一种集束式原竹组合结构的制作方法

本实用新型属于土木建筑结构技术领域，具体涉及一种竹结构，尤其是一种集束式原竹组合结构。

背景技术：

我国木材资源缺乏，但竹类资源相对十分丰富，其面积和产量均居世界首位。与木材相比，竹材生长周期短，成材早、产量高，其抗拉强度约为木材的2倍，抗压强度约为木材的1.5倍；与混凝土、钢材等常见的建筑用材相比，竹材具有较好的弹性和韧性，比强度较高，防震性能优异。因此，竹材作为新型的绿色环保的建筑用材，全部或部分代替木材、混凝土及钢材，成为当今土木工程界研究与应用的重点与热点。

然而，原竹具有径级小、挠度变形大等缺陷，单个原竹容易失稳、刚度小、承载力小，一定程度上限制了原竹在工程上的应用。目前以原竹为主体承载结构的建筑，多应用于对荷载要求较小的民用房屋与小型桥梁。对跨度较大或荷载较大的建筑或桥梁结构来说，单个原竹不具有适用的竞争性。因此，提高原竹结构的承载能力成为我国发展竹结构急需解决的问题。目前，简单的对多个原竹进行螺栓或榫卯等传统的连接，将使得工艺复杂，整体工作性能差，成本高。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种集束式原竹组合结构，以竹材为约束材料，将多个原竹组合形成整体，充分发挥整体作用，提升了原竹结构的力学性能，提高结构的承载能力和抗震性能，扩大了原竹结构在土木工程领域的应用。此结构充分利用了我国绿色环保的竹材资源，可推进我国竹类资源的优化使用与可持续发展。此结构适用于受压、受弯或压弯的梁、柱结构中。

为此，本实用新型提供一种集束式原竹组合结构，由两个以上相同或不同直径的原生竹筒和环向约束层组合而成，原生竹筒相互挤密排列形成内部具有空隙的原生竹筒集束，各个原生竹筒的轴线相互平行，呈直线或曲线形，环向约束层浸渍树脂胶沿原生竹筒集束的四周外表面连续或间隔缠绕一层以上，环向约束层缠绕角度与原生竹筒的横向成-45°～45°，环向约束层与原生竹筒集束通过浸渍树脂胶粘结为一体形成一种集束式原竹组合结构。

本实用新型中，两个以上相同或不同直径的原生竹筒相互挤密贴合，各个原生竹筒相互提供侧向支撑，由于竹材约束形成整体，实现多个原竹的共同工作，截面刚度显著增大，承载力得到有效提升，克服单个原竹容易失稳、刚度小、承载力低的缺陷；本实用新型结构内部具有空隙，材料用量节省，自重轻，整体刚度大。

所述的一种集束式原竹组合结构，其特征在于原生竹筒相互挤密排列形成单一的内部具有空隙的原生竹筒集束，环向约束层浸渍树脂胶沿单一的原生竹筒集束的四周外表面连续或间隔缠绕一层以上，各个原生竹筒的轴线相互平行，呈直线或曲线形。

作为一种优选，环向约束层浸渍树脂胶缠绕两个以上相同或不同直径的原生竹筒组合形成内部具有空隙的原生竹筒子集束，两个以上相同或不同形状尺寸的原生竹筒子集束相互挤密排列形成内部具有空隙的原生竹筒集束，环向约束层浸渍树脂胶沿原生竹筒集束的四周外表面连续或间隔缠绕一层以上，各个原生竹筒的轴线相互平行，呈直线或曲线形。

所述的环向约束层为指接、斜接、搭接或对接方式接长的原生竹材或复合竹材刨切而成的竹材纤维皮，或为以原生竹材或复合竹材为原料制成的竹藤或竹纤维束。

所述的原生竹筒集束由两个以上相同或不同直径的原生竹筒外壁相互抵触挤密贴合构成。

所述的树脂胶为环氧树脂、乙烯基树脂、聚氨酯树脂中的一种。

所述的竹材约束集束式原竹结构的横截面为圆形、椭圆形、矩形和边数大于等于5的等边多边形中的一种。

本实用新型克服了一般原竹结构存在的不足，利用环向约束层的约束，将多个原竹组合形成整体，充分发挥整体作用，提升了原竹结构的性能，提高了结构承载力和抗变形能力，且材料绿色环保，经济效益高。具体有益效果如下：

(1)两个以上相同或不同直径的原生竹筒相互挤密贴合，各个原生竹筒相互提供侧向支撑，克服单个原竹容易失稳的突出问题。

(2)结构简单，内部具有空隙，在有限材料用量的前提下最大程度增加结构整体刚度，材料用量节省，自重轻、抗变形性好。

(3)与普通单个原竹结构相比，竹材约束集束式原竹结构克服了原竹结构的承载能力较低的问题，具有承载力高的特点。

(4)本实用新型利用环向约束层和原竹进行组合，原材料都为绿色环保的竹材，充分发挥了竹材强度高的力学性能优势，具有轻质、高强、经济性能好的特点。

本实用新型进一步提高了原竹结构的结构工作性能，有利于原竹结构的进一步推广，适用于各类受压、受弯或压弯构件。

附图说明：

图1为环向约束层连续式约束相同直径直线原竹的一种集束式原竹组合结构的立体示意图；

图2为环向约束层间断式约束相同直径直线原竹的一种集束式原竹组合结构的立体示意图；

图3为环向约束层连续式约束相同直径曲线原竹的一种集束式原竹组合结构的立体示意图；

图4为环向约束层间断式约束相同直径曲线原竹的一种集束式原竹组合结构的立体示意图；

图5为环向约束层约束相同直径原竹的一种集束式原竹组合结构的矩形横截面示意图；

图6为环向约束层约束相同直径原竹的一种集束式原竹组合结构的圆形横截面示意图；

图7为环向约束层约束相同直径原竹的一种集束式原竹组合结构的边数大于等于5的等边多边形横截面示意图；

图8为环向约束层约束不同直径原竹的一种集束式原竹组合结构的圆形横截面示意图；

图9为环向约束层约束两个以上相同形状尺寸的原生竹筒子集束形成的一种集束式原竹组合结构的矩形横截面示意图；

在附图1～附图9中，1为原生竹筒、2为环向约束层、11为原生竹筒集束、12为原生竹筒子集束、21为树脂胶。

具体实施方式：

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。一种集束式原竹组合结构，由两个以上相同或不同直径的原生竹筒1和环向约束层2组合而成，原生竹筒1相互挤密排列形成内部具有空隙的原生竹筒集束11，各个原生竹筒1的轴线相互平行，呈直线或曲线形，环向约束层2浸渍树脂胶21沿原生竹筒集束11的四周外表面连续或间隔缠绕一层以上，环向约束层2缠绕角度与原生竹筒1的横向成-45°～45°，环向约束层2与原生竹筒集束11通过浸渍树脂胶21粘结为一体形成一种集束式原竹组合结构。

所述的一种集束式原竹组合结构，其特征在于原生竹筒1相互挤密排列形成单一的内部具有空隙的原生竹筒集束11，环向约束层2浸渍树脂胶21沿单一的原生竹筒集束11的四周外表面连续或间隔缠绕一层以上，各个原生竹筒1的轴线相互平行，呈直线或曲线形。

作为一种优选，环向约束层2浸渍树脂胶21缠绕两个以上相同或不同直径的原生竹筒1组合形成内部具有空隙的原生竹筒子集束12，两个以上相同或不同形状尺寸的原生竹筒子集束12相互挤密排列形成内部具有空隙的原生竹筒集束11，环向约束层2浸渍树脂胶21沿原生竹筒集束11的四周外表面连续或间隔缠绕一层以上，各个原生竹筒1的轴线相互平行，呈直线或曲线形。

所述的环向约束层2为指接、斜接、搭接或对接方式接长的原生竹材或复合竹材刨切而成的竹材纤维皮，或为以原生竹材或复合竹材为原料制成的竹藤或竹纤维束。

所述的原生竹筒集束11由两个以上相同或不同直径的原生竹筒1外壁相互抵触挤密贴合构成。

所述的树脂胶21为环氧树脂、乙烯基树脂、聚氨酯树脂中的一种。

所述的竹材约束集束式原竹结构的横截面为圆形、椭圆形、矩形和边数大于等于5的等边多边形中的一种。

实施例一：

如图1，本实用新型给出了环向约束层连续式约束相同直径直线原竹的一种集束式原竹组合结构的立体示意图，该结构包括原生竹筒1、环向约束层2、原生竹筒集束11、树脂胶21，先将若干直径相同的原生竹筒挤密排列成原生竹筒集束11，各个原生竹筒的轴线为直线且方向保持一致，接着用树脂胶21浸渍环向约束层2，待浸渍完全后，将环向约束层2沿原生竹筒集束11的四周外表面连续缠绕一层以上，缠绕角度与原生竹筒1的横向成-45°～45°，环向约束层2与原生竹筒集束11通过浸渍树脂胶21粘结为一体形成一种集束式原竹组合结构。

实施例二：

如图2，本实用新型给出了环向约束层间断式约束相同直径直线原竹的一种集束式原竹组合结构的立体示意图，该结构包括原生竹筒1、环向约束层2、原生竹筒集束11、树脂胶21，先将若干直径相同的原生竹筒挤密排列成原生竹筒集束11，各个原生竹筒的轴线为直线且方向保持一致，接着用树脂胶21浸渍环向约束层2，待浸渍完全后，将环向约束层2沿原生竹筒集束11的四周外表面间隔缠绕一层以上，缠绕角度与原生竹筒1的横向成-45°～45°，环向约束层2与原生竹筒集束11通过浸渍树脂胶21粘结为一体形成一种集束式原竹组合结构。

实施例三：

如图3，本实用新型给出了环向约束层连续式约束相同直径曲线原竹的一种集束式原竹组合结构的立体示意图，该结构包括原生竹筒1、环向约束层2、原生竹筒集束11、树脂胶21，先将若干直径相同的原生竹筒挤密排列成原生竹筒集束11，各个原生竹筒的轴线为曲线且方向保持一致，接着用树脂胶21浸渍环向约束层2，待浸渍完全后，将环向约束层2沿原生竹筒集束11的四周外表面连续缠绕一层以上，缠绕角度与原生竹筒1的横向成-45°～45°，环向约束层2与原生竹筒集束11通过浸渍树脂胶21粘结为一体形成一种集束式原竹组合结构。

实施例四：

如图4，本实用新型给出了环向约束层间断式约束相同直径曲线原竹的一种集束式原竹组合结构的立体示意图，该结构包括原生竹筒1、环向约束层2、原生竹筒集束11、树脂胶21，先将若干直径相同的原生竹筒挤密排列成原生竹筒集束11，各个原生竹筒的轴线为曲线且方向保持一致，接着用树脂胶21浸渍环向约束层2，待浸渍完全后，将环向约束层2沿原生竹筒集束11的四周外表面间隔缠绕一层以上，缠绕角度与原生竹筒1的横向成-45°～45°，环向约束层2与原生竹筒集束11通过浸渍树脂胶21粘结为一体形成一种集束式原竹组合结构。

实施例五：

如图5～图7，本实用新型给出了环向约束层约束相同直径原竹的一种集束式原竹组合结构的横截面示意图，图5、图6、图7分别对应横截面为矩形、圆形和边数大于等于5的等边多边形，该结构包括原生竹筒1、环向约束层2、原生竹筒集束11、树脂胶21，先将若干直径相同的原生竹筒挤密排列成原生竹筒集束11，各个原生竹筒的轴线为直线或曲线且方向保持一致，接着用树脂胶21浸渍环向约束层2，待浸渍完全后，将环向约束层2沿原生竹筒集束11的四周外表面间隔缠绕一层以上，缠绕角度与原生竹筒1的横向成-45°～45°，环向约束层2与原生竹筒集束11通过浸渍树脂胶21粘结为一体形成一种集束式原竹组合结构。

实施例六：

如图8，本实用新型给出了环向约束层约束不同直径原竹的一种集束式原竹组合结构的圆形横截面示意图，该结构包括原生竹筒1、环向约束层2、原生竹筒集束11、树脂胶21，先将若干直径不同的原生竹筒挤密排列成原生竹筒集束11，各个原生竹筒的轴线为直线或曲线且方向保持一致，接着用树脂胶21浸渍环向约束层2，待浸渍完全后，将环向约束层2沿原生竹筒集束11的四周外表面连续或间隔缠绕一层以上，缠绕角度与原生竹筒1的横向成-45°～45°，环向约束层2与原生竹筒集束11通过浸渍树脂胶21粘结为一体形成一种集束式原竹组合结构。

实施例七：

如图9，本实用新型给出了环向约束层约束两个以上相同形状尺寸的原生竹筒子集束形成的一种集束式原竹组合结构的矩形横截面示意图，该结构包括原生竹筒1、环向约束层2、原生竹筒集束11、原生竹筒子集束12、树脂胶21，环向约束层2浸渍树脂胶21缠绕两个以上相同直径的原生竹筒1组合形成内部具有空隙的原生竹筒子集束12，两个以上相同或不同形状尺寸的原生竹筒子集束12相互挤密排列形成内部具有空隙的原生竹筒集束11，环向约束层2浸渍树脂胶21沿原生竹筒集束11的四周外表面连续或间隔缠绕一层以上，各个原生竹筒1的轴线相互平行，呈直线或曲线形。