生物基板材连接结构、装配式建筑及其施工方法与流程

本发明属于生物基板材连接结构，具体涉及一种生物基板材连接结构、装配式建筑及其施工方法。

背景技术：

1、竹材是一种可持续使用绿色建筑材料。我国竹材资源丰富，性能优良，基于竹材中空壁薄的外形尺寸，竹定向刨花板可以充分利用竹材，提高了利用率，并且具有强度高、性能稳定的物理力学特性。竹定向刨花板制备过程自动化程度高，是一种可大规模生产的工业材料。目前竹定向刨花板主要用作集装箱底板、外墙饰面和家具等领域，但在结构工程中的应用较少。市面上常用工程木、重组竹等作为结构建筑主要材料，材料种类较少且价格昂贵。

2、现有技术如公开号为cn 113775064b的中国发明专利公开了一种箱板式建筑的减振连接结构、箱板式钢结构建筑及其施工方法。该箱板式建筑的减振连接结构，包括：钢质楼板；钢支撑墙板；工字型连接组件，工字型连接组件为两个u形结构的u形连接件组合而成的工字型构件；u形连接件包括：至少两个第一连接板，以及第二连接板；工字型连接组件用于将钢支撑墙板和钢质楼板二者紧固相连；钢质楼板与u形连接件预固定相连；预固定有钢质楼板的工字型连接组件与钢支撑墙板拼装固定相连；减振填充部件，减振填充部件为减振材料。

3、又如公开号为cn110670758b的中国发明专利公开了一种基于纤维增强覆面木基板的装配式钢结构建筑及施工方法，包括柱、梁、墙和楼板，所述墙包括结构墙和非结构墙，所述非结构墙和楼板采用纤维增强覆面木基空腔板，所述结构墙、柱、梁包括置于外层的纤维增强覆面木基空腔板、置于纤维增强覆面木基空腔板内的钢结构构件和浇筑在纤维增强覆面木基空腔板与钢结构构件之间的填充材料层。

4、现有技术存在以下问题：(1)相应建筑仍需依赖金属件，存在连接件锈蚀及连接点强度低等问题；(2)不同材质之间进行二次紧固连接会带来材质破坏，造成连接点性能薄弱。

技术实现思路

1、本发明的发明目的是提供一种生物基板材连接结构、装配式建筑及其施工方法，该方法通过使用物理力学性能优异的竹材定向刨花板，进行铣削加工后得到不同层级的板件，将不同层级的板件进行冷压组合后得到可拆卸装配式构件，该方法具有装配式连接结构稳定、结构可拆卸、生产效率高的优点。

2、为实现上述发明目的，本发明的技术方案为：

3、一种生物基板材连接结构，包括：

4、主连接构件，该主连接构件的中央形成有装配通道，该装配通道的至少一个开口形成于主连接构件的端部，所述的主连接构件的周壁上还形成有与该装配通道相连通的第一插槽；

5、芯柱，该芯柱与所述的装配通道相适配；

6、一副连接构件，该一副连接构件的端部带有与该第一插槽相适配的接头，所述的接头上开设有便于芯柱穿过的定位槽。

7、所述主连接构件、芯柱和一副连接构件均由高强度的木质材料如定向刨花板、lvl单板层积材等构成。

8、本发明先利用接头和第一插槽将一副连接构件装配到主连接构件上，再利用插入装配通道且贯穿定位槽的芯柱将一副连接构件牢固固定在主连接构件上；如此主连接构件不仅具备良好的承重能力，而且一副连接构件与主连接构件之间具有十分牢固和稳定的连接关系。

9、本发明提供的生物基板材连接结构不涉及任何金属或其他材质的构件，全部使用木材或高强度竹材定向刨花板，避免了金属锈蚀以及多种材质老化差异性的问题；同时生物基板材连接结构利用材料自身物理力学性能进行连接，避免金属连接件与构件二次紧固连接带来的材质破坏与连接点薄弱的问题。

10、在上述的生物基板材连接结构中，至少在主连接构件的两端各形成有一组第一插槽，在同一组第一插槽中，处于主连接构件不同径向位置上的第一插槽也处于主连接构件的不同轴向位置上。

11、第一插槽错位分布，通过芯柱插入装配通道并贯穿各一副连接构件的定位槽，实现主连接构件和一副连接构件的连接与固定。此时该生物基板材连接结构形成错位孔洞连接结构。

12、进一步地，所述的装配通道轴向贯通该主连接构件。由此芯柱可以从任一需要的端口插入主连接构件；也进一步确保了主连接构件和芯柱这一整体结构的各项性能一致性。

13、条状的主连接构件、芯柱和一副连接构件组成的是框架结构，若需填充该框架结构，还需设置其他的连接构件。即，作为优选，在上述的生物基板材连接结构中，所述的主连接构件的外周侧还形成有第二插槽；

14、所述的生物基板材连接结构还包括二副连接构件，该二副连接构件的侧面形成有与该第二插槽相适配的第一嵌入部。

15、第二插槽设置于主连接构件的侧面时，该第一嵌入部为二副连接构件的侧面端部，第一嵌入部插入第二插槽形成嵌合连接；

16、第二插槽设置于主连接构件的顶面时，该第一嵌入部为二副连接构件侧面的凸起部，凸起部插入第二插槽，凸起部两侧与主连接构件的顶面相接。

17、通过第二插槽和二副连接构件的设置，该主连接构件的周向均能稳定的进行板结构的连接。此时该生物基板材连接结构形成开槽连接结构。

18、在上述的生物基板材连接结构中，所述的第二插槽呈条状，该第二插槽沿主连接构件的轴向延伸；

19、或者，所述的第二插槽呈孔状，所述的主连接构件上形成有一列沿轴向布置的多个第二插槽。

20、根据实际生产需要设置不同的第二插槽结构，增加本生物基板材连接结构的适配性。

21、进一步地，所述的第二插槽与装配通道相连通，所述的芯柱上形成有与该第一嵌入部相适配的第三插槽。

22、由此二副连接构件不仅与主连接构件相嵌，还与芯柱相嵌，连接地更为紧固和稳定。

23、在上述的生物基板材连接结构中，所述的一副连接构件的外周侧形成有第四插槽，该第四插槽和第二插槽处于同一平面上；

24、所述的二副连接构件的侧面形成有与该第四插槽相适配的第二嵌入部；

25、所述的二副连接构件的侧面形成有第五插槽，该第五插槽与相邻二副连接构件上的第一嵌入部或第二嵌入部相适配。

26、通过第四插槽和第二嵌入部即可将一副连接构件和二副连接构件相连接；二副连接构件可以呈板状或条状，也可以设置一个或多个，视单个二副连接构件的幅面而定；当设置多个二副连接构件时，相邻二副连接构件通过第五插槽和第一嵌入部或第二嵌入部无缝隙连接，增加结构稳定性。

27、在上述的生物基板材连接结构中，所述的一副连接构件的外周侧还形成有与第四插槽相邻或相对的第六插槽，该第六插槽与二副连接构件上的第一嵌入部或第二嵌入部相适配。

28、进一步地，所述的一副连接构件的外周侧还形成有与第四插槽相邻或相对的第六插槽，该第六插槽与二副连接构件上的第一嵌入部或第二嵌入部相适配。

29、当二副连接构件作为地板面时，通过第六插槽，形成整个地板面的稳定连接。

30、本发明还提供了一种装配式建筑，该装配式建筑包括墙体及屋顶，所述的墙体或屋顶即采用如上述的生物基板材连接结构制作而成。

31、作为优选，所述的墙体包括墙体框架和设于墙体框架内的墙面或滑门，所述的墙体框架由两根相对设置的主连接构件和两根相对设置的一副连接构件连接而成，相邻的墙面共用一根主连接构件，所述的墙面或滑门由若干二副连接构件组成。

32、进一步的，所述的屋顶以主连接构件作为主横梁，至少主横梁的两端各设有一对一副连接构件，在相邻两根一副连接构件之间，若干二副连接构件形成屋面；形成屋面的二副连接构件和形成墙面或滑门的二副连接构件均与处于墙体顶部的一副连接构件相连。

33、此时，处于墙体顶部的一副连接构件的外周侧还形成有与第四插槽相邻的第六插槽(此时第六插槽与第四插槽相对)，该第六插槽与二副连接构件上的第一嵌入部或第二嵌入部相适配；待二副连接构件的第一嵌入部和第二嵌入部分别嵌入相应的第六插槽内后，即组成屋面。

34、进一步的，所述的装配式建筑还包括地板，该地板以四周墙体底部的一副连接构件合围成地板框架，地板框架内设置二副连接构件作为地板面，二副连接构件的第一嵌入部和第二嵌入部分别嵌入相应的第六插槽内。

35、此时，设置在墙体底部的一副连接构件的外周侧还形成有与第四插槽相邻的第六插槽(此时第六插槽与第四插槽相邻)，该第六插槽与二副连接构件上的第一嵌入部或第二嵌入部相适配；待二副连接构件的第一嵌入部和第二嵌入部分别嵌入相应的第六插槽内后，即组成地板。

36、本发明提供的装配式建筑，通过生物基板材连接结构装配形成墙体、屋顶和地板，连接性能强且装配简单，无需另行装配金属结构，制作成本大大降低且更为环保；此外相应生物基板材连接结构轻松可拆卸，将芯柱取下后就能够完成结构框架整体的拆卸，提升拆卸效率。

37、本发明还提供了一种装配式建筑的施工方法，该施工方法包括以下步骤：

38、(1)按设计要求，制作相应数量的主连接构件、芯柱、一副连接构件和二副连接构件；

39、(2)按设计要求，装配出墙体和屋顶；步骤(1)中，所述的主连接构件、芯柱、一副连接构件或二副连接构件采用以下方法制作：

40、将不同样式的竹材定向刨花板通过特定组坯组合后冷压成型；

41、或者，将相同样式的多个竹材定向刨花板层叠冷压成型；

42、冷压成型过程中，将竹材定向刨花板按预设顺序层叠后，在竹材定向刨花板的周围设置辅助垫块以防出现移位，且所述的辅助垫块补齐竹材定向刨花板的突出或凹陷部分。

43、或者步骤(2)为：按设计要求，先装配出墙体，通过多个芯柱对墙体整体固定后，再进行屋顶的装配。所述生物基板材连接结构由不同层级的竹材定向刨花板进行冷压组合形成，该生物基板材连接结构的构件成型方式包括使用不同结构的竹材定向刨花板通过特定组坯组合后冷压成型的异种基板层叠成型和使用同一结构竹材定向刨花板进行层叠冷压成型的同种基板层叠成型。

44、竹材定向刨花板以竹刨花为原料制备而成，具有原材料丰富且利用率高、板材物理力学性能优异的特点，是一种较为理想的构件生产原材料。

45、根据设计要求将不同层级的竹材定向刨花板，按照组装要求涂布聚氨酯胶黏剂后进行冷压操作。为了避免冷压后的构件出现竹材定向刨花板移位和竹材定向刨花板冷压受力不均匀等情况，采用辅助垫块的方式提高冷压构件的质量。辅助垫块需补齐突出和异形构件，使得拼方机能够准确对齐构件，确保拼方机对于突出和异形的构件完全对齐。

46、为了确保冷压过程中压力均匀分布在构件上，所述辅助垫块包括上垫块和下垫块，所述不同层级的竹材定向刨花板设置于上垫块与下垫块之间，该上垫块与下垫块之间形成有冷压间隙。由此确保不会出现辅助垫块接触而辅助部位压力不足的情况。

47、进一步地，辅助垫块材料应该与构件材料一致，避免材料不一致导致的变形问题。

48、与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：

49、(1)本发明提供的基于生物基板材连接结构不涉及任何金属或其他材质的构件，全部使用木材或高强度竹材定向刨花板，避免了金属锈蚀以及多种材质老化差异性的问题；同时生物基板材连接结构利用材料自身物理力学性能进行连接，避免金属连接件与构件二次紧固连接带来的材质破坏与连接点薄弱的问题。

50、(2)本发明提供装配式建筑，通过生物基板材连接结构装配形成墙体、屋顶和地板，连接性能强且装配简单，无需另行装配金属结构，制作成本大大降低且更为环保；此外相应生物基板材连接结构轻松可拆卸，将芯柱取下后就能够完成结构框架整体的拆卸，提升拆卸效率。

51、(3)本发明结合竹材定向刨花板的物理力学性能优异的特点，提供了适合这类高强基板的构件连接方式，通过使用物理力学性能优异的竹材定向刨花板，进行铣削加工后得到不同层级的板件，采用多层级基板组装的方式完成各种复杂的连接结构。将不同层级的板件进行冷压组合后得到可拆卸装配式构件，该方法具有装配式连接结构稳定、结构可拆卸、生产效率高的优点。