[发明专利]一种竹节式空心胶合木梁及其制备方法

说明书

本发明公开了一种竹节式空心胶合木梁及其制备方法，属于木结构建筑领域，本发明通过受压盖板(1)、左腹板(2)、右腹板(3)、受拉底板(4)，其特征在于，还包括若干竹节板(5)，其中竹节板(5)设置于竹节式空心胶合木梁内部，且分别与受压盖板(1)、左腹板(2)、右腹板(3)和受拉底板(4)相互垂直。本发明解决了现有大径级木材资源紧张，单纯的矩形空心梁因木材的蠕变及侧板受滚动剪切而易导致结构变形或开裂的问题，有效提高空心梁的刚度和抗弯强度等力学性能；同时通过梁内部空间布置可以有效降低建筑层高，从而大大减少木材及建筑材料损耗，降低经济成本。

技术领域

本发明涉及一种空心胶合木梁，具体涉及一种竹节式空心胶合木梁及其制备方法。

背景技术

从可持续发展战略角度出发，国内木材利用已发生重大变化，大径级优质木材日渐匮乏，木材利用将逐渐转向小径级速生林；当前胶合木加工工艺技术较为先进；木结构专用胶性能优良，如何在木质建筑材料的结构制备中结合木结构专用胶使用，这是木质建筑材料遇到的一类难题，常规的木质家居材料的制备方法往往不能转用在木质建筑材料的生产中。

胶合木即集成材(简称Glulam)，与木质工字梁，单板层积材同为三种主要的工程材产品之一，用于建筑领域。采用高性能胶黏剂，将较小规格的实木锯材沿木材顺纹方向粘结而成，是木结构建筑应用较广泛的材料。这在很大程度上提高了木材的利用率，实现了木材“小材大用”，亦可缓解大径级优质木材资源日益匮乏的现状。胶合木其防潮性、防火性、耐久性、力学性能优越；在保留木材天然特性的同时其尺寸和形状又不受制于树木的自然特性。促使胶合木制备的胶合木梁成为现代木结构建筑中最重要的受力构件之一，但是胶合木梁在长期受力条件下达到极限荷载时最先破坏的往往是由于发生了剪切破坏的缺陷。

针对上述剪切破坏问题，中国专利申请号CN201410818162.6，发明名称：一种内藏式预应力木梁，公开了一种内藏式预应力木梁，包括木梁、预应力筋、转向装置和锚固装置。该专利为克服外部设置预应力而存在的缺陷，通过内置预应力，具体通过内部预应力部件以提高力学性能，但其在解决外部设置预应力等问题的同时，也带来结构较复杂，制造工艺要求相对较高；而且小尺度木梁不宜使用内置的木销、竹钉、金属件等连接，因为小尺度的木梁各板材厚度较小，设置其他连接件会破坏木材，致使产品不可避免的发生整体强度降低的缺陷。

就胶合木梁在使用中，产生剪切力破坏或发生整体强度降低的缺陷，现有技术人员一般能够想到使用混凝土箱梁，因其良好的截面形式具有稳定的结构性能，在现代桥梁中广泛应用。但在生产实践中发现，因其自重较大，并不适于在木建筑领域的使用。

现有技术中有对空心胶合木的研究，但其往往是为了从节约木材，或者利用其本身的优势作为胶合木柱来考虑，如空心的胶合圆木柱。亦有以矩形截面纯空心胶合木梁为研究对象，该研究也是从有效节约木材上进行考虑，试验表明其强度和刚度在同等条件下与实心胶合木梁相比显著下降，因此纯空心胶合木作为木柱使用较为常见，这也导致现有技术中对空心胶合木更侧重于在木柱使用领域的研究；现有技术亦有圆形空心截面胶合木梁，但其存在加工工序比矩形截面的胶合木更复杂、耗时较长以及受力不稳定的问题。

发明内容

1、发明要解决的问题

针对现代木结构中实心胶合木梁剪切破坏、整体强度降低或是空心胶合木其强度和刚度的缺点，本发明提供一种竹节式空心胶合木梁及其制备方法，利用竹节式空心胶合木梁其截面形式兼具有稳定结构性能，且与混凝土相比材料环保、自然，自重较轻，适宜在中小型现代木结构建筑中使用。与实心木梁相比在有效节约木材前提下，满足力学要求，与纯空心胶合木梁相比具有更大的截面抗弯刚度和强度，剪切性能大大提高，同时内部竖向增强竹节板可根据荷载需求对间距、厚度进行灵活调整，与纯矩形空心胶合木梁相比刚度显著提高；且还可以根据构件各部位受力特点可将不同等级或不同树种优化组合，解决了现代木结构木梁无法充分利用小径级木材的问题，实现森林资源有效配置且整体上降低原材料成本。

2、技术方案