CN104802230A - 一种预应力增强重组竹生产模具 - Google Patents

Abstract

一种预应力增强重组竹生产模具，包括U形模体(1)、封顶板(2)、销栓(3)、支撑肋(4)、底板(5)、U形张拉支座(6)、滚轴(7)、锚垫板(8)，其特征在于，U形模体(1)的截面为U形，其底面置于底板(5)之上，与底板(5)之间可拆分，一对U形张拉支座(6)对称设于U形模体(1)的两端，并支撑于U形模体(1)的端面及支撑肋(4)，预应力筋(13)沿着纵向设置于重组竹(14)内部，张拉后通过锚具(9)锚固于锚垫板(8)，在重组竹压制过程中，预应力筋、锚具随着锚垫板沿着锚垫板与滚轴的接触面上下移动。本发明实现了预应力增强重组竹构件的生产，解决了普通重组竹受弯构件所存在的刚度小、挠度大、受拉竹材纤维过早断裂等技术问题。

Description

一种预应力增强重组竹生产模具

技术领域

本发明涉及生产模具，尤其是一种预应力增强重组竹生产模具，属于材料构件加工技术领域。

背景技术

“低碳生活”和“低碳经济”已然成为全社会的共识，寻找和使用低碳清洁材料是土木工程领域的必然趋势。在探索研究新型结构用材的过程中，竹材凭借优良的力学性能，被认为是自然界中效能最高的材料之一，其抗拉强度和抗压强度均远远超过普通木材，竹材的强重比也高于普通钢材。然而，截止目前，竹材的实践应用主要还停留在室内装饰和建筑模板范围内，试验研究发现，竹材作为工程结构的受弯构件，其破坏时，跨中挠度过大、刚度不足，使得竹材无法充分发挥竹纤维较高的抗拉能力。因此，如何提高竹材构件的刚度、减小挠度是竹材构件应用的一个技术难点。

现有竹材构件的增强方法，通常是在竹材构件中加入纵向钢筋、FRP筋、纤维布等。例如中国专利CN202895369U，公开了一种增强型竹层积材，在竹层积材基体表面设置纤维增强复合材料，提高构件的层间剪切强度，从而提高整体强度；再如，中国专利CN202247672U，公开了一种增强复合型竹构件，在竹构件内部或底部加纵向纤维复合材料筋或纤维增强塑料布，在竹构件两端剪切区加竖向抗剪筋提高竹梁的承载力和刚度，防止竹梁剪切破坏。与竹材构件类似的木材构件，同样研发有较多的增强方法，例如，中国专利CN102561588A公开了一种纤维增强材料加固木梁及其制备方法，在木梁底面用树脂粘接玻璃纤维布，从而提高木梁的抗弯模量、提高木梁的耐久性。

然而，上述在竹木结构内部或表面加筋材或纤维复合材料的生产方法，对竹木构件的承载力提高有限，对于受弯竹木构件等刚度控制设计时，增强效果不佳，其跨中挠度大、构件跨度受限、构件底部竹材或木材易过早地受拉断裂等技术问题仍然存在。

发明内容

本发明的目的足提供一种预应力增强重组竹生产模具，在重组竹生产过程中，实现预应力筋的张拉设置，解决普通重组竹受弯构件所存在的刚度小、挠度大、受拉竹材纤维过早断裂等技术问题。本发明具备构造简便有效，设计灵活，加工方便，锚固可靠性好等优点。

本发明的技术方案为：一种预应力增强重组竹生产模具，包括U形模体、封顶板、销栓、支撑肋、底板、U形张拉支座、滚轴、锚垫板，其特征在于，U形模体的截面为U形，其底面置于底板之上，与底板之间可拆分，U形模体的两端各设有一对支撑肋，U形模体内满填重组竹，封顶板封堵形模体的上口，U形模体的侧面开设有一排以上的销栓插孔，一排销栓穿过销栓插孔固定封顶板，一对U形张拉支座对称设于U形模体的两端，并支撑于U形模体的端面及支撑肋，U形张拉支座外侧面开有两条槽道，每条槽道内设置两个以上滚轴，两条槽道之间开有竖向孔洞，锚垫板紧密接触于滚轴的外侧面，并能够沿着与滚轴的接触面上下移动，预应力筋沿着纵向设置于重组竹内部，两端穿过竖向孔洞及锚垫板的中心孔洞，张拉后通过锚具锚固于锚垫板。

在本发明结构中，U形模体、封顶板提供了重组竹压制生产的模板，对称设于U形模体两端的一对U形张拉支座提供了预应力筋张拉的反力装置，且保证了预应力筋在重组竹压制过程中，随着竹材的压制过程而自上而下的自由移动，进而使得重组竹内部建立了有益的预加应力。

所述的一种预应力增强重组竹生产模具，其特征在于滚轴为圆柱体，两端嵌于槽道侧壁的圆孔内，槽道内相邻滚轴之间互不接触，滚轴可绕固定轴自由滚动，锚垫板紧密接触于滚轴的外侧面，锚具固定于锚垫板的外侧，在重组竹压制过程中，预应力筋、锚具随着锚垫板沿着锚垫板与滚轴的接触面上下移动，使预应力筋在压制过程中保持水平。

所述的一种预应力增强重组竹生产模具，其特征在于底板的宽度及长度与U形模体相等，预应力筋张拉及重组竹压制过程中，底板与U形模体共同承受预应力筋张拉时的反力，在重组竹压制完成后，预应力筋的张拉力转换至U形模体和重组竹共同承担，此时，拆分底板，底板可反复利用。

所述的一种预应力增强重组竹生产模具，其特征在于销栓插孔沿U形模体的长度方向等间距布置，两排以上的销栓插孔沿高度方向交错布置，各排销栓插孔对应重组竹构件的不同设计高度，在预应力增强重组竹构件压制完成后，销栓沿横向穿过设计高度的一排销栓插孔固定封顶板。

所述的一种预应力增强重组竹生产模具，其特征在于支撑肋焊接于U形模体两端的两侧壁内侧，其与U形模体的端面共同支撑U形张拉支座，支撑肋的顶面与最底一排的销栓插孔的下口齐平。

所述的一种预应力增强重组竹生产模具，其特征在于锚垫板中部设有孔洞，孔洞的大小大于预应力筋的直径，以便于预应力筋通过。

所述的一种预应力增强重组竹生产模具，其特征在于预应力筋为纤维筋、纤维索、纤维织物，或者金属筋、金属索、金属丝中的一种，锚具由锚环和锚体组成，锚环和锚体的形式与预应力筋的形式相对应。

本发明优点显著，具有以下有益效果：

(1)本发明实现了预应力增强重组竹构件的生产，解决了普通重组竹受弯构件所存在的刚度小、挠度大、受拉竹材纤维过早断裂等技术问题。

(2)预应力筋可在重组竹压制过程中上下移动，使得预应力筋在压制过程中不会伸长、缩短变化，保证了其张拉预应力的恒定。

(3)多排销栓插孔沿高度方向交错布置，可满足生产重组竹构件不同截面高度的需要。

(4)可拆分底板在承受预应力筋张拉力的同时，可实现张拉力的转换，减小了生产锚具的重量及成本。

(5)模具的适应性强，可适应于不同预应力筋、锚具形式的预应力增强重组竹的生产。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。

图1是一种预应力增强重组竹生产模具的整体结构示意图；

图2是一种预应力增强重组竹生产模具的立面图；

图3是一种预应力增强重组竹生产模具的平面图；

图4是一种预应力增强重组竹生产模具沿着纵向I-I剖面图；

图5是一种预应力增强重组竹生产模具沿着纵向II-II剖面图；

图6是U形张拉支座的整体结构示意图；

在附图中，1是U形模体、2是封顶板、3是销栓、4是支撑肋、5是底板、6是U形张拉支座、7是滚轴、8是锚垫板、9是锚具、10是销栓插孔、11是槽道、12是竖向孔洞、13是预应力筋、14是重组竹、91是锚环、92是锚体。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

如图1-6所示，一种预应力增强重组竹生产模具，包括U形模体1、封顶板2、销栓3、支撑肋4、底板5、U形张拉支座6、滚轴7、锚垫板8，U形模体1的截面为U形，其底面置于底板5之上，与底板5之问可拆分，U形模体1的两端各设有一对支撑肋4，U形模体1内满填重组竹14，封顶板2封堵U形模体1的上口，U形模体1的侧面开设有一排以上的销栓插孔10，一排销栓3穿过销栓插孔10固定封顶板2，一对U形张拉支座6对称设于U形模体1的两端，并支撑于U形模体1的端面及支撑肋4，U形张拉支座6外侧面开有两条槽道11，每条槽道11内设置两个以上滚轴7，两条槽道11之间开有竖向孔洞12，锚垫板8紧密接触于滚轴7的外侧面，并能够沿着与滚轴7的接触面上下移动，预应力筋13沿着纵向设置于重组竹14内部，两端穿过竖向孔洞12及锚垫板8的中心孔洞，张拉后通过锚具9锚固于锚垫板8。

具体实施中，底板5的宽度及长度与U形模体1相等，将U形模体1置于底板5之上，向U形模体内添加适量的松散浸胶竹材纤维束，根据设计要求，预应力筋13埋设于竹材纤维束的相应位置处，在U形模体1的两端对称设置U形张拉支座6，采用张拉设备张拉预应力筋13并通过锚具9锚固于锚垫板8的外侧面，随后，添加封顶板2，施加竖向压力压制竹材纤维束至设计高度处，沿其中一排销栓插孔10横向穿设销栓3以固定封顶板2，拆分底板5，将生产试件连同U形模体1及U形张拉支座等移至养护室，加热固化，形成一种预应力增强重组竹构件。

在实施例中，所述的滚轴7为圆柱体，两端嵌于槽道11侧壁的圆孔内，槽道11内相邻滚轴7之间互不接触，滚轴7可绕固定轴自由滚动，锚垫板8紧密接触于滚轴7的外侧面，锚具9固定于锚垫板8的外侧，在重组竹14压制过程中，预应力筋13、锚具9随着锚垫板8沿着锚垫板8与滚轴7的接触面上下移动，使预应力筋13在压制过程中保持水平。

其中，销栓插孔10沿U形模体1的长度方向等间距布置，沿高度方向宜交错布置两排以上，以满足预应力增强重组竹构件不同的截面高度。

U形模体1两端的两侧壁内侧焊接有支撑肋4，其与U形模体1的端面共同支撑U形张拉支座6，支撑肋4的顶面与最底一排的销栓插孔10的下口齐平。

锚垫板8中部设有孔洞，孔洞的大小大于预应力筋13的直径，以便于预应力筋通过，实际不宜小于30mm。

预应力筋13为纤维筋、纤维索、纤维织物，或者金属筋、金属索、金属丝中的一种，锚具9由锚环91和锚体92组成，锚环91和锚体92的形式与预应力筋13的形式相对应，如预应力筋13为纤维筋，锚环91和锚体92可分别为螺母和注胶粘结锚具。

Claims (7)

1.一种预应力增强重组竹生产模具，包括U形模体(1)、封顶板(2)、销栓(3)、支撑肋(4)、底板(5)、U形张拉支座(6)、滚轴(7)、锚垫板(8)，其特征在于，U形模体(1)的截面为U形，其底面置于底板(5)之上，与底板(5)之间可拆分，U形模体(1)的两端各设有一对支撑肋(4)，U形模体(1)内满填重组竹(14)，封顶板(2)封堵U形模体(1)的上口，U形模体(1)的侧面开设有一排以上的销栓插孔(10)，一排销栓(3)穿过销栓插孔(10)固定封顶板(2)，一对U形张拉支座(6)对称设于U形模体(1)的两端，并支撑于U形模体(1)的端面及支撑肋(4)，U形张拉支座(6)外侧面开有两条槽道(11)，每条槽道(11)内设置两个以上滚轴(7)，两条槽道(11)之间开有竖向孔洞(12)，锚垫板(8)紧密接触于滚轴(7)的外侧面，并能够沿着与滚轴(7)的接触面上下移动，预应力筋(13)沿着纵向设置于重组竹(14)内部，两端穿过竖向孔洞(12)及锚垫板(8)的中心孔洞，张拉后通过锚具(9)锚固于锚垫板(8)。

2.根据权利要求1所述的一种预应力增强重组竹生产模具，其特征在于滚轴(7)为圆柱体，两端嵌于槽道(11)侧壁的圆孔内，槽道(11)内相邻滚轴(7)之间互不接触，滚轴(7)可绕固定轴自由滚动。

3.根据权利要求1所述的一种预应力增强重组竹生产模具，其特征在于底板(5)的宽度及长度与U形模体(1)相等，其与U形模体(1)共同承受预应力筋张拉时的反力。

4.根据权利要求1所述的一种预应力增强重组竹生产模具，其特征在于销栓插孔(10)沿U形模体(1)的长度方向等间距布置，两排以上的销栓插孔(10)沿高度方向交错布置，在预应力增强重组竹构件压制完成后，销栓(3)沿横向穿过设计高度的一排销栓插孔(10)固定封顶板(2)。

5.根据权利要求1所述的一种预应力增强重组竹生产模具，其特征在于支撑肋(4)焊接于U形模体(1)两端的两侧壁内侧，其与U形模体(1)的端面共同支撑U形张拉支座(6)，支撑肋(4)的顶面与最底一排的销栓插孔(10)的下口齐平。

6.根据权利要求1所述的一种预应力增强重组竹生产模具，其特征在于锚垫板(8)中部设有孔洞，孔洞的大小大于预应力筋(13)的直径。

7.根据权利要求1所述的一种预应力增强重组竹生产模具，其特征在于预应力筋(13)为纤维筋、纤维索、纤维织物，或者金属筋、金属索、金属丝中的一种，锚具(9)由锚环(91)和锚体(92)组成。