CN208396142U - 一种由竹质工程材料和纤维增强复合材料制作的柱构件 - Google Patents

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李�昊
陈林强
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Abstract

一种由竹质工程材料和纤维增强复合材料制作的柱构件，由浸胶竹丝(1)，纤维增强复合材料网(2)共同构成，其特征在于经过冷压成型并加热固化后的浸胶竹丝(1)满布于纤维增强复合材料网(2)所组成的网格内，纤维增强复合材料网(2)沿柱构件纵向以间距d布置。本实用新型改善了普通竹质工程材料所制作的柱构件在压力作用下开裂引发的承载力下降的问题，适用于各种小型桥梁、建筑的竖向承重构件。

Description

一种由竹质工程材料和纤维增强复合材料制作的柱构件
技术领域
本实用新型涉及木结构技术领域，尤其涉及一种由竹质工程材料和纤维增强复合材料制作的柱构件。
背景技术
近年来，随着世界木材资源的匮乏，合理有效地利用竹材资源显得越发重要。我国竹材资源丰富，竹材的产量和品质位均居世界前列。竹材是可再生资源，成材时间短，而且具有良好的力学性能，可以部分或全部替代混凝土、钢材、黏土砖等建造房屋。将原竹加工成竹片、竹蔑、竹丝等不同的形式，即将不规则的竹秆制成外形规则、性能稳定的材料，并采用相对应的工艺加工成具有不同力学性质的竹质工程材。
纤维增强复合材料，是纤维增强聚合物的统称，纤维增强聚合物又被称为增强塑料，作为结构增强材料，具有比强度比高、耐腐蚀、构件可设计、易成型等优点。将竹质工程材与纤维增强复合材料相结合不仅可以提高承载力、刚度和延性，还可以提高竹质工程材的耐久性能和蠕变性能。
传统的竹质工程材料制作柱构件的方法，如中国专利第“201310525259.3”号，公开了一种“圆柱形重组竹材冷压模具及圆柱形重组竹材制造方法”，该发明专利将沿竹材纵向纤维剖分好的竹条施胶后压制成形，制作而成的柱构件在受到轴向压力时，其横向约束力主要是由工程胶所提供的粘结力，易开裂，造成承载力下降。又如中国专利第“200310125406.4”号，公开了一种“原竹制造柱体的新工艺”，该发明专利虽然提高了竹材的利用率，但其竹材的选用同样对竹材筒壁厚度即竹径有一定要求，并不能充分利用原竹，更为重要的是该实用新型专利仅将沿竹材纵向纤维方向剖分好，原竹沿竹材纵向纤维方向平行胶粘，即只具有纵向纤维，在轴向压力作用下易开裂，从而使承载力下降。
为改善上述不足，本实用新型在于提供一种由竹质工程材料和纤维增强复合材料制作的柱构件，使用纤维增强复合材料增强竹质工程材制作的柱构件的横向约束能力，从而提高竹质工程材制作的柱构件的抗压承载力。
发明内容
本实用新型在于提供一种由竹质工程材料和纤维增强复合材料制作的柱构件，旨在改善传统竹质工程材制作的柱构件横向约束力不足，易开裂引发的承载力下降的问题。
本实用新型的技术方案：一种由竹质工程材料和纤维增强复合材料制作的柱构件，由浸胶竹丝，纤维增强复合材料网共同构成，其特征在于经过冷压成型并加热固化后的浸胶竹丝(1)满布于纤维增强复合材料网(2)所组成的网格内，纤维增强复合材料网(2)沿柱构件纵向以间距d布置。
所述的一种由竹质工程材料和纤维增强复合材料制作的柱构件，其特征在于浸胶竹丝可根据需要替换为浸胶竹篾或施胶竹条。
所述的一种由竹质工程材料和纤维增强复合材料制作的柱构件，其特征在于纤维增强复合材料网的几何形状是由纤维增强复合材料经纵横编织、胶结而成的方格网。
所述的一种由竹质工程材料和纤维增强复合材料制作的柱构件，其特征在于纤维增强复合材料网的纤维增强体为玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维中的一种。
所述的一种由竹质工程材料和纤维增强复合材料制作的柱构件，其特征在于所述构件的截面形式是圆形、椭圆形、长方形中的一种。
在本实用新型的构件中，纤维增强复合材料网起到约束竹丝的作用，使得柱构件在受到压力使得竹丝有水平方向弯曲的趋势时，提供横向约束力，以减小甚至抵消水平方向的弯曲。本实用新型克服了普通竹质工程材料制作的柱构件的固有不足，具有如下有益的效果：
(1)纤维增强复合材料网为竹质工程材料提供约束作用，使得竹质工程材料制作的柱构件的抗压承载力得到大幅度提高；
(2)纤维增强复合材料网位于柱子内部，与后期外包纤维增强复合材料材料相比，减少了外界腐蚀因素，延长了纤维增强复合材料材料的使用年限；
(3)最大程度利用竹质工程材料与纤维增强复合材料的综合性能。
附图说明：
图1是本实用新型实施例提供的柱构件立体示意图；
图2是本实用新型实施例提供的柱构件纵向剖面示意图；
图3是本实用新型实施例提供的柱构件A-A横截面示意图。
在图1～图3中，1为浸胶竹丝，2为纤维增强复合材料网。
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～图3所示，本实用新型提出一种由竹质工程材料和纤维增强复合材料制作的柱构件，由浸胶竹丝1，纤维增强复合材料网2组成，其特征在于经过冷压成型并加热固化后的浸胶竹丝(1)满布于纤维增强复合材料网(2)所组成的网格内，纤维增强复合材料网(2)沿柱构件纵向以间距d布置，图中箭头为竹纤维方向。
浸胶竹丝1可根据需要替换为浸胶竹篾或施胶竹条。
纤维增强复合材料网2的几何形状是由纤维增强复合材料经纵横编织、胶结而成的方格网。
纤维增强复合材料网2的纤维增强体为玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维中的一种。
柱构件的截面形式是圆形、椭圆形、长方形中的一种。
具体实施中(如图1～图3)，如图1所示，将浸胶竹丝1穿入纤维增强复合材料网2的网格内，纤维增强复合材料网2沿柱构件的纵向以间距d布置，浸胶竹丝1填满纤维增强复合材料网2的网格，接着进行冷压成型，热压固化的工艺，当柱构件脱模并打磨修剪后即完成一种由竹质工程材和纤维增强复合材料制作的柱构件，图中箭头为竹纤维方向。
如图2所示，浸胶竹丝1可根据需要替换为浸胶竹篾或施胶竹条。如图3所示，纤维增强复合材料网2的几何形状是由纤维增强复合材料经纵横编织、胶结而成的方格网。
柱构件的截面形式是圆形、椭圆形、长方形中的一种。纤维增强复合材料网2的纤维增强体为玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维中的一种。

Claims (5)

1.一种由竹质工程材料和纤维增强复合材料制作的柱构件，由浸胶竹丝(1)，纤维增强复合材料网(2)组成，其特征在于经过冷压成型并加热固化后的浸胶竹丝(1)满布于纤维增强复合材料网(2)所组成的网格内，纤维增强复合材料网(2)沿柱构件纵向以间距d布置。
2.如权利要求1所述的一种由竹质工程材料和纤维增强复合材料制作的柱构件，其特征在于浸胶竹丝(1)可根据需要替换为浸胶竹篾或施胶竹条。
3.如权利要求1所述的一种由竹质工程材料和纤维增强复合材料制作的柱构件，其特征在于纤维增强复合材料网(2)的几何形状是由纤维增强复合材料经纵横编织、胶结而成的方格网。
4.如权利要求1所述的一种由竹质工程材料和纤维增强复合材料制作的柱构件，其特征在于纤维增强复合材料网(2)的纤维增强体为玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维中的一种。
5.如权利要求1所述的一种由竹质工程材料和纤维增强复合材料制作的柱构件，其特征在于所述构件的截面形式是圆形、椭圆形、长方形中的一种。
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Assignor: Nanjing Forestry University

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Granted publication date: 20190118

License type: Common License

Record date: 20191023

Assignee: Nanjing Xuantong Construction Engineering Co., Ltd

Assignor: Nanjing Forestry University

Contract record no.: X2019320000155

Denomination of utility model: Column component by bamboo matter engineering materials and preparation of fibre reinforced composite

Granted publication date: 20190118

License type: Common License

Record date: 20191023

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Assignee: Jiangsu Qingrui Concrete Construction Engineering Co., Ltd

Assignor: Nanjing Forestry University

Contract record no.: X2019320000169

Denomination of utility model: Column component by bamboo matter engineering materials and preparation of fibre reinforced composite

Granted publication date: 20190118

License type: Common License

Record date: 20191028