[发明专利]一种基于竹展平板卷绕成型梁柱和梁柱制造方法

说明书

本发明公开了一种基于竹展平板卷绕成型梁柱和梁柱制造方法，属于竹材加工及利用技术领域。它包括多个沿长度方向拼接的竹展平板，相邻竹展平板之间的端面配合相连；所述竹展平板的竹黄面上设有凹槽，凹槽可通过向竹黄面一侧弯曲竹展平板进行契合，多个拼接的竹展平板通过向竹黄面一侧卷绕层积形成梁柱。本发明能有效提高梁柱的刚度、强度、挠度、竹材利用率、降低胶粘剂的使用量、提升产品附加值，并且可以根据建筑的需要灵活控制竹展平梁柱的直径或梁柱的长宽高。

技术领域

本发明属于竹材加工及利用技术领域，更具体地说，涉及一种基于竹展平板卷绕成型梁柱和梁柱制造方法。

背景技术

原竹材料源自天然，其纹理自然、色泽优美，生长周期短，可再生，具有优良的力学性能，而其生长特性如中空、壁薄，使之难以通过锯或切的方式直接获得尺寸较大的板材。在建筑领域，大部分应用以圆竹材料为主，而天然的圆竹尺寸有限、具有尖削度且轴向刚度较差，无法满足一些建筑对梁柱尺寸及强度的要求。

目前第3代竹展平技术可以使竹片表面无损伤展开，无需对竹筒进行去青、去黄、去内节等预处理，既有效保留了竹材自然的色泽纹理，保持了竹展平板的表观质量，并且使竹材纵向刚度有所提高。同时，竹展平板易于通过拼宽来生产大尺寸板材，生产使用逐渐广泛。

随着社会的发展、人们对于生态和环保的要求越来越高，对木竹这类环保材料的需求也随之不断增加，竹材在我国资源丰富，生长迅速，且比木材具有更好的单向强度，在建筑中具有极大的应用潜力。根据东北林业大学郭楠等人的研究：1～3层胶合竹木梁的抗弯性能比纯木材胶合提高16.8％～45.9％，竹材的抗弯性能、挠度、刚度均优于木材，并且随着板的厚度增加，承载力也线性提高，多层缠绕的竹展平板构成的梁柱是木材无法比拟的。根据中南林业科技大学苏杰等人的研究：保持梁截面相同，上下各布置一层竹板、底层布置一层竹板和不布置竹板的梁抗弯刚度依次增强；竹板布置相同，通过改变梁的截面厚度，可以看出胶合竹梁的整体抗弯刚度增强明显，这意味着增加截面厚度，可以有效增强竹展平梁的抗弯强度。综合来看，竹展平梁在建筑应用方面，各方面的强度都比木材具有更大优势，并且可方便调节控制。

但由于竹材在连接、构件组合方式、以及圆竹材料尺寸等方面的限制，加工工艺方面也有一定的局限，从而使竹材难以适应更大承重、更大跨度的建筑使用需求。

发明内容

1.要解决的问题

针对现有技术中圆竹横向刚度差、形状不规整，难于适应承重及跨度较大的建筑使用场合需求的问题，本发明提供一种基于竹展平板卷绕成型梁柱和梁柱制造方法；通过设计竹展平板的拼接方式和开槽弯曲，使多个竹展平板卷绕形成梁柱，从而有效解决圆竹横向刚度差、形状不规整，难于适应承重及跨度较大的建筑使用场合需求的问题。

2.技术方案

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

本发明的一种基于竹展平板卷绕成型梁柱，其包括多个沿长度方向拼接的竹展平板，相邻竹展平板之间的端面配合相连；所述竹展平板的竹黄面上设有凹槽，凹槽可通过向竹黄面一侧弯曲竹展平板进行契合，多个拼接的竹展平板通过向竹黄面一侧卷绕层积形成梁柱。

优选地，所述梁柱为空心管状结构，截面形状包括圆环或矩形环。

优选地，相邻竹展平板之间的端面为互相配合的斜面。

进一步优选地，当竹展平板厚度超过4mm时，所述斜面与竹展平板平面的夹角为30°～60°；当竹展平板厚度在4mm以下时，所述斜面与竹展平板平面的夹角为15°～45°，从而保证两相邻竹展平板的胶接强度，同时尽量减少因斜面加工造成的材料浪费。

优选地，所述凹槽包括V形槽，V形槽的两个斜面可通过弯曲竹展平板进行契合，以保证竹展平板卷绕后闭合严密。