一种纤维化竹束单板复合板双拼梁的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及材料制备领域，具体涉及一种纤维化竹束单板复合板双拼梁的制备方 法。
【背景技术】
[0002] 双拼梁是一种轻型的结构形式，在木结构上得到了广泛的应用。它是以两片腹板 为主要承载单元、中间辅以夹块的形式间隔，并通过金属连接件及胶黏剂的作用将腹板与 夹块组合成一整体的构件。在双拼梁设计中，对于构件承载力的确定主要考虑各部分材料 的相对密度、含水率、承载力方式、连接件类型、长期蠕变、关键截面及组合作用等因素。在 双拼梁加工过程中，利用间歇式热压制备出的超长竹束单板层积材（BLVL)，二次冷压复合 后用于腹板的加工。双拼梁主要受到弯曲和竖向载荷的作用，这样可充分发挥竹纤维抗拉 强度高的优势。同时，利用木质复合板单元作为中间的夹块，通过胶黏剂和螺栓的作用连接 固定好两侧腹板，不仅能够有效减轻构件自身重量，还可起到增加截面的抗弯刚度、美化视 觉效果的作用。竹束单板层积材力学强度高、均匀性好但密度较大，故在建筑构件上应用时 借鉴以上双拼梁设计的思路，达到轻质高强的效果。
【发明内容】
[0003] 为解决上述问题，本发明提供了 一种纤维化竹束单板复合板双拼梁的制备方法。
[0004] 为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
[0005] -种纤维化竹束单板复合板双拼梁的制备方法，那包括如下步骤：
[0006] S1、将纤维化竹束单板复合板开片截边成规格尺寸为6000mm长、800mm宽的矩形 板材，并对需要冷压胶合的连接部位进行砂光处理，砂光效果以除去表面胶层为宜；
[0007] S2、考虑到降低板材的重量并达到规定的力学性能，选用竹木复合板作为中 间部位夹块，且设计为不同规格的夹块，主要受力部位夹块（梁两端和中间）尺寸为 600mm*800mm的矩形材，其余主要起连接作用的夹块尺寸为600mm*600mm的方形，并对其双 面砂光处理，便于冷压胶合；
[0008] S3、将R/PF苯酚-间苯二酚-甲醛树脂与固化剂按100 : 15的浸渍比例混合后 均匀涂抹于竹束单板层积材、竹蔑层积材和木质夹块的双面，双面涂胶量为380-420g/m2;
[0009] S4、将步骤S3所得的竹束单板层积材、竹蔑层积材和木质夹块暴露在空气中开口 陈放lmin后，闭合陈化40min，并用气钉枪将板材四周固定，然后放入冷压机加压，压力为 1-1. 2MPa，加压时间为12h ;
[0010] S5、将步骤S4所得的竹束单板层积材、竹蔑层积材和木质夹块上画好孔的位置， 夹块部位孔径为24mm，长度方向孔距为150mm，宽度方向孔距为200mm ;小加块部位孔径为 24mm，孔距均为150mm，，然后进行定位打孔；
[0011] S6、将步骤S5所得的竹束单板层积材、竹蔑层积材和木质夹块通过I型钢板螺栓 连接，并进行5%。的起拱设计，构件跨度为梁的长度减去一倍梁高，，每个连接部位开9个均 布的同样大小螺栓孔，并在木质夹块与竹束单板层积材、竹蔑层积材之间均涂上间苯二酚 胶黏剂后，使用双垫片和螺母固定，得双拼梁；
[0012] S7、将步骤S6所得的双拼梁用双层保鲜膜包裹好，放置在了干燥阴凉处养护2-3 天。
[0013] 其中，所述板材和夹块的尺寸均为12000mmi800mmi280mm (长?高?宽）,其中 梁的有效截面宽度为112mm，夹块厚度为168mm。
[0014] 本发明具有以下有益效果：
[0015] 以纤维化竹束单板、竹蔑、竹帘三种不同形态单位为基材，采用内嵌工字梁钢板销 式节点为跨中连接形式，加工了 3根长度为12m的竹质双拼梁构件；并利用八分点加载试验 方法，对3跟足尺梁构件进行抗弯性能研究。结果表明：破坏均发生在双拼梁的节点连接 处，其中：纤维化竹束单板双拼梁主要为受压侧发生压缩劈裂和分层破坏、全顺向竹篾帘双 拼梁主要为沿螺栓孔贯通劈裂裂缝、竹篾木单板复合双拼梁为平面外的侧向扭曲和失稳破 坏。纤维化竹束单板双拼梁的抗弯刚度、抗弯强度最大，竹篾木单板复合双拼梁其次，全顺 向竹蔑帘双拼梁最弱。
【附图说明】
[0016] 图1为本发明实施例中加载装置示意图。
[0017] 图2为本发明实施例中跨中荷载-挠度曲线。
【具体实施方式】
[0018] 为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步 详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发 明。
[0019] 本发明实施例提供了一种纤维化竹束单板复合板双拼梁的制备方法，那包括如下 步骤：
[0020] S1、将纤维化竹束单板复合板开片截边成规格尺寸为3000mm长、197mm宽的矩形 板材，并对需要冷压胶合的连接部位进行砂光处理，砂光效果以除去表面胶层为宜；
[0021] S2、将纤维化竹束单板复合板开片截边成规格尺寸为6000mm长、800_宽的矩形 板材，并对需要冷压胶合的连接部位进行双面定厚砂光处理至28_厚，便于冷压胶合；
[0022] S3、将R/PF苯酚-间苯二酚-甲醛树脂与固化剂按100 : 15的浸渍比例混合后 均匀涂抹于竹束单板层积材、竹蔑层积材和木质夹块的双面，双面涂胶量为380-420g/m2;
[0023] S4、将步骤S3所得的竹束单板层积材、竹蔑层积材和木质夹块暴露在空气中开口 陈放lmin后，闭合陈化40min，并用气钉枪将板材四周固定，然后放入冷压机加压，压力为 1-1. 2MPa，加压时间为12h ;
[0024] S5、将步骤S4所得的竹束单板层积材、竹蔑层积材和木质夹块上画好孔的位置， 夹块部位孔径为24mm，长度方向孔距为150mm，宽度方向孔距为200mm ;小加块部位孔径为 24mm，孔距均为150mm，，然后进行定位打孔；
[0025] S6、将步骤S5所得的竹束单板层积材、竹蔑层积材和木质夹块通过I型钢板螺栓 连接，并进行5%。的起拱设计，构件跨度为梁的长度减去一倍梁高，，每个连接部位开9个均 布的同样大小螺栓孔，并在木质夹块与竹束单板层积材、竹蔑层积材之间均涂上间苯二酚 胶黏剂后，使用双垫片和螺母固定，得双拼梁；
[0026] S7、将步骤S6所得的双拼梁用双层保鲜膜包裹好，放置在了干燥阴凉处养护2-3 天。
[0027] 其中，所述板材和夹块的尺寸均为12000mmi800mmi280mm (长?高?宽），其中 梁的有效截面宽度为112mm，夹块厚度为168mm。
[0028] 纤维化竹束单板采用丛生竹慈竹（四川，长宁）来制备，竹篾帘采用毛竹制备，木 单板米用速生林杨木。尺寸为
[0029] 参照《重组竹》（报批稿）、《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》分别测试了 不同板材的密度、抗弯、抗剪等方面的物理力学性能（表1)。
[0030] 表1板材基本物理力学性能
[0032] 3个双拼梁构件分别为纤维化竹束单板双拼梁（A)、全顺向竹篾帘双拼梁（B)和竹 篾木单板复合双拼梁（C)，设计尺寸为
+其 中梁的有效截面宽度为112mm，夹块厚度为168mm。两段梁中间均采用I型钢板螺栓连接， 并进行5%。的起拱设计，构件跨度为梁的长度减去一倍梁高。
[0033] 参照参考GB50206-2012《木结构工程施工质量验收规范》和GB/T 50329-2012《木 结构试验方法标准》对试样的抗弯弹性模量和抗弯强度进行测试。采用四集中力八分点加 载（图1)，为了防止试验过程中梁的扭转及侧向失稳，沿梁的长度方向在梁的两侧布置了 侧向支撑，侧向支撑与梁之间采用滑轮以保证不产生沿加载方向的反力。在跨中、1/4处及 支座处共布置5个位移计，所有测量数据由静态应变采集系统同步采集。
[0034] 双拼梁跨垮中由钢板、螺栓将两段梁连接在一起，破坏基本上出现在连接这一区 域内，而其他部分损伤较少。在加载初期，构件处于弹性阶段，节点连接螺栓出现轻微滑移 (节点附加转角引起），并在跨