CN212583329U - 加固式开裂原竹 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种加固式开裂原竹，包括：开裂原竹体和第一加固结构。开裂原竹体包括竹节和至少两节竹筒，相邻的两节竹筒之间通过竹节连接，竹筒上形成有至少一条裂缝。第一加固结构包覆在竹筒的外表面上，第一加固结构的至少部分环绕裂缝设置。本实用新型实施例的加固式开裂原竹，通过采用第一加固结构将原竹的裂缝进行环绕和包覆，使开裂原竹体的表面形成环向限位和周向加固，因此开裂后的原竹的力学性能得以有效增强，抑制了裂缝的进一步扩展，提升了开裂原竹体的承载能力和抗变形能力。通过抑制开裂原竹体表面的水分与外界环境中水分的交换，有效地防止了开裂原竹体进一步干缩。

Description

加固式开裂原竹

技术领域

本实用新型属于土木工程技术领域，具体是一种加固式开裂原竹。

背景技术

在建筑行业中，使用绿色环保的建筑材料是筑造生态建筑的有效手段。

竹子是生长速度最快的植物，一般2-3年即可成材，并可长期轮伐。竹材顺纹方向力学性能好，综合能耗低，在全生命周期都能满足节能环保的要求。我国竹林资源十分丰富，其面积和产量均居世界首位。

而原竹作为一种天然材料，外形不规则、性能离散性大、顺纹易开裂、耐久性较差等不足，致使原竹结构的工程应用面临着巨大挑战和困境。原竹竹壁主要由平行于杆长方向的纵向竹纤维组成，没有环向纤维，在竹节处有部分纵向纤维向节隔弯折交错，因此，原竹受力呈现显著的各向异性，其顺纹抗剪强度和环向抗压强度非常低，在受压或受弯时易于发生顺纹开裂或劈裂。

此外，原竹的纵向纤维从外部竹青到内部竹黄逐渐变得稀疏，具有梯度变化，这种梯度变化会致使原竹径向不同部位的干缩率不同，在环境湿度改变时原竹壁内会产生较大的内应力，而导致干缩开裂。

原竹一旦开裂，就从闭口圆环截面变为开口圆环截面，其抗压、抗剪、抗扭等承载力均大幅度下降。相关技术中，工程师通常采用钢箍约束抑制顺纹开裂，然而随着原竹结构的进一步干缩开裂，钢箍发生应力松弛，约束效果变差，最终致使约束失效。同时，钢箍耐腐蚀性较差，易发生腐蚀断裂导致使用寿命急剧下降。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种加固式开裂原竹，所述加固式开裂原竹力学性能高，强度大，可有效抑制原竹裂缝扩展，防干缩能力强，解决了现有技术中加固后的开裂原竹不断干缩开裂导致加固失效的问题。

根据本实用新型实施例的一种加固式开裂原竹，包括：开裂原竹体，所述开裂原竹体包括竹节和至少两节竹筒，相邻的两节所述竹筒之间通过所述竹节连接，所述竹筒上形成有至少一条裂缝；第一加固结构，所述第一加固结构包覆在所述竹筒的外表面上，所述第一加固结构的至少部分环绕所述裂缝设置。

根据本实用新型实施例的加固式开裂原竹，通过采用第一加固结构将原竹的裂缝进行环绕和包覆，使开裂原竹体的表面形成环向限位和周向加固，因此开裂后的原竹的力学性能得以有效增强，抑制了裂缝的进一步扩展，提升了开裂原竹体的承载能力和抗变形能力。包覆在裂缝和开裂原竹体外侧设置的第一加固结构将开裂原竹体与外界环境进行隔绝，抑制了开裂原竹体表面的水分与外界环境中水分的交换，有效地防止了开裂原竹体进一步干缩，提升了加固式开裂原竹的寿命。第一加固结构设置简单，施工成型方便，成本低。

根据本实用新型一个实施例的加固式开裂原竹，所述裂缝的宽度为d，d≥0.5mm，所述裂缝的深度为h，h≥0.5*h0，h0为竹筒的壁厚，所述裂缝的长度为L，L＜L0，L0为一节所述竹筒的长度；所述裂缝的延伸方向与所述竹筒的长度方向一致。

根据本实用新型进一步的实施例，所述第一加固结构环绕所述竹筒包覆所述裂缝，且所述第一加固结构包覆所述竹筒的周向长度为C，C≥1.16*C0且(C-C0)≥d，C0为环绕所述竹筒外壁缠绕一周的长度。

根据本实用新型一个实施例的加固式开裂原竹，所述第一加固结构包括：纤维层，所述纤维层包括玻璃纤维层、碳纤维层、聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维层、亚麻纤维层、黄麻纤维层中的一种或多种的组合，所述纤维层缠绕的方向与所述裂缝延伸方向的夹角为45度～90度之间。

根据本实用新型进一步的实施例，所述第一加固结构还包括：树脂层，所述树脂层包括环氧树脂层、聚氨酯树脂层、生物基树脂层的一种或多种的组合，所述树脂层包覆在所述竹筒的外表面并覆盖所述裂缝，所述树脂层连接在所述纤维层和所述开裂原竹体之间，或所述树脂层连接在所述纤维层和所述开裂原竹体之间且所述树脂层包裹所述纤维层。

可选的，所述第一加固结构包括所述纤维层和多层所述树脂层，所述纤维层与多层所述树脂层交错设置，且位于最内层的为所述树脂层。

根据本实用新型一个实施例的加固式开裂原竹，所述第一加固结构包括多层纤维层，多层所述纤维层缠绕方向不同且层叠式覆盖在所述裂缝上。

根据本实用新型一个实施例的加固式开裂原竹，所述第一加固结构单向缠绕所述竹筒或多向缠绕所述竹筒。

根据本实用新型一个实施例的加固式开裂原竹，还包括第二加固结构，所述第二加固结构包括填充在所述开裂原竹体内的填充体，所述填充体包括填充砂浆、灌浆料、石膏、发泡胶的一种或多种。

根据本实用新型一个实施例的加固式开裂原竹，所述裂缝中填充有密封胶。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型一个实施例的加固式开裂原竹与外部基体的连接结构示意图。

图2为本实用新型一个实施例的开裂原竹体表面水平包覆第一加固结构的示意图(隐去局部的第一加固结构)。

图3为本实用新型一个实施例的开裂原竹体表面倾斜包覆多层纤维层的示意图。

图4为本实用新型一个实施例的开裂原竹体表面同时包覆一层纤维层和一层树脂层的横截面示意图。

图5为本实用新型一个实施例的开裂原竹体表面同时包覆两层纤维层和多层树脂层、且裂缝中涂覆有密封胶的横截面示意图。

图6为本实用新型一个实施例的包含有第二加固结构的加固式开裂原竹与外部基体的连接结构示意图。

图7为本实用新型一个实施例的开裂原竹体表面同时包覆一层纤维层和一层树脂层、并在内部设有第二加固结构的横截面示意图。

图8为本实用新型一个实施例的开裂原竹体表面同时包覆两层纤维层和多层树脂层、并在内部设有第二加固结构、裂缝中涂覆有密封胶的横截面示意图。

附图标记：

加固式开裂原竹100、

开裂原竹体1、竹筒11、裂缝111、夹角α、竹节12、

第一加固结构2、纤维层21、树脂层22、

第二加固结构3、填充体31、

密封胶4、

外部基体200。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“倾斜”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考说明书附图描述本实用新型实施例的加固式开裂原竹100。

根据本实用新型实施例的一种加固式开裂原竹100，如图1所示，包括：开裂原竹体1和第一加固结构2。

其中，如图2所示，开裂原竹体1包括竹节12和至少两节竹筒11，相邻的两节竹筒11之间通过竹节12连接，竹筒11上形成有至少一条裂缝111。这里的裂缝111指肉眼可见的裂缝111，也指具有开裂趋势的裂痕。

如图1和图2所示，第一加固结构2包覆在竹筒11的外表面上，第一加固结构2的至少部分环绕裂缝111设置。这里的第一加固结构2在包覆竹筒11的同时，可覆盖整条裂缝111或覆盖裂缝111的局部如开口裂缝111开口较大部分或裂缝111的两端等关键部位，可根据需要设定。

由上述结构可知，本实用新型实施例的加固式开裂原竹100，通过采用第一加固结构2将原竹的裂缝111进行环绕和包覆，使开裂原竹体1的表面形成环向限位和周向加固，抑制了裂缝111进一步沿着轴向扩展，也抑制了裂缝111的开度进一步增加，提升了开裂原竹体的承载能力和抗变形能力。

包覆在裂缝111和开裂原竹体1外侧设置的第一加固结构2将开裂原竹体1与外界环境进行隔绝，抑制了开裂原竹体1表面的水分与外界环境中水分的交换，有效地防止了开裂原竹体1进一步干缩，提升了加固式开裂原竹100的寿命。

第一加固结构2自身具有一定的强度和耐受性，因此在开裂原竹体1的表面增设第一加固结构2后，开裂原竹体1不仅具有自身原有的竖向纤维的结构强度，还增加了非竖向(如横向或斜向)的第一加固结构2的结构强度，因此开裂原竹体1的顺纹抗剪强度和环向抗压强度得以提升，最终形成的加固式开裂原竹体100的结构刚度和强度均有所提升，使加固式开裂原竹体100具有优秀的力学性能。

本实用新型第一加固结构2的设置形式简单，施工方便，成本低，外表美观，加固后的结构稳定，可作为低碳化建筑的用材，应用范围广，长时间使用后加固结构保持有效，不易松弛。

有利的，本实用新型的第一加固结构2环绕开裂原竹体1表面缠绕时将整条裂缝111全部覆盖，有效地隔绝裂缝111与外部环境的接触。

在本实用新型的一些实施例中，如图4所示，裂缝111的宽度为d，d≥0.5mm。这里的裂缝111的宽度d指整条裂缝111的表面开裂最大处的宽度，当d大于等于0.5mm时，肉眼可见，可通过观察裂缝111的形态而对裂缝111做针对性加固，有利于提升加固速度和加固后的效果。

如图4所示，裂缝111的深度为h，h≥0.5*h0，h0为竹筒11的壁厚。这里的裂缝111的深度指整条裂缝111开裂的最大深度，当裂缝111的最大深度超过竹筒11壁厚的一半时，该开裂原竹体1的力学性能将显著下降，且开裂原竹体1亟待进行加固，否则使用这些开裂原竹体1做成的建筑物将存在严重的工程安全隐患。

如图2所示，裂缝111的长度为L，L＜L0，L0为一节竹筒11的长度，裂缝111的延伸方向与竹筒11的长度方向一致。这里的裂缝111仅开裂在竹筒11上，而并未开裂在竹节12上，倘若裂缝111开裂至竹节12上，采用本申请的第一加固结构2加固后的开裂原竹体1的力学性能仅能有部分提升，而不能保证加固式开裂原竹100长期使用过程中足够的强度和承载性能。因此，本申请主要针对裂缝111未延伸至竹节12的开裂原竹体1，加固后力学性能将显著提升，且应用于工程后受力性能有保障，使用寿命长，施工安全性高。

在本实用新型的一些实施例中，如图2、图3和图6所示，第一加固结构2环绕竹筒11包覆裂缝111，且第一加固结构2包覆竹筒11的周向长度为C，C≥1.16*C0且(C-C0)≥d，C0为环绕竹筒11外壁缠绕一周的长度。这里需要说明的是，当第一加固结构2沿着竹筒11横向缠绕，则C0为竹筒11的周长；当第一加固结构2沿着竹筒11斜向缠绕，则C0为竹筒11的斜向横截面的椭圆周长。

在这些示例中，本申请的第一加固结构2适于缠绕竹筒11设置，且其缠绕竹筒11一周后具有一定的重叠搭接长度，搭接长度不低于加固位置处原竹半径(或长轴半径)，且搭接长度应大于裂缝111的宽度。通过限制第一加固结构2的搭接长度，以保证第一加固结构2在开裂原竹体1表面形成足够的环绕圈数，并保证环绕设置于开裂原竹体1表面的第一加固结构2在裂缝111处形成至少两段，提升包覆限位效果，使用最短的第一加固结构2便可完成裂缝111的延展抑制，提升了加固式开裂原竹100的防干缩性能，抑制裂缝111的进一步开裂。

在本实用新型的一些实施例中，如图4、图5、图7和图8所示，第一加固结构2包括：纤维层21，纤维层21包括玻璃纤维层、碳纤维层、聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维层中的一种或几种增强复合材料等工业纤维增强复合材料层，纤维层21也可以包括亚麻纤维层、黄麻纤维层中的一种或多种自然纤维增强复合材料层。这些纤维层21具有较高的强度，延展性，厚度薄，易于布置在竹筒11的外表面。

有利的，如图3所示，上述纤维层21缠绕的方向与裂缝111延伸方向的夹角α为45度～90度之间。本申请的开裂原竹体1自身具有沿着轴向竖向延伸的纤维，而裂缝111的开裂延伸方向大致为轴向，当纤维层221的延伸方向与裂缝111的延伸方向的夹角α在45度～90度之间时，可使开裂原竹体1的表面形成非竖向的加强结构，因此显著提升了开裂原竹体1在各个方向的抗剪切力和抗压强度，使加固式开裂原竹100整体具有优秀的力学性能。

可选的，如图4、图5、图7和图8所示，第一加固结构2还包括：树脂层22，树脂层22包括环氧树脂层、聚氨酯树脂层、生物基树脂层的一种或多种的组合。采用上述树脂层22具有粘附性强，收缩性低且易于固化的特点。

如图4和图7所示，树脂层22包覆在竹筒11的外表面并覆盖裂缝111，树脂层22连接在纤维层21和开裂原竹体1之间。

如图5和图8所示，树脂层22连接在纤维层21和开裂原竹体1之间且树脂层22包裹纤维层21。当树脂层22与纤维层21均作为第一加固结构2时，可通过利用树脂层22的特性，而使纤维层21快速布置在开裂原竹体1表面，并有利于纤维层21朝着所需的方向缠绕竹筒11，加快了第一加固结构2的布置速度，并提升了第一加固结构2固化速度和固化后的整体结构稳定性。而本申请中将树脂层22包裹纤维层21可显著增强纤维层21之间的粘结性，并增加纤维层21与竹筒11表面的连接强度，有效保障加固式开裂原竹100的结构稳定性，加固式开裂原竹100在长期使用的过程中，第一加固结构2不脱落。

有利的，如图3和图5所示，第一加固结构2包括多层纤维层21，多层纤维层21层叠式覆盖在裂缝111上。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多层”的含义是两层或两层以上。通过设置多层纤维层21，可通过选择不同种类的纤维层21，以及不同缠绕方向的纤维层21，而获得不同加固强度、不同加固厚度的纤维层21，使第一加固结构2对开裂原竹体1的加固效果更加显著。

例如在一些具体的示例中，第一层纤维层21与开裂原竹体1的轴线方向呈45度并沿着逆时针方向缠绕，第二层纤维层21也与开裂原竹体1的轴线方向呈45度，但沿着顺时针方向缠绕，最终两层纤维层21之间的纤维丝呈90度交叉布置，这将极大地提升加固式开裂原竹100最终的综合力学性能。

又例如在一些具体的示例中，第一层纤维层21为玻璃纤维层，第二层纤维层21则为碳纤维层，碳纤维层包裹在玻璃纤维层外侧，以发挥玻璃纤维层的抗拉强度的优势，包裹玻璃纤维层后易于观测裂缝111的位置和状态的特定，并同时发挥碳纤维层耐高温、耐腐蚀的优势，使第一加固结构2易于包覆在开裂原竹体1外表面。在这些示例中，通过使用玻璃纤维层，还可方便玻璃纤维层与树脂层22浸润形成粘结，极大地增加了玻璃纤维层与开裂原竹体1之间的连接稳固性，同时方便布置碳纤维层。

有利的，第一加固结构2包括纤维层21和多层树脂层22，纤维层21与多层树脂层22交错设置，且位于最内层的为树脂层22。最内层的树脂层22为纤维层21附着在竹筒11上提供了较大的附着力，外层的树脂层22为纤维层21提供了再次浸润，增加了第一加固结构2整体的结构强度和结构稳定性。

可选的，第一加固结构2单向缠绕竹筒11。这里的单向缠绕可以为单层纤维层21沿着同一个方向缠绕竹筒11，也可以为多层纤维层21分别沿着同一个方向缠绕竹筒11，多层纤维层21之间形成层叠关系。

可选的，第一加固结构2多向缠绕竹筒11。这里的多向缠绕，可以为同一缠绕角度但缠绕方向不同的缠绕，如50度缠绕夹角的逆时针缠绕和50度缠绕夹角的顺时针缠绕。也可以为不同缠绕角度但缠绕方向相同的缠绕，如60度缠绕夹角的顺时针缠绕和90度缠绕夹角的顺时针缠绕。还可以为不同缠绕角度不同缠绕方向的缠绕，如45度缠绕夹角的顺时针缠绕和75度缠绕夹角的逆时针缠绕，形成开裂原竹体1的交错环向约束。在一些具体的示例中，第一加固结构2为单向纤维布的缠绕，在另一些示例中第一加固结构2为多轴纤维布的缠绕。

在本申请中，当开裂原竹体1外侧的第一加固结构2同时包括纤维层21和树脂层22时，原竹的轴向承载力有较大的提升，被测试的加固式开裂原竹100的承载力提升17.43％～24.16％。

在本实用新型的一些实施例中，如图6、图7和图8所示，加固式开裂原竹100还包括第二加固结构3，第二加固结构3包括填充在开裂原竹体1内的填充体31，填充体31包括填充砂浆、灌浆料、石膏、发泡胶的一种或多种。在本实用新型的描述中，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，用于区别描述特征，无顺序之分，无轻重之分。在这些示例中，通过在开裂原竹体1中填充上述填充体31，可提升整个加固式开裂原竹100的结构强度和刚度，尤其是对于需要连接在高轴压比、螺栓节点区域、基础连接区域附近的开裂原竹体1，在内部灌注填充体31将有效地减少应力集中的现象，使应力分散至填充体31，因而可显著地提升加固式开裂原竹100用于低碳建筑时的结构稳定性。此外，通过在开裂原竹体1内部填充上述填充体31，固化后的填充体31将对开裂原竹体1的内壁形成支撑力，使加固式开裂原竹100可承受更高的径向作用力，且不发生变形，尤其是裂缝111处的局部开裂原竹体1不会向内回缩。

本申请的第二加固结构3与前述的第一加固结构2共同设在开裂原竹体1上时，可对开裂原竹体1的整体结构形成较好的约束，有效防止裂缝111的进一步扩张和开裂原竹体1的干缩。

在一些示例中，如图5和图8所示，本实用新型的竹筒11的裂缝111中填充有密封胶4，以使裂缝111的缝隙被填充，并防止裂缝111的进一步扩张。

在本申请中，当开裂原竹体1同时在外部采用第一加固结构2加固，且在开裂原竹体1内部采用第二加固结构2加固时，加固式开裂原竹100整体承载力将得到极大的提升，承载力将提升66.92％～132.53％。

而对于表面无裂缝111的原竹体，采用本申请的方法，可起到预加固的作用，使得原竹结构承载力提升132.94％～139.01％。

下面描述本实用新型实施例的一种开裂原竹的加固方法。

根据本实用新型实施例的一种开裂原竹的加固方法，开裂原竹包括前述的加固式开裂原竹100的开裂原竹体1，开裂原竹的加固方法包括以下步骤：

步骤S1：打磨并清洁开裂原竹体1的表面；

步骤S2：环绕开裂原竹体1涂刷树脂层22，树脂层22覆盖裂缝111，在树脂层22上覆盖一层或多层纤维层21；

步骤S3：在步骤S2中的纤维层21外再涂刷一层树脂层22，树脂层22固化后形成加固式开裂原竹100，加固式开裂原竹100为前述的加固式开裂原竹100。

由上述结构可知，本实用新型实施例的开裂原竹的加固方法，首先在开裂原竹体1的表面进行打磨并清洁可去除表层的竹蜡和浮尘，方便对开裂原竹体1的表面进行后续加固操作。

随后通过在开裂原竹体1的表面涂刷树脂层22，有效地增加了开裂原竹体1表面的附着性，方便布设纤维层21。在树脂层22的表面再添加一层或多层纤维层21，使得纤维层21有效地缠绕在开裂原竹体1表面，并将裂缝111完好的遮蔽并覆盖。之后纤维层21外再涂刷一层树脂层22，可进一步加强纤维层21之间的浸润性，以及纤维层21与原竹开裂体1之间的连接性，提升加固式开裂原竹100表面的密闭性和抗腐蚀性。

本实用新型对开裂原竹体1进行加固时加固方法简单、可操作性强，保留了开裂原竹体1的建筑施工性能，可对未进行施工的开裂原竹进行加固，也可对已经运用于工程中的开裂原竹进行加固，加固方法的适用性高。

可选的，在步骤S3中，开裂原竹体1适于通过连接件与外部基体200连接，且开裂原竹体1内填充砂浆、灌浆料、石膏、发泡胶中的一种或多种作为第二加固结构3加固开裂原竹体1。这里的连接件可以为螺栓、卡接件或紧合箍，外部基体200可以为混凝土构筑基础或水泥桩等。

可选的，在步骤S1中，清洁开裂原竹体1的内部，在开裂原竹体1的裂缝111中加入密封胶4。有些开裂原竹体1内会残留雨水等杂物，清洁开裂原竹体1的内部，有利于保持整个开裂原竹体1的干燥并方便在开裂原竹体1的外部布设第一加固结构2，也方便在开裂原竹体1的内部填充第二加固结构3。

可选的，在所述步骤S2中，测量开裂原竹体1的结构应力并得到第一应力值F1，当F1≤0.5*F2时，在开裂原竹体1内填充砂浆、灌浆料、石膏、发泡胶中的一种或多种以作为第二加固结构3加固开裂原竹体1，其中，F2为测量加设有第一加固结构2的加固式开裂原竹100的结构应力得到的第二应力值。

本实用新型通过设置上述纤维层21和树脂层22的结合体，可在开裂原竹体1的表面形成纤维增强复合材料。该纤维增强复合材料具有轻质、高强、施工成型方便、耐腐蚀等显著优点。

而本实用新型提出利用上述纤维增强复合材料加固开裂原竹结构，通过局部缠绕包裹竹筒11表面、竹筒11的裂缝111开裂较大的节点等应力较大或受力复杂的关键区域，一方面第一加固结构2可充当环向纤维提高结构承载能力，减少开裂原竹力学性能的离散性。另一方面第一加固结构2可作为保护层减缓开裂原竹的进一步干缩开裂，提高耐久性能。

在一些示例中，本实用新型进行加固的开裂原竹包括前述的开裂原竹体1，还包括与开裂原竹体1相连的未开裂的竹筒11。通过在开裂原竹体1具有裂缝111的竹筒11表面加设第一加固结构2，以及具有裂缝的竹筒11邻近的未开裂的竹筒11的表面加设部分第一加固结构2，同时包覆两节竹筒11之间的竹节12，可使整个开裂原竹在已有裂缝111的竹筒11得以完整的加固，并有效防止裂缝111蔓延至竹节12和邻近的竹筒11上。

此外，还需要说明的是，本申请中图1、图2、图3、图6中所示出的裂缝111部分外露部分由第一加固结构2加固仅用于部分示例，本申请中的裂缝111也可以全部由第一加固结构2进行加固并包覆整个竹筒11。

下面结合说明书附图描述本实用新型的具体实施例中加固式开裂原竹100的具体结构以及开裂原竹的加固方法。本实用新型的实施例可以为前述的多个技术方案进行组合后的所有实施例，而不局限于下述具体实施例。

实施例1

一种加固式开裂原竹100，包括：如图1所示，包括：开裂原竹体1和第一加固结构2。其中，如图2所示，开裂原竹体1包括竹节12和至少两节竹筒11，相邻的两节竹筒11之间通过竹节12连接，竹筒11上形成有至少一条裂缝111。如图1和图2所示，第一加固结构2包覆在竹筒11的外表面上，第一加固结构2的沿着90度环绕竹筒11并包覆裂缝111设置。第一加固结构2包覆竹筒11的周向长度为C，C≥1.16*C0且(C-C0)≥d，C0为竹筒11的周长，裂缝111的宽度为d。如图2所示，第一加固结构2包括竹筒11表面涂覆的环氧树脂层(树脂层22)，以及缠绕在竹筒11表面并与环氧树脂层结合的碳纤维层(单层纤维层21)。

上述实施例1中的加固式开裂原竹100中开裂原竹的加固方法，包括以下步骤：

步骤S1：打磨并清洁开裂原竹体1的表面以去除表面石蜡；

步骤S2：环绕开裂原竹体1涂刷环氧树脂层，环氧树脂层覆盖裂缝111，在环氧树脂层的表面覆盖并环绕碳纤维层；

步骤S3：在步骤S2的碳纤维层外再涂刷一层环氧树脂层，最后一层环氧树脂层固化后形成加固式开裂原竹100。

实施例2

一种加固式开裂原竹100，包括：如图1所示，包括：开裂原竹体1、第一加固结构2。与实施例1不同的是，还包括密封胶4，第一加固结构2包括竹筒11表面涂覆的聚氨酯树脂层(树脂层22)和缠绕在竹筒11表面的碳纤维层和玻璃纤维层(双层纤维层21)，碳纤维层和玻璃纤维层分别以逆时针45度方向缠绕竹筒11，以及顺时针45度方向缠绕竹筒11。第一加固结构2的裂缝11中添加有密封胶4(如图5所示)。

上述实施例2的加固式开裂原竹100中开裂原竹的加固方法，包括以下步骤：

步骤S1：打磨并清洁开裂原竹体1的表面以去除表面石蜡，在开裂原竹体1的裂缝111中加入密封胶4；

步骤S2：环绕开裂原竹体1涂刷聚氨酯树脂层，聚氨酯树脂层覆盖裂缝111，在聚氨酯树脂层的表面覆盖并环绕一层玻璃纤维层和一层碳纤维层；

步骤S3：在步骤S2的碳纤维层外再涂刷一层聚氨酯树脂层，最后一层聚氨酯树脂层固化后形成加固式开裂原竹100。

实施例3

一种加固式开裂原竹100，包括：如图6所示，包括：开裂原竹体1、第一加固结构2。与实施例1不同的是，还包括第二加固结构3，第二加固结构3包括填充在开裂原竹体1内的填充体31，填充体31为砂浆。第一加固结构2包括涂覆在竹筒11外表面的环氧树脂层，沿着与裂缝111的延长方向呈90度方向缠绕在竹筒11外部并与环氧树脂层结合的聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维层(单层纤维层21)，以及浸润在聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维层表面的生物树脂层。

上述实施例3的加固式开裂原竹100中开裂原竹的加固方法，包括以下步骤：

步骤S1：打磨并清洁开裂原竹体1的表面以去除表面石蜡，清洁开裂原竹体1的内部以去除残留的水分；

步骤S2：环绕开裂原竹体1涂刷环氧树脂层，环氧树脂层覆盖裂缝111，在环氧树脂层的表面覆盖并环绕一层聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维层；

步骤S3：在步骤S2的聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维层外涂刷一层生物树脂层，开裂原竹体1通过螺栓与外部基体200连接，开裂原竹体1内填充砂浆，生物树脂层固化后形成加固式开裂原竹100。

实施例4

一种加固式开裂原竹100，包括：如图8所示，包括：开裂原竹体1、第一加固结构2、第二加固结构3。与实施例3不同的是，还包括密封胶4(如图8所示)。第一加固结构2的裂缝11中添加有密封胶4。第一加固结构2中的纤维层21为亚麻纤维层。第二加固结构3中的填充体31为石膏。

上述实施例4的加固式开裂原竹100中开裂原竹的加固方法，包括以下步骤：

步骤S1：打磨并清洁开裂原竹体1的表面以去除表面石蜡，清洁开裂原竹体1的内部以去除残留的水分，在开裂原竹体1的裂缝111中加入密封胶4；

步骤S2：环绕开裂原竹体1涂刷环氧树脂层，环氧树脂层覆盖裂缝111，在环氧树脂层的表面覆盖并环绕一层亚麻纤维层；

步骤S3：在步骤S2的亚麻纤维层外涂刷一层生物树脂层，开裂原竹体1通过螺栓与外部基体200连接，开裂原竹体1内填充石膏，生物树脂层固化后形成加固式开裂原竹100。

本实用新型上述加固式开裂原竹100，构造合理，便于使用，其优点至少有如下几点：

(1)抑制开裂原竹体1的进一步开裂，提升力学性能。采用包含有纤维层21和树脂层22的第一加固结构2加固原竹结构，能够有效抑制裂缝的扩展，同时大幅度提高结构的承载能力和变形能力，使其受力性能更为稳定。

(2)第一加固结构2耐腐蚀，防干缩，能够阻止开裂原竹体1的表面与外界环境的水分交换，抑制干缩裂缝111的出现，从而提高加固式开裂原竹100的结构的长期性能。

(3)施工方便，成本低。第一加固结构2由纤维层21和树脂层22混合固化而成，能够包覆各种形状，因此仅需对开裂原竹体1的表面进行简单打磨，第一加固结构2便能紧密贴合在竹筒11的表面。将纤维层21裁剪后粘贴于竹筒11的表面并涂覆树脂层22，固化后即达到增强效果，施工方便，不需要大型施工设备。此外，仅在关键区域局部采用第一加固结构2增强，复合材料用量少，成本容易控制。

(4)本实用新型加固式开裂原竹100，结构的受力性能和耐久性能优良，扩展开裂原竹的应用范围，为建筑低碳化提供有效的技术方案，尤其适用于连接在高轴压比、螺栓节点区域、基础连接区域附近的开裂原竹体1的加固。

(5)本实用新型采用第二加固结构3将极大地增强开裂原竹体1内部的承力性能，增强加固式开裂原竹100的径向承力性能。

本实用新型的实施例不局限于上述所列实施例，而可以包含前述各个技术方案的多种组合形成的实施例，这些都落在本实用新型的保护范围内。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

图3中显示了两层纤维层21用于示例说明的目的，但是普通技术人员在阅读了上面的技术方案之后、显然可以理解将该方案应用到其他层的纤维层21的技术方案中，这也落入本实用新型的保护范围之内。

根据本实用新型实施例的加固式开裂原竹100的其他构成例如外部基体200与开裂原竹体1的具体连接结构和应用环境对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种加固式开裂原竹，其特征在于，包括：

开裂原竹体，所述开裂原竹体包括竹节和至少两节竹筒，相邻的两节所述竹筒之间通过所述竹节连接，所述竹筒上形成有至少一条裂缝；

第一加固结构，所述第一加固结构包覆在所述竹筒的外表面上，所述第一加固结构的至少部分环绕所述裂缝设置。

2.根据权利要求1所述的加固式开裂原竹，其特征在于，所述裂缝的宽度为d，d≥0.5mm，所述裂缝的深度为h，h≥0.5*h0，h0为竹筒的壁厚，所述裂缝的长度为L，L＜L0，L0为一节所述竹筒的长度；所述裂缝的延伸方向与所述竹筒的长度方向一致。

3.根据权利要求2所述的加固式开裂原竹，其特征在于，所述第一加固结构环绕所述竹筒包覆所述裂缝，且所述第一加固结构包覆所述竹筒的周向长度为C，C≥1.16*C0且(C-C0)≥d，C0为环绕所述竹筒外壁缠绕一周的长度。

4.根据权利要求1所述的加固式开裂原竹，其特征在于，所述第一加固结构包括：纤维层，所述纤维层缠绕的方向与所述裂缝延伸方向的夹角为45度～90度之间。

5.根据权利要求4所述的加固式开裂原竹，其特征在于，所述第一加固结构还包括：树脂层，所述树脂层包覆在所述竹筒的外表面并覆盖所述裂缝，所述树脂层连接在所述纤维层和所述开裂原竹体之间，或所述树脂层连接在所述纤维层和所述开裂原竹体之间且所述树脂层包裹所述纤维层。

6.根据权利要求5所述的加固式开裂原竹，其特征在于，所述第一加固结构包括所述纤维层和多层所述树脂层，所述纤维层与多层所述树脂层交错设置，且位于最内层的为所述树脂层。

7.根据权利要求4所述的加固式开裂原竹，其特征在于，所述第一加固结构包括多层纤维层，多层所述纤维层缠绕方向不同且层叠式覆盖在所述裂缝上。

8.根据权利要求1所述的加固式开裂原竹，其特征在于，所述第一加固结构单向缠绕所述竹筒或多向缠绕所述竹筒。

9.根据权利要求1所述的加固式开裂原竹，其特征在于，还包括第二加固结构，所述第二加固结构包括填充在所述开裂原竹体内的填充体，所述填充体为砂浆填充体、石膏填充体或发泡胶填充体。

10.根据权利要求1所述的加固式开裂原竹，其特征在于，所述裂缝中填充有密封胶。

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