专利名称：竹结构建筑模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及建筑构件，特别涉及一种竹结构建筑模块。
背景技术：
目前，构筑物的常用结构主要有以下几种1、以木料、砖石为主材的木结构 和砖木结构；2、以钢铁、水泥为主材的钢筋混凝土结构；3、以钢铁为主材的钢结 构；4、以竹竿为支撑主材的竹结构。
以上几种结构存在的主要问题是1、主要材料是钢材、水泥、砖、木材等。 除木、竹是自然材料及部分砖是利用废弃材料人工合成的外，其余均是高耗能材料， 炼制过程中还向大气发散二氧化碳及其他有害气体；2、钢材的原料铁矿，是人类 有限的不可再生资源；3、传统砖的制作过程破坏土地资源；4、木材虽然是天然材 料，但由于成材期长(一般18-25年)，又大量担任水土保持的责任，只宜限量砍 伐，所以，在我国木材资源同样有限。
另外，传统竹结构用竹竿作结构支撑材料，竹竿的机械性质很好。但由于竹 竿有大小不一，难以确定受力中心；竹竿呈不规则圆柱型，不方便不同角度的连接， 且不易牢固；竹竿又空心，壁厚较薄，钉接螺接均不易牢固，加之竹竿易劈裂，极 易节点散解。综上，传统竹结构只宜建造临时的或透风的构筑物(如竹亭、竹廊、
云南等地的竹楼等)。砖石、砖木结构基本上是堆砌型的结构体系。这类构筑物抗 外力冲击的能力较差。尤其是受强震荡时易解体倒塌崩溃。钢结构和钢筋混凝土结 构虽然有结构整体性，强度高的优点。但由于因原料资源有限，制造过程复杂消耗 多，且又质量大等因素，造成耗材多，建造成本很高。且混凝土受压好，但抗拉差， 且乏柔性。
实用新型内容
本实用新型的目的，就是为了克服现有技术存在的上述问题，提供一种成本低、效果好且方便使用的竹结构建筑模块。
本实用新型的技术方案是 一种竹结构建筑模块，是由多种竹片基本构件 组合连接而成的框架形结构件，各竹片基本构件主要由长条形竹片构成，分别 形成框架的上档、下档、多个支撑档和多个加强档，多个支撑档间隔垂直连接 在上档和下档之间，多个加强档间隔斜向连接在上档和下档之间。
所述的竹片基本构件包括单层竹片、双层竹片、由两片竹片夹一根木条组 成的组合构件以及由每边两片竹片夹一根木条组成的加强型组合构件。
所述的上档、下档和支撑档分别采用组合构件或加强型组合构件。
所述的加强档采用长条形单层竹片或双层竹片，其与上、下档之间以30 一45度夹角相连。
所述的加强档采用圆弧形单层竹片或双层竹片，其两端连接在同一个上档 或下档上。
所述的多个圆弧形加强档分别连接在上档与下档的两侧，连接在同一侧的 圆弧形加强档的弯曲方向相同，连接在不同侧的圆弧形加强档的弯曲方向相 反。
所述的上档与下档呈弧形，所述的多个圆弧形加强档分别连接在上档与下 档的两侧并且弯曲方向相同，连接在不同侧的圆弧形加强档交叉排列。 所述的上档与下档倾斜相交相连，整个建筑模块呈三角形。 所述的上档为两根，两根上档的一端钝角相交相连，另一端分别与下档倾 斜相交相连，整个建筑模块呈等腰三角形。
所述的上档和下档分别为两根或两根以上，整个建筑模块呈多边形。 本实用新型的竹结构建筑模块由于采用了以上技术方案，具有以下的优点 和特点-
1、 本实用新型的竹结构建筑模块的基本材料是天然、速生(成材期短5-8年)、 再生力强的竹材。如能替代或部分替代钢材、水泥、传统砖等，就可以节能减排， 降低大气污染，减缓有限矿产资源、木材资源的滥用，减少土地资源的被破坏，更 好地保护我们生存的地球。
2、 竹材还是一种天然的生物复合材料，是植物中可伐结构材的最好原料之一。 称为"绿色黄金"。它的比强度和比刚度均强于木材和钢材抗拉强度是木材的2倍，是钢材的3-4倍。抗压强度比木材高10%左右。(文献 <竹材化学与利用>， 刘力等编著，浙江大学出版社)抗弯强度，弹性模量，抗拉强度，抗压强度与山毛 榉木材相当。还具有柔韧性好，性能稳定，收縮率小，密度小的多项优势特性。竹 材制成竹片后，还有竹青面向竹黄面可以大幅度弯曲而不折断，相对两面组合可有 强抗弯曲和强抗折断的特性。竹材的这诸多种特性使竹材成为自然界中构筑物结构 材料的效能最高的材料之一。
3、 由于本实用新型的竹结构建筑模块的结构强度大，而结构材料的密度低质
量轻，如在构筑物中使用，构筑物的上部对下部及基础的承压要求较低，使得构筑 物的建造成本总体上降低。
4、 采用本实用新型的竹结构建筑模块组成的结构体系结构整体性强，网格连
接多重，分布结点多，受力分散，受压传递均匀，加上合理利用竹材抗压、抗拉、 弹性柔韧性强的结构力学的优点，使得用本实用新型的竹结构建筑模块所建造的 构筑物既刚又柔。受外力冲击后，可以抵消部分冲击，且整体稳定性好，不宜变形 倒塌，不宜解体倒塌崩溃，构筑物的安全性得到大大加强。为替代现在还大量使用 的堆砌式构筑物构筑方式提供了一种新的出路。在抗震动、抗解体等方面本结构体 系尤有优势。
5、 由于采用本实用新型的竹结构建筑模块建造的构筑物整体性强、抗外力冲 击大、弹性好；又因其主要原材料竹材密度又小，构筑物形成后总质量轻，可应用 于陆、海、空等运动的、非运动的构筑物壳体和内部，尤其是水面构筑物等，有其 特别优越性。
图1为本实用新型竹结构建筑模块第一实施例的结构示意图； 图2为本实用新型竹结构建筑模块第二实施例的结构示意图； 图3为本实用新型竹结构建筑模块第三实施例的结构示意图； 图4为本实用新型竹结构建筑模块第四实施例的结构示意图； 图5为本实用新型竹结构建筑模块第五实施例的结构示意图； 图6为本实用新型竹结构建筑模块第六实施例的结构示意图； 图7为本实用新型中的第一种竹片基本构件的结构示意图；图8为本实用新型中的第二种竹片基本构件的结构示意图； 图9为本实用新型中的第三种竹片基本构件的结构示意图io为本实用新型中的第四种竹片基本构件的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。
参见图1至图6，配合参见其余各图，本实用新型的竹结构建筑模块，是
由多种竹片基本构件a、 b、 c、 d组合连接而成的框架形结构件，各竹片基本构 件主要由长条形竹片(用5-8年毛竹或其他相似竹类，取中间段按粗细分档劈 2-3厘米宽，然后进行干燥和防霉蛀处理)构成，辅以其他材料(如木料等)， 通过用铆固、粘结、螺钉、捆紧等手段组成。各竹片基本构件分别形成框架的 上档l、下档2、多个支撑档3和多个加强档4，多个支撑档间隔垂直连接在上 档和下档之间，多个加强档间隔斜向连接在上档和下档之间。
参见图7至图10，竹片基本构件包括如图7所示的单层竹片a、如图8所 示的双层竹片b (由两片竹片al、 a2以竹黄面相对连接构成)、如图9所示的 组合构件c (由两片竹片al、 a2夹一根木条B组成)，以及如图10所示的加 强型组合构件d (由每边两片竹片al、 a2、 a3、 a4夹一根木条B组成)。
本实用新型中的上档1、下档2和支撑档3分别采用组合构件c或加强型 组合构件d。
本实用新型中的加强档4可以采用长条形单层竹片a或双层竹片b，其与 上、下档之间以30_45度夹角相连(如图1、图2、图5所示)。也可以采用 圆弧形单层竹片a或双层竹片b，其两端连接在同一个上档或下档上(如图3、 图4、图6所示)。
参见图1，本实用新型中的第一实施例由组合构件c或加强型组合构件d 作上l、下档2，中间夹横置组合构件c段头(长约10-15厘米，间距可根据需 要定， 一般是间30-50厘米)作支撑挡3，三档间用螺钉加粘接。支撑接点处， 用树脂类玻璃钢材料加玻璃纤维布或其他方法收紧更好。再在两侧用单层竹片 a斜30-45度铆接加强。制作完成后构件呈四面平直的长方型。
参见图2，本实用新型中的第二实施例与第一实施例相似，不同的是中间支撑档3由横向组合构件C改为直立组合构件C (支撑档的间距可根据构筑需要
而定， 一般可为30、 50、 60厘米)。上下两档间预留与其穿插的其他构件插 入的高度和空间h。
参见图3，本实用新型中的第三实施例与第二实施例相似，不同的是起加强 稳定作用的加强档4为圆弧形，它是由单层竹片a强制弯曲而成。分别连接在 上档1与下档2的两侧。其中，连接在同一侧的圆弧形加强档的弯曲方向相同， 连接在不同侧的圆弧形加强档的弯曲方向相反。这种构件较第二实施例构件的 强度和抗被支解性更好。制作完成后构件呈四面平直的长方型。
参见图4，本实用新型中的第四实施例与第三实施例大致相同。不同的是竹 片的强制弯曲固定的方向是两侧同向的。连接在不同侧的圆弧形加强档交叉排 列。制作完成后构件立面呈弧型。
参见图5，本实用新型第五实施例中的上档1与下档2倾斜相交相连，整
个建筑模块呈三角形。适用立面需呈三角型或其他异型多边型的需求。
参见图6，本实用新型第六实施例中的上档1为两根，两根上档的一端钝 角相交相连，另一端分别与下档2倾斜相交相连，整个建筑模块呈等腰三角形。 其中的加强档4混合采用斜竹片4和圆弧形加强档41。连接在同一侧的圆弧形 加强档的弯曲方向相同，连接在不同侧的圆弧形加强档的弯曲方向相反。
本实用新型中的上档和下档还可以分别为两根或两根以上，使整个建筑模 块呈多边形。
采用本实用新型竹结构建筑模块，可以组合成不同规格的网架体。根据构 筑物长、宽、高尺寸和结构强度等方面的需要，使用不同高度的建筑模块，通 过互相间的穿插(一般呈90度，特殊需要也可能是其他需要的角度)固定， 形成各面均是平直的网架体。再作各网架体的相互插入连接固定，从而建造起 所需构筑物的整体骨架。在此整体骨架中各网架体分别起到各自的结构承重、 结构连接、结构力的相互牵制依靠传递以及非承重的间隔作用。
各网架体间在连接固定时， 一般除非特殊需要，不用其他连接构件(如预 制的钢铁连接件等)。主要方法是依靠网架体间的接触面中预先伸出的竹片构 件相互插入，再用准备好的相配的竹片构件插入卡死，用螺钉定位(或其他方 法)来达到连接固定的。必要时，相应增加各网架体插入对方的竹片构件数量，以加密接触点，加强连接的可靠性。
由于竹材本身具有抗拉，抗压，弹性，韧性等特点，由于竹片构件又加强 和发挥了竹材的优点，由于竹片构件网格穿插组成的网架体的整体性好，又由 于网架体间连接的多重紧密性，所以，由本实用新型竹结构建筑模块建造的构 筑物整体性和抗解构性均很强。
权利要求1.一种竹结构建筑模块，其特征在于是由多种竹片基本构件组合连接而成的框架形结构件，各竹片基本构件主要由长条形竹片构成，分别形成框架的上档、下档、多个支撑档和多个加强档，多个支撑档间隔垂直连接在上档和下档之间，多个加强档间隔斜向连接在上档和下档之间。
2. 如权利要求l所述的竹结构建筑模块，其特征在于所述的竹片基本 构件包括单层竹片、双层竹片、由两片竹片夹一根木条组成的组合构件以及由 每边两片竹片夹一根木条组成的加强型组合构件。
3. 如权利要求1或2所述的竹结构建筑模块，其特征在于所述的上档、 下档和支撑档分别采用组合构件或加强型组合构件。
4. 如权利要求1或2所述的竹结构建筑模块，其特征在于所述的加强档采用长条形单层竹片或双层竹片，其与上、下档之间以30 — 45度夹角相连。
5. 如权利要求1或2所述的竹结构建筑模块，其特征在于所述的加强档釆用圆弧形单层竹片或双层竹片，其两端连接在同一个上档或下档上。
6. 如权利要求5所述的竹结构建筑模块，其特征在于所述的多个圆弧形加强档分别连接在上档与下档的两侧，连接在同一侧的圆弧形加强档的弯曲 方向相同，连接在不同侧的圆弧形加强档的弯曲方向相反。
7. 如权利要求5所述的竹结构建筑模块，其特征在于所述的上档与下档呈弧形，所述的多个圆弧形加强档分别连接在上档与下档的两侧并且弯曲方 向相同，连接在不同侧的圆弧形加强档交叉排列。
8. 如权利要求l所述的竹结构建筑模块，其特征在于所述的上档与下 档倾斜相交相连，整个建筑模块呈三角形。
9. 如权利要求1所述的竹结构建筑模块，其特征在于所述的上档为两根， 两根上档的一端钝角相交相连，另一端分别与下档倾斜相交相连，整个建筑模 块呈等腰三角形。
10. 如权利要求l所述的竹结构建筑模块，其特征在于所述的上档和下 档分别为两根或两根以上，整个建筑模块呈多边形。
专利摘要一种竹结构建筑模块，是由多种竹片基本构件组合连接而成的框架形结构件，各竹片基本构件主要由长条形竹片构成，分别形成框架的上档、下档、多个支撑档和多个加强档，多个支撑档间隔垂直连接在上档和下档之间，多个加强档间隔斜向连接在上档和下档之间。本实用新型的竹结构建筑模块成本低、强度高、效果好且方便使用。采用本实用新型的竹结构建筑模块组合成不同规格的网架体，再搭建成构筑物，整体性和抗解构性均很强。
文档编号E04C3/00GK201221152SQ20082015004
公开日2009年4月15日 申请日期2008年6月26日 优先权日2008年6月26日
发明者李维成 申请人:李维成