轴向方向布置，如图1和图2中的轴向竹丝1。
参见图1-2，一种重组竹构件节点区域结构，在沿构件轴线方向布置竹束的基础上，分以下情况优化布置竹束方向：对于单向受弯构件，在重组竹构件的连接节点区域，包括在弯矩作用平面内正交布置或随机方向布置的竹束的组合；对于双向受弯构件和/或扭曲受弯的构件，在重组竹构件的连接节点区域，包括以三维正交方式布置的竹束的组合。
在此实施例中，对于单向受弯构件，所述以平面内正交布置或随机方向布置的竹束的组合以层状的形式逐层胶合。附图未对此进行具体展示。
在此实施例中，所述优化布置竹束方向的竹束总体积占重组竹构件节点区域的总体积比例为30～70％，且呈均匀分布；对应的，沿构件轴线方向布置的竹束占重组竹构件节点区域的总体积比例为70～30％，也呈均匀分布。
在此实施例中，所述优化布置竹束方向的竹束采用外接圆直径不超过2mm的竹束。
在此实施例中，所述优化布置竹束方向的竹束的范围内，放置高性能增强纤维。所述高性能增强纤维为钢纤维、复合纤维中的至少一种。
下面列举一具体测试实施例进行说明：
一重组竹梁，在结构中受单向弯剪荷载作用，梁端与柱采用内插钢板螺栓连接。在重组竹梁胶合前，首先沿梁轴向布置竹束，在距梁端处3倍梁宽度的范围内进行竹束布置方向优化，内插钢板与螺栓均位于优化布置区域。在优化布置区域内，仅保留50％沿梁轴向布置的竹束；其余部分采用外接圆直径不超过2mm的竹束，在弯剪作用平面内按照与梁轴向垂直的方向均匀布置。布置好竹束后进行胶合，形成重组竹梁。
本发明在构件胶合前通过在节点区域优化竹束布置方向，加强节点区域横纹抗拉能力，避免节点出现横纹劈裂的脆性破坏，从而提高了重组竹构件节点的力学性能。
以上是本发明的优选实施例，本领域普通技术人员还可以在此基础上进行各种变换或改进，在不脱离本发明总的构思的前提下，这些变换或改进也应当属于本发明要求保护的范围之内。
Claims (8)
1.一种重组竹构件节点区域制作方法，其特征在于：
在重组竹构件的连接节点区域，沿构件轴线方向、长度为1～5倍构件宽度且能覆盖所有连接件的区域内，在沿构件轴线方向布置竹束的基础上，分以下情况优化布置竹束方向：
对于单向受弯构件，在所述连接节点区域布置的竹束在弯矩作用平面内正交布置或随机方向布置，之后分层进行胶合；
对于双向受弯构件构件，在节点区域布置的竹束按照三维正交的方式布置。
2.如权利要求1所述的重组竹构件节点区域制作方法，其特征在于：所述连接节点区域以外的其他区域的竹束全部沿构件的轴向方向布置。
3.一种重组竹构件节点区域结构，其特征在于:
在沿构件轴线方向布置竹束的基础上，分以下情况优化布置竹束方向：
对于单向受弯构件，在重组竹构件的连接节点区域，包括在弯矩作用平面内正交布置或随机方向布置的竹束的组合；
对于双向受弯构件和/或扭曲受弯的构件，在重组竹构件的连接节点区域，包括以三维正交方式布置的竹束的组合。
4.如权利要求3所述的重组竹构件节点区域结构，其特征在于:对于单向受弯构件，所述以平面内正交布置或随机方向布置的竹束的组合以层状的形式逐层胶合。
5.如权利要求3所述的重组竹构件节点区域结构，其特征在于:
所述优化布置竹束方向的竹束总体积占重组竹构件节点区域的总体积比例为30～70％，且呈均匀分布；
对应的，沿构件轴线方向布置的竹束占重组竹构件节点区域的总体积比例为70～30％，也呈均匀分布。
6.如权利要求3所述的重组竹构件节点区域结构，其特征在于:所述优化布置竹束方向的竹束采用外接圆直径不超过2mm的竹束。
7.如权利要求3所述的重组竹构件节点区域结构，其特征在于:所述优化布置竹束方向的竹束的范围内，放置高性能增强纤维。
8.如权利要求8所述的重组竹构件节点区域结构，其特征在于:所述高性能增强纤维为钢纤维、复合纤维中的至少一种。
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