CN203994102U - 一种结构板及其板芯 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种结构板的板芯，所述板芯设有多组结构单元，所述结构单元沿所述结构板长度方向依次相叠压粘合；每组所述结构单元均包括沿所述结构板长度方向叠压以形成框剪结构的基体和相对于所述基体倾斜设置的剪力体；所述基体具有连续的横向承压体以及沿所述结构板厚度方向延伸的竖向承压体，所述剪力体包括至少两层剪力层，各所述剪力层包括多个间隔设置的剪力片条，所述剪力片条与相邻所述剪力层位置对应的所述剪力片条交叉叠压。通过上述设置，能够形成框架剪力结构，有效提高结构板的强度、提升结构板的承载能力，并降低木材资源的消耗，节能环保。在此基础上，本实用新型还提供一种具有该板芯的结构板。

Description

一种结构板及其板芯

技术领域

本实用新型涉及人造板材的制造领域，特别涉及一种结构板及其板芯。

背景技术

目前，由于木材资源紧缺，导致实木价格昂贵，同时，实木的木材本身具有很强的内应力，无法满足现代建筑家具中对木材的性能要求。并且，采用实木木材也不符合保护树木资源的社会要求。因此，人造板应运而生，对人造板的性能的进一步开发是本领域技术人员的重要研究方向之一。

现有技术中，人造板主要为定向结构板，又称定向刨花板，将刨花以一定方向排列，水平压制而成，其板芯是刨花在水平方向的无序排列后叠压成型。如此，制成的产品挠度变形大，抗内应力变形差，适用范围小。

并且，人造板中采用实心木材或木材切片压合制成，产品的重量较大，耗材量也较大；并且，在压合制品时，需要消耗大量的胶进行粘合，不仅浪费资源，且导致产品的甲醛含量较高，不符合环保的生产要求。

现行的结构板在生产中，其板芯需要采用特定的模具压合成型，由于模具的规格的限制，导致板材的厚度规格的种类比较局限，制约了板材的后期加工利用。同时，现行的结构板的板芯通常为一种材质构成，对声波震动产生的传导方向一致，无法有效削弱声波传导，故现行的结构板的隔音效果较差。

有鉴于此，如何提高结构板的强度、增强结构板的承载能力，并有效降低木材资源的消耗是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

基于现有技术中存在的缺陷，本实用新型要解决的技术问题在于提供一种承载能力大、结构刚度高的结构板，并有效降低木材资源的消耗。

本实用新型一种结构板的板芯，所述板芯设有多组结构单元，所述结构单元沿所述结构板长度方向依次相叠压粘合；

每组所述结构单元均包括沿所述结构板长度方向叠压以形成框剪结构的基体和相对于所述基体倾斜设置的剪力体；

所述基体具有连续的横向承压体以及沿所述结构板厚度方向延伸的竖向承压体，所述剪力体包括至少两层剪力层，各所述剪力层包括多个间隔设置的剪力片条，所述剪力片条与相邻所述剪力层位置对应的所述剪力片条交叉叠压。

优选地，所述横向承压体和所述竖向承压体一体设置形成板片。

优选地，所述基体包括多个沿所述结构板厚度方向延伸且间隔设置的横向承压片条和竖向承压片条，所述横向承压片条为所述横向承压体，多个所述竖向承压片条形成所述竖向承压体。

优选地，所述基体包括两个所述横向承压片条，分别位于所述板芯的顶部和底部；或，所述基体包括一个所述横向承压片条，位于所述板芯中部。

优选地，多个所述竖向承压片条依次等距离间隔设置；所述竖向承压片条的位置对应于所述剪力层的空隙处。

优选地，各所述剪力层的所述剪力片条均等间距地平行设置。

优选地，所述剪力片条的承压侧壁长度等于其相邻所述剪力层位置对应的所述剪力片条之间的间距。

优选地，相邻两层所述剪力层相叠压的两所述剪力片条的交叉角度为45°。

本实用新型还提供一种结构板，包括板芯，所述板芯为以上所述的板芯。

优选地，所述板芯的承压平面粘合有面板，以形成所述结构板的表层。

本实用新型提供的结构板的板芯结构刚度高，承载能力强。具体地，该板芯设有多组结构单元，且各结构单元沿结构板长度方向依次相叠压粘合，从而，形成板芯的承压平面。每组结构单元均包括基体和剪力体，其中，剪力体相对于基体倾斜设置，且同样沿结构板长度方向，剪力体与基体向叠压，从而形成框剪结构。对于基体，具有连续的横向承压体以及沿结构厚度方向延伸的竖向承压体，其中，承压侧壁与承压体起到框架的作用，能够承受结构板受到的拉力及压力；而对于剪力体，包括至少两层剪力层，且各剪力层包括多个间隔设置的剪力片条，相邻两层剪力层的剪力片条交叉叠压，以形成剪力结构，从而能够与基体的框架结构共同作用，有效分解结构板承受的外力。

如此，采用上述结构，使外力在结构单元的框剪结构中有效分解，规避集中受力时，结构板的局部产生挠度变形，提升结构板承受压力的能力。

附图说明

图1为具体实施例中结构板平面的结构示意图；

图2为第一实施例中所述板片的结构示意图；

图3为第一实施例中所述第一剪力片条的结构示意图；

图4为第一实施例中所述第二剪力片条的结构示意图；

图5为图3所示第一剪力片条叠压于图2所示板片的表面的结构示意图；

图6为图4所示第二剪力片条叠压于图5所示第一剪力片条的板芯结构示意图；

图7为图1中所示M向的板芯结构示意图；

图8为图1中所示M向的结构板示意图；

图9为图1中所示L向的结构板示意图；

图10为两相叠压的第一剪力片条和第二剪力片条之间交叉角度的示意图；

图11为第二实施例中所述横向承压片条的结构示意图；

图12为第二实施例中所述竖向承压片条的结构示意图；

图13为第二实施例中所述第三剪力片条的结构示意图；

图14为第二实施例中所述第四剪力片条的结构示意图；

图15为图13所示的第三剪力片条叠压于图11所示的承压条的结构示意图；

图16为图14所示的第四剪力片条叠压于图15所示第三剪力片条表面的结构示意图；

图17所示图12所示竖向承压片条叠压于图16所示第四剪力片条表面的结构示意图；

图18为图17所示结构单元叠压后第二实施例中板芯结构的左侧视图。

图1至图18中：

结构板1；

板芯11、密度板片12；

结构单元100，承压平面100a；

板片101、第一剪力片条111、第二剪力片条112；

横向承压片条102、竖向承压片条103、第三剪力片条113、第四剪力片条114。

具体实施方式

基于现有技术提供的结构板存在的问题，本实用新型的核心在于提供一种结构刚度高、承载能力大且挠度性能好的结构板的板芯，并有效降低木材资源的使用。在此基础上，还提供一种具有该板芯的结构板。

为了使本技术领域的操作人员更好地理解本实用新型方案，下面结合说明书附图对本实用新型作进一步的详细说明。

需要说明的是，本文中的方位词“上”指的是图2至图18中的上方，方位词“下”指的是图2至18中的下方，上、下方向即垂直结构板板面的方向；应当理解，这些方位词的出现是以说明书附图为基准而设立的，它们的出现不应当影响本申请的保护范围。

另外，特别说明的是，附图中各个片条、板片内部的填充用于清楚区别叠压的各个结构的位置及相互关系，其并非对结构的限定，故，并不对本申请请求保护的技术方案构成限制。

实施例1：

请参见图1至图7，其中，图1为具体实施例中结构板平面的结构示意图；图2为第一实施例中所述板片的结构示意图；图3为第一实施例中所述第一剪力片条的结构示意图；图4为第一实施例中所述第二剪力片条的结构示意图。

与现有技术相比，本方案另辟蹊径对结构板1的板芯11优化设计，采用剪力和框架的结构形式，从而有效提高结构板1的结构强度和承载能力、降低板材应用中的挠度变形。

具体地，该结构板1包括板芯11，板芯11设有多组结构单元100，各个结构单元100沿结构板1长度方向依次相叠压粘合，多组结构单元100的侧壁叠合形成板芯11的承压平面100a。每组结构单元100均包括基体和剪力体，其中，剪力体相对于基体倾斜设置，且同样沿结构板1长度方向，剪力体与基体相叠压，从而形成框剪结构。对于基体，如图2所示，横向承压体和竖向承压体一体形成板片101，也就是说，基体的连续的横向承压体为该板片101的上下壁，而竖向承压体为板片101上下壁之间的片体，横向承压体与竖向承压体起到框架的作用，能够承受结构板1受到的拉力及压力。一体式的板片101能够有效提升框架结构的强度，增强结构板1的承载能力；而对于剪力体，包括至少两层剪力层，且各剪力层包括多个间隔设置的剪力片条，相邻两层剪力层的剪力片条交叉叠压，以形成剪力结构，从而能够与基体的框架结构共同作用，有效分解结构板1承受的外力。显然，与现有技术相比，各组结构单元100沿结构板1长度方向叠合设置，使板芯11呈由多个框剪结构排列形成的结构。如此，可充分利用框剪结构的组合，提升结构板1承受压力及拉力的能力，特别改善结构板1板面的承重能力、规避其水平放置时自重产生的变形。

需要说明的是，“结构板长度方向”即为叠压方向，本文中具体实施例中，长度方向为结构板1的板芯11的长边方向，应当理解的是，长度方向并不局限于长边方向，叠压后也可形成板芯11的短边。

在具体实施例中，一组结构单元100设置一个板片101和两层剪力层，其中，与板片101叠压的剪力层为第一剪力层，其中的剪力片条为第一剪力片条111，而叠压于第一剪力层上的剪力层为第二剪力层，对应第二剪力片条112。具体如图2至图4所示，板片101为矩形，第一剪力片条111和第二剪力片条112为平行四边形，采用如此结构，工艺简单，易于加工成型，且能够形成结构规则的结构单元100，为承受较大外力提供保障。

本文中，由一个板片101形成框架结构，当然，为了提升框架结构的稳定性、可靠性，还可包括两个及以上板片101。同样地，剪力结构中也并不仅限于本文中的两层剪力层，还可设置多层剪力层，提高板芯11的强度。

为了进一步阐述该实施例中结构板1的板芯11的结构，请一并参见图5至图7所示。

具体地，如图2所示板片101的宽度为14mm，长度为1200mm，第一剪力片条111和第二剪力片条112的高度也设为14mm，即与板片101的宽度相同，此处高度、宽度均是沿结构板1厚度方向的距离。

如图5所示，平行四边形的第一剪力片条111依次间隔叠压于板片101的表面，为了确保板芯11承受力的均匀性，优选第一剪力片条111等间隔均匀分布。同时，各个第一剪力片条111平行分布于板片101的表面，其中，第一剪力片条111的一组相平行的边分别与矩形的板片101的两长边叠合，也就是说，第一剪力片条111的高度与板片101的宽度相等，比如均按照上述设置同时设为14mm。如此，以便于板芯11的上下表面均为平面，形成承压平面100a。

如图6所示，进一步将第二剪力片条112叠压于第一剪力片条111的表面，并且，第二剪力片条112与第一剪力片条111形成交叉的结构，即剪力结构。如此设置，相互粘合的两剪力片条之间的受力能够有效的向不同方向传递，相互牵引干涉，从而分解板芯11受到拉力或压力，提升板芯11的承载能力。

再结合图7所示，第一剪力片条111叠压于板片101形成第一剪力层，而第二剪力片条112继续叠压于第一剪力片条111形成第二剪力层，如此两层剪力层与板片101形成一组结构单元100。各组结构单元100沿剪力片条的叠压方向依次叠压粘合，形成长度为2400mm的结构板1的板芯11，此处，2400mm仅是一种示例，可以根据需求叠压形成其他任意长度的板芯11。

进一步地，剪力片条的承压侧壁长度等于其相邻剪力层位置对应的剪力片条之间的间距，也就是说，图中第二剪力片条112的上下两边的长度等于第一剪力片条111之间间距。如此设置，如图6所示，第二剪力片条112的承压侧壁恰好对应于两相邻第一剪力片条111的间距处，能够优化剪力结构，使各个剪力结构相互干涉，形成完整的剪力结构，提高其承载能力。

需要说明的是，该结构单元100中，一个板片101对应一层第一剪力层和一层第二剪力层，可以理解的是，还可设置多层第一剪力层和多层第二剪力层，只需使第一剪力层与第二剪力层交替叠压设置，以便相邻两层的剪力层的剪力片条形成剪力结构均可。

如图8和图9所示，各组结构单元100叠压形成板芯11。可以理解的是，结构单元100叠压粘合的组数越多，板芯11承压平面100a沿叠压方向的尺寸越大，而承压平面100a的另一边的尺寸可由板片101的长度尺寸决定。在实际生产中，可根据结构板1的规格设定板片101的长度尺寸和所要粘合的结构单元100的组数。

需要说明的是，本文中，板片101、第一剪力片条111和第二剪力片条112均优选采用2mm左右的薄片，便于加工且能够充分满足形成框剪结构的要求，当然，三者的厚度越薄，所形成的结构单元100的框剪结构作用越明显，从而更加有效的提升结构板1的强度，改善挠度性能。还可将片条的厚度设置为1mm～10mm范围内，具体生产中需根据实际结构板1的强度和刚度的要求设定片条的厚度。

另外，片条的材质并不局限于本方案中的木材切片，还可为竹片、三合板切片等，只需能够切割成符合要求的薄片的叠压粘合形成剪力结构的板材均可。

采用上述结构，板芯11具有框剪结构的作用，并且框剪结构的结构单元100内部存在间隙；也就是说，结构板1的内部存在木材和空气两种介质，相比现行由单一材质形成的结构板1，声波震动在传导中能够形成漫反射，有效消弱声波的传导，提升结构板1的隔音效果。

并且，相比板芯11为实心结构的结构板1，该结构板1有效节省了材料，不仅提高了结构板1的强度，还有效降低了成本，符合节能环保的要求。

为了改善加工工艺，降低劳动强度，还可对上述第一剪力片条111和第二剪力片条112的加工做进一步的设计。请一并结合图3和图4所示，第一剪力片条111和第二剪力片条112规格一致，加工时，剪力片条沿一方向叠压于板片101上，即为第一剪力片条111，剪力片条翻转叠压于第一剪力片条111上即为第二剪力片条112。如此，规避加工不同规格的片条的繁琐工作，提高加工效率，改善切片的通用性。

针对以上设置，还可对结构板1作进一步的设计，结合图7和图8所示，各组结构单元100叠压形成板芯11的承压平面100a，即图中所示的上下两平面，为了提高结构板1的强度，两承压平面100a均粘合面板，本方案中优选密度板片12作为面板。当然，还可选取其他的板材作为面板，即面板的具体材质对本申请请求保护的技术方案并不构成限制。

如此，在板芯11的承压平面(100a)粘合面板，可进一步提高结构板1的承载能力，优化结构板1的板面工艺。

还可对每组结构单元100的中间的第一剪力片条111和第二剪力片条112进行优化设计，具体地，本方案中将平行四边形的第一剪力片条111和第二剪力片条112的夹角设置为45°，如此，即可使结构板1具有倾斜角度为45°的标准剪力结构，如图10所示，其抗拉强度和抗压强度比较均衡，适应性强。

当然，倾斜角度的设置根据结构板1的性能要求而定，当结构板1需要较强的抗拉伸强度时，可将倾斜角度设置为小于45°，例如30°、35°等；当结构板1对抗压能力要求较高时，可将倾斜角度设置为大于45°，例如50°、55°等。

实施例2：

请一并参见图11至图14，其中，图11为第二实施例中所述承压条的结构示意图；图12为第二实施例中所述竖向承压片条的结构示意图；图13为第二实施例中所述第三剪力片条的结构示意图；图14为第二实施例中所述第四剪力片条的结构示意图。

为清楚示出本方案与第一实施例的区别联系，同样功能的构件及结构均采用相同附图标记进行标示。

本实施例与第一实施例相比，两者的主体构成及受力原理完全相同，区别在于，本方案针对形成结构单元100的片条形式和粘合结构进行设计。

结合图11和图12所示，本方案中基体包括多个沿结构板1厚度方向延伸且间隔设置的横向承压片条102和竖向承压片条103。其中，横向承压片条102为横向承压体，多个竖向承压片条103形成竖向承压体。

具体地，本方案中基体包括两个横向承压片条102，分别位于板芯11的顶部和底部，与而多个竖向承压片条103形成竖向承压体共同起到框架的作用。

当然，基体还可包括一个横向承压片条102，位于板芯11的中部，如此，与多个竖向承压片条形成多个十字结构的基体，同样能够起到框架的作用，并与剪力体共同起到框剪结构的作用。

因此，在板芯11中，横向承压片条102的布置数目并不局限于上述，根据板芯11的厚度及所需达到的强度可合理优化横向承压片条102的数目，并且，其横向承压片条102与竖向承压片条103也并不局限于形成完整框架形式，只需使两者形成能够起到框架作用的结构，支撑板芯11的受力均可。显然，横向承压片条102的数目及其与竖向承压片条103形成的基体的结构对本申请请求保护的技术方案并不构成限制。

采用上述结构的基体，可进一步优化框架结构，规避大面积的板片101的使用，充分合理利用小尺寸的木材，节省材料。

在本方案中，剪力结构的形成可参见第一实施例中的设计，如图13第三剪力片条113和图14所示的第四剪力片条114。其中，第三剪力片条113的设计结构、尺寸可参见第一剪力片条111的形式，同样，第四剪力片条114的设计结构、尺寸的形式可参见第二剪力片条112。当然，第三剪力片条113与第四剪力片条114的位置关系及粘合同样可参见第一实施例中第一剪力片条111与第二剪力片条112之间的设计，在此不再赘述。

本方案中，结构单元100的叠压方式可一并参见图15至图17所示。具体地，图15中，两个横向承压片条102的侧壁形成连续的横向承压体，第三剪力片条113沿垂直叠压方向依次间隔分布，与横向承压片条102叠压连接，并使第三剪力片条113的上下两边与横向承压体的上下边缘平齐，如此形成一层剪力层；图16为将第四剪力片条114叠压于第三剪力片条113表面，该第四剪力片条114依次叠压于对应的第三剪力片条113上，且交叉设置；最后，将多个竖向承压片条103粘合于第四剪力片条114的表面，且该竖向承压片条103的位置优选位于两相邻第三剪力片条113或两相邻第四剪力片条114之间的空隙处，使竖向承压片条103依次等距离间隔设置，从而与横向承压片条102形成可靠的框架结构，有效提升框剪结构的强度。

需要说明的是，上述结构仅是结构单元100的一种叠压方式，其中，横向承压片条102、竖向承压片条103、第三剪力片条113和第四剪力片条114之间的叠压顺序可以调整，只需形成框架结构和剪力结构的作用均可。

各组结构单元100叠压形成结构板1的板芯11，其板芯11的具体结构请一并参见图17和图18所示。采用上述结构的结构单元100，能够充分利用生产中的木材，降低木材大尺寸的使用要求。并可应用于强度要求较低的场合，充分降低结构板1的成本。

以上对本实用新型所提供的结构板进行了详细介绍。本文中仅针对本实用新型的具体例子进行了阐述，以上具体实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型特点的前提下，还可以做出若该改进和润饰，这些改进和润饰也应该视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种结构板的板芯，其特征在于，所述板芯(11)设有多组结构单元(100)，所述结构单元(100)沿所述结构板(1)长度方向依次相叠压粘合；

每组所述结构单元(100)均包括沿所述结构板(1)长度方向叠压以形成框剪结构的基体和相对于所述基体倾斜设置的剪力体；

所述基体具有连续的横向承压体以及沿所述结构板(1)厚度方向延伸的竖向承压体，所述剪力体包括至少两层剪力层，各所述剪力层包括多个间隔设置的剪力片条，所述剪力片条与相邻所述剪力层位置对应的所述剪力片条交叉叠压。

2.根据权利要求1所述的板芯，其特征在于，所述横向承压体和所述竖向承压体一体设置形成板片(101)。

3.根据权利要求1所述的板芯，其特征在于，所述基体包括多个沿所述结构板(1)厚度方向延伸且间隔设置的横向承压片条(102)和竖向承压片条(103)，所述横向承压片条(102)为所述横向承压体，多个所述竖向承压片条(103)形成所述竖向承压体。

4.根据权利要求3所述的板芯，其特征在于，所述基体包括两个所述横向承压片条(102)，分别位于所述板芯(11)的顶部和底部；或，所述基体包括一个所述横向承压片条(102)，位于所述板芯(11)中部。

5.根据权利要求3所述的板芯，其特征在于，多个所述竖向承压片条(103)依次等距离间隔设置；所述竖向承压片条(103)的位置对应于所述剪力层的空隙处。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的板芯，其特征在于，各所述剪力层的所述剪力片条均等间距地平行设置。

7.根据权利要求6所述的板芯，其特征在于，所述剪力片条的承压侧壁长度等于其相邻所述剪力层位置对应的所述剪力片条之间的间距。

8.根据权利要求7所述的板芯，其特征在于，相邻两层所述剪力层相叠压的两所述剪力片条的交叉角度为45°。

9.一种结构板，包括板芯，其特征在于，所述板芯为权利要求1至8中任一项所述的板芯(11)。

10.根据权利要求9所述的结构板，其特征在于，所述板芯(11)的承压平面(100a)粘合有面板，以形成所述结构板(1)的表层。