專利名稱：采用竹材的結(jié)構(gòu)用層壓材料及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及作為木制建筑物的梁、柱、結(jié)構(gòu)用板等結(jié)構(gòu)材料使用的結(jié)構(gòu)用層壓材料及其制造方法，具體涉及采用竹材的結(jié)構(gòu)用層壓材料及其制造方法。
以往對木制建筑物上所用的結(jié)構(gòu)用層壓材料一般所知是由小截面的木材形成的多個(gè)木制薄片進(jìn)行層壓粘接而成。這種結(jié)構(gòu)用層壓材料由于采用小截面木材因而能有效利用木材資源，與木材加工相比可降低成本，此外可通過對多個(gè)木制薄片的層壓粘接得到任意的截面形狀及尺寸，還具有易于保證其質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)。
然而上述現(xiàn)有結(jié)構(gòu)用層壓材料即使是采用小截面的木材，但由于所采用的木材本身成本高，故不能充分降低該結(jié)構(gòu)用層壓材料的成本，此外，也不能充分適應(yīng)溫度變化。另外，雖然以往提出過采用竹材的膠合板，但由于這種膠合板作為木制建筑物的結(jié)構(gòu)材料強(qiáng)度不足，故不能作為柱、梁、結(jié)構(gòu)用板使用。
本發(fā)明為解決上述問題，其目的在于提供一種在結(jié)構(gòu)用層壓材料的成本及適應(yīng)溫度變化方面優(yōu)于現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)用層材材料，而且在強(qiáng)度方面優(yōu)于現(xiàn)有的由竹材制成的膠合板的、采用竹材的木制建筑物的結(jié)構(gòu)用層材料及其制造方法。
為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明第一方案的采用竹材的結(jié)構(gòu)用層壓材料，系作為木制建筑物的梁、柱、結(jié)構(gòu)用板等結(jié)構(gòu)部件使用的結(jié)構(gòu)用層壓材料，其特征是通過采用高溫高壓蒸汽的壓力將成形為平板狀的竹片和木材加工制得的單片板交叉疊放多層后層壓粘接而成。
采用上述結(jié)構(gòu)，由于通過采用高溫高壓蒸汽的壓力將竹片成形為平面狀，可在竹片成形作業(yè)的同時(shí)進(jìn)行竹片的殺菌及除油作業(yè)。故可簡化生產(chǎn)工序，降低生產(chǎn)成本。另外，由于竹材一般比木材便宜，采用竹材可降低材料成本；由于竹材在溫度變化方面比一般木材適應(yīng)性強(qiáng)，故可將其結(jié)構(gòu)材料制成溫度變化方面適應(yīng)性很強(qiáng)的材料。而且由于通過將上述成形為平板狀的竹片和木材加工制得的單片板交叉疊放多層后作層壓粘接，與僅用竹片疊合層壓相比可提高強(qiáng)度，故可作為結(jié)構(gòu)材料使用。
本發(fā)明第二方案的采用竹材的結(jié)構(gòu)用層壓材料系作為木制建筑物的梁、柱、結(jié)構(gòu)用板等結(jié)構(gòu)部件使用的結(jié)構(gòu)用層壓材料，通過采用高溫高壓蒸汽的壓力將成形為平板狀的竹片和結(jié)構(gòu)用膠合板交叉疊放多層后作層壓粘接而成。
采用上述結(jié)構(gòu)，由于通過采用高溫高壓蒸汽的壓力將竹片成形為平面狀，可在竹片成形作業(yè)的同時(shí)進(jìn)行竹片的殺菌及除油作業(yè)。故可簡化生產(chǎn)工序，降低生產(chǎn)成本。另外，由于竹材一般比木材便宜，采用竹材可降低材料成本；由于竹材在溫度變化方面比一般木材適應(yīng)性強(qiáng)，故可將其結(jié)構(gòu)材料制成溫度變化方面適應(yīng)性很強(qiáng)的材料。而且通過將上述成形為平板狀的竹片和結(jié)構(gòu)用膠合板交叉疊放多層后作層壓粘接，可進(jìn)一步提高強(qiáng)度，擴(kuò)大作為結(jié)構(gòu)材料的利用范圍。
本發(fā)明第三方案的連接部件為用于木制建筑物結(jié)構(gòu)部件的榫頭或接口、由采用第一方案或第二方案所述竹材的結(jié)構(gòu)用層壓材料組成的連接部件。連接部件的一部分被嵌入在一方需接合部件的榫頭或接口部形成的凹部并加以粘接，從該部件上凸出的連接部件的其它部分則被嵌入在相對方需接合部件的榫頭或接口部形成的凹部并與相對方部件緊密結(jié)合。
采用上述結(jié)構(gòu)，由于該連接部件的一部分被嵌入在一方需接合部件的榫頭或接口部形成的凹部并加以粘接，從該部件上凸出的連接部件的其它部分則被嵌入在相對方需接合部件的榫頭或接口部形成的凹部并與相對方部件緊密結(jié)合，可提高對于接合部的剪切強(qiáng)度，并可將需接合部件牢固接合。
本發(fā)明第四方案的采用竹材的結(jié)構(gòu)用層壓材料的制造方法系作為木制建筑物的梁、柱、結(jié)構(gòu)用板等結(jié)構(gòu)材料使用的結(jié)構(gòu)用層壓材料的制造方法，包括將截面切斷成圓弧狀的竹片用高溫高壓蒸汽加壓后干燥使其成形為平板狀的工序，以及將通過該工序成形的竹片排列成平面狀的竹片層與木材加工制得的單片板或結(jié)構(gòu)用膠合板交叉疊放多層后作層壓粘接的工序。
采用上述結(jié)構(gòu)，由于將竹材切斷成圓弧狀截面并通過高溫高壓蒸汽加壓后干燥，將竹片成形為平板狀，可在竹片成形作業(yè)的同時(shí)進(jìn)行竹片的殺菌及除油作業(yè)。故可簡化生產(chǎn)工序，降低生產(chǎn)成本。另外，由于將通過該工序成形的竹片排列成平面狀的竹片層與木材加工制得的單片板或結(jié)構(gòu)用膠合板交叉疊放多層后作層壓粘接，可使通過這些工序制造的層壓材料的強(qiáng)度高于只對竹片層疊合層壓的場合，并可作為結(jié)構(gòu)材料使用。
附圖簡單說明圖1(a)為竹莖的立體圖，(b)為竹片的立體圖，(c)為成形為平板狀后的竹片立體圖。
圖2為表示將成形為平板狀的竹片與木材加工制得的單片板交叉疊合層壓的狀態(tài)以及通過該疊合層壓制作的本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)相關(guān)的結(jié)構(gòu)用層壓材料的立體圖。
圖3(a)、(b)分別為表示上述結(jié)構(gòu)用層壓材料的其它實(shí)施形態(tài)的立體圖。
圖4為表示將上述結(jié)構(gòu)用層壓材料作為連接部件用于木制建筑物的結(jié)構(gòu)部件的榫頭或接口的立體圖。
以下參照


本發(fā)明采用竹材的結(jié)構(gòu)用層壓材料的一種實(shí)施形態(tài)。圖1(a)為竹莖的立體圖，(b)為竹片的立體圖，(c)為成形為平板狀后的竹片立體圖。首先參照圖1說明本發(fā)明結(jié)構(gòu)用層壓材料中使用的竹片2的成形方法。如圖1(a)所示，將竹莖1縱向剖切成截面為圓弧狀的適當(dāng)數(shù)目的竹片2，例如二片或三片，并切除該竹片2內(nèi)周面?zhèn)鹊母舯跔罟?jié)部(未圖示)。
接著對該竹片2用高溫高壓蒸汽進(jìn)行加壓。竹片2通過高溫蒸汽而軟化，并通過高壓加壓由圓弧狀變?yōu)槠桨鍫?。而且在竹?變形為平板狀時(shí)，通過高頻等使其快速干燥。這樣便將竹片2如圖1(c)所示產(chǎn)生接縫并成形為平板狀。雖然也可通過使上述加壓作業(yè)的時(shí)間加長而不產(chǎn)生這種接縫，但在本發(fā)明中為縮短成形所需時(shí)間，仍采用產(chǎn)生接縫的成形方法。此外，將該竹片2外表面隆起狀的節(jié)部3切斷，使表面完全平整。
以下參照圖2說明對按上述成形的竹片2進(jìn)行疊合制成結(jié)構(gòu)用層壓材料的方法。圖2為表示將成形后的竹片2與木材加工所得單片板交叉疊放的狀態(tài)以及通過該疊合制成的結(jié)構(gòu)用層壓材料一部分的立體圖。如圖2所示，將上述成形后的竹片2排列成平面狀的竹片層4與木材加工制得的單片板5交叉疊合層壓，并采用粘接劑進(jìn)行粘接。作為該單片板5可采用闊葉樹或針葉樹等木材。這樣即可通過疊合層壓獲得結(jié)構(gòu)用層壓材料10。該竹片層4疊合時(shí)，竹片2的排列方法為依次正交狀重疊，且結(jié)構(gòu)用層壓材料10的表面為單片板5。這樣，盡管采用竹材，但仍具有作為結(jié)構(gòu)材料必要的強(qiáng)度，而且能得到同以往的結(jié)構(gòu)用層壓材料相比成本更低、溫度變化適應(yīng)性更強(qiáng)的結(jié)構(gòu)用層壓材料10。本實(shí)施形態(tài)的結(jié)構(gòu)用層壓材料適于作為耐力壁使用，圖2中僅表示了其一部。在這種情況下，位于圖中最外側(cè)面的單片板5、5成為壁的表里面。還有，圖中所示為竹片層4與單片板5一層隔一層交叉疊合層壓，但并不限于此，例如也可采取連續(xù)兩層單片板5與竹片層4，或連續(xù)兩層竹片層4與單片板5依次反復(fù)疊合后層壓。
現(xiàn)參照圖3說明結(jié)構(gòu)用層壓材料10的其它實(shí)施形態(tài)。圖3(a)、(b)為表示結(jié)構(gòu)用層壓材料10的其它實(shí)施形態(tài)的立體圖。圖3(a)所示的結(jié)構(gòu)用層壓材料10中，各竹片層4的竹片2的排列方向?yàn)橥环较?。另外，圖3(b)所示的結(jié)構(gòu)用層壓材料10是按若干塊單片板5與竹片層4相隔疊合后再形成疊層狀。這樣即可具有作為結(jié)構(gòu)材料必要的強(qiáng)度，還能得到同以往的結(jié)構(gòu)用層壓材料相比成本更低、溫度變化適應(yīng)性更強(qiáng)的結(jié)構(gòu)用層壓材料10。而且，在已得到所需長度的長尺寸的竹片層4或單片板5的情況下，可直接使用其竹片層或單片板5；而在不能得到所需長度的竹片層4或單片板5的情況下，則在竹片層4或單片板5的長度方向端部形成凹凸部，并對竹片層4或單片板5的端面相互間進(jìn)行粘合連接(采用指形接口粘接方法等)，形成所需長度的長尺寸的竹片層4或單片板5后使用。本實(shí)施形態(tài)的結(jié)構(gòu)用層壓材料10適于作為柱使用，在這種情況下，將圖3所示長度方向用作柱的長度方向。此時(shí)，單片板5、5位于疊片層方向的最外側(cè)面，如在看得見疊片層的兩側(cè)面另外再粘貼單片板，則柱子全周面均為單片板，無論在美觀還是強(qiáng)度提高方面均有效果。
還有，在上述實(shí)施形態(tài)中是采用竹片及4和單片板5作為結(jié)構(gòu)用層壓材料10所用疊片層材料，但也可采用結(jié)構(gòu)用膠合板代替該單片板5。在采用結(jié)構(gòu)用膠合板的情況下，可得到比采用單片板時(shí)更高的強(qiáng)度并能擴(kuò)大結(jié)構(gòu)用層壓材料10的用途。
以下說明采用結(jié)構(gòu)用層壓材料10的連接部件。圖4為表示將上述結(jié)構(gòu)用層壓材料10作為連接部件用于木制建筑物的結(jié)構(gòu)部件的榫頭或接口的狀態(tài)的立體圖。在這種情況下，將結(jié)構(gòu)用層壓材料10的一部分切斷為適當(dāng)大小，作為連接部件20嵌入需接合一方部件21的榫頭或接口部形成的凹部21a并加以粘接。從該部件21凸出的連接部件20的其余部分則被嵌入需接合的相對方部件22的榫頭或接口部形成的凹部22a。在將連接部件20嵌入相對方部件22的凹部22a后，通過用貫穿該連接部件和相對方部件的螺栓23與螺母24擰緊而將該材料22與連接部件20固定。這樣，通過將結(jié)構(gòu)用層壓材料10作為連接部件20使用，增加了接合部的剪切強(qiáng)度以及需接合部件相互間的接合強(qiáng)度。
權(quán)利要求
1.一種采用竹材的結(jié)構(gòu)用層壓材料，在作為木制建筑物的梁、柱、結(jié)構(gòu)用板等結(jié)構(gòu)部件使用的結(jié)構(gòu)用層壓材料中，其特征在于，通過采用高溫高壓蒸汽的壓力將成形為平板狀的竹片和木材加工制得的單片板交叉疊放后作層壓粘接而成。
2.一種采用竹材的結(jié)構(gòu)用層壓材料，在作為木制建筑物的梁、柱、結(jié)構(gòu)用板等結(jié)構(gòu)部件使用的結(jié)構(gòu)用層壓材料中，其特征在于，通過采用高溫高壓蒸汽的壓力將成形為平板狀的竹片和結(jié)構(gòu)用膠合板交叉疊放后作層壓粘接而成。
3.一種由權(quán)利要求1或2所述采用竹材的結(jié)構(gòu)用層壓材料制成并用于木制建筑物結(jié)構(gòu)部件的榫頭或接口的連接部件，其特征在于，所述連接部件的一部分被嵌入在一方需接合部件的榫頭或接口部形成的凹部并加以粘接，從該部件上凸出的連接部件的其它部分則被嵌入在相對方需接合部件的榫頭或接口部形成的凹部并與相對方部件緊密結(jié)合。
4.一種采用竹材的結(jié)構(gòu)用層壓材料的制造方法，在作為木制建筑物的梁、柱、結(jié)構(gòu)用板等結(jié)構(gòu)部件使用的結(jié)構(gòu)用層壓材料的制造方法中，其特征在于，包括將截面切斷成圓弧狀的竹片用高溫高壓蒸汽加壓后干燥使其成形為平板狀的工序，以及將通過該工序成形的竹片排列成平面狀的竹片層與木材加工制得的單片板或結(jié)構(gòu)用膠合板交叉疊放多層后作層壓粘接的工序。
全文摘要
提供一種采用竹材的用于木制建筑物的結(jié)構(gòu)用層壓材料及其制造方法。將竹莖切斷后形成截面為圓弧狀的竹片，再通過高溫高壓對該竹片加壓使其干燥并成型為平板狀。將成型為平板狀的竹片排列成平面狀的竹片層4與木材加工制得的單片板5交叉疊放層壓并進(jìn)行粘接。盡管采用竹材但仍具備作為結(jié)構(gòu)材料所需的強(qiáng)度，與以往的結(jié)構(gòu)用層壓材料相比，可得到成本低、溫度變化適應(yīng)性強(qiáng)的結(jié)構(gòu)用層壓材料10。
文檔編號E04C2/10GK1143711SQ9610821
公開日1997年2月26日 申請日期1996年6月14日 優(yōu)先權(quán)日1995年6月14日
發(fā)明者田中政克 申請人:株式會(huì)社田中政克建筑設(shè)計(jì)事務(wù)所