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竹材的特性及其在建筑中的应用

发布时间:2020-05-30 08:28 作者:admin

  竹材的个性及其正在制造中的利用_城乡/园林筹划_工程科技_专业原料。文献阅读与综述 课程功课 题 目: 竹材的个性及其正在制造中的利用 姓 学 学 专 年 名: 号: 院: 业: 级: 陈锦椿 121520001 制造学院 筑 筑 学 2012 级 合 瑞 明

  文献阅读与综述 课程功课 题 目: 竹材的个性及其正在制造中的利用 姓 学 学 专 年 名: 号: 院: 业: 级: 陈锦椿 121520001 制造学院 筑 筑 学 2012 级 合 瑞 明 辅导先生: 竹材的个性及其正在制造中的利用 [摘要]: “竹”正成为很众制造师眷注的一个热门,它以区别的格式成为修筑制造的一个要 素。 本文从竹材制造已有的物理和化学探求根柢, 中西方竹材筑构的差异以及竹材正在制造中 的上风三个方面来阐明竹材举动制造上的一种可延续起色质料对改日的制造起色发作肯定 的影响。 环节词:竹材 竹材制造 构造 竹材筑构 Abstract:In recent years,bamboo is becoming a hot spot concerned by lots of architecture. It becomes one of the elements of architecture. The article discusses bamboo as a kind of sustainable development material will cause a profound impact on the future of architecture from three aspects. Which are the research foundation of bamboo construction of physical and chemical, the bamboo construction gap between western and China, and the advantages of bamboo construction. Key Words: bamboo,bamboo architecture,structure,bamboo construction 我邦素有“竹子王邦”之誉,竹资源至极富厚。据统计,全全邦竹林面积约有 2200 万 公顷,而我邦竹林面积达 720 万公顷,约占三分之一,位居全邦第二位,仅次于印度。环球 竹属植物 70 余属,1200 余种;而我邦约有竹属植物 35 属,近 400 种。全全邦竹林年产量 1600 万吨,我邦的竹林年产量抵达 800 万吨以上,险些占到全邦竹产量的一半;位居全邦 第一位。因而正在我邦,竹子又被称为“第二丛林” 。我邦竹林面积中毛竹面积漫衍最大,范 围最广。此中,福筑,江西,浙江三省的竹林面积占到寰宇一半。 目前, 邦内与外洋对竹子的物理和化学本能都有着很深的探求, 但对付竹材正在筑构方面 的利用还比力匮乏。 一.竹制造探求根柢 1.竹材的力学本能 竹材具有相当好的力学本能,就强度和本钱而言,竹材是自然界中功用最高的质料。竹 材的抗拉强度约为木料的 2 倍,抗压强度约为木料的 1.5 倍,竹材的比强度高于木料和凡是钢 材。[1] 外 1 竹材各类力学强度 项目 抗 拉 强度 150 抗 压 65 顺纹 挤 压 59 径向 抗压 11.5 外2 质料 混凝土 钢 木料 劈 裂 2.3 径向 抗压 10.6 横纹 弦向 抗压 20 抗 弯 1157 切 向 22.6 MPa 横纹挤压 径向 内边 154 径向 外边 22.8 竹材与其它质料的强度比力 密度(kg/m?) 2400 7800 600 比率 0.003 0.020 0.013 耐压强度/(N/mm?) 8 160 7.5 竹子 外3 质料 混凝土 钢 木料 竹子 2.竹材的防腐探求 10 600 0.017 竹材与其它质料的硬度比力 密度(kg/m?) 2400 7800 600 600 比率 10 27 18 33 扬系数/(N/mm?) 25000 210000 11000 20000 竹材的防腐技艺起色到现正在仍然能够大大地抬高竹材的耐久性。 常睹的的竹材防腐惩罚 工艺包罗常压惩罚和压力惩罚两类;常压惩罚防腐合键包罗扩散法,热冷槽法和真空法。压 力惩罚基础法子为满细胞法(贝塞尔法) ,空细胞法(吕宾法)和半空细胞法(劳来法) 。除 了常压和压力惩罚法子外, 又有少许额外法子用于惩罚额外树种。 一个好的惩罚工艺凡是可 以抵达两个主意,一是抬高防腐剂的渗出深度,二是抬高防腐剂的抗流失性。竹材属于难处 理材种,能够尝尝尝验少许额外惩罚法子以抬高其渗出性,譬喻动摇压力法和刻痕法、细菌 腐蚀法、预微波惩罚法、预压缩惩罚法。寻找适合竹材防腐惩罚的法子是竹材防腐探求做事 中需求中心处理的题目。[2] 3.竹材举动构造系统探求 3.1 竹材举动框架构造 同济大学出席 2010 年 6 月正在西班牙马德里进行的首届欧洲“太阳能十项万能竞赛”的 作品“阳光堆栈”便是竹材举动框架构造的实例。该竹屋的制造面积为 72 ㎡,合键用材为 竹子;采用中邦古典制造的美学元素反宇屋顶。弧线的屋顶蚁集地排布着光伏组件,既能实 现光伏电池板发电功用最大化,又有利于散热透风;外示了光伏制造一体化的理念和聪慧。 该竹屋由直径为 12 ㎝的毛竹两支或四只为一组组合而成梁或柱,以铸铁铰接点连结变成钢 配系统的构造框架。 连结没有从内部危害竹构造、 使竹材自身举动近似杆件的承重本领获得 诈骗; 同时也诈骗连结点的金属构件安排避免了守旧竹材连结点的俭朴做法, 不会正在连结处 破损而安好牢靠, 还削减了胶合的高能耗惩罚法子。 最终人所能接触到的界面险些全由竹材 组成,外立面的 6cm 的竹管组成。[3] BRIO 工作所正在印度安排 的“竹子宿舍”也是竹材用于框架构造的又一个实例。为了与地形相符,宿舍楼遵照景意见 而有区别的立面高度。坡度较大的地方立面较低,正对着 树林一边是入口院子。而笔直的正立面则面临着稻田。该 宿舍楼有三层, 奥妙地吸收了中邦守旧古制造井干式构造 的制造语汇。竹子梁柱组成的“笼子”包裹了整座制造。 外里两个部门的间隙是阳台和走廊。 带顶的阳台和较窄的 楼体宽度适宜透风,并遮挡了半户外的空间。跟着时令和 岁月转换,竹子幕墙一向露出出光影的转移,使制造造成光辉的“传感器” 。除了竹子梁柱 和墙体, 地板是用自然石料和扔光混凝土筑制, 内部刷成白色, 露出出理性和气的制造言语。 竹排的间隔是 15 米,仿佛是制造外面可渗出的外皮,并撑持了整座制造。梁柱用两根竹子 构成,直径 90mm,用钢带连结起来。地板采用竹子和 50mm 混凝土夹杂的步骤搭筑,外外是 一层自然石料。 墙体是用竹子创制的填实板, 内部是加固塑料。 采用自然质料和一流的技艺, 这座制造显示了一种新的“制造针言”——现代可延续制造的涌现。 3.2 竹材举动桁架构造 2001 年筑成的杰克逊瑞格酒厂,构造质料以集成板材显露、葡萄园有 4000 平方米、位 于加拿大南安约略湖上的 尼亚加拉、由 KPMB 安排, 是全邦上第四大的葡萄酿 酒厂,屋顶采用析架安排的 配合制造的大空间特色很 好的餍足了酒厂大型摆设 及常常收支的车辆。[3] 3.3 竹材举动悬索构造 澳大利亚公司 Bambuco 和工程公司 Faber Maunsell 联手正在英邦泰恩河(River Tyne) 上架起 100 米长的主桥。这是“夏令泰恩节”上的一部门行动,这座竹桥是悬索构造的榜样 代外。 泰恩河上的这座桥梁用 25 米高的塔门撑持, 并用 20 吨竹子做成的部件手工搭筑起来。 工程公司 Faber Maunsell 采用三维剖释软件举行设 计 并 保 证 它 能 够 达 到 英 邦 标 准 。 公 司 主 管 John Longthorne 说: “泰恩河以其桥梁而知名,每一座桥 梁都有奇异的工程上的豪举。 Bambuco 的竹桥继承传 ” 统,将成为泰恩河下逛的第一座悬索桥,也是千年桥 和泰恩桥扔物线拱对应的地方。 ”这座桥梁纵然改日 正在拆除后,竹子部门还将再诈骗。 3.4 竹材举动拱构造 J?rg Stamm 是邦际公认大型竹构造安排师,连续努力于原竹制造的探求,正在泰邦曾设 计长达 60m 竹桥, 正在众个邦度都有他今世竹制造安排作品。 该竹桥位于哥伦比亚佩雷拉的厄 瓜众尔、原竹举动制造的构造质料。于 2000 年 9 月筑成,该桥横跨 52 米,竹桥桥面底部两 侧呈弯曲的形式的两个弧线、是所有竹桥的合键组成因素、经受着所有桥梁的合键压力,两 个拱构造诀别由 12 竹管系结构成,两头收敛地固 定正在两个钢筋混凝土支座上,诈骗地基基础直接承 受水准推力。桥面水准处则以交叉的斜撑材供给水 平面的不变刚度,合理的工程安排露出出融洽、简 洁的构造美学,令人赞美不已。 巴西安排师 Rafael Penteado Paolini: Brazil 这个项目可变通公园(Parkand Garden Structures),合键挑衅是守旧质料和今世技艺相维系,拱构造的安排理念基于云云一种理 念:诈骗竹材本身的弹性和柔铺性、让两个竹莲对互相的弯曲,营制出一个大的大家公间、 供玩耍的人歇息。这个空间制造出的竹竿诈骗拱结 构道理,把接头连结到混凝土钢根柢中,把力转达 给地基。安排为了制造出有趣的空间、运用三组拱 构造的模块化安排,大大地调动了空间的运用;同 时三组铰拱构造构成了极具有趣性的棕摘叶形构造形式, 予以人们愉悦的空气, 每组制造物 的室内空间标准为 15.65 mX 20.04 m。[3] 二.中外竹材制造正在筑构方面的差异 中邦人用竹材来搭筑制造也少有千年的汗青了, 然则目前的景况下, 外洋与邦内的竹材 制造还存正在差异, 合键是筑构方面。 这并不但仅是只存正在于竹材制造, 而是正在所有大后台下, 邦内良众的制造正在筑构方面又有待抬高质料。目前正在邦内,张永和,马清运,李晓东等新锐 制造师正在竹材制造方面有所摸索。但多半限于用竹材当做修饰用材,做制造外皮的较众。 张永和 1999 年先河举行的“竹化都市”的探求,通过对竹子的生存习性的探求,诈骗 其滋长编制性、 火速性及其易成活性, 测验将竹子举动一种绿色都市管网, 使之沿街道起色, 抵达市内每幢制造与其它制造质料维系变成竹屋顶、竹幕墙、竹门、竹窗。因为竹子正在中邦 文明中的额外位置,使之组成制造的地区性。同年正在曼谷的展览中展出装备“竹墙” ,以活 竹子举动笔直元素,干竹篾为水准元素,纺织成墙,用以改正室内空间的质料,同时为这个 都市填补一抹绿意;2000 年,威尼斯双年展中以活竹举动竹屏风门;同年正在北京先河了“生 态竹院宅”的计划,以两层半透后的阳光板中密植竹子变成外层院墙,而中央则以四根组合 竹(杆)柱撑持四个屋角, 外围的竹墙起到遮阳和调剂天气的效用, 同时以其文明道理与中邦 守旧的院子的人文精神相调解; 其它又有南宁柳沙州半岛的筹划计划中, 上千亩湿地将被改 酿成大片的竹林,正在 3~5 年内变成一片葱翠的绿景。 其它, 香港制造师厉迅奇和日本制造师隈研吾也是这方面的代外。 厉迅奇(许李厉工作 所)正在为柏林文明节安排的供扮演及展览用的暂且制造——竹亭中,采用守旧“扎”法将竹 杆互相固定,用“三角形不变性”道理,以直线组成曲面,所有竹亭既安稳又轻浅通透富足 动感。竹亭位于柏林文明中央门前的水池 上,与文明中央相映成趣:一个飘浮,一 个凝重;一个通透,一个密实;一个东方, 一个西方,充沛外示了东方与西方、守旧 与今世、自然与人工的完满维系。 三.竹材正在制造方面的上风 1.经济性:竹子制造最主要的便宜是本钱低廉但不低落制造质料,并且经久耐用,占用空间 少。遵照哥斯达黎加 PNB 的统计,竹衡宇比凡是质料室庐的本钱低贱 20%。 2.圆活性:竹子制造的安排和筑制更具圆活性,便宜之一便是可以通过转换损坏部门获得经 常性的庇护。 3.低技艺:竹制造的技艺恳求不高。 公共半竹衡宇的筑制基于本地的技艺水准,无需高技艺的 辅导,其它,竹制造比力容易与进步技艺维系运用。 4.安好性:因为质料轻、 弹性好,竹子的抗震效用分外优秀。 据报道(Gutierez,1998),正在哥斯 达黎加的 7.6 级地动中,位于震中的 30 座竹衡宇存在齐全,而周边很众混凝土衡宇和堆栈全 部崩裂。 5.写意性:热带农区夏令气温很高,中邦云南南部区域,人们至今还是爱好筑制竹楼来避暑, 享用竹楼的清冷。 6.耐用性:颠末合适惩罚的竹材运用寿命可达 30 年之久,并且,竹材品种的周到采用、 防腐处 理、辅助质料的运用以及老化或损坏部门的按期转换等等都能填补竹衡宇的耐用性。 7.可延续性:社会、经济和情况的可延续性是目今起色范围中日益主要的题目。竹子自身所 具备的特性契合可延续性起色的全体目标。竹子正在 2~3 年即可成材,而木料起码需求 25 年。 竹子是全邦上滋长最疾的植物,只需诈骗本地的合键原质料和器械就足以筑制简易经济的竹 衡宇。[4] 结语 竹材举动一种生态的可延续起色的自然质料,正在我邦蕴藏富厚。其便宜稠密,用正在制造 方面是确实可行的;同时它给人带来以视觉的美感和易于接近的感染。目前,对付竹材的尝 试和利用还尚未抵达编制,完全的水平,坚信看似凡是的竹子又有很大的潜力有待开辟。 参考文献: [1]潘毅,李家佳,李玲娇,秦楠,唐丽娜,今世竹材正在制造构造中的利用近况,土木制造 与情况工程,2011.12,Vol.33, 作品编号:1674-4764(2011)S2-011 5-04 [2]李 能,陈玉和,包永洁,吴再兴, 邦外里竹材防腐的探求发扬,中南林业科技大学学报, 2012.6,Vol.32 No.6 [3]李艳华,王晓,今世竹制造形式特色探求,武汉理工大学硕士论文,2012.6 [4]李 慧,张玉坤, 生态制造质料竹子浅析,制造科学,2007.08,Vol.23 No.8, [作品编 号]1002-8528(2007)08-0020-07

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