一种高强度杉木胶合木梁制造技术

本实用新型专利技术涉及绿色建材技术领域，具体为一种高强度杉木胶合木梁，包括中心层，所述中心层的上方和下方由内至外均依次设有次外层和最外层，所述中心层、次外层和最外层均由至少一层杉木层板组成。中心层的厚度为杉木胶合木梁高度的3/7，所述次外层和最外层的厚度均为杉木胶合木梁高度的1/7。本实用新型专利技术的高强度杉木胶合木梁能够解决传统杉木胶合木梁产品强度低、稳定性差等问题，可加速人工林杉木作为绿色建材在建筑结构中的推广应用。作为绿色建材在建筑结构中的推广应用。作为绿色建材在建筑结构中的推广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种高强度杉木胶合木梁


[0001]本技术涉及绿色建材
，特别是涉及一种高强度杉木胶合木梁。

技术介绍

[0002]根据第九次全国森林资源清查结果显示，杉木人工林的总面积为7950万公顷、蓄积量为82064万m3，均位居人工林首位。杉木自古以来一直是我国古建筑的主要结构用材，但传统用材为大径级天然林制造的实木，且用材尺寸冗余度高。而杉木人工林的径级较小、力学离散性。因此，需要通过现代科学技术方法来制造高强度杉木胶合木梁，以满足现代木结构合理用材、安全设计的需求。
[0003]目前，由于缺乏现代科学制造方法，人工林杉木按照传统方法制造胶合木梁时，其层板单元未经过细化材质等级分级、优化组坯等工艺流程等，导致胶合木梁的力学性能指标按照GB 50005
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2017《木结构设计标准》规定取值时，强度等级为最低等级TC 11，抗弯强度、弹性模量的设计指标分别仅能取为11MPa和9GPa，决定了人工林杉木制造的胶合木梁相对于其他树种制造的胶合木梁用料成本高、竞争力低。当前，我国丰富的人工林杉木资源基本全部被用于门窗、地板、家具等附加值较低的非结构应用领域。
[0004]经过有关文献和资料检索，如中国标准GB 50005、GB/T 26899、GB/T 50708等标准仅规定了胶合木的通识性设计方法要求，并未涉及具体的杉木胶合木梁产品；已公开的专利“一种高强度胶合木的制造技术”(申请号：202111473721.0)、“小径级原木制造胶合木的方法以及所制得的胶合木”(申请号：201010534522.1)、“一种结构用胶合木及其制造方法”(申请号：200910085638.9)、“一种速生杨木制造结构集成材的工艺”(申请号：201310182966.7)、“一种集成材木梁及其制备方法”(申请号：201610066042.4)、“一种基于木材气干密度参数的胶合木构件加压制备工艺”(申请号：201310724445.X)，以及论文福建林学院学报1998年第18卷第2期第97～99页的“杉木胶合木的初步研究”、林业工程学报2017年第2卷第1期第41～45页的“人工林杉木层板分级及性能研究”、林业工程学报2017年第2卷第2期第22～27页的“杉木目测等级规格材足尺抗压和拉伸强度的设计值研究”、木材工业2008年第22卷第4期第7～9页的“人工林杉木结构集成材胶合工艺的研究”、林业科学2011年第47卷第11期第139
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143页的“杉木人工林3个目测等级规格材的力学性质”等所涉及的杉木胶合木梁产品，均未解决杉木胶合木梁中杉木层板单元的材质等级如何精准划分、优化组坯等问题，导致杉木胶合木梁的强度低、稳定性差、用料成本高，难以在市场中进行实际推广应用。
[0005]从上述文献公开内容可知，目前对于高强度杉木胶合木梁尚缺乏相应的相应技术，尚不能满足本领域制造的需要。
[0006]因此，亟需开发一种高强度杉木胶合木梁以解决上述这些问题，这对促进人工林杉木多为结构材在木结构中的高附加值应用，推进我国建立自主知识产权的木结构体系，具有十分重要的意义。

技术实现思路

[0007]本技术的目的是提供一种高强度杉木胶合木梁。
[0008]为了解决上述技术问题，本申请提供了如下技术方案：
[0009]一种高强度杉木胶合木梁，包括中心层，所述中心层的上方和下方由内至外均依次设有次外层和最外层，所述中心层、次外层和最外层均由至少一层杉木层板组成。
[0010]其中，所述中心层的厚度为杉木胶合木梁高度的3/7，所述次外层和最外层的厚度均为杉木胶合木梁高度的1/7。
[0011]其中，当中心层、次外层或最外层中的杉木层板的层数为一层以上时，相邻的杉木层板之间设有胶黏剂层，所述胶黏剂层的厚度不超过0.5mm。
[0012]其中，杉木层板由若干个杉木层板单元沿宽度方向侧拼和沿长度方向指接而成。
[0013]其中，所述杉木层板单元的长度为2000mm～4000mm、宽度为50mm～200mm、厚度为15mm～50mm。
[0014]其中，所述杉木层板单元的长度方向为木材的顺纹方向。
[0015]与现有技术相比，本技术的高强度杉木胶合木梁至少具有以下有益效果：
[0016]本技术的高强度杉木胶合木梁中，杉木层板单元沿梁的高度方向合理布置，能够显著提升杉木胶合木梁的抗弯力学性能及其稳定性。经实验证明，本技术的杉木胶合木梁抗弯弹性模量的平均值不小于13.5GPa、变异系数小于5％，抗弯强度的平均值不小于35.0MPa、变异系数小于10％。
[0017]本技术解决了传统杉木胶合木梁产品强度低、稳定性差等问题，可加速人工林杉木作为绿色建材在建筑结构中的推广应用。
[0018]下面结合附图对本技术的高强度杉木胶合木梁作进一步说明。
附图说明
[0019]图1为高强度杉木胶合木梁的纵剖面示意图；
[0020]图2为沿宽度方向侧拼和长度方向指接后的杉木层板单元的结构示意图。
[0021]其中，10
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中心层，20
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次外层，30
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最外层，1
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杉木层板，2
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杉木层板单元，3
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侧拼，4
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指接。
具体实施方式
[0022]如图1所示，一种高强度杉木胶合木梁，包括中心层10，所述中心层10的上方和下方由内至外均依次设有次外层20和最外层30，所述中心层10由6层杉木层板1组成，次外层20、最外层30均由2层杉木层板1组成。
[0023]在其他有益实施例中，中心层、次外层和最外层中的杉木层板数量也可根据实际需要进行增加或者减少。
[0024]中心层10的厚度为杉木胶合木梁高度的3/7，位于中心层10上方或下方的次外层20、最外层30的厚度均为杉木胶合木梁高度的1/7。结合图1可见，最外层、次外层和中心层沿杉木胶合木梁的纵剖面的中线对称布置。
[0025]该杉木胶合木梁的宽度为180mm、高度为350mm、长度为8000mm，最外层、次外层和中心层布置厚度分别为杉木胶合木梁高度的50mm、50mm和150mm。
[0026]相邻的杉木层板1之间设有胶黏剂层，所述胶黏剂层的厚度不超过0.5mm。胶黏剂采用聚氨酯结构胶黏剂，涂胶量为300g/m2。在其他有益实施例中，胶黏剂层的涂胶量可设为280～330g/m2。
[0027]杉木层板1由若干个杉木层板单元2沿宽度方向侧拼和沿长度方向指接而成。其中，侧拼如图2中的标记3所示，指接如图2中的标记4所示。
[0028]杉木层板单元是由杉木原木经过锯解、干燥和精刨等工艺流程加工而成，所述的杉木层板单元的长度为4000mm、宽度为180mm、厚度为25mm，杉木层板单元干燥后的含水率为12％。杉木层板单元2的长度方向为木材的顺纹方向。
[0029]在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强度杉木胶合木梁，其特征在于：包括中心层(10)，所述中心层(10)的上方和下方由内至外均依次设有次外层(20)和最外层(30)，所述中心层(10)、次外层(20)和最外层(30)均由至少一层杉木层板(1)组成。2.根据权利要求1所述的高强度杉木胶合木梁，其特征在于：所述中心层(10)的厚度为杉木胶合木梁高度的3/7，所述次外层(20)和最外层(30)的厚度均为杉木胶合木梁高度的1/7。3.根据权利要求1所述的高强度杉木胶合木梁，其特征在于：当中心层(10)、次外层(20)或最外层(30)中的杉木层板(...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟永，任海青，武国芳，付方伟，
申请(专利权)人：中国林业科学研究院木材工业研究所，
类型：新型
国别省市：