[发明专利]一种预制竹建筑中圆竹竿结构件的制造及连接方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种竹构件的制造及连接技术，尤其涉及一种预制竹建筑中圆竹竿结构件的制造及其相互间连接的方法。

背景技术

我国有利用和加工竹子的悠久传统，在南方少数民族中的竹结构民居(简称竹楼)，就是以竹子为建筑材料，历史源远流长，至今还在应用，随处可见。但因竹子的天然特性——中空，易破裂、弯曲，体态细小瘦长，尖削度大，过于原始的建筑方式，造成居住极不舒适、使用年限很短，发展受到极大的限制。若将其合理加工利用，提高建筑安全和节能档次，将有助于现代竹建筑的发展和应用。

竹子是我国重要的、可持续利用的森林资源。由于其具有一次种植永续利用，3～6年即可成材、以及生长速度是木材的2～3倍等优势，是最具碳汇功能的生物质材料。

在我国目前各类建筑体系中，竹结构建筑是发展潜力较大的低碳木建筑体系之一。在人们对低碳经济和二氧化碳减排技术日益重视的今天，大力发展竹结构建筑，开展高性能竹建筑材料的研制开发，用具有储碳功能的生物质材料建筑替代(或部分替代)高耗能、高二氧化碳排放，高环境污染的钢材混凝土、粘土砖等建筑模式，将成为我国建筑领域低碳技术的发展方向。

发明内容

本发明的目的是提供一种预制竹建筑中圆竹竿结构件的制造及连接方法，利用该方法，可以实现建筑结构部件的预制化与模块化，提高现场施工速度，将更多的竹材用来建造高品位且稳固、环保的竹建筑产品。

为实现上述目的，本发明采取以下设计方案：

一种预制竹建筑中圆竹竿结构件的制造及连接方法，该预制竹建筑中的圆竹竿结构件用圆竹竿原材加工制成；各结构件间以金属连接件连接。

所述圆竹竿选取竹龄3年以上，竹竿长度7m以上，竹竿下端竹径为8～11cm，竹竿上端竹径为5～8cm，无开裂、腐朽和虫蛀的大型竹种的竹竿。

所述的圆竹竿结构件包括有竹建筑中的圆竹梁、圆竹檩条、圆竹椽、圆竹立柱、圆竹桁架承重构件。

所述的金属连接件包括用于连接相接结构部件的金属箍及用于锁紧用的螺栓组成的正8字型、异8字型、U型金属箍，也包括垂直平面间采用的L型金属连接件。所述圆竹梁、圆竹檩、圆竹椽和圆竹立柱承重构件中的竹竿杆件以将两根或两根以上圆竹竹竿用“正8字型金属箍-螺栓”锁紧连接件紧绑合加固来实现。所述的圆竹桁架制造方法是：其各部位的组合杆件由两根或两根以上圆竹竹竿用“正8字型金属箍-螺栓”锁紧连接件紧绑合加固而成，桁架中组合杆件的排列按受力方向为立向组合排列，桁架中各组合杆件的相交结点处采用硬质夹板与螺栓共同作用穿透夹紧圆竹竹竿的方式；在螺栓加压的圆竹竹竿下方加有金属防裂箍。全部承重构件及圆竹桁架预制完成。

所述桁架中的上弦杆与檩条间的加固连接采用“异8字型金属箍”锁紧连接件绑固方式。

所述的圆竹檩条与竹建筑中的屋面板材采用“U型金属箍-螺栓”连接件加固连接。

所述的圆竹立柱与竹建筑中的复合墙体板采用“U型金属箍-螺栓”连接件加固连接制成复合承重墙体，其中复合墙体板具有内、外墙板，内墙板为防火石膏板，内外墙板间加矿棉或膨胀珍珠岩；该复合承重墙体承重框架预制完成；所述的圆竹桁架与竹建筑中复合墙体板用L型金属连接件固定连接。

上述的复合承重墙体两侧安装竹质方形柱，采用凹凸结构将相邻墙体排列，采用螺栓连接件加固实现。

所述的硬质夹板选用竹质胶合板或金属板；所述的金属防裂箍为宽度1.0～2.5cm，直径和紧固度可调节的金属制箍。

本发明是以大型竹种的竹竿为主要建筑材料，通过采用竹竿组合、金属连接件加固连接等新型竹建筑结构材料制造技术和方法，将圆竹竿制成梁、檩、柱和桁架等建筑承重构件，将圆竹和竹质板材为主要原料制造复合承重墙体，实现房屋主要部件的模块化、组装化和系列化，并实现一种新型圆竹结构竹质预制建筑的建造方法。

本发明的优点是：

1)我国有丰富的竹材资源，用圆竹竿为原料制造竹建筑中的圆竹竿结构件，原料来源充足，价格便宜。

2)提高了传统竹建筑的档次，部件设计更加合理，可快速搭建高品质的竹建筑，适应新农村建设需求，尤其在地震频发地区适用。

3)竹材是环保可再生资源，可以替代(或部分替代)高耗能、高二氧化碳排放，高环境污染的钢材混凝土、粘土砖等建筑材料，大幅减少碳排放，保护环境。

4)建筑结构部件可以模块化、组装化和系列标准化，提高了建筑搭建速度，减少了现场劳动强度，又能保证建筑的品质。

5)该发明为我国新型低碳建筑技术体系的建立，以及我国现代建筑领域中低碳制造技术的形成和完善提供技术基础。