阅读说明：本技术 一种内嵌钢板增强的工程竹构件及其制备方法 (Embedded steel plate reinforced engineering bamboo component and preparation method thereof ) 是由 许清风 冷予冰 郑乔文 张富文 陈玲珠 陈溪 于 2020-12-04 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种内嵌钢板增强的工程竹构件,包括左侧工程竹矩形块、右侧工程竹矩形块、底部工程竹矩形块、T形钢板和两个抗剪件,所述左、右侧工程竹矩形块分别粘接在T形钢板的腹板的两侧,所述底部工程竹矩形块粘接在T形钢板的翼缘板的底部,所述两个抗剪件分别与左、右侧工程竹矩形块及底部工程竹块的前、后端相固接。本发明还涉及上述内嵌钢板增强的工程竹构件的制备方法,包括3个步骤。本发明将钢和工程竹两种材料相结合,充分发挥两种材料的优势,能够在不改变竹质构件外观的情况下有效提升工程竹构件的抗弯强度和抗弯刚度,减小构件截面,施工高效快捷,承载性能优良,在装配式现代竹木结构建筑中有广阔的发展应用前景。(The invention relates to an engineering bamboo component reinforced by embedded steel plates, which comprises a left engineering bamboo rectangular block, a right engineering bamboo rectangular block, a bottom engineering bamboo rectangular block, a T-shaped steel plate and two shearing resistant pieces, wherein the left and right engineering bamboo rectangular blocks are respectively bonded on two sides of a web plate of the T-shaped steel plate, the bottom engineering bamboo rectangular block is bonded on the bottom of a flange plate of the T-shaped steel plate, and the two shearing resistant pieces are respectively fixedly connected with the front end and the rear end of the left and right engineering bamboo rectangular blocks and the front end and the rear end of the bottom engineering bamboo block. The invention also relates to a preparation method of the engineering bamboo component reinforced by the embedded steel plate, which comprises 3 steps. The invention combines the steel and the engineering bamboo, fully exerts the advantages of the two materials, can effectively improve the bending strength and the bending rigidity of the engineering bamboo component without changing the appearance of the bamboo component, reduces the cross section of the component, has high efficiency and rapidness in construction, excellent bearing performance and wide development and application prospect in the assembly type modern bamboo-wood structure building.)

一种内嵌钢板增强的工程竹构件及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种钢竹组合构件及制备方法，具体涉及一种内嵌钢板增强的工程竹构件及其制备方法，可用于提升工程竹构件的抗弯强度和抗弯刚度，属于竹木结构建造应用技术领域技术领域。

背景技术

竹材是低碳可再生的生物质材料，具有易降解、强重比高、保温隔热性能好、轻质抗震等优点。研究人员从上世纪70年代末开始尝试利用现代胶合工艺对圆竹进行改性重组，制成符合现代建筑工业需求的规格材料，目前较成熟的承重结构用工程竹包括胶合竹(又称竹集成材)和重组竹(又称竹重组材)。以工程竹作承重构件的工程竹结构装配化程度高，建造快，符合绿色低碳建筑和建筑工业化的行业发展需求，有广阔的市场应用前景。

工程竹材与胶合木材相比，各项强度均有不同程度提升，但受材料弹性模量的限制，受弯构件的设计一般由变形控制，材料强度没有得到充分利用。为提升工程竹构件的材料利用率，减小构件截面，有必要通过适当的技术措施对工程竹构件的刚度和强度进行适当提升。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种内嵌钢板增强的工程竹构件，能够充分发挥钢和工程竹两种材料的优势，改善工程竹受弯构件的抗弯刚度不足的问题，提高材料利用率。

为了解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：

一种内嵌钢板增强的工程竹构件，包括左侧工程竹矩形块、右侧工程竹矩形块、底部工程竹矩形块、T形钢板和焊接在T形钢板两端的两个抗剪件，

所述左、右侧工程竹矩形块分别粘接在T形钢板的腹板的两侧，所述底部工程竹矩形块粘接在T形钢板的翼缘板的底部，

所述两个抗剪件分别与左、右侧工程竹矩形块及底部工程竹块的前、后端固接。

进一步，所述抗剪件包括端部钢板和焊接在端部钢板内侧的上肋板与下肋板，所述上肋板的底部及下肋板的顶部分别与T形钢板的翼缘板焊接，所述左、右侧工程竹矩形块以及底部工程竹矩形块在对应上、下肋板的位置分别开设有竖向槽，左、右侧工程竹矩形块及底部工程竹矩形块与端部钢板通过结构胶粘接，所述抗剪件的上、下肋板通过对应的竖向槽嵌入左、右侧工程竹矩形块及底部工程竹块的前、后端。

进一步，所述左、右侧工程竹矩形块以及底部工程竹矩形块均采用胶合竹或重组竹层板胶合而成。

进一步，所述竖向槽的宽度比肋板的厚度大1mm，竖向槽的开槽深度比肋板的长度大1mm～2mm。

进一步，所述左、右侧工程竹矩形块以及底部工程竹矩形块与T形钢板之间通过结构胶加压粘接形成整体构件。

本发明还提供了上述内嵌钢板增强的工程竹构件的制备方法，包括以下步骤：

S1、加工左、右侧工程竹矩形块以及底部工程竹矩形块；

S2、将两个抗剪件分别焊接在T形钢板的前、后端；

S3、将左、右侧工程竹矩形块通过结构胶加压粘接在T形钢板的腹板的两侧，将底部工程竹矩形块通过结构胶加压粘接在T形钢板的翼缘板的底部，同时将两个抗剪件的端部钢板与左、右侧工程竹矩形块及底部工程竹块的前、后端通过结构胶粘接，形成整体构件。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明提供的内嵌钢板增强的工程竹构件及其制备方法，能够充分发挥钢和工程竹材料的力学性能优势，在不改变竹质构件外观的情况下有效提升工程竹构件的抗弯强度和抗弯刚度，减小构件截面，提升材料利用率，端部抗剪件的设置有效降低了因钢板与工程竹矩形块之间胶层剥离失效导致构件破坏的可能性。构件施工高效快捷，承载性能优良，在装配式现代竹木结构建筑中有广阔的发展应用前景。

附图说明

图1为本发明内嵌钢板增强的工程竹构件一实施例的结构示意图。

图2为本发明内嵌钢板增强的工程竹构件一实施例的分解示意图。

图3为本发明内嵌钢板增强的工程竹构件一实施例的侧立面示意图。

图4为图3中的A-A剖面图。

图中：1a、左侧工程竹矩形块；1b、右侧工程竹矩形块；2、底部工程竹矩形块；3、T形钢板；3-1、翼缘板；3-2、腹板；4、抗剪件；4-1、端部钢板；4-2、上肋板；4-3、下肋板。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。根据下面的说明，本发明的目的、技术方案和优点将更加清楚。需要说明的是，所描述的实施例是本发明的优选实施例，而不是全部的实施例。

结合图1至图4所示，一种内嵌钢板增强的工程竹构件，包括左侧工程竹矩形块1a、右侧工程竹矩形块1b、底部工程竹矩形块2、T形钢板3和焊接在T形钢板两端的两个抗剪件4。

左、右侧工程竹矩形块的截面尺寸均为87mm×217mm，底部工程竹矩形块2的截面尺寸为180mm×77mm。T形钢板3的翼缘3-1宽180mm，腹板3-2高217mm，均采用厚度8mm的Q235B钢板制作。所述左侧工程竹矩形块1a、右侧工程竹矩形块1b以及底部工程竹矩形块2均采用胶合竹或重组竹层板胶合而成。左侧工程竹矩形块1a和右侧工程竹矩形块1b通过结构胶分别粘接在T形钢板3的腹板3-2的两侧，所述底部工程竹矩形块2粘接在T形钢板3的翼缘板3-1的底部，所述两个抗剪件4分别与左、右侧工程竹矩形块及底部工程竹块2的前、后端固接。所述抗剪件4包括一块厚度8mm、截面尺寸120mm×200mm的端部钢板4-1和焊接在端部钢板内侧的厚8mm的上肋板4-2与8mm厚的下肋板4-3。所述端部钢板4-1内侧与T形钢板的端部焊接，所述上肋板4-2的底部及下肋板4-3的顶部分别与T形钢板3的翼缘板3-1焊接。上肋板4-2可设置两个，下肋板4-3可设置两个或三个，上、下肋板的数量也可根据实际需要设置。所述左、右侧工程竹矩形块以及底部工程竹矩形块2在对应上、下肋板的位置分别开设有宽度9mm的竖向槽5，所述抗剪件4的上肋板4-2嵌设在左、右侧工程竹矩形块的竖向槽5内，所述抗剪件4的下肋板4-3分别嵌设在底部工程竹矩形块2的竖向槽5中，上肋板4-2嵌入左、右侧工程竹矩形块的深度为30mm，左、右侧工程竹矩形块及底部工程竹矩形块2与端部钢板4-1通过结构胶粘接固定。

本发明还提供了上述内嵌钢板增强的工程竹构件的制备方法，包括以下步骤：

S1、加工左侧工程竹矩形块1a、右侧工程竹矩形块1b以及底部工程竹矩形块2；

S2、将两个抗剪件4分别焊接在T形钢板3的前、后端；

S3、将左、右侧工程竹矩形块通过结构胶加压粘接在T形钢板3的腹板两侧，将底部工程竹矩形块2通过结构胶加压粘接在T形钢板3的翼缘板底部，同时将两个抗剪件4的端部钢板4-1与左、右侧工程竹矩形块及底部工程竹块2的前、后端通过结构胶粘接，形成整体构件。

以上所述，仅是本发明优选实施例的描述说明，并非对本发明保护范围的限定，显然，任何熟悉本领域的技术人员基于上述实施例，可轻易想到替换或变化以获得其他实施例，这些均应涵盖在本发明的保护范围之内。