[发明专利]复合增强竹木板壁中空仿木结构

说明书

本发明属材料技术领域。以竹、木、金属、玻璃纤维，树脂和填料等为主要材料，制作建筑用仿木结构。

目前，国家已明令禁止砍伐原始森林。仿古建筑所使用的木材只能依靠进口或是其它渠道。木材的价格提高，将使仿古建筑的成本加大。此前仿古建筑工程中已采用钢筋混凝土等其它材料代替木结构，但这些材料的性能与木材差异较大，而且钢筋混凝土结构支模仍需要大量木材，且有施工周期长等缺点。从造价看，虽比木结构略低，但很有限。

我国几千年一直使用木结构建筑的坡面屋顶，特别是古建筑的屋顶，造型美观。近年来由于木材缺乏，而绝大多数建筑为钢筋混凝土平顶建筑，存在的主要的问题是：一屋顶较薄，保温效果差，二混凝土楼板的间隙易渗漏，三是重量大，四是不美观。坡面屋顶的优点是：一屋顶有一定的空间，起到保温作用，二可采用瓦片有效避免渗漏，三是可以有效利用斜面结构的空间，做为阁楼。四是重量轻，五是屋顶型式多样，建筑设计师可设计造型多样的屋顶，美化环境。从两者比较来看，钢筋混凝土平顶的缺点正是木结构坡面屋顶的优点。

本发明的目的是提供一种复合增强竹木板壁中空仿木结构代替传统的实木结构，并具有与实木结构完全相同的建筑效果，其外形和榫卯连接方式也完全相同，并具有降低古建筑的建设成本，缩短周期，节省木材和提高建筑寿命的优点。

本发明采用钢筋骨架作为仿木结构中空内部的骨架，并在其内按一定距离设加强节，加强节外设由竹材或木材胶合而成的竹木板壁，竹木板壁外设玻璃钢缠绕层，并在连接部位设有钢筋加强架，由填充材料浇铸而成的连接部位。上述结构设计实现了本发明的目的。

本发明具有与木材完全相同的建筑效果，其外形和榫卯连接方式也完全相同，而且建设周期短，安装方便，防腐性能好，使用寿命长，建筑整本重量轻，易于安装和运输。同时建筑成本低，原料来源广泛，防腐性能好，可节省大量木材保护我国有限的森林资源。

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1为本发明的结构示意图

图2为本发明榫结构示意图

图3为发明卯结构示意图

图4-图5为图3的A和B剖面示意图

本发明由竹材或木材等所组成，该结构由钢筋骨架3胶合木板壁1，玻璃钢缠绕层2和填充材料10组成。钢筋骨架位于仿木结构的内部，钢筋骨架距一定间隔设加强节5和连接部7，钢筋骨架外设竹木板壁，竹木板壁外设玻璃钢缠绕层，在连接部位的钢筋骨架间浇铸填充材料，形成榫8卯9连接方式。竹木板壁可由竹材拼成，也可由木材拼成，间隙用树脂胶合。填充材料可用树脂加填料混合而成。树脂与填料比例为：1∶0.8-1，也可以使用混凝土代替填充材料。钢筋骨架的两加强节之间形成一定间距的中空部4。钢筋骨架和钢筋加强架6及填充材料制成榫卯连接部位的榫或卯。外层的玻璃钢缠绕层将竹木板壁和钢筋骨架缠绕成一个整体。

本发明的仿木结构，可广泛用于古建筑结构各种形状及尺寸的脊檩、脊垫板、脊瓜柱、脊枋、三架梁、脊角背、金柱、穿插枋等组件，该结构中的各种檩、枋，梁和柱均可由本发明的复合材料增强胶合竹木板壁中空仿木结构制作。所制作的构件具有与木材构件相同的外形，并具有相同的榫卯连接方式。各种不同形状的榫卯是由内部的钢筋骨架和钢筋加强架，在模具中浇铸填充材料形成。

利用与古建筑相似的方法和榫卯连接方式可以制作普通民用建筑的仿木结构，各种形状的屋顶结构或房屋结构均可由本发明中空仿木结构制作。与仿古建筑结构相同，具有榫卯连接方式。各种不同形状的榫卯是由内部的钢筋骨架，在模具中浇铸填充材料形成。

具体制作时，可根据古建筑木材构件要求的形状和长度制作本发明的钢筋骨架，本发明的截面形状主要有方形，长方形和圆形，其外形尺寸可以根据构件的要求设计，其壁厚可根据构件的大小和受力状况加以调节，为进一步加强这种中空构件，本发明模仿竹子的结构，在钢筋骨架内，相距一定的距离设置加强节，两加强节之间形成中空部，加强节的作用在于避免型材的局部发生失稳和破坏，同时在型材内部制作必要的连接部位可增加整体强度，建筑中主要的连接点是柱、梁、枋和檩之间的连接，各连接部位均采用榫卯连接方式。因此在连接部位的钢筋骨架应与连接部位榫卯对应制作与钢筋骨架成为一体的榫卯凹凸的连接榫卯钢筋加强架，将竹片的截面加工成规则的长方形，用胶彼此粘结固定在钢筋骨架外部形成竹木板壁，在竹木板壁外端用玻璃钢缠绕形成玻璃钢缠绕层。在连接部位用树脂和填料(通常选用中空玻璃球)混合制成填充材料浇铸成连接榫卯所要求的形状。安装时仅将本发明制作的梁柱，枋和檩次序装配与木结构连接方法相同。

本发明的竹片可用木材板拼接而成。

总之，本发明在保证古建筑外观，结构的强度与性能的前提下，具有价格低廉，连接方便，重量轻，防腐性能好，使用寿命长，节省大量木材建设周期短等优点，是一种利于推广的新型建筑材料结构。