一种钢管-竹材集成空芯柱的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及一种钢管-竹材集成空忍柱，尤其设及一种薄壁型钢管-竹胶板 集成空忍柱。
【背景技术】
[0002] 我国竹材资源丰富，无论是种植数量、面积和蓄积量，还是竹产品及其加工水平， 均居世界产竹国之首。竹材具有优良的物理力学性能，强度高、初性好、耐磨损，因此抗压和 抗弯（抗震）性能十分优异，作为工程结构材在房屋建筑中已有广泛应用，如原竹作为支撑 柱单元，竹条作为骨架材料用于混凝±梁、柱和墙单元。但原竹受竹子大小、长度、竹节、连 接不牢固等因素制约，只能建造1~2层竹结构房屋；而竹筋与混凝±难W牢固咬合，且竹 材利用率低。
[0003] 为了解决原竹在建筑上的局限性，人们积极开发各种复合竹材建筑材料。
[0004] 日本开发出一种竹木复合建筑材料，将原竹内部的节板去除，把事先加工好的圆 形木棒或金属材料插入竹筒作忍材，竹筒与忍材之间的缝隙用树脂填充。但由于原竹本身 的形状限制，柱子上下大小不一容易发生破坏。
[0005] 《薄壁C型钢-竹胶板组合箱型柱抗震性能试验》中公开了一种W-层竹胶板为外 围构造，中间包裹2块对接的C字型钢形成的组合箱型柱，利用两块C字型钢作为主要承重 材料的产品。该产品对竹材的利用率不高，且在受力时，C型钢容易挤压变形，从而降低组 合柱的承载能力。
[0006] 《钢竹组合楼板受力性能研究》中公开了一种W中间一块压型钢板，上下各一块竹 胶板组成的组合楼板的的产品。由于主要承重构件压型钢板是板材，只能作为水平承重构 件，而且只用了一层竹胶板，对竹材的利用率也不高。
【发明内容】
[0007] 为了解决现有技术中的问题，提高竹材的利用率及建筑柱体的承载能力，本实用 新型提供一种主要由竹材和钢材或钢管（下面也可统称为钢材）组成的集成空忍柱，柱体 内忍为一体成型的钢材或钢管，柱体外部为黏合内忍的片状竹材。一般，作为柱体内忍的钢 材或钢管的横截面现状为多边形，优选为四边形、五边形、六边形。
[0008] 为了进一步稳固柱体，使其在受力时更不易变形，本实用新型对上述集成空忍柱 做出改进，当使用螺栓将集成空忍柱横向贯穿并固定住。所使用的螺栓为常见的螺栓形式。 所述螺栓的固定位置主要为：柱的两端及柱中间部位。螺栓的设置是在不影响柱子连接为 前提。
[0009] 本实用新型提供的第一个实施方案：
[0010] 一种钢管-竹材集成空忍柱，其特征在于：主要由竹材和钢材或钢管组成，所述钢 材或钢管为一体成型的柱体内忍，所述竹材为片状材料黏合于钢材外部。
[0011] 在本实用新型中，作为柱体内忍的钢材或钢管的横截面现状为多边形，优选为四 边形、五边形、六边形。集成空忍柱的横截面为多边形，优选为四边形、五边形、六边形。
[0012] 作为优选，使用螺栓将集成空忍柱横向贯穿并固定。
[0013]作为优选，螺栓的固定位置为柱的两端和/或柱中间部位。
[0014]作为优选，钢材或钢管的两端低于或高于所述竹材的两端。
[0015]作为优选，钢材或钢管的端头与所述竹材端头的距离为Icm至IOcm,优选2cm至 5cm。
[0016]在本实用新型中，作为柱体内忍的钢材或钢管的厚度为Imm至2cm，优选1. 5mm至Icm,更优选2mm至6mm。
[0017]作为优选，竹材为竹胶板。
[001引在本实用新型中，每片竹胶板的厚度为5mm-2畑1，更优选8mm- 12mm。
[0019]在本实用新型中，竹胶板是WI至5层叠合的形式粘合于钢材外部，优选竹胶板是W2至4层叠合的形式粘合于钢材外部。
[0020] 在本实用新型中，竹材的接合方式可W是斜接、正接或卡接。
[0021] 本实用新型提供的第二种实施方案：
[0022] 为了更有效地开发利用竹材，本实用新型做出改进，提供一种集成空忍柱A，其作 为柱体内忍的钢材或钢管的两端比作为柱体外部的竹材更低。通常来说，钢材低于竹材Icm 至5畑1，优选为2cm至3畑1。
[0023] 为了集成空忍柱之间更好地连接，本实用新型还提供一种与上述集成空忍柱A配 套的集成空忍柱B，集成空忍柱B的钢材内忍的两端高出竹材外层的两端，其高出的距离与 相配套的集成空忍柱A中钢材内忍低于竹材的距离相同或稍短。当使用集成空忍柱A、B配 套连接时，集成空忍柱A的数量应当比集成空忍柱B的数量多一个，使得最终连接而成的柱 体作为整体，其两端的钢材内忍低于竹材外层。
[0024]本实用新型所提供的集成空忍柱，其横截面为多边形，优选为四边形、五边形、六 边形。运取决于作为柱体内忍的钢材或钢管的横截面形状。
[00巧]本实用新型中提供的所有集成空忍柱，其所述钢材厚度为Imm至2畑1，1. 5mm至 1cm，优选为2mm至6mm，更优选为2mm至4mm，最优选为2mm。所述片状竹材优选为竹胶板， 更优选为高强竹胶板或竹席胶合板。每片竹胶板的厚度为5mm- 2cm，更优选8mm- 12mm。 更优选，竹胶板是WI至5层，优选为2至5层，更优选为2至4层，最优选为3层的叠合方 式使用或粘合于钢材外部。其接合方式可W是斜接、正接、或卡接。
[0026]本实用新型所提供的集成空忍柱，具有W下优点：
[0027]①由欧拉公式
可知，当得到的F值越大，杆件越稳定。 当长度1不变的情况下，增加了空屯、柱忍，则增加了柱截面积，即增大了I的取值，从而增大 了F值，整个柱子更加稳定。因此，采用相同数量的竹胶合板原材，柱忍设置薄壁型钢管增 大了组合柱的横截面，减小其长细比，柱轴向受压的稳定性大幅度提高；
[0028]②柱忍矩形薄壁型钢管作为横向内衬，可减小柱身屈曲失稳破坏，W多层高强竹 胶板为抗压主体，竹材利用率高，单柱偏屯、受压的极限承载力较高；
[0029]③高强竹胶板环向布置，双向侧向抗弯、抗剪性能均匀，保持了竹材良好的抗震性 能；
[0030]④柱体轴向拼接方便，节点刚度加强可确保连接的牢固性，适合多层竹结构房屋 应用。<