一种整竹无裂纹展开竹平板复合矩形梁及加工工艺的制作方法

本发明涉及整竹无裂纹展开竹平板配套建筑结构领域，特别是涉及一种整竹无裂纹展开竹平板复合矩形梁及加工工艺。

背景技术：

我国是世界上主要产竹国家，竹林面积约400万hm²,占世界毛竹产量的90％以上。我国的竹林面积约占国土面积0.5％，约占全国森林面积的2.9％，每年可砍伐毛竹约五亿支，相当于1000万m³以上木材。我国的竹林资源主要分布在黄河、长江以南14个省、市、自治区丘陵山区。只要进行科学的经营管理，这些资源是一项取之不尽，用之不竭的重要生物资源。

毛竹是一种速生、高产、优质、易于更新恢复的重要森林资源。它不仅生长周期短，而且其物理力学性能优越。但与木材相比，竹材直径小，壁薄中空，尖削度大的特点为其加工利用带来诸多问题和困难。主要的问题和困难有以下几个方面：

1.多数木材加工设备和技术在竹材加工中不能直接应用，因此竹材加工业的技术水平远远落后于木材加工业。

2.由于竹材的特殊结构，竹材加工的多数产品仅能实现机械化生产，个别工序或产品还难于摆脱手工劳动，要实现连续化、自动化困难更多，所以竹材加工业劳动生产效率低。

3.竹材外表的竹青和内表的竹黄，胶粘剂不能润湿，中间层竹材材性差异也很大，竹材加工中真正可利用的材料是中间部分，因此竹材的利用率较低，根据不同的产品，其利用率多数在20％—50％之间。

4.竹材难以通过简单的加工，像木材那样加工成大尺寸的板材或方材而加以利用；竹材通过锯、剖或刨削加工，仅能加工成宽度为20-30mm，厚度为5-8mm的竹片，难以直接利用。

由于上述四方面的原因，竹材加工通过简单的锯、剖或刨削加工而制成的产品要在广泛的领域内替代木材、胜过木材，无论在性能和经济性等方面都难以取得成功，因此选择和寻找竹材工业利用的主要途径就成为发展竹材加工业的主要焦点和突破口。

近年来，人们把目光转到了实现整竹的无裂纹展开上，若能将毛竹展开成无裂纹竹平板，即可获得超越优质木材的无裂纹展开竹平板，矩形梁就是横截面为矩形的梁,通常在建筑工程中的梁大多是矩形梁，其运用极为广泛，若在矩形梁设计上使用无裂纹展开竹平板，则可以大幅提高其各项性能。

技术实现要素：

为了解决以上问题，本发明提供一种整竹无裂纹展开竹平板复合矩形梁及加工工艺，该矩形梁上下面板和两侧面板由三层或五层整竹无裂纹展开竹平板胶合而成外部结构，内有支撑木块，其具有，刚度好、强度高，整体价格低廉，材料便于回收等特点，为达此目的，本发明提供一种整竹无裂纹展开竹平板复合矩形梁，包括两侧竖板、上下面板、两端支撑木垫板和支撑木块，两侧竖板两端各设有一支撑木垫板，其中间设有一排支撑木块，构成一个梯子形结构件；两个上下面板分别置于由两侧竖板、两个支撑木垫板和相应支撑木块组成的上下表面上，组成一个箱形结构，所述整竹无裂纹展开竹平板由毛竹展开成，所述整竹无裂纹展开竹平板幅面宽为：250—400mm、长为：1500—2600mm，厚度分别为：7-10mm。

本发明矩形梁的进一步改进，对于长度在1500-2600mm之间的复合矩形梁，整竹无裂纹展开竹平板展开前的竹筒长度按复合矩形梁规格长度截取，使其整竹无裂纹展开竹平板的长度刚好等于复合矩形梁的长度，其两侧竖板的宽度分别按108mm、152mm、160mm、210mm、250mm的规格加工，其上下面板的宽度分别按100mm、120mm、150mm、200mm、250mm的规格加工，其厚度分别按7mm、8mm、9mm、10mm的规格加工，实际生产过程当复合矩形梁的长度在1500-2600mm之间，可以直接进行截取并按所需厚度进行加工即可。

本发明矩形梁的进一步改进，当两侧竖板和上下面板由三块整竹无裂纹展开竹平板复合而成时，所述两侧竖板包括两侧竹平板i和两侧竹平板ii，所述上下面板包括上下竹平板i和上下竹平板ii，两侧竹平板i和上下竹平板i置于内外两层，两侧竹平板ii和上下竹平板ii为中间层，当两侧竖板和上下面板由五块整竹无裂纹展开竹平板复合而成时，所述两侧竖板包括两侧竹平板i和两侧竹平板ii，所述上下面板包括上下竹平板i和上下竹平板ii，两侧竹平板i和上下竹平板i置于1、3、5层，两侧竹平板ii和上下竹平板ii为2、4层，本申请两侧竖板和上下面板可以由三块整竹无裂纹展开竹平板复合而成时也可以由五块整竹无裂纹展开竹平板复合而成时。

本发明矩形梁的进一步改进，当整竹无裂纹展开竹平板复合矩形梁长度超过2600mm时，两侧竹平板i、两侧竹平板ii、上下竹平板i和上下竹平板ii均需指接，由于竹子长度有限当整竹无裂纹展开竹平板复合矩形梁长度超过2600mm需要进行指接。

本发明矩形梁的进一步改进，所述的梯子形结构件和上下面板在组坯加压胶合前，梯子形结构件中的竹平板ii和上下竹平板ii两面涂胶；所述的两块支撑木垫板和相应支撑木块与两侧竖板接触面涂胶，梯子形结构件和上下面板在组坯加压胶合前一般通过涂胶方式固定即可。

本发明矩形梁的进一步改进，两侧竹平板i和两侧竹平板ii、上下竹平板i和上下竹平板ii的指接位置交错进行；若复合矩形梁的长度在4000-5000mm范围内时，两侧竹平板i和上下竹平板i由二块长度相等的整竹无裂纹展开竹平板指接而成，两侧竹平板ii和上下竹平板ii由三块长度相等的整竹无裂纹展开竹平板指接而成；若复合矩形梁的长度在2600-4000mm范围内时，两侧竹平板i、两侧竹平板ii、上下竹平板i和上下竹平板ii均由一块长度为2600mm加上一块长度为l1的整竹无裂纹展开竹平板指接而成，其中l1为复合矩形梁的长度减去2600mm，再加上指接长度，为了保证强度可以通过以上方式进行指接。

本发明矩形梁的进一步改进，根据复合矩形梁的长度不同，两侧竖板之间所设的支撑木块为4-9块；支撑木块的厚度均为60mm，实际生产中一般采用4-9块支撑木块，支撑木块的厚度一般为60mm。

本发明整竹无裂纹展开竹平板复合矩形梁的加工工艺，具体步骤如下：

1)由左右两侧的3-5层整竹无裂纹展开竹平板、两块支撑木垫板和一排支撑木块涂胶、组坯后侧压热胶合而成梯子形结构件；

2)制作上下面板，上下面板均由3-5层整竹无裂纹展开竹平板涂胶、组坯后加压热胶合而成；

3)将胶合好的梯子形结构件上下表面涂胶后分别与上下面板组坯后置于巷道中堆垛加压，冷胶合成型获得所需竹无裂纹展开竹平板复合矩形梁。

本申请的有益效果如下：

1)本申请矩形梁上下面板和两侧面板由多层整竹无裂纹展开竹平板胶合而成外部结构，内有支撑木块，通过以上设计形成整竹无裂纹展开竹平板复合矩形梁；

2)本申请上下面板和两侧面板均由整竹无裂纹展开竹平板构成，内部则采用木料作为支撑木块，既达到了以竹代木、节约木材的目的，利用速生人工林木材原料制造单板层积材等结构材料取代现有包装用实木，既达到节约木材的目的，也满足发展循环经济，节能减排的要求；

3)本申请考虑整竹无裂纹展开竹平板实际长度限制，当超过2.5m可以通过原创的指接方式达到延长，再延长的过程中可以保证强度；

4)本申请上下面板和两侧面板由3-5块整竹无裂纹展开竹平板压合而成，可以根据强度需要进行选择。

5)本申请复合矩形梁可以用于大型机电产品包装箱箱底的框架结构和房屋建筑中的结构梁。

附图说明

图1为复合矩形梁的端面示意图；

图2为复合矩形梁长度方向的府视图；

图3为梯子形结构件长度方向的府视图；

图4为复合矩形梁的长度在4000-5000mm范围内时，两侧竹平板i和上下竹平板i的指接位置；

图5为复合矩形梁的长度在4000-5000mm范围内时，两侧竹平板ii和上下竹平板ii的指接位置；

图6为复合矩形梁的长度在2600-4000mm范围内时，两侧竹平板i和上下竹平板i的指接位置；

图7为复合矩形梁的长度在2600-4000mm范围内时，两侧竹平板ii和上下竹平板ii的指接位置；

图8为将胶合好的梯子形结构件上下表面涂胶后分别与上下面板(2)组坯置于巷道中堆垛加压，冷胶合成型的示意图。

附图说明：

1、两侧竖板；2、上下面板；3、两端支撑木垫板；4、和支撑木块；1-1、两侧竹平板i；1-2、两侧竹平板ii；2-1、上下竹平板i；2-2、上下竹平板ii。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

本发明提供一种整竹无裂纹展开竹平板复合矩形梁及加工工艺，该矩形梁上下面板和两侧面板由三层或五层整竹无裂纹展开竹平板胶合而成外部结构，内有支撑木块，其具有，刚度好、强度高，整体价格低廉，材料便于回收等特点。

作为本发明一种实施例，本发明提供如图1-3所示的一种整竹无裂纹展开竹平板复合矩形梁，包括两侧竖板1、上下面板2、两端支撑木垫板3和支撑木块4，两侧竖板1两端各设有一支撑木垫板3，其中间设有一排支撑木块4，构成一个梯子形结构件；两个上下面板2分别置于由两侧竖板1、两个支撑木垫板3和相应支撑木块4组成的上下表面上，组成一个箱形结构，所述整竹无裂纹展开竹平板由毛竹展开成，所述整竹无裂纹展开竹平板幅面宽为：250—400mm、长为：1500—2600mm，厚度分别为：7-10mm。

本发明对于长度在1500-2600mm之间的复合矩形梁，整竹无裂纹展开竹平板展开前的竹筒长度按复合矩形梁规格长度截取，使其整竹无裂纹展开竹平板的长度刚好等于复合矩形梁的长度，其两侧竖板1的宽度分别按108mm、152mm、160mm、210mm、250mm的规格加工，其上下面板2的宽度分别按100mm、120mm、150mm、200mm、250mm的规格加工，其厚度分别按7mm、8mm、9mm、10mm的规格加工，实际生产过程当复合矩形梁的长度在1500-2600mm之间，可以直接进行截取并按所需厚度进行加工即可，其中矩形梁常用截面尺寸和长度及相关结构件的尺寸如下表；

本发明当两侧竖板1和上下面板2由三块整竹无裂纹展开竹平板复合而成时，所述两侧竖板1包括两侧竹平板i和两侧竹平板ii，所述上下面板2包括上下竹平板i和上下竹平板ii，两侧竹平板i和上下竹平板i置于内外两层，两侧竹平板ii和上下竹平板ii为中间层。当两侧竖板1和上下面板2由五块整竹无裂纹展开竹平板复合而成时，所述两侧竖板1包括两侧竹平板i和两侧竹平板ii，所述上下面板2包括上下竹平板i和上下竹平板ii，两侧竹平板i和上下竹平板i置于1、3、5层，两侧竹平板ii和上下竹平板ii为2、4层，本申请两侧竖板和上下面板可以由三块整竹无裂纹展开竹平板复合而成时也可以由五块整竹无裂纹展开竹平板复合而成时。

本发明当整竹无裂纹展开竹平板复合矩形梁长度超过2600mm时，两侧竹平板i、两侧竹平板ii、上下竹平板i和上下竹平板ii均需指接，由于竹子长度有限当整竹无裂纹展开竹平板复合矩形梁长度超过2600mm需要进行指接。

本发明所述的梯子形结构件和上下面板在组坯加压胶合前如图8所示，梯子形结构件中的竹平板ii和上下竹平板ii两面涂胶；所述的两块支撑木垫板和相应支撑木块与两侧竖板接触面涂胶，梯子形结构件和上下面板在组坯加压胶合前一般通过涂胶方式固定即可，梯子形结构件和上下面板在组坯加压胶合前一般通过涂胶方式固定即可。

本发明两侧竹平板i和两侧竹平板ii、上下竹平板i和上下竹平板ii的指接位置如图4-7所示交错进行；若复合矩形梁的长度在4000-5000mm范围内时，两侧竹平板i和上下竹平板i由二块长度相等的整竹无裂纹展开竹平板指接而成，两侧竹平板ii和上下竹平板ii由三块长度相等的整竹无裂纹展开竹平板指接而成；若复合矩形梁的长度在2600-4000mm范围内时，两侧竹平板i、两侧竹平板ii、上下竹平板i和上下竹平板ii均由一块长度为2600mm加上一块长度为l1的整竹无裂纹展开竹平板指接而成，其中l1为复合矩形梁的长度减去2600mm，再加上指接长度，为了保证强度可以通过以上方式进行指接。

本发明根据复合矩形梁的长度不同，两侧竖板1之间所设的支撑木块4为4-9块；支撑木块4的厚度均为60mm，实际生产中一般采用4-9块支撑木块，支撑木块的厚度一般为60mm。

本发明整竹无裂纹展开竹平板复合矩形梁的加工工艺，具体步骤如下：

1)由左右两侧的3-5层整竹无裂纹展开竹平板、两块支撑木垫板和一排支撑木块涂胶、组坯后侧压热胶合而成梯子形结构件；

2)制作上下面板，上下面板均由3-5层整竹无裂纹展开竹平板涂胶、组坯后加压热胶合而成；

3)将胶合好的梯子形结构件上下表面涂胶后分别与上下面板组坯后置于巷道中堆垛加压，冷胶合成型获得所需竹无裂纹展开竹平板复合矩形梁。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作任何其他形式的限制，而依据本发明的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本发明所要求保护的范围。