夹心建筑材料的制作方法
【专利摘要】本发明为夹心建筑材料，相比之前的金属建筑材料，不仅在机械强度及品质特性方面优秀，可明显地降低制造成本；可排除搭建桁架或模板的麻烦，轻而易举地搭建弓形、拱形等多样化曲线型建筑物的框架。其经济性及施工性优秀，可对环保事业作出贡献。为了达到上述目的，本发明夹心建筑材料，由一个以上具有弹性的条形夹心及将其一个以上的夹心插入的外壳或外皮组成。上述夹心是由竹条或竹集成条、木材、合成塑料、玻璃纤维复合材料、碳纤维复合材料中的任意一种以上形成；上述外壳或外皮由包括铝在内的金属材料、合成塑料、玻璃纤维复合材料、碳纤维复合材料中的任意一种以上形成为特点。
【专利说明】夹ZL、建筑材料
[0001]
【技术领域】
[0002]本发明夹心(core bar)建筑材料比之前的金属建筑材料,在机械强度及品质特性方面有明显优势的同时对降低制造费用有显著的效果。不仅如此，搭建弓形(dome)、拱形(arch )及多样化曲线型建筑物的框架时，排除搭建桁架或模板的麻烦，可简便地进行施工。因此具有优越的经济效益性及施工性，并有利于保护地球环境。
【背景技术】
[0003]以建筑业为首，自动化生产设备等机械器具领域普遍使用由钢材、铝材制成的金属建筑材料。
[0004]这样的金属建筑材料的原材料不仅费用昂贵、还因为重量大，不易取放。其原材料的生产及加工过程中产生的碳排放，具有恶化地球环境的缺点。
[0005]以弓形、拱形为首的曲线型建筑物因中间不需要梁柱，且美观的优点，颇受青睐。但，这种曲线型建筑物的施工往往需要搭建桁架(truss)或模板。
[0006]桁架T结构如图1所示，以管(pipe)或铁材质的梁(beam)等钢材焊成三角形结构而成，因此浪费人力及气体,施工性较低。
[0007]桁架结构不仅受伸张力与压缩力的作用，而且对折弯度及加压重量(W)引起的变形，复原弹性较弱。为了防止此问题，桁架搭建材料需要增大规格，因此出现所需空间大、浪费材料费用等问题。
[0008]而在建筑等领域普遍使用的招型材(Profile)如图14 ,节省了材料的切割、焊接、研磨、喷涂等复杂的环节，易于组装，是较为规范的建筑材料。但其外壳整体为铝等金属材料所制，浪费昂贵的金属材料，增大了经济负担。
[0009]而且，为了以长度方向(延长长度)的连接，在铝型材端面的中心部位留出孔，每当连接时需要攻丝(Tapping)工序，因此施工较为麻烦，且延长工时。
【发明内容】
[0010]本发明是为了解决上述传统技术的问题点。
[0011]其目的之一,通过本次发明夹心(core bar)建筑材料相比之前的建筑材料,不仅在机械强度、品质特性方面优良的同时在降低制造费用方面有显著的改善。
[0012]其二，在搭建弓形、拱形等多样化曲线型建筑物的框架时，排除了利用桁架或模板的麻烦，利用折弯的方式可简便地进行施工，提高施工效率。
[0013]其三，本发明使用的是效益性良好的纯天然竹材。其具有防水、耐火、防虫性优秀的特点外，控制了碳排放量高的金属资源的使用，对保护地球环境做出贡献。
[0014]本发明的技术解决方案是:
为了达到上述目的，本发明夹心(core bar)建筑材料，由一个以上具有弹性的条(bar)形夹心(core bar)及将其一个以上的夹心插入的外壳或外皮组成。
[0015]上述夹心(core bar)是由竹条(Strip)或竹集成条、木材、合成塑料、玻璃纤维复合材料、碳纤维复合材料中的任意一种以上形成；
上述外壳或外皮由包含铝在内的金属材料、合成塑料、玻璃纤维复合材料、碳纤维复合材料中的任意一种以上形成为特点。
[0016]上述夹心(core bar)是由竹集成条组成,而竹集成条可由复数的竹条形成一个单体或将竹子弄碎后挤压，压缩成型而成。
[0017]上述外壳或外皮具备可插入及支撑上述夹心的插入孔，可由管状或具备一个以上T型槽组成的铝型材形成。
[0018]上述外壳可以是可插入夹心的外壳上带有辅助件的导轨式(Guide pile)形状。上述辅助件由外壳外部一面以上的长度方向延续形成的一个以上的支架及一个以上的T型槽中任意一种以上形成。
[0019]上述辅助件可包含外壳两个平行面各一侧的T型槽，以上述T型槽为中心，可将隔离体插入的第一支架及第二支架，与上述第二支架隔离并与第二支架形成空气层的第三支架。上述第一支架与第三支架可用于固定建筑物墙体的外装材或内装材。
[0020]为了便利地将上述夹心插入及固定到上述外壳里，在插入孔的内侧可包含以长度方向延伸的一个以上的凸槽或凸线(rib)中任意一项以上。
[0021]上述外壳或外皮与上述夹心，可通过一个以上的固定方式进行固定。
[0022]上述外壳或外皮，可以以一个以上的隔板对内部空间进行分隔。
[0023]为了达到上述目的，本发明夹心(core bar)建筑材料的另一个案例，由一个以上具有弹性的条(bar)形夹心(core bar)及将其一个以上夹心外表面的外皮或皮膜组成。
[0024]上述夹心(core bar)是由竹条(Strip)或竹集成条、木材、合成塑料、玻璃纤维复合材料、碳纤维复合材料中的任意一种以上组成；
上述外皮或皮膜由包含铝在内的金属材料、合成塑料、玻璃纤维复合材料、碳纤维复合材料中的任意一种以上形成为特点。
[0025]上述外皮或皮膜的形成方式可以是上述夹心经过相应材料的熔化液并硬化而成的方式、涂层的方式、管状保护膜的融合方式、包裹方式(Wrapping)中的任意一种方式。
[0026]为了达到上述目的，本发明夹心(core bar)建筑材料的另一个案例包含位于中心并以长度方延伸的中心夹心(center core bar);上述中心夹心周围的具有弹性的复数夹心及将上述中心夹心与复数夹心插入的外壳或外皮组成。
[0027]上述中心夹心的构成为金属材料、合成塑料、玻璃纤维复合材料、碳纤维复合材料中的任意一项以上；
上述夹心(core bar)是由竹条(Strip)或竹集成条、木材、合成塑料、玻璃纤维复合材料、碳纤维复合材料中的任意一种以上形成；
上述外壳或外皮由包含铝在内的金属材料、合成塑料、玻璃纤维复合材料、碳纤维复合材料中的任意一项以上形成为特点。
[0028]本发明的有益效果是:
具备上述构成的本发明夹心(core bar)建筑材料,其构成的相当大的部分均使用了价格负担轻、抗张强度比钢材强的竹材料。因此，对比整体为金属材料的之前的建筑材料，在机械强度方面有优势的同时可节约高价位金属材料，降低制造成本，对经济方面具有显著的效果。
[0029]而且，可利用夹心建筑材料的柔韧性将便利地对弓形、拱形等多样化曲线型建筑物的框架进行施工。无需搭建模板，结构比桁架简单得多，对施工方面具有明显的改善。
[0030]在重量方面，因使用了竹材料，大量降低了建筑材料的重量，因此取放容易。
[0031]由竹集成条等组成的夹心可嵌入螺钉或直接以螺丝锁紧，无需增加另外攻丝的工序就能将建筑材料以长度方向轻而易举地连接起来。
[0032]本发明使用的是效益性良好的纯天然竹材。其具有防水、耐火、防虫性优秀的特点夕卜，控制了碳排放量高的金属资源的使用，对保护地球环境做出贡献。
【专利附图】
【附图说明】
[0033]图1为根据之前技术案例的拱形桁架；
图2为根据本发明技术，说明拱形框架；
图3为根据本发明技术，说明构成的部分切削斜视图；
图4为根据本发明技术的夹心的端面图；
图5为根据本发明技术，外壳或外皮为管状的几种端面图；
图6为根据本发明技术，外壳为铝型材的端面图；
图7为根据本发明技术，导轨式外壳的端面图；
图8为图7的使用状态下的端面图；
图9为根据本发明技术，固定方式的端面图；
图10为根据本发明技术的端面图；
图11为根据本发明技术，带有外皮或皮膜结构的端面图；
图12为根据本发明技术，带有中心夹心结构的端面图；
图13为根据本发明技术，说明作用状态的端面图；
图14为之前技术的铝型材端面图。
【具体实施方式】
[0034]以下为本发明夹心(core bar)建筑材料的案例说明，根据附图具体解释。
[0035]本发明夹心(core bar)建筑材料I，包含一个以上图2至图10的具有弹性的条(bar)形夹心(core bar) I及将上述一个以上夹心I插入的外壳20或外皮20A ；
上述夹心10是由竹条I或竹集成条10A、木材、合成塑料、玻璃纤维复合材料、碳纤维复合材料中的任意一种以上组成；
上述外壳20或外皮20A由包含铝在内的金属材料、合成塑料、玻璃纤维复合材料、碳纤维复合材料中的任意一种以上形成。
[0036]上述夹心10由柔韧性、抗张强度、复原弹性好的竹集成条1A组成；而竹集成条1A可由复数的竹条11形成一个单体或将竹子弄碎后挤压，压缩成型而成。
[0037]竹子每年都会长出竹笋，15?20日内其高度与粗细基本长成，一日内最高能长Im以上。竹子是在地球上是成长活动最为旺盛的植物之一。最适合品质的采伐年龄为3?4年，其生产周期比一般木材明显短，效益性高，从加工到使用过程中的碳排放量比金属材料极少，是绿色环保材料。
[0038]竹不仅抗张强度比钢材强，在重量方面也有优势，可用于柔韧性及复原弹性均优秀的建筑材料。
[0039]上述竹条11是将竹子切开后的以任意断面加工成的条(bar)形，其纤维质的密度由表层的周密组织到内层逐渐变相对的松弛。本发明的竹条11使用的是除去最外层与最内层的从表层到中层的部分。
[0040]上述竹条11或竹集成条1A可经碳化过程。
[0041]由竹集成条1A等组成的夹心10为主要构成成分的本发明夹心(core bar)建筑材料1，如图2其对重量(W)压力的抗压性强，对折弯时的复原弹性好，因此可搭建抗变形、抗损坏的坚固的建筑物。
[0042]图4的a为一个外壳20或外皮20A内插入的夹心10为单一体的情况；b为由两个材料组成的情况。
[0043]上述外壳20或外皮20A为以长度方向延伸并贯通状态。通过此插入孔21，可插入上述夹心10并起到支撑作用。外壳或外皮可以为管状201 (图5)或具备一个以上T型槽22的铝型材202 (图6)。
[0044]上述管状201的外壳20或外皮20A的端面可以为圆形(图5的a )、四角形、多角形(图5的b，c )等形状。
[0045]上述铝型材202的外壳20或外皮20A可包含一个以上以长度方向延伸的T型槽22，其端面可以为圆形(图6的a )、四角形、多角形(图6的b )等形状。
[0046]上述外壳20，如图7及图8，其可插入夹心10的外壳203a可以是带有辅助件203b)的导轨式203形状，上述辅助件203b可包含外壳203a外部一面以上以长度方向延续形成的一个以上的支架23或一个以上的T型槽22中任意一种以上。
[0047]上述导轨式203形状的外壳20可作为建筑物的组装式墙体的框架。
[0048]为了达到上述目的，上述辅助件203b可包含外壳203a两个平行面各一侧的T型槽22，以上述T型槽22为中心，可将隔离体65插入的第一支架231及第二支架232，与上述第二支架232隔离并与第二支架232形成空气层24的第三支架233。上述第一支架231与第三支架233可用于固定建筑物墙体的外装材61或内装材63。
[0049]外壳20形状为上述导轨式203的夹心建筑材料I的使用案例，如图8所示，利用T型槽22、隔板50及固定材料41，按设定的间距安装；在与隔板的垂直排列空间安装隔离体65 ；隔离体的安装方法为将其端部插入到第一支架231与第二支架232之间，其操作方法极为便利。
[0050]可利用第一支架231安装外装材61。首先将外装板611安装，之后以防水材料612、瓷砖613的顺序依次进行。
[0051]可利用第三支架233安装内装材63、石膏板631及内装板632。
[0052]因上述第二支架232与第三支架233之间形成一空气层24，其隔热性能尤其显著。不仅如此，相当于第一支架231厚度的辅助空气层241的形成，将双重增加隔热性能，因此又可将墙体及隔离体65的厚度减少。
[0053]上述外壳20，如图5的b、图6及图7所示，为了便利地将上述夹心10从插入孔21插入及固定，在插入孔21的内侧可设置以长度方向延伸的一个以上的凸槽211或凸线(rib)状中任意一种以上的设计。
[0054]如图6的a，b所示，当夹心10的端面为有角的多角型的情况下，外壳20的上述凸槽211可将夹心10的角从两个方向进行固定，从中可形成可以注入粘合剂的注入空间215。
[0055]如图9所示，上述外壳20或外皮20A与夹心10应通过至少一个以上的固定方式30进行固定。
[0056]通过上述固定方式30,防止建筑材料之间连接时外壳的翅起现象。固定时可用螺丝等固定件。
[0057]如图10所示，上述外壳20或外皮20A的内部空间可用一个以上的隔板27进行分隔。
[0058]外壳20或外皮20A内，通过隔板27进行分隔的情况下，不仅可以增加建筑材料的强度，而且可在复数的插入孔21中仅对一部分孔插入夹心10如图10的b。
[0059]根据本发明的另一案例夹心建筑材料1A，如图11所示，由一个以上具有弹性的条(bar)形夹心(core bar)及将其一个以上夹心10外表面的外皮20A或皮膜20B组成。
[0060]上述夹心10是由竹条或竹集成条10A、木材、合成塑料、玻璃纤维复合材料、碳纤维复合材料中的任意一种以上形成。
[0061]上述外皮20A或皮膜20B由铝、金属材料、合成塑料、玻璃纤维复合材料、碳纤维复合材料中的任意一种以上形成。
[0062]上述外皮20A或皮膜20B的形成方式可以是上述夹心10经过相应材料的熔化液并硬化而成的方式、涂层(coating)的方式、管状保护膜的融合方式、包裹方式(Wrapping)中的任意一种方式。
[0063]根据本发明的再另一案例夹心建筑材料1B，如图12所示，包含位于中心并以长度方向延伸的中心夹心(center core bar) 10C;上述中心夹心1C周围的具有弹性的复数夹心10及可将上述中心夹心1C与复数夹心10插入的外壳20或外皮20A。
[0064]上述中心夹心1C的构成为金属材料、合成塑料、玻璃纤维复合材料、碳纤维复合材料中的任意一种以上；
上述夹心10是由竹条或竹集成条10A、木材、合成塑料、玻璃纤维复合材料、碳纤维复合材料中的一种以上形成；
上述外壳20或外皮20A由包含铝在内的金属材料、合成塑料、玻璃纤维复合材料、碳纤维复合材料中的任意一种以上形成。
[0065]上述中心夹心1C以弹性强度大的金属材料，管形状为宜，它以任意形状端面的以长度方向延伸的条(bar)组成。通过此中心夹心可提高建筑材料的强度。
[0066]以下为如上述构成的本发明夹心(core bar)建筑材料1、1A、IB(以下简称为〃建筑材料")的作用说明。
[0067]本发明建筑材料为由金属或合成塑料材料构成的外壳20或外皮20A或皮膜20B(以下统称为〃外壳")内带有具有弹性的夹心10。
[0068]上述夹心10其构成的相当大的部分均使用了价格便宜、抗张强度比钢材强的竹材料。因此，比整体为金属材料的之前的建筑材料，在机械强度方面有优势的同时可节约高价位金属材料，降低制造成本，减轻重量便于取放。
[0069]而且，可利用其柔韧性便利地搭建坚固的曲线型框架。
[0070]图13为选择竹集成条1A为夹心10的本发明建筑材料11A、IB的折弯情况下的作用状态。如图所示，当上述建筑材料11A、1B以直线B-B’为中心折弯的情况下，其以’P’点为中心点，往B方向离得越远，越需要伸张；往B’方向离得越远，越需要收缩(可参考箭头的方向)。竹集成条1A的可折弯度比竹条个别分离时的折弯度明显大得多。
[0071]当带有插入孔21的外壳20受到折弯(Banding)压力时,会出现将内部空间挤成最小的倾向。此时，其外表面被挤，外壳20的形状会变形。但是，因内部插入了竹集成条10A,折弯变形将对竹集成条1A发生压迫力，迫使竹集成条1A阻止折弯变形，因此产生增加外壳弹性强度的效果。
[0072]由此可见，上述建筑材料11A、1B的折弯变形度越大，其外壳20的变形就越大，迫使夹心10将外壳20对压迫力的抗压力加强，此抗压力整体增加建筑材料的弹性强度。
[0073]因此，对压迫力的抗压力强，对变形的复原弹性好，可以很好地防止变形及损坏，维持坚固的建筑物。比起之前钢材桁架结构，资材消耗量明显低，重量明显减轻，便于取放管理。
[0074]本发明中插入孔21的相应空间其周围封闭式比部分开口式，在强度方面具有明显的提升，其周长越长越有利。
[0075]当上述外壳20为铝型材202的情况下(图6)，比起同一规格的之前的铝型材建筑材料，其封闭空间的周长明显加大，再加上的夹心10的强度，其强度更为显著。
[0076]如图14所示，之前技术案例的铝型材200，以规格为40mm X 40mm为例，其端面面积为726mm2左右。同一规格的本发明案例铝型材202，以带外壳20的建筑材料I (图6的b)为例，其端面的面积为380_2以下，将金属材料降低了将近一半，明显降低原材料费。另外，封闭空间插入孔21的周长比之前技术的封闭空间210的周长增大，再加上夹心10的强度，明显加强了本发明建筑材料I的强度。
[0077]相比之前建筑材料，本发明建筑材料11A、1B在机械强度、弹性强度及耐久性方面具有明显优势的同时经济效益显著。不仅可以搭建直线型建筑物，而且可非常坚固、便利地搭建弓形、拱形等曲线型建筑物的框架。其还可以用于帐篷，吊挂装置(hangar)，防护装置(guard-rail)等各种各样的机械器具领域的建筑物。
[0078]当外壳20为导轨式203的情况下，如图图7及图8所示，通过支架23实现外装材61，内装材63的便利安装，所形成的空气层24可提高隔热性能，可利用此空气层24摆设电源线81等。
[0079]这种组装式墙体，不仅可以装成垂直型，也可装成曲线型。
[0080]利用本发明建筑材料11A、1B的柔韧性，可搭建任意曲线型建筑物的框架，相比桁架结构，其构成非常简单，而且无需搭建模板，提高施工效率。其折弯强度及复原弹性可支持相对重的压重。
[0081]上述由竹集成条1A等构成的夹心10可嵌入螺钉或直接以螺丝锁紧，无需攻丝工序就可以简单地以长度方向进行安装连接。
[0082]竹子为纯天然材料，效益性好。但如果单独使用为规范、防潮、耐火、防虫的建筑材料的话,还是有局限性的。本发明将竹材料加工成竹集成条1A等，再利用外壳20等构成一个规范，且具备防水、耐火及防虫性能的建筑材料。而且可大量降低从生产到加工过程中碳排放量大的金属材料的使用，对环保作出贡献。
[0083]以上为对本发明的具体说明，并根据附件图进行了仔细的解释。本说明书及申请范围中使用的单词或词语，不得仅限于通常或词典中解释的定义，应解释为与本发明适合的定义与概念。本说明书中记载的案例说明与附图中的结构，仅能说明本发明的一部分案例，而不能表示本发明的全部技术构思。应对本专利申请期内可能出现的本发明的多样化同类品与演变品给予理解。
[0084]适用的产业及其可能性:本发明相比之前的金属建筑材料，不仅在机械强度及品质特性方面优秀，可明显地降低制造成本。可排除搭建桁架或模板的麻烦，轻而易举地搭建弓形、拱形等多样化曲线型建筑物的框架。其经济性及施工性优秀，可对环保事业作出贡献，适用于各行各业。
【权利要求】
1.夹心建筑材料，其特征在于:由一个以上的具有弹性的条形夹心及将其一个以上的夹心插入的外壳或外皮组成； 所述夹心的构成可包含竹条或竹集成条、木材、合成塑料、玻璃纤维复合材料、碳纤维复合材料中的任意一项以上； 所述外壳或外皮可由包含铝在内的金属材料、合成塑料、玻璃纤维复合材料、碳纤维复合材料中的任意一项为特点。
2.根据权利要求1所述的夹心建筑材料,其特征在于:所述夹心由竹集成条组成； 而竹集成条可由复数的竹条形成一个单体或将竹子弄碎后挤压，压缩成型而成为特点。
3.根据权利要求1所述的夹心建筑材料，其特征在于:所述外壳或外皮具备可插入及支撑所述夹心的插入孔，可由管状或具备一个以上T型槽组成的铝型材形成为特点。.
4.根据权利要求1所述的夹心建筑材料，其特征在于:所述外壳的形状可以是在插入夹心的外壳上带有辅助件的导轨式形状； 所述辅助件由外壳外部一面以上，以长度方向延伸形成的一个以上的支架及一个以上的T型槽中任意一项以上组成。
5.根据权利要求4所述的夹心建筑材料，其特征在于:所述辅助件可包含外壳两个平行面各一侧的T型槽，以所述T型槽为中心，可将隔离体插入的第一支架及第二支架，与所述第二支架隔离并与第二支架形成空气层的第三支架； 所述第一支架与第三支架可用于固定建筑物墙体的外装材或内装材。
6.根据权利要求1所述的夹心建筑材料，其特征在于:为了便利地将所述夹心插入及固定到外壳，外壳的插入孔内侧可包含以长度方向延伸的一个以上的凸槽或凸线中任意一项以上为特点。
7.根据权利要求1所述的夹心建筑材料，其特征在于:所述外壳或外皮与所述夹心，可通过一个以上的固定方式进行固定为特点。
8.根据权利要求1所述的夹心建筑材料，其特征在于:所述外壳或外皮，可以以一个以上的隔板对内部空间进行分隔为特点。
9.夹心建筑材料，其特征在于:由一个以上具有弹性的条形夹心及将其一个以上夹心外表面的外皮或皮膜组成； 所述夹心是由竹条或竹集成条、木材、合成塑料、玻璃纤维复合材料、碳纤维复合材料中的任意一种以上形成； 所述外皮或皮膜由包含铝在内的金属材料、合成塑料、玻璃纤维复合材料、碳纤维复合材料中的任意一种以上形成为特点。
10.根据权利要求9所述的夹心建筑材料，其特征在于:所述外皮或皮膜的形成方式可以是所述夹心经过相应材料的熔化液并硬化而成的方式、涂层的方式、管状保护膜的融合方式、包裹方式中的任意一种方式为特点。
11.夹心建筑材料，其特征在于:位于中心，以长度方向延伸的中心夹心； 所述中心夹心周围的具有弹性的复数夹心及将所述中心夹心与复数夹心插入的外壳或外皮； 所述中心夹心的构成为金属材料、合成塑料、玻璃纤维复合材料、碳纤维复合材料中的任意一项以上； 所述夹心是由竹条或竹集成条、木材、合成塑料、玻璃纤维复合材料、碳纤维复合材料中的任意一种以上形成； 所述外壳或外皮由包含铝在内的金属材料、合成塑料、玻璃纤维复合材料、碳纤维复合材料中的任意一项以上形成为特点。
【文档编号】E04B1/32GK104136696SQ201280054169
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2012年10月31日 优先权日:2011年11月6日
【发明者】刘泳豪, 刘太根, 刘亚蓝, 金尚湜 申请人:韩国和宇工程株式会社, 刘泳豪, 刘太根, 刘亚蓝, 金尚湜