[发明专利]一种胶合竹木梁及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于土木工程中的建筑材料领域，涉及一种胶合竹木梁，利用工程竹顺纹方向抗拉强度和抗压强度均显著高于木材的特点，使上层工程竹抗压层板或木抗压层板、中间层木层板与下层工程竹抗拉层板共同受力，具有抗弯承载能力高、稳定性好的特点。

背景技术

常用的层板胶合木由20～50mm厚的木单板经干燥、顺纹胶合而成。结构用胶合木的层板坯料经过等级分等之后，需要进行组坯。同一等级经组坯的胶合木，适用于轴心受力构件或层板侧立受弯构件。对宽面承载的受弯构件，为充分利用高品质的木材，胶合木上、中、下层板可采用不同材质等级的层板，材质等级配置可在中和轴上、下对称，也可不对称。因此，胶合木受弯构件对受拉及受压侧层板的品质要求较高。

竹材具有与木材相似的力学性能，相比于传统木质建筑材料，竹子作为一种速生材料，成材周期大大低于木材，在材质利用、材料性能和可再生性等方面具有更大的价值。工程竹具有抗拉、抗弯及抗压强度高于木材的优点，利用工程竹与木材复合形成胶合竹木梁，能够增强梁的抗弯承载能力，减少大径级优质木材使用量，降低胶合木梁制作中对木单板的材质要求。

目前工程应用中的木材以胶合木为主，也有一些竹木复合类的材料，但主要用于地板以及家具制造材料。如申请号201610540256.0的中国发明专利公开了一种重组竹木复合装饰单板及其制造方法，该重组竹木复合装饰单板由交替设置的柔性竹束帘层和速生材单板层冷压而成，柔性竹束帘层由柔性竹束帘构成，柔性竹束帘由柔性竹束编织而成，速生材单板层由速生材单板构成，该重组竹木复合装饰单板中的奇数层为柔性竹束帘层，偶数层为速生材单板层，速生材单板层中速生材单板的设置层数为n/2，其中n为速生材单板层所在重组竹木复合装饰单板中的层数。又如申请号201410791950.0的中国发明专利公开了竹木复合集装箱地板，该竹木复合集装箱地板的中间层由若干竹篾纵横交错编织而成的竹席和木单板依次相间隔构成，其表层和底层均由竹青层加工而成的若干椭圆形竹丝，经与竹丝纹理垂直方向的绳线连接后构成，其创新点在于：所述中间层还包括承压层，承压层与中间层采用胶和连接；所述承压层为采用重竹材料，承压层叠重竹材料、与中间层的竹席、木单板的纤维取向两两交叉。上述公布的竹木复合材料主要用于地板以及家具材料，用于结构主要受弯构件还存在承载能力不足、加工工艺复杂等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种胶合竹木梁，它具有高品质木材用量少、加工工艺简单、抗弯承载能力高、设计使用灵活等优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种胶合竹木梁，由多层木单板和工程竹单板，经组坯、预压、冷压胶合而成，依次包括上层抗压层板、中间层层板、下层抗拉层板；所述上层抗压层板由若干层木单板或者工程竹单板组成，所述中间层层板由若干层木单板组成，所述下层抗拉层板由若干层工程竹单板组成；

进一步，所述工程竹单板可采用胶合竹单板或者重组竹单板，并且其顺纹方向与梁长度方向一致；

进一步，所述木单板的顺纹方向与梁长度方向一致；

进一步，所述木单板或工程竹单板的厚度t为30mm～40mm。

上述胶合竹木梁的制造方法，包括以下步骤：

(1)确定单板总数量

根据梁截面高度H和单板厚度t，计算单板总数量n＝H/t，单板厚度t在30mm～40mm之间选择，保证n为整数；如n无法取为整数时，可调整中间层层板的单板厚度。

(2)确定单板材质

当n＝4～6时，上层抗压层板数量为1，可以采用工程竹单板或者木单板；中间层层板数量为2～4，采用木单板；下层抗拉层板数量为1，采用工程竹单板；

当n＝7～12时，上层抗压层板数量为2，可以采用2层工程竹单板、或2层木单板、或1层工程竹单板再加1层木单板；中间层层板数量为3～8，采用木单板；下层抗拉层板数量为2，采用工程竹单板；

当n＝13～18时，上层抗压层板数量为4，可以采用4层工程竹单板、或3层工程竹单板加1层木单板、或2层工程竹单板加2层木单板；中间层层板数量为5～10，采用木单板；下层抗拉层板数量为4，采用工程竹单板。

(3)工程竹单板与木单板的组坯

当n＝4～6时，从梁底面至顶面，按以下顺序依次组坯：工程竹单板1层、木单板2～4层、工程竹单板1层，或工程竹单板1层、木单板2～4层、木单板1层。