CN202247672U - 一种增强复合型竹构件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种增强复合型竹构件，由竹材(1)、纵向纤维增强塑料筋(21)或纵向纤维增强塑料布(22)和竖向抗剪筋(3)共同组成，纵向纤维复合材料筋(21)或纵向纤维增强塑料布(22)位于竹材(1)的内部或底部，沿着构件轴线方向，竖向抗剪筋(3)在构件两端剪区间隔布置于竹材(1)的内部，并垂直于构件轴线方向。本实用新型防止了竹构件的剪切破坏，提高其承载力及刚度，特别适用于建筑工程、桥梁工程的梁结构。
Description
技术领域
本实用新型属于一种土木工程结构构件，特别涉及一种增强复合型竹构件，尤其适用于建筑工程、桥梁工程等。
背景技术
我国竹资源丰富，共有竹类39属、500多种，主要分布于福建、江西、湖南、浙江等12个省(区)的167个县(市)，我国的竹林面积约占全世界竹林面积的1/4。竹材是绿色生态建材，其除了具有木材的优良品种以外，还具有生长周期短的突出优势，开发利用竹材资源，对缓解我国木材供需矛盾，进一步促进林业产业化的形成，都有现实和长远的意义。
目前，基于现代复合工艺的竹材加工技术较为成熟，产品丰富，有竹材胶合板、竹材集成材、竹材层积材、竹材重组材等多种形式，在运输、装修、家具等领域得到了广泛的应用。但目前为止，竹材在现代建筑领域中的应用主要还停留在室内装饰和建筑模板、脚手板的范围，竹材自身优良的力学性能非常适合开发应用于建筑结构中的梁、柱等受力构件。
竹材作为梁构件的受力主要存在以下问题与不足：由于竹梁的胶合特性，在剪力作用下，易发生剪切破坏，包括构件两端剪区的斜向撕裂破坏，以及中和轴附近沿着纵向水平的竹纤维层之间的层间剪切破坏，尤其当构件的高跨比较大时，剪切破坏常常控制了构件的最终失效；在弯矩作用下，竹梁的破坏一般始于下部受拉竹纤维的拉断，竹材较高的抗压强度得不到充分的发挥，竹材的弹性模量较小，其构件的截面抗弯刚度较小，荷载作用下的挠度较大。只有防止竹梁构件的剪切破坏，提高其抗弯承载力、截面刚度，才能进一步提升竹材对建筑工程、桥梁工程等工程结构的适用性，促进其在竹结构的应用推广。
发明内容
为了克服现有竹构件的上述缺点和不足，将纵向纤维增强塑料筋(或纵向纤维增强塑料布)、竖向抗剪筋和竹材进行复合，提供一种能广泛应用于土木建筑结构领域的一种增强复合型竹构件，防止竹构件的剪切破坏，提高其承载力及刚度，特别适用于建筑工程、桥梁工程的梁结构。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
一种增强复合型竹构件，由竹材、纵向纤维增强塑料筋或纵向纤维增强塑料布和竖向抗剪筋共同组成，纵向纤维复合材料筋或纵向纤维增强塑料布位于竹材的内部或底部，沿着构件轴线方向，竖向抗剪筋在构件两端剪区间隔布置于竹材的内部，并垂直于构件轴线方向。
所述的竖向抗剪筋的材料为竹条、木条、碳纤维增强塑料筋、玻璃纤维增强塑料筋、玄武岩纤维增强塑料筋、芳纶纤维增强塑料筋或钢筋，其通过钻孔植入竹材，并与竹材胶结为整体。
所述的纵向纤维增强塑料筋为竹材所包裹，纵向纤维增强塑料筋在竹材压制前植入竹坯料相应位置，二者通过压制胶结形成整体。
所述的纵向纤维增强塑料布可为一层或多层，其宽度小于等于竹材的宽度，通过胶结与竹材压制形成整体。
所述的竹材是竹篾或竹丝束，其竹纤维方向与构件轴线方向一致。竹篾厚度为0.8mm～1.2mm，宽度为10mm～20mm，长度可根据需要变化；竹丝束是将竹材疏解成通长的、相互交联并保持纤维原有排列方式的疏松网状纤维束；竹材的含水率应控制在15％以下。
所述的纵向纤维增强塑料筋或纵向纤维增强塑料布的材料是碳纤维增强塑料、玄武岩纤维增强塑料、玻璃纤维增强塑料、芳纶纤维增强塑料或混杂纤维增强塑料中一种。
与已有技术相比，本实用新型的有益效果体现在：竖向抗剪筋对竹结构进行了抗剪增强，提高了其抗剪承载力，并加强了各层竹纤维在竖向之间的联系，提高其共同工作的整体性，避免了中和轴附近沿着纵向水平的竹纤维层之间的层间剪切破坏；纵向纤维增强塑料筋(或纵向纤维增强塑料布)对竹结构进行了抗弯增强，提高了刚度及抗弯承载力；不改变原竹结构的工艺、外观及使用性能，保持原竹结构的相关优点。本实用新型结构可以应用于建筑工程、桥梁工程的梁构件。
附图说明
以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。
图1是配置纵向纤维增强塑料筋和竖向抗剪筋的增强复合型竹构件的立面图；
图2是配置纵向纤维增强塑料筋和竖向抗剪筋的增强复合型竹构件的断面图A-A；
图3是配置纵向纤维增强塑料布(位于竹材内部)和竖向抗剪筋的增强复合型竹构件的立面图；
图4是配置纵向纤维增强塑料布(位于竹材内部)和竖向抗剪筋的增强复合型竹构件的断面图A-A；
图5是配置纵向纤维增强塑料布(位于竹材底部)和竖向抗剪筋的增强复合型竹构件的立面图；
图6是配置纵向纤维增强塑料布(位于竹材底部)和竖向抗剪筋的增强复合型竹构件的断面图A-A。
在附图中，1为竹材，21为纵向纤维复合材料筋，22为纵向纤维增强塑料布，3为竖向抗剪筋。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。如图1至图6所示，本实用新型提供一种增强复合型竹构件，由竹材1、纵向纤维增强塑料筋21或纵向纤维增强塑料布22和竖向抗剪筋3共同组成，纵向纤维复合材料筋21或纵向纤维增强塑料布22位于竹材1的内部或底部，沿着构件轴线方向，竖向抗剪筋3在构件两端剪区间隔布置于竹材1的内部，并垂直于构件轴线方向。
所述的竖向抗剪筋3的材料为竹条、木条、碳纤维增强塑料筋、玻璃纤维增强塑料筋、玄武岩纤维增强塑料筋、芳纶纤维增强塑料筋或钢筋，其通过钻孔植入竹材1，并与竹材1胶结为整体。
所述的纵向纤维增强塑料筋21为竹材1所包裹，纵向纤维增强塑料筋21在竹材1压制前植入竹坯料相应位置，二者通过压制胶结形成整体。
所述的纵向纤维增强塑料布22可为一层或多层，其宽度小于等于竹材1的宽度，通过胶结与竹材1压制形成整体。
具体实施是先对浸胶、干燥后的竹篾或竹丝束进行组坯，在组坯时，同时将浸胶的纵向纤维增强塑料筋21或纵向纤维增强塑料布22，沿着构件轴线方向布置于竹材1的内部或底部，随后进行压制胶结，待胶完全固化后，在构件两端剪区间隔钻孔，钻孔尺寸较竖向抗剪筋3的尺寸大2～5mm，灌入树脂胶，植入竖向抗剪筋3，待树脂胶固化后，即完成增强复合型竹构件的制作。
实施例一：
如图1、图2，一种增强复合型竹构件，由竹材1、纵向纤维增强塑料筋21和竖向抗剪筋3共同组成，纵向纤维复合材料筋21位于竹材1的内部，沿着构件轴线方向，竖向抗剪筋3在构件两端剪区间隔布置于竹材1的内部，并垂直于构件轴线方向。
实施例二：
如图3、图4，一种增强复合型竹构件，由竹材1、纵向纤维增强塑料布22和竖向抗剪筋3共同组成，纵向纤维增强塑料布22位于竹材1的内部，沿着构件轴线方向，竖向抗剪筋3在构件两端剪区间隔布置于竹材1的内部，并垂直于构件轴线方向。
实施例三：
如图5、图6，一种增强复合型竹构件，由竹材1、纵向纤维增强塑料布22和竖向抗剪筋3共同组成，纵向纤维增强塑料布22位于竹材1的底部，沿着构件轴线方向，竖向抗剪筋3在构件两端剪区间隔布置于竹材1的内部，并垂直于构件轴线方向。
Claims (4)
1.一种增强复合型竹构件，由竹材(1)、纵向纤维增强塑料筋(21)或纵向纤维增强塑料布(22)和竖向抗剪筋(3)共同组成，纵向纤维复合材料筋(21)或纵向纤维增强塑料布(22)位于竹材(1)的内部或底部，沿着构件轴线方向，竖向抗剪筋(3)在构件两端剪区间隔布置于竹材(1)的内部，并垂直于构件轴线方向。
2.根据权利要求1所述的一种增强复合型竹构件，其特征在于竖向抗剪筋(3)的材料为竹条、木条、碳纤维增强塑料筋、玻璃纤维增强塑料筋、玄武岩纤维增强塑料筋、芳纶纤维增强塑料筋或钢筋，其通过钻孔植入竹材(1)，并与竹材(1)胶结为整体。
3.如权利要求1、2所述的一种增强复合型竹构件，其特征在于纵向纤维增强塑料筋(21)为竹材(1)所包裹，纵向纤维增强塑料筋(21)在竹材(1)压制前植入竹坯料相应位置，二者通过压制胶结形成整体。
4.如权利要求1、2所述的一种增强复合型竹构件，其特征在于纵向纤维增强塑料布(22)可为一层或多层，其宽度小于等于竹材(1)的宽度，通过胶结与竹材(1)压制形成整体。
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| CN2011203878363U CN202247672U (zh) | 2011-10-13 | 2011-10-13 | 一种增强复合型竹构件 |
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| CN (1) | CN202247672U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112832457A (zh) * | 2021-02-20 | 2021-05-25 | 东北林业大学 | 一种内置竖向钢板增强重组竹梁及其制备方法 |
| CN114059720A (zh) * | 2021-11-30 | 2022-02-18 | 东北大学 | 一种玄武岩纤维增韧竹筋的制备方法 |
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- 2011-10-13 CN CN2011203878363U patent/CN202247672U/zh not_active Expired - Fee Related
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