专利名称：用于日光温室的合成木和钢材复合骨架结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种日光温室复合骨架结构，特别是一种用于日光温室的合成木和钢材复合骨架结构，该骨架结构采用合成木材包裹钢筋、钢带或薄壁型钢，可以同时发挥合成木的耐水湿、耐腐蚀、免油漆、防虫等优良的性能，也可以发挥钢筋优良的结构力学性倉泛。
背景技术：
合成木是近几年发展较快的一种新型材料，目前在北美应用较多，主要以PE材料为主材。比室内家具合成木的密度高，硬度强，目前合成木又称为仿木材塑料或生态木。材料广泛用于市政工程、绿化装饰等传统木材能用的区域，是传统木材的理想替代品。一般用价格较低的烯类树脂如聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯等通过低发泡的特殊加工制得。与木材相比，同样可以切削、开孔、打钉、上螺丝、胶结等，并具有物性均一、质轻、不吸水、尺寸稳定、耐腐蚀、耐虫柱、免刷油漆、防蚁、放虫、耐磨、无污染等优点。目前，常规的日光温室制作采用钢骨架，也有采用混凝土或者菱镁材料等复合材料骨架，由于材料本身的特性差异，各种骨架结构具有不同的特点。钢骨架结构性能优良，尤其是采用了热镀锌防锈处理后性能优良，但是存在的问题是造价高，材料重复利用率低；混凝土或者菱镁材料等复合材料骨架，材料本身价格较低，但是由于材料结构不均，加之本身属于脆性材料，结构性能保证率低，骨架极易因为外界因素破坏，不适宜大面积推广。虽然，很多研究人员投入了大量的时间和精力来研究其他骨架结构的材料，但是由于日光温室本身是一个高温高湿环境的建筑，加之日光温室对造价要求严格，如果骨架结构材料的价 格过高，则丧失在生产实践中的推广价值。因此，急需开发一种能够在性能和价格上与钢骨架结构材料相媲美的新型骨架结构材料。
发明内容针对现有日光温室骨架结构材料存在的缺陷或不足，本实用新型目的在于，提供一种用于日光温室的合成木和钢材复合的日光温室骨架结构材料，该骨架可以挥同时发挥两种材料的力学优势，即合成木的超强防锈防腐和价格低廉、可以反复使用的优点，也可以发挥钢筋优良的结构力学性能。为了实现上述任务，本实用新型采取的技术解决方案是:—种用于日光温室的合成木和钢材复合的日光温室骨架结构，包括合成木制成的骨架，其特征在于，在骨架中植入有钢筋、钢带或薄壁型钢。本实用新型的其它特点是，所述的骨架内有几何形状的空心。本实用新型制成的用于日光温室的合成木和钢材复合的骨架结构，以高分子合成木作为结构主材，配以钢材来使整体结构材料具有优良的力学性能，通过将两种材料通过各自的力学特点结合在一起，同时发挥两种材料的力学优势，大大提高了日光温室的建筑性能和生产能力，同时也促进了日光温室建筑的节本增效和生态环保。因为合成木具有的特点是韧性非常好。合成木的抗拉强度为22.4MPa ;静曲强度38MPa ;弹性模量2062MPa ;正截面应力标准值为45MPa。而普通碳钢的弹性模量为196GPa 216GPa ;正截面应力标准值为215MPa ;例如，在工程计算中Q235普通碳素结构钢的弹性模量一般取200GPa。最终，合成木和钢材复合骨架结构同时发挥了两种材料的优良特性，使两种材料达到了很好的融合。从而可以在节省温室耗钢和节省日光温室造价的基础上，极大地提高日光温室的综合性能。大大增强了材料的结构适应性和结构材料的安全性。
图1是本实用新型的工字型骨架合成木和钢材复合骨架结构断面示意图；图2是纯合成木的工字型骨架断面示意图；图3是本实用新型的矩形骨架合成木和钢材复合骨架结构断面示意图；图4是纯合成木工矩形骨架断面示意以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
具体实施方式
在以下的实施例中，发明人给出了用于日光温室的合成木和钢材复合骨架结构，包括合成木制成的骨架，在骨架中植入有钢筋、钢带或薄壁型钢。上述用于日光温室的合成木和钢材复合的日光温室骨架结构的制备方法是:首先，将合成木通过模具挤压成所设计的骨架结构，并按照合成木的相关规范进行操作，合成木的配方可以根据日光温室的骨架结构受力要求进行调整；同时对钢筋、钢带或薄壁型钢的表面通过进行粗糙处理。然后，在合成木挤压的过程中将钢筋、钢带或薄壁型钢连同合成木一起进行共挤，从而将截面力学所要求的钢筋、钢带或薄壁型钢植入到合成木的设计位置。最后，将形成的合成木和钢材复合的骨架结构进行冷却，最终钢材和合成木会紧紧固结在一起。 实施例1:制作工字形结构的合成木和钢材复合的日光温室骨架其制作包括以下步骤:步骤一:将合成木通过模具挤压成所设计成图1所示的工字形截面骨架结构，包括；合成木材料制成的工字形骨架外形A，其中内部设有三个互相不连接的圆形空心D，在工字形截面的四个角植入钢筋C。其骨架的制作按照合成木的相关规范进行操作，合成木的配方可以根据日光温室骨架结构的受力要求进行调整；同时在工字形截面的四个角内贯通植入钢筋C，在钢筋C植入之前，对其表面通过拉拔机进行粗糙处理。步骤二:在合成木挤压的过程中将钢筋C连同合成木一起进行共挤，从而将钢筋C植入合成木的设计位置；步骤三:将形成的合成木和钢材复合的日光温室骨架结构进行冷却，最终钢筋C和合成木会紧紧固结在一起。通过结构力学分析，该工字形截面(图1所示)的合成木和钢材复合的日光温室骨架结构，较而同等界面但未配筋的工字形截面(图2所示)的正截面抗压能力提高了 10倍。图2所示截面的材料其正截面的抗力约为5kN。[0024]除此之外，其截面的抗弯能力也得到了大大的增强，由于合成木本身的抗拉强度较低，仅为22.4MPa,因此单纯合成木材料的材料抗弯能力由抗拉应力决定。而本实施例中，由于在合成木骨架中植入了钢筋C，因此其正截面的抗弯能力也提高了约8倍。实施例2:矩形截面的合成木和钢材复合的日光温室骨架结构其骨架的制作按以下步骤进行:步骤一:将合成木通过模具挤压成所设计成图2所示的矩形截面骨架结构；包括合成木材料制成的工字形外形A，其中内部设有两个互不连通的正方形的空心D，在矩形截面的上下植入钢片或薄壁型钢B。其制作按照合成木的相关规范进行操作，合成木的配方可以根据日光温室骨架结构的受力要求进行调整；同时在矩形截面的上下贯通植入钢片或薄壁型钢B，钢片或薄壁型钢B在植入前对其表面进行粗糙处理。步骤二:在合成木挤压的过程中将钢片或薄壁型钢B连同合成木材料一起进行共挤，从而将截面力学所要求的钢片或薄壁型钢B植入合成木的设计位置；步骤三:将形成的合成木和钢材复合的日光温室骨架结构进行冷却，最终钢片B和合成木会紧紧固结在一起。通过结构力学分析，该矩形截面(图3所示)的合成木和钢材复合的日光温室骨架结构，较而同等界面但未配钢片或薄壁型钢B的矩形截面(图4所示)的正截面抗压能力提高了 15倍。图2所示截面的材料其正截面的抗力约为5kN。除此之外，其截面的抗弯能力也得到了大大的增强，由于合成木本身的抗拉强度较低，仅为22.4M Pa,因此单纯合成木材料的材料抗弯能力由抗拉应力决定。而本实施例中，由于在合成木骨架中加入了钢片或薄壁型钢B，因此其正截面的抗弯能力也提高了约8倍。当然，本实用新型的用于日光温室的合成木和钢材复合骨架结构并不限于上述实施例，也可以根据日光温室的构造，制成多种形式的日光温室骨架结构。
权利要求1.一种用于日光温室的合成木和钢材复合骨架结构，包括由合成木制成的骨架，其特征在于，在骨架中植入有钢筋、钢带或薄壁型钢。
2.如权利要求1所述的用于日光温室的合成木和钢材复合骨架结构，其特征在于，所述的骨架内有几何形状的·空心。
专利摘要本实用新型公开了一种用于日光温室的合成木和钢材复合骨架结构，包括合成木制成的骨架，在骨架内植入有钢筋、钢带或薄壁型钢。本实用新型以高分子合成木作为结构主材，配以钢材来使整体结构材料具有优良的力学性能，通过将两种材料通过各自的力学特点结合在一起，同时发挥两种材料的力学优势，大大提高了日光温室的建筑性能和生产能力，同时也促进了日光温室建筑的节本增效和生态环保，大大增强了材料的结构适应性和结构材料的安全性。
文档编号A01G9/14GK203120580SQ20132008908
公开日2013年8月14日 申请日期2013年2月27日 优先权日2013年2月27日
发明者张勇, 邹志荣, 李盟 申请人:西北农林科技大学