CN223383627U - 一种竹钉连接的混合正交胶合木 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种竹钉连接的混合正交胶合木，主要由离散式层板、整体式层板和竹钉构成，所述的离散式层板由规格材或板材并排铺设而成，整体式层板包括胶合实木板、胶合板、单板层积材、定向木片板和竹胶板。该混合正交胶合木的制备方法包括：1)将离散式层板与整体式层板组坯或加工至设定尺寸；2)在混合正交胶合木制作时，将离散式层板设置在奇数层，整体式层板设置在偶数层，相邻层板正交组坯；3)根据受力在指定位置采用竹钉将相邻层板进行接合。本实用新型显著提升了正交胶合木的滚剪性能，并在层板间通过竹钉连接替代胶接，混合正交胶合木兼具结构性能优良、绿色低碳等特点，可广泛应用于建筑结构墙面板、楼面板与屋面板中。

Description

一种竹钉连接的混合正交胶合木

技术领域

本实用新型涉及一种竹钉连接的混合正交胶合木，属于绿色建材生产技术领域。

背景技术

正交胶合木(cross-laminatedtimber，CLT)是由至少三层实木板材垂直正交组坯，并用结构胶黏剂通过加压成型。CLT因其绿色低碳、力学性能优异、工业化程度高等优势得到快速发展，在多高层木结构建筑中的楼板、墙面板及屋面板中得到了广泛应用。然而，由于木材天然特性和CLT组坯特点，当CLT板在承受面外荷载时，通常会出现过早的滚剪破坏现象，不利于充分发挥构件的力学性能。此外，CLT相邻层板之间的胶接也会消耗可观的胶黏剂，加工设备要求高、制造成本居高不下。因此，实用新型一种加工制备简便、力学性能优良、低碳效应突出的CLT产品提上日程。

随着现代加工技术的发展，各类金属钉在木结构中应用广泛，极大推动了现代木结构的发展。然而，金属钉的存在，容易造成房屋建筑中的“冷桥效应”，从而影响建筑节能效果；此外，金属钉的存在也将会增加房屋拆除再利用时木材的回收难度与成本。我国拥有丰富的竹材资源，而竹钉是一种新型的生物质材料连接件，相比于钢钉，使用竹钉连接可以提高木结构连接部位的美观度，简化连接过程，减少对环境的影响，并且具有较强的可逆性和材料相容性。从可持续的角度而言，由于竹钉紧固件可以很容易地进行锯切，因而相应的木结构产品具有更优的回收性。

混合正交胶合木(hybrid cross laminatedtimber，HCLT)作为一种新型工程木产品，区别于传统CLT的是将胶合实木板、胶合板、单板层积材、定向木片板和竹胶板等整体式层板作为偶数层，并与奇数层的离散式层板进行混合组坯，其目的是为了实现材料的优化利用，提高产品的力学性能并降低制作成本，应用范围更广。本实用新型能够实现各类竹木板材的优化利用，增强了CLT的滚剪性能，降低了成本，且减少了胶黏剂的使用。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型针对传统正交胶合木偶数层滚剪性能弱、用胶量大而成本高、加工设备要求高等问题，提出了一种竹钉连接的混合正交胶合木，由小尺寸离散式层板结合整体式层板按照正交铺设组坯方式并采用竹钉连接而成，竹钉位置处无需预钻孔。

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

一种竹钉连接的混合正交胶合木，该混合正交胶合木的总层数为3或3以上的奇数，其中奇数层混合正交胶合木的层板由多块离散式层板组成，偶数层混合正交胶合木的层板为整体式层板，上下相邻层板之间相互垂直铺设且采用竹钉接合。

作为优选，所述的离散式层板由规格材或板材并排铺设而成，所述的整体式层板为胶合实木板、胶合板、单板层积材、定向木片板或竹胶板。

作为优选，所述离散式层板的最小宽度为50mm，最小厚度为12mm；最大宽度为150mm，最大厚度为45mm；所述的整体式层板最小厚度为12mm，最大厚度为45mm。

作为优选，所述离散式层板和整体式层板的含水率不应大于15％，且相邻层板间含水率相差不应大于5％。

作为优选，所述的竹钉为密实化钉，竹钉的一端为圆锥体、另一端为无冒头的圆形头。

作为优选，所述的竹钉的直径范围为2.5mm～7.5mm，长度范围为25mm～90mm。

一种竹钉连接的混合正交胶合木制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤S1，根据所需制备的混合正交胶合木尺寸和组坯结构，确定每层层板的尺寸、层板类型和布置方式，依据层板的尺寸选定竹钉的长度和直径，确定相应的气动枪型号与气压；

步骤S2，制备所述层板，将层板沿长度方向的四个对称面平压刨光，两端垂直锯切；

步骤S3，层板组坯，奇数层的离散式层板需在长度与宽度方向拼接至设计尺寸，偶数层的整体式层板应加工至与奇数层相同尺寸；

步骤S4，层板铺设，利用液压装置将层板横向压紧并保证上、下层板间紧密贴合，定位划线确定钉入点位置，钉入点应位于规格材层板的中心线上；

步骤S5，调试气动钉枪，要求气动枪气压能保证竹钉顺利钉入，防止竹钉的上下端部裸露，并避免层板开裂；

步骤S6，层间组坯，要求总层数为奇数，层板自下而上对齐铺设，每铺设两个相邻层时采用竹钉钉接，相邻层钉入点错开布置，钉垂直于面板钉入，从一端向另一端依次顺序钉入。

有益效果：

1)本实用新型制得的竹钉接合的混合正交胶合木是一种成本低、绿色环保、性能优良的新型绿色建材，可广泛用于各类房屋建筑的墙面板、楼面板和屋面板中。

2)本实用新型混合正交胶合木所用原材料涉及国产速生木材、针叶木材、竹材，所用木竹制品包括胶合实木板、胶合板、单板层积材、定向木片板和竹胶板等，权利范围广，可以根据实际需求对组坯方式进行科学设计，实现了各式竹木等生物质材料的优化利用。

3)本实用新型采用竹钉作为相邻层的连接方式，形成的混合正交胶合木层间接合度较高，整体性好，产品外观质量优良。

4)本实用新型涉及的原材料竹材、速生木材以及部分针叶材均可实现国产化，通过产品推广能有力促进木竹产业的发展，扩大行业规模，创造就业岗位，带动相关从业者的收入。

附图说明

图1为本实用新型竹钉连接的混合正交胶合木结构示意图；

图2为图1中A-A剖面示意图；

图3为图1中B-B剖面示意图；

图4为本实用新型竹钉结构示意图；

图5为本实用新型层间的组坯方式示意图；

图6为本实用新型竹钉垂直排列交错示意图；

图7为本实用新型层板为三层的最终示意图；

图中：1为离散式层板，2为整体式层板，3为竹钉，4为表层的主强度方向，5为竹钉连接，6为相邻层，7为垂直交错的竹钉接合。

具体实施方式

下面结合具体实施方式和附图对本实用新型做进一步说明：

实施例1：一种竹钉接合的混合正交胶合木及其制备方法，其结构如图1-4所示。该混合正交胶合木尺寸为长×宽×厚＝3000mm×2400mm×105mm，由离散式层板1：云杉-松-冷杉(SPF)规格材、整体式层板2：单板层积材和竹钉3构成，其中单板层积材原材料为国产速生杨木。图1中箭头为混合正交胶合木表层的主强度方向，上表层与下表层为SPF，中间层为单板层积材，表层的主强度方向4与中间层的主强度方向垂直，相邻层6之间使用竹钉连接5，其中一个相邻的三层正交单元由两根垂直交错的竹钉接合7。

具体尺寸：

SPF材料：截面尺寸35mm×100mm，由长度不等的层板拼接至设定尺寸。

单板层积材：长度3000mm、宽度2400mm、厚度35mm。

竹钉：直径为5.3mm，长度为70mm。

实施例2：一种竹钉接合的混合正交胶合木及其制备方法，其结构如图1所示。该混合正交胶合木尺寸为长×宽×厚＝3200mm×3200mm×120mm，由离散式层板1：国产速生杨木板材、整体式层板2：竹胶板和竹钉3构成，其中竹胶板原材料为国产毛竹。图1中箭头为混合正交胶合木表层的主强度方向，上表层与下表层为国产速生杨木板材，中间层为竹胶板，表层的主强度方向4与中间层的主强度方向垂直，相邻层6之间使用竹钉连接5，其中一个相邻的三层正交单元由两根垂直交错的竹钉接合7。

具体尺寸：

国产速生杨木板材材料：截面尺寸40mm×120mm，由长度不等的层板拼接至设定尺寸。

竹胶板：长度3200mm、宽度3200mm、厚度40mm。

竹钉：直径为6.0mm，长度为80mm。

以上结合附图对本实用新型的实施方式做出详细说明，但本实用新型不局限于所描述的实施方式。对本领域的普通技术人员而言，在本实用新型的原理和技术思想的范围内，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变形仍落入本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种竹钉连接的混合正交胶合木，其特征在于，该混合正交胶合木的总层数为3或3以上的奇数，其中奇数层混合正交胶合木的层板由多块离散式层板组成，偶数层混合正交胶合木的层板为整体式层板，上下相邻层板之间相互垂直铺设且采用竹钉接合。

2.如权利要求1所述的一种竹钉连接的混合正交胶合木，其特征在于，所述的离散式层板由规格材或板材并排铺设而成，所述的整体式层板为胶合实木板、胶合板、单板层积材、定向木片板或竹胶板。

3.如权利要求2所述的一种竹钉连接的混合正交胶合木，其特征在于，所述离散式层板的最小宽度为50mm，最小厚度为12mm；最大宽度为150mm，最大厚度为45mm；所述的整体式层板最小厚度为12mm，最大厚度为45mm。

4.如权利要求3所述的一种竹钉连接的混合正交胶合木，其特征在于，所述离散式层板和整体式层板的含水率不应大于15％，且相邻层板间含水率相差不应大于5％。

5.如权利要求4所述的一种竹钉连接的混合正交胶合木，其特征在于，所述的竹钉为密实化钉，竹钉的一端为圆锥体、另一端为无冒头的圆形头。

6.如权利要求5所述的一种竹钉连接的混合正交胶合木，其特征在于，所述的竹钉的直径范围为2.5mm～7.5mm，长度范围为25mm～90mm。