[发明专利]一种预应力增强重组竹生产模具

说明书

技术领域

本发明涉及生产模具，尤其是一种预应力增强重组竹生产模具，属于材料构件加工技术领域。

背景技术

“低碳生活”和“低碳经济”已然成为全社会的共识，寻找和使用低碳清洁材料是土木工程领域的必然趋势。在探索研究新型结构用材的过程中，竹材凭借优良的力学性能，被认为是自然界中效能最高的材料之一，其抗拉强度和抗压强度均远远超过普通木材，竹材的强重比也高于普通钢材。然而，截止目前，竹材的实践应用主要还停留在室内装饰和建筑模板范围内，试验研究发现，竹材作为工程结构的受弯构件，其破坏时，跨中挠度过大、刚度不足，使得竹材无法充分发挥竹纤维较高的抗拉能力。因此，如何提高竹材构件的刚度、减小挠度是竹材构件应用的一个技术难点。

现有竹材构件的增强方法，通常是在竹材构件中加入纵向钢筋、FRP筋、纤维布等。例如中国专利CN202895369U，公开了一种增强型竹层积材，在竹层积材基体表面设置纤维增强复合材料，提高构件的层间剪切强度，从而提高整体强度；再如，中国专利CN202247672U，公开了一种增强复合型竹构件，在竹构件内部或底部加纵向纤维复合材料筋或纤维增强塑料布，在竹构件两端剪切区加竖向抗剪筋提高竹梁的承载力和刚度，防止竹梁剪切破坏。与竹材构件类似的木材构件，同样研发有较多的增强方法，例如，中国专利CN102561588A公开了一种纤维增强材料加固木梁及其制备方法，在木梁底面用树脂粘接玻璃纤维布，从而提高木梁的抗弯模量、提高木梁的耐久性。

然而，上述在竹木结构内部或表面加筋材或纤维复合材料的生产方法，对竹木构件的承载力提高有限，对于受弯竹木构件等刚度控制设计时，增强效果不佳，其跨中挠度大、构件跨度受限、构件底部竹材或木材易过早地受拉断裂等技术问题仍然存在。

发明内容

本发明的目的足提供一种预应力增强重组竹生产模具，在重组竹生产过程中，实现预应力筋的张拉设置，解决普通重组竹受弯构件所存在的刚度小、挠度大、受拉竹材纤维过早断裂等技术问题。本发明具备构造简便有效，设计灵活，加工方便，锚固可靠性好等优点。

本发明的技术方案为：一种预应力增强重组竹生产模具，包括U形模体、封顶板、销栓、支撑肋、底板、U形张拉支座、滚轴、锚垫板，其特征在于，U形模体的截面为U形，其底面置于底板之上，与底板之间可拆分，U形模体的两端各设有一对支撑肋，U形模体内满填重组竹，封顶板封堵形模体的上口，U形模体的侧面开设有一排以上的销栓插孔，一排销栓穿过销栓插孔固定封顶板，一对U形张拉支座对称设于U形模体的两端，并支撑于U形模体的端面及支撑肋，U形张拉支座外侧面开有两条槽道，每条槽道内设置两个以上滚轴，两条槽道之间开有竖向孔洞，锚垫板紧密接触于滚轴的外侧面，并能够沿着与滚轴的接触面上下移动，预应力筋沿着纵向设置于重组竹内部，两端穿过竖向孔洞及锚垫板的中心孔洞，张拉后通过锚具锚固于锚垫板。

在本发明结构中，U形模体、封顶板提供了重组竹压制生产的模板，对称设于U形模体两端的一对U形张拉支座提供了预应力筋张拉的反力装置，且保证了预应力筋在重组竹压制过程中，随着竹材的压制过程而自上而下的自由移动，进而使得重组竹内部建立了有益的预加应力。

所述的一种预应力增强重组竹生产模具，其特征在于滚轴为圆柱体，两端嵌于槽道侧壁的圆孔内，槽道内相邻滚轴之间互不接触，滚轴可绕固定轴自由滚动，锚垫板紧密接触于滚轴的外侧面，锚具固定于锚垫板的外侧，在重组竹压制过程中，预应力筋、锚具随着锚垫板沿着锚垫板与滚轴的接触面上下移动，使预应力筋在压制过程中保持水平。

所述的一种预应力增强重组竹生产模具，其特征在于底板的宽度及长度与U形模体相等，预应力筋张拉及重组竹压制过程中，底板与U形模体共同承受预应力筋张拉时的反力，在重组竹压制完成后，预应力筋的张拉力转换至U形模体和重组竹共同承担，此时，拆分底板，底板可反复利用。

所述的一种预应力增强重组竹生产模具，其特征在于销栓插孔沿U形模体的长度方向等间距布置，两排以上的销栓插孔沿高度方向交错布置，各排销栓插孔对应重组竹构件的不同设计高度，在预应力增强重组竹构件压制完成后，销栓沿横向穿过设计高度的一排销栓插孔固定封顶板。

所述的一种预应力增强重组竹生产模具，其特征在于支撑肋焊接于U形模体两端的两侧壁内侧，其与U形模体的端面共同支撑U形张拉支座，支撑肋的顶面与最底一排的销栓插孔的下口齐平。

所述的一种预应力增强重组竹生产模具，其特征在于锚垫板中部设有孔洞，孔洞的大小大于预应力筋的直径，以便于预应力筋通过。