本發(fā)明屬于建筑，涉及一種模塊化ffrp竹木復(fù)合層積材薄壁梁結(jié)構(gòu)的制造方法。

背景技術(shù)：

1、薄壁梁是由薄板、薄殼及細(xì)長桿件組成的梁，其截面最大尺寸遠(yuǎn)小于縱向尺寸。在某些情況下，薄壁梁在橫向有堅硬的框架，以保證受力后橫截面在自身平面內(nèi)不產(chǎn)生大變形。薄壁梁結(jié)構(gòu)在生產(chǎn)時常采用模壓成型法、折疊法與模塊組裝法。其中模塊組裝法是一種無模具制造方法，受前模壓成型法與折疊法的啟發(fā)而研發(fā)，其原理是將預(yù)先設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)木模塊通過角釘快速組裝成臨時木構(gòu)件，形成具有理想截面形狀的結(jié)構(gòu)。然后，利用外圍緊密纏繞連續(xù)的frp(纖維增強(qiáng)復(fù)合材料)來加固臨時木構(gòu)件，待固化后形成完整的frp-木組合薄壁構(gòu)件。

2、然而，由于模塊組裝法在制造薄壁梁結(jié)構(gòu)時，各個組成模塊間在形狀上僅有一個接觸面，在受彎狀態(tài)下易產(chǎn)生滑移，難以承受橫向的彎曲作用，導(dǎo)致其受力能力有限，使得薄壁梁結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性較差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種模塊化ffrp竹木復(fù)合層積材薄壁梁結(jié)構(gòu)的制造方法，能夠避免薄壁梁結(jié)構(gòu)的各個組成模塊在受彎狀態(tài)下滑移，提高其承受橫向的彎曲的能力，增加薄壁梁結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種模塊化ffrp竹木復(fù)合層積材薄壁梁結(jié)構(gòu)的制造方法的具體技術(shù)方案如下：

3、一種模塊化ffrp竹木復(fù)合層積材薄壁梁結(jié)構(gòu)的制造方法，包含以下步驟：

4、選取楊木單板與竹束單板，對楊木單板與竹束單板依次進(jìn)行干燥處理與浸膠處理，然后將處理后的楊木單板與竹束單板進(jìn)行組坯后制成竹木復(fù)合層積材。

5、將竹木復(fù)合層積材進(jìn)行熱壓，熱壓后將竹木復(fù)合層積材冷卻養(yǎng)護(hù)至室溫，然后對其進(jìn)行裁邊處理，得到規(guī)定尺寸與外觀的竹木復(fù)合層積材試件。

6、根據(jù)薄壁梁結(jié)構(gòu)的橫截面形狀對竹木復(fù)合層積材試件進(jìn)行切割，得到所需數(shù)量的竹木復(fù)合層積材面板與竹木復(fù)合層積材角塊，然后將對應(yīng)數(shù)量的竹木復(fù)合層積材面板與竹木復(fù)合層積材角塊之間采用榫卯連接的方式進(jìn)行組裝，得到竹木復(fù)合層積材薄壁梁。

7、將雙向緞紋編織的ffrp織物進(jìn)行浸漬處理，經(jīng)過固化后得到樹脂浸漬纖維布。

8、將樹脂浸漬纖維布包裹在竹木復(fù)合層積材薄壁梁的外表面，然后使用熱縮帶纏繞在樹脂浸漬纖維布上，再對熱縮帶進(jìn)行加熱，固化后移除熱縮帶，得到ffrp竹木復(fù)合層積材薄壁梁。

9、本發(fā)明的特點(diǎn)還在于：

10、其中干燥處理后得到的楊木單板與竹束單板含水率為6％～8％。

11、其中浸膠處理采用加水稀釋后的酚醛樹脂膠黏劑，浸膠處理的時間為30min～120min，浸膠完成后將楊木單板與竹束單板取出晾干并對其進(jìn)行干燥使其含水率為8％～10％，楊木單板的浸膠量為其重量的9.3％～10.3％，竹束單板的浸膠量為10.9％～12.1％。

12、其中楊木單板與竹束單板進(jìn)行組坯時，采用順紋組坯，組坯方式為中間芯層為竹束單板，上下表面為楊木單板，竹木復(fù)合層積材的氣干密度控制在0.75g/cm3～3g/cm3。

13、其中熱壓前，先在常溫下對竹木復(fù)合層積材進(jìn)行預(yù)壓，預(yù)壓時間為5min～10min。

14、其中熱壓的溫度為120℃～160℃、壓力為1mpa～2mpa、時間為20min～40min。

15、其中冷卻養(yǎng)護(hù)采用水冷養(yǎng)護(hù)或者風(fēng)冷養(yǎng)護(hù)。

16、其中竹木復(fù)合層積材面板的厚度小于等于竹木復(fù)合層積材角塊的半徑。

17、其中采用榫卯連接的方式進(jìn)行組裝時，對每個竹木復(fù)合層積材角塊的兩個連接面沿其長度方向分別進(jìn)行開設(shè)榫槽，榫槽寬為8mm～12mm，榫槽深為4mm～6mm，然后在每個竹木復(fù)合層積材面板的兩個連接面分別設(shè)置與榫槽相配合的榫頭。

18、其中將雙向緞紋編織的ffrp織物進(jìn)行浸漬處理時，采用雙酚a環(huán)氧樹脂將雙向緞紋編織的ffrp織物浸漬在其中，將樹脂浸漬纖維布采用包裹在竹木復(fù)合層積材薄壁梁的外表面時采用手糊工藝。

19、本發(fā)明的一種模塊化ffrp竹木復(fù)合層積材薄壁梁結(jié)構(gòu)的制造方法具有以下優(yōu)點(diǎn)：

20、第一，通過對竹木復(fù)合層積材面板與竹木復(fù)合層積材角塊采用榫卯連接的方式，能夠使得各個模塊之間產(chǎn)生互鎖的作用，避免各個組成模塊之間在受彎狀態(tài)下滑移，提高其承受橫向的彎曲的能力，增加薄壁梁結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，同時，通過含有ffrp的樹脂浸漬纖維布的包裹，能夠加固竹木復(fù)合層積材薄壁梁結(jié)構(gòu)，使得竹木復(fù)合層積材薄壁梁結(jié)構(gòu)的力學(xué)強(qiáng)度得到顯著提高。

21、第二，本發(fā)明不僅可以實(shí)現(xiàn)裝配式安裝，提高施工效率，也可以實(shí)現(xiàn)板件間的緊密結(jié)合，有效保證竹木復(fù)合層積材板與竹木復(fù)合層積材角塊的氣密性。

22、第三，本發(fā)明使用的ffrp材料相比于傳統(tǒng)材料，屬于綠色建材，且可降解再生，能夠有效解決環(huán)境污染問題，其具有良好的吸濕性、輕量化和環(huán)?？山到馓匦裕约熬酆衔锏囊恍﹥?yōu)異性能，同時，竹木復(fù)合單板層積材結(jié)合了竹材和木材的優(yōu)點(diǎn)，具有較高的強(qiáng)度和耐久性，與傳統(tǒng)的膠合板相比，竹木復(fù)合單板層積材更輕便，利用了竹子的生長速度快、可再生的特性，在環(huán)保和可持續(xù)性方面具有顯著優(yōu)勢，減少了對傳統(tǒng)木材資源的需求，有助于保護(hù)森林資源。

技術(shù)特征：

1.一種模塊化ffrp竹木復(fù)合層積材薄壁梁結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，包含以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化ffrp竹木復(fù)合層積材薄壁梁結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，所述干燥處理后得到的楊木單板與竹束單板含水率為6％～8％。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化ffrp竹木復(fù)合層積材薄壁梁結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，所述浸膠處理采用加水稀釋后的酚醛樹脂膠黏劑，所述浸膠處理的時間為30min～120min，浸膠完成后將楊木單板與竹束單板取出晾干并對其進(jìn)行干燥使其含水率為8％～10％，所述楊木單板的浸膠量為其重量的9.3％～10.3％，所述竹束單板的浸膠量為10.9％～12.1％。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化ffrp竹木復(fù)合層積材薄壁梁結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，所述楊木單板與竹束單板進(jìn)行組坯時，采用順紋組坯，組坯方式為中間芯層為竹束單板，上下表面為楊木單板，所述竹木復(fù)合層積材的氣干密度控制在0.75g/cm3～3g/cm3。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化ffrp竹木復(fù)合層積材薄壁梁結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，所述熱壓前，先在常溫下對竹木復(fù)合層積材進(jìn)行預(yù)壓，預(yù)壓時間為5min～10min。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化ffrp竹木復(fù)合層積材薄壁梁結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，所述熱壓的溫度為120℃～160℃、壓力為1mpa～2mpa、時間為20min～40min。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化ffrp竹木復(fù)合層積材薄壁梁結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，所述冷卻養(yǎng)護(hù)采用水冷養(yǎng)護(hù)或者風(fēng)冷養(yǎng)護(hù)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化ffrp竹木復(fù)合層積材薄壁梁結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，所述竹木復(fù)合層積材面板的厚度小于等于竹木復(fù)合層積材角塊的半徑。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化ffrp竹木復(fù)合層積材薄壁梁結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，所述采用榫卯連接的方式進(jìn)行組裝時，對每個竹木復(fù)合層積材角塊的兩個連接面沿其長度方向分別進(jìn)行開設(shè)榫槽，榫槽寬為8mm～12mm，榫槽深為4mm～6mm，然后在每個竹木復(fù)合層積材面板的兩個連接面分別設(shè)置與榫槽相配合的榫頭。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化ffrp竹木復(fù)合層積材薄壁梁結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，將雙向緞紋編織的ffrp織物進(jìn)行浸漬處理時，采用雙酚a環(huán)氧樹脂將雙向緞紋編織的ffrp織物浸漬在其中，將樹脂浸漬纖維布采用包裹在竹木復(fù)合層積材薄壁梁的外表面時采用手糊工藝。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于建筑技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種模塊化FFRP竹木復(fù)合層積材薄壁梁結(jié)構(gòu)的制造方法，包含以下步驟：選取楊木單板與竹束單板，依次進(jìn)行干燥、浸膠、組坯，將竹木復(fù)合層積材進(jìn)行熱壓、裁邊，根據(jù)薄壁梁結(jié)構(gòu)的橫截面形狀對竹木復(fù)合層積材試件進(jìn)行切割，然后采用榫卯連接的方式進(jìn)行組裝，將樹脂浸漬纖維布包裹在竹木復(fù)合層積材薄壁梁的外表面，熱縮帶纏繞，加熱固化后得到FFRP竹木復(fù)合層積材薄壁梁。本發(fā)明通過對竹木復(fù)合層積材面板與竹木復(fù)合層積材角塊采用榫卯連接的方式，能夠使得各個模塊之間產(chǎn)生互鎖的作用，避免各個組成模塊之間在受彎狀態(tài)下滑移，提高其承受橫向的彎曲的能力，增加薄壁梁結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。

技術(shù)研發(fā)人員：崔煒奇,常存德,姚偉,宋昊燃,寧文宇,黃爍,王鵬俊
受保護(hù)的技術(shù)使用者：沈陽建筑大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19