一种钢夹板接长竹集成材梁制造技术

本发明专利技术公开了一种钢夹板接长竹集成材梁，包括左梁(1)、右梁(2)、钢夹板(3)、钢套管(4)、螺母(5)、螺杆(6)和垫片(7)，其中：左梁(1)位于接长梁的左侧，右梁(2)位于接长梁的右侧，钢套管(4)放置于左梁(1)和右梁(2)端部的螺栓孔内，钢夹板(3)成对布置于梁的两侧，钢夹板(3)与左梁(1)和右梁(2)之间用胶粘剂连接，同时用螺母(5)、螺杆(6)和垫片(7)加强。本发明专利技术的优点：突破了竹集成材梁的长度限制，实现了竹集成材梁的接长，具有轻质高强、刚度大、耐久性好和延性性能好等特点，可应用于竹木结构建筑中的受弯构件。

A Steel Splint Joined Bamboo Laminated Beam

The invention discloses a steel splint jointed bamboo laminated beam, which comprises a left beam (1), a right beam (2), a steel splint (3), a steel casing (4), nuts (5), screw (6) and gaskets (7). The left beam (1) is located on the left side of the long beam, the right beam (2) is located on the right side of the long beam, the steel sleeve (4) is placed in the bolt holes at the end of the left beam (1) and the right beam (2), the steel splint (3) is arranged in pairs on both sides of the beam, and the steel splint (3) is arranged in pairs. The plate (3) is connected with the left beam (1) and the right beam (2) by adhesive, and strengthened by nuts (5), screw (6) and gasket (7). The invention has the advantages of breaking through the length limitation of bamboo glued timber beams, realizing the length of bamboo glued timber beams, having the characteristics of light weight, high strength, high stiffness, good durability and good ductility, and can be applied to bending members of bamboo-timber structure buildings.

【技术实现步骤摘要】
一种钢夹板接长竹集成材梁
本专利技术属于土木建筑结构领域，具体涉及一种现代竹结构房屋、木结构房屋和竹木结构房屋使用的一种钢夹板接长竹集成材梁。
技术介绍
随着全球能源危机与环境恶化的日益加剧，健康环保、节能生态型建筑已成为世界各国可持续发展的重要方向。绿色建筑及农林生物质资源的综合利用已经成为重点领域及优先主题。竹结构具有良好的抗震性能和环保性能，越来越引起人们的重视，符合建筑行业全面、协调、健康和可持续发展的要求。超长竹集成材梁构件无法采用汽车运输，而实际使用过程中，为了满足跨度的要求，往往需要对竹梁进行接长。传统的接长方法主要包括金属齿板、钉子和榫卯，但这三种接长方法的可靠性低、承载能力不足，容易导致整根梁构件发生整体垮塌的灾难性破坏。其原因有：(1)金属齿板和钉子的承载力较低，易发生锈蚀；(2)竹集成材的硬度较大，金属齿板和钉子无法直接穿透竹集成材的表层，不便于施工；(3)榫卯节点构造复杂，往往造成连接不可靠或连接不牢固。相比齿板节点、钉子和榫卯节点接长梁而言，钢夹板接长竹集成材可以获得更高的承载能力、初始刚度以及更好的延性。
技术实现思路
本专利技术所要解决的目的是为了解决上述现有技术存在的问题，克服传统接长竹梁承载能力低、延性差和变形性能差等缺点，提供一种力学性能好、成本低廉以及结构简单的钢夹板接长竹集成材梁，可作为楼面梁和屋面梁应用于竹木结构建筑中。在本专利技术中，钢夹板接长竹集成材梁，包括左梁、右梁、钢夹板、钢套管、螺母、螺杆和垫片，其中：左梁位于接长梁的左侧，右梁位于接长梁的右侧，钢套管放置于左梁和右梁端部的螺栓孔内，钢夹板成对布置于梁的两侧，钢夹板与左梁和右梁之间用胶粘剂连接，同时用螺母、螺杆和垫片加强。本专利技术的基本原理如下：将钢套管嵌入到左梁和右梁的螺栓孔内，左梁、右梁与钢夹板之间用胶粘剂连接；螺杆插入钢套管，两端通过垫片和螺母锚固在钢夹板两侧。待梁构件组装完成后，螺栓的预紧力通过螺母传至垫片，垫片从两侧对梁和钢夹板产生预压力。当组合节点受力时，竹梁与钢板界面的摩擦力和胶粘结力将会阻止其相对滑动，此时连接性能类似于摩擦型高强螺栓连接。当摩擦力和胶粘结力被克服后，钢夹板和竹梁将发生相对滑移，此时由螺栓单独抵抗外荷载，节点的连接性能类似于普通螺栓连接。相比齿板节点、钉子和榫卯接长梁而言，钢夹板接长竹集成材可以获得更高的承载能力、初始刚度以及更好的延性。所述的左梁位于接长梁的左侧，右梁位于接长梁的右侧，左梁和右梁截面尺寸相同，左梁和右梁端部的缝隙为10mm左右。所述的左梁和右梁的端部预先开设等距排列的螺栓孔，螺栓孔直径相等。所述的钢套管放置于左梁和右梁端部的螺栓孔内，钢套管采用Q345钢材制作，钢套管的外径比螺栓孔的直径小1.0mm～1.5mm左右。所述的左梁和右梁的粘胶界面应进行凿毛处理，凿深度为1～2mm，凿痕约为20mm，切割率不低于80％。所述的钢夹板成对居中布置于梁的两侧，钢夹板高度比左梁和右梁的高度小20mm左右，钢夹板上设置与左梁和右梁端部分布位置和尺寸相匹配的螺栓孔，钢夹板采用Q345钢材制作。所述的钢夹板与左梁和右梁之间用胶粘剂连接，同时用螺母、螺杆和垫片加强，螺杆的直径比螺栓孔的直径小2.0mm～2.5mm左右。所述的胶粘剂应选用交联型粘合剂，采用环氧树脂胶、脲醛树脂胶或酚醛树脂胶。本专利技术拓宽了竹集成材梁的应用领域，克服了金属齿板、钉子和榫卯接长梁的一些公知的缺点，钢板接长竹集成材梁具有以下显著的效果：(1)原竹在传统领域的产品附加值和技术含量较低，而将竹子加工成竹集成材应用于工程领域，可极大的拓宽了竹子的应用领域，有利于广大竹产区增加收益。(2)将胶粘剂和高强螺杆用于竹集成材梁接长，可充分发挥胶粘剂和高强螺杆抗剪承载力高的优点，并且大幅改善接长梁构件的初始刚度和极限承载能力。(3)相对于砌体结构和钢筋混凝土结构，钢夹板接长竹集成材梁生产与加工过程环境污染小，降低了不可再生资源的使用量，减少了使用过程中的能源消耗量；相对于木结构，承载能力更大，跨越能力更强，自恢复能力更好。附图说明以下附图仅旨在于对本专利技术做示意性说明和解释，并不限定本专利技术的范围。图1a是本专利技术提供的钢夹板接长竹集成材梁的前视图图1b是本专利技术提供的钢夹板接长竹集成材梁的俯视图图2是本专利技术的钢夹板的结构示意图图中：1.左梁，2.右梁，3.钢夹板，4.钢套管，5.螺母，6.螺杆，7.垫片具体实施方式为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本专利技术的具体实施方式。如图1a和图1b所示，本专利技术提供一种钢夹板接长竹集成材梁，包括左梁、右梁、钢夹板、钢套管、螺母、螺杆和垫片。将左梁和右梁的粘胶界面凿毛，凿深度为1～2mm，凿痕约为20mm，切割率不低于80％；根据承载能力的要求，在左梁和右梁的端部预先设置等距、相同直径的螺栓孔；将钢套筒依次插入螺栓孔内，钢套管的外径比螺栓孔的直径小1.0mm～1.5mm左右；在钢夹板上开螺栓孔，钢板上螺栓孔的分布位置和直径与竹集成材梁上的螺栓孔相匹配；在左梁、右梁和钢夹板的界面涂刷胶粘剂；将螺杆插入螺栓孔内，螺杆的直径比螺栓孔的直径小2.0mm～2.5mm左右；将垫片和螺母放置在螺杆上，根据承载能力的要求，依次用扭转扳手拧紧螺母，对钢夹板施加预紧力；界面间的胶粘剂压制温度取15～35℃，压力取1.5～3MPa，置入恒温恒湿室内进行养护，养护时间为10～15天。实施例1：取60mm宽、300mm高的竹集成材作为左梁和右梁，在梁端预钻孔三排三列，螺栓孔直径和间距分别为14mm和50mm；钢夹板的长度、高度和厚度分别为500mm、280mm和6mm，采用Q345钢材制作，钢板上预钻与竹梁相匹配的螺栓孔；钢套筒的外径、内径和长度分别为13mm、11mm和70mm，采用Q345钢材制作；螺杆直径为10mm，强度等级为8.8级；竹梁与钢夹板界面间用胶粘剂粘接，涂胶量为250g/m2。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钢夹板接长竹集成材梁，包括左梁(1)、右梁(2)、钢夹板(3)、钢套管(4)、螺母(5)、螺杆(6)和垫片(7)，其中：左梁(1)位于接长梁的左侧，右梁(2)位于接长梁的右侧，钢套管(4)放置于左梁(1)和右梁(2)端部的螺栓孔内，钢夹板(3)成对布置于梁的两侧，钢夹板(3)与左梁(1)和右梁(2)之间用胶粘剂连接，同时用螺母(5)、螺杆(6)和垫片(7)加强。

【技术特征摘要】
1.一种钢夹板接长竹集成材梁，包括左梁(1)、右梁(2)、钢夹板(3)、钢套管(4)、螺母(5)、螺杆(6)和垫片(7)，其中：左梁(1)位于接长梁的左侧，右梁(2)位于接长梁的右侧，钢套管(4)放置于左梁(1)和右梁(2)端部的螺栓孔内，钢夹板(3)成对布置于梁的两侧，钢夹板(3)与左梁(1)和右梁(2)之间用胶粘剂连接，同时用螺母(5)、螺杆(6)和垫片(7)加强。2.根据权利要求1所述的一种钢夹板接长竹集成材梁，其特征在于所述的左梁(1)位于接长梁的左侧，右梁(2)位于接长梁的右侧，左梁(1)和右梁(2)截面尺寸相同，左梁(1)和右梁(2)端部的缝隙为10mm左右。3.根据权利要求1所述的一种钢夹板接长竹集成材梁，其特征在于所述的左梁(1)和右梁(2)的端部预先开设等距排列的螺栓孔，螺栓孔直径相等。4.根据权利要求1所述的一种钢夹板接长竹集成材梁，其特征在于所述的钢套管(4)放置于左梁(1)和右梁(2)端部的螺栓孔内，钢套管(4)采用Q345钢...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈国，李祥，于云飞，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32