ผู้ผลิตรั้วไม้ไผ่สำหรับงานหนัก

วิธีการออกแบบโครงสร้างรองรับภายใน (เช่น โครงเสริมและโครงร่างกริด) ของ แผงรั้วไม้ไผ่หนัก เพื่อปรับปรุงความแข็งแกร่งโดยรวม?

คุณสมบัติของวัสดุและพื้นฐานการออกแบบของ แผงรั้วไม้ไผ่หนัก

1. คุณสมบัติทางธรรมชาติและข้อดีของการแปรรูปของไม้ไผ่
ไม้ไผ่มีคุณสมบัติทางกายภาพและทางกลที่เป็นเอกลักษณ์เนื่องจากเป็นวัสดุโพลีเมอร์ธรรมชาติ ยกตัวอย่างแผงรั้วไม้ไผ่กลางแจ้งขนาดใหญ่ที่ผลิตโดย Ningguo Kuntai Bamboo and Wood Co., Ltd. โดยใช้ไม้ไผ่คุณภาพสูงซึ่งมีอายุต้นไม้มากกว่า 6 ปี ซึ่งถูกแยกและสลายตัวเป็นมัดเส้นใยเครือข่ายแบบเชื่อมโยงข้ามอย่างต่อเนื่อง โดยยังคงการจัดเรียงเส้นใยไม้ไผ่แบบเดิม เทคโนโลยีการประมวลผลนี้ช่วยให้ไม้ไผ่สามารถรักษาโครงสร้างตามธรรมชาติไว้ได้ ในขณะเดียวกันก็ปรับปรุงความแข็งและความทนทานอย่างมีนัยสำคัญผ่านการบำบัดด้วยอุณหภูมิสูงและแรงดันสูง ความหนาแน่นสม่ำเสมอดีกว่าไม้แบบดั้งเดิม และมีความต้านทานต่อแมลงและโรคราน้ำค้างได้ดี ควบคุมปริมาณความชื้นในระดับที่เหมาะสมเพื่อหลีกเลี่ยงการเสียรูปและการแตกร้าวที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของความชื้น นอกจากนี้ ด้วยการควบคุมปริมาณอย่างแม่นยำเพื่อให้แน่ใจว่าเส้นใยไม้ไผ่ติดแน่น กระบวนการทำความร้อนและการบ่มด้วยแรงดันจะทำให้การขึ้นรูปเปล่าเสร็จสมบูรณ์ภายใต้แรงกดหลายพันตัน ซึ่งช่วยเพิ่มความเสถียรโดยรวมของวัสดุ ลักษณะเหล่านี้เป็นรากฐานวัสดุที่มั่นคงสำหรับการออกแบบโครงสร้างของแผงรั้วไม้ไผ่สำหรับงานหนัก

2. ข้อกำหนดด้านการทำงานของแผงรั้วไม้ไผ่หนัก
รั้วไม้ไผ่สำหรับงานหนักส่วนใหญ่จะใช้ในฉากกลางแจ้งที่รับน้ำหนักมาก และจำเป็นต้องมีประสิทธิภาพหลักดังต่อไปนี้ ประการแรก รั้วเหล่านี้สามารถทนต่อผลกระทบภายนอกขนาดใหญ่ เช่น การชนกันระหว่างผู้คนกับยานพาหนะ หรือแรงลมตามธรรมชาติ ประการที่สอง สามารถปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นเพื่อหลีกเลี่ยงความล้มเหลวของโครงสร้างเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของปริมาณความชื้น ประการที่สาม มีความทนทานในระยะยาวและลดต้นทุนการบำรุงรักษา ประการที่สี่สอดคล้องกับแนวคิดการคุ้มครองสิ่งแวดล้อมและสะท้อนถึงคุณค่าของการพัฒนาที่ยั่งยืน จากลักษณะของไม้ไผ่และผลิตภัณฑ์ไม้ พื้นผิวของวัสดุไม้ไผ่หนักเหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่ชื้นหลังการรักษาพิเศษ และไม่จำเป็นต้องทาสีบ่อย ๆ เพื่อป้องกันการกัดกร่อน การทำความสะอาดทุกวันสามารถรักษาประสิทธิภาพไว้ได้ ซึ่งรับประกันการทำงานที่มั่นคงของแผงรั้วในสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อน พื้นผิวและสีตามธรรมชาติของไม้ไผ่ช่วยเพิ่มความสวยงามให้กับพื้นที่กลางแจ้งได้ และต้องคำนึงถึงความสมดุลระหว่างการใช้งานและความสวยงามในการออกแบบโครงสร้างด้วย

ทฤษฎีหลักของการออกแบบโครงสร้างรองรับภายใน

1. การประยุกต์หลักการทางกลในโครงสร้างรองรับ
ความแข็งแกร่งคือความสามารถของวัสดุในการต้านทานความเสียหาย และความแข็งคือความสามารถในการต้านทานการเสียรูป สำหรับรั้วไม้ไผ่สำหรับงานหนัก ความแข็งไม่เพียงพอจะทำให้โครงสร้างเสียรูปมากเกินไปเมื่อรับน้ำหนัก ส่งผลต่อความปลอดภัยและรูปลักษณ์ ตามทฤษฎีกลศาสตร์ของวัสดุ ความแข็งของโครงสร้างมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับโมดูลัสยืดหยุ่นของวัสดุ โมเมนต์ความเฉื่อยของส่วน และโครงร่างของโครงสร้างรองรับ โมดูลัสยืดหยุ่นของวัสดุไม้ไผ่ไม้ไผ่หนักได้รับการปรับปรุงโดยอุณหภูมิสูงและการบำบัดด้วยแรงดันสูง และการออกแบบโครงสร้างรองรับภายในที่เหมาะสมจะสามารถเพิ่มโมเมนต์ความเฉื่อยของส่วนต่อไปได้ ซึ่งจะช่วยปรับปรุงความแข็งโดยรวม
ภาระที่แผงรั้วไม้ไผ่หนักอาจรับได้ได้แก่ ภาระในแนวตั้ง (เช่น น้ำหนักของตัวเอง) ภาระในแนวนอน (เช่น แรงลม แรงกระแทก) และภาระแบบไดนามิก (เช่น การสั่นสะเทือนที่เกิดจากยานพาหนะที่วิ่งผ่าน) การออกแบบโครงสร้างรองรับจำเป็นต้องชี้แจงเส้นทางการถ่ายโอนน้ำหนักเพื่อให้แน่ใจว่าสามารถถ่ายโอนน้ำหนักไปยังฐานรากได้อย่างมีประสิทธิภาพผ่านส่วนประกอบต่างๆ เช่น โครงเสริมแรงและกริด ตัวอย่างเช่น การตั้งค่าซี่โครงเสริมแรงในทิศทางแนวนอนสามารถถ่ายโอนแรงลมไปยังคอลัมน์ได้ และเค้าโครงตารางแนวตั้งสามารถกระจายน้ำหนักตัวเองและภาระส่วนบนเพื่อหลีกเลี่ยงความเข้มข้นของความเครียดในท้องถิ่น

2. การออกแบบไบโอนิคส์และการเพิ่มประสิทธิภาพโครงสร้าง
ตัวไม้ไผ่นั้นมีโครงสร้างทางกลที่มีประสิทธิภาพ และส่วนต่อของไม้ไผ่นั้นเทียบเท่ากับวงแหวนเสริมแรงตามธรรมชาติ โครงสร้างกลวงของผนังไม้ไผ่ช่วยลดน้ำหนักของตัวเองในขณะที่ยังคงความแข็งแกร่งในการโค้งงอสูง ในการออกแบบแผงรั้วไม้ไผ่ขนาดใหญ่ สามารถจำลองเอฟเฟกต์การเสริมแรงของโหนดไม้ไผ่ได้ และสามารถตั้งค่าซี่โครงเสริมแรงแบบวงกลมหรือแนวขวางในโครงสร้างรองรับเพื่อจำลองเอฟเฟกต์การเสริมความแข็งของโหนดไม้ไผ่บนก้านไม้ไผ่ ในเวลาเดียวกัน โครงเสริมตามยาวถูกติดตั้งไว้ภายในแผงรั้วโดยใช้คุณลักษณะของการจัดเรียงตามยาวของเส้นใยไม้ไผ่ เพื่อเพิ่มความแข็งตึงของแรงดึงตามทิศทางของเส้นใย
ด้วยการใช้เทคโนโลยีการปรับให้เหมาะสมเชิงทอพอโลยี ซอฟต์แวร์ไฟไนต์เอลิเมนต์ถูกนำมาใช้เพื่อจำลองการกระจายความเค้นภายใต้โครงร่างโครงสร้างรองรับที่แตกต่างกัน กำจัดวัสดุที่ไม่มีประสิทธิภาพ และรักษาเส้นทางการรับน้ำหนักที่สำคัญ ตัวอย่างเช่น พารามิเตอร์ทางกลของไม้ไผ่และวัสดุไม้ไผ่หนัก (เช่น โมดูลัสยืดหยุ่นและอัตราส่วนปัวซอง) ถูกใช้เป็นอินพุตเพื่อสร้างแบบจำลองไฟไนต์เอลิเมนต์สามมิติของแผงรั้ว วิเคราะห์การเสียรูปและความเค้นภายใต้ภาระทั่วไป ปรับตำแหน่ง จำนวน และรูปร่างหน้าตัดของโครงเสริมแรง ให้เหมาะสม ทำให้การกระจายวัสดุสอดคล้องกับข้อกำหนดทางกลมากขึ้น และปรับปรุงความแข็งโดยไม่เพิ่มน้ำหนักอย่างมีนัยสำคัญ

แผนการออกแบบเฉพาะสำหรับโครงสร้างรองรับภายใน

1. การออกแบบซี่โครงเสริมแรง
ประเภทและโครงร่างของโครงเสริมแรง
ซี่โครงเสริมแรงตามยาว: ตั้งอยู่ตามความยาวของแผงรั้ว จำนวนจะถูกกำหนดตามความกว้างของแผง และโดยปกติจะกำหนดไว้ทุกๆ 200-300 มม. ใช้หน้าตัดสี่เหลี่ยมที่มีขนาดหน้าตัด 20 มม. x 30 มม. วัสดุนี้เป็นไม้ไผ่หนาแบบเดียวกับแผงรั้ว และเชื่อมต่อกับแผงโดยใช้ร่องและเดือยหรือกาว ซี่โครงเสริมแรงตามยาวสามารถเพิ่มความแข็งดัดงอของแผงรั้วตามทิศทางความยาวและต้านทานการเสียรูปหย่อนคล้อยที่เกิดจากช่วงขนาดใหญ่
ซี่โครงเสริมแรงตามขวาง: จัดเรียงตั้งฉากกับทิศทางความยาว โดยมีระยะห่าง 300-500 มม. และขนาดหน้าตัดอาจเล็กกว่าซี่โครงเสริมตามยาวเล็กน้อย (เช่น 15 มม. × 25 มม.) หน้าที่ของซี่โครงเสริมแรงตามขวางคือการเชื่อมต่อซี่โครงเสริมแรงตามยาวเพื่อสร้างโครงกระดูกกริดและส่งแรงในแนวนอนในเวลาเดียวกัน ที่ปลายทั้งสองและตำแหน่งรองรับตรงกลางของแผงรั้ว ซี่โครงเสริมแรงตามขวางสามารถเข้ารหัสได้เพื่อเพิ่มความแข็งเฉพาะที่
โครงเสริมแรงเฉียง: วางในแนวทแยงของแผงรั้วเพื่อสร้างโครงสร้างรองรับรูปสามเหลี่ยม สามเหลี่ยมมีความมั่นคงและสามารถต้านทานการเสียรูปแรงเฉือนและแรงบิดได้อย่างมีประสิทธิภาพ ขนาดหน้าตัดของซี่โครงเสริมแรงแบบเฉียงนั้นคล้ายคลึงกับขนาดหน้าตัดของซี่โครงเสริมแรงตามขวาง และเชื่อมต่อกับซี่โครงเสริมแรงตามยาวและตามขวางผ่านโหนดมุม สามารถใช้ขั้วต่อโลหะหรือเดือยไม้ไผ่ที่โหนดเพื่อเพิ่มความแข็งแรงในการเชื่อมต่อ

วิธีการเชื่อมต่อระหว่างการเสริมแรงและแผง
การต่อกาว: ใช้กาวที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมซึ่งพัฒนาโดยบริษัท Ningguo Kuntai Bamboo and Wood Co., Ltd. เพื่อใช้กาวบนพื้นผิวสัมผัสระหว่างส่วนเสริมแรงและแผง และสร้างการเชื่อมต่อแบบครบวงจรโดยการเพิ่มแรงดันและการบ่ม กระบวนการติดกาวจำเป็นต้องควบคุมปริมาณกาวเพื่อให้แน่ใจว่าการติดแน่นและไม่ล้น เพื่อหลีกเลี่ยงผลกระทบต่อรูปลักษณ์และประสิทธิภาพด้านสิ่งแวดล้อม
การเชื่อมต่อร่องและเดือย: ประมวลผลเดือยและเดือยบนแผงและการเสริมแรง และเชื่อมต่อพวกมันผ่านร่องและเดือย โครงสร้างร่องและเดือยสามารถให้ความต้านทานการดึงออกและแรงเฉือนได้ในระดับหนึ่ง ในขณะที่ยังคงรักษาพื้นผิวตามธรรมชาติของไม้ไผ่ ซึ่งสอดคล้องกับแนวคิดการปกป้องสิ่งแวดล้อม สำหรับชิ้นส่วนที่มีน้ำหนักมาก สามารถเชื่อมต่อกาวและร่องและเดือยเข้าด้วยกันเพื่อปรับปรุงความน่าเชื่อถือของการเชื่อมต่อ

2. การออกแบบเค้าโครงตาราง
การเลือกรูปแบบกริด
ตารางสี่เหลี่ยม: เกิดจากการตัดกันในแนวตั้งของการเสริมแรงตามยาวและตามขวาง ซึ่งเป็นรูปแบบโครงร่างตารางที่พบมากที่สุด ตารางสี่เหลี่ยมนั้นง่ายต่อการสร้างและสะดวกสำหรับการผลิตที่ได้มาตรฐาน และเหมาะสำหรับฉากที่มีการกระจายโหลดค่อนข้างสม่ำเสมอ ขนาดตาข่ายสามารถปรับได้ตามข้อกำหนดของแผงรั้วและขนาดโหลด โดยปกติคือ 200 มม. × 200 มม. ถึง 300 มม. × 300 มม.
ตาข่ายเพชร: ซี่โครงเสริมแรงในแนวทแยงจะรวมกับซี่โครงเสริมแรงตามยาวและตามขวางเพื่อสร้างตาข่ายเพชร ทิศทางในแนวทแยงของตาข่ายเพชรมีความแข็งแรง ซึ่งสามารถต้านทานแรงและแรงบิดในแนวทแยงได้ดีกว่า เหมาะสำหรับแผงรั้วที่อาจรับน้ำหนักที่ซับซ้อน เช่น บริเวณใกล้ถนน หรือพื้นที่ที่ถูกชนบ่อย
ตาข่ายรังผึ้ง: โครงสร้างหกเหลี่ยมที่เลียนแบบรังผึ้งประกอบด้วยหน่วยหกเหลี่ยมหลายหน่วย ตาข่ายรังผึ้งมีความต้านทานการบีบอัดและการดัดงอที่ดีเยี่ยม และมีการกระจายวัสดุอย่างสม่ำเสมอ ซึ่งสามารถให้ความแข็งที่สูงขึ้นที่น้ำหนักเท่ากัน อย่างไรก็ตาม การประมวลผลตาข่ายรังผึ้งนั้นยากกว่า และจำเป็นต้องใช้อุปกรณ์พิเศษสำหรับการตัดและประกอบ เหมาะสำหรับแผงรั้วไม้ไผ่ระดับไฮเอนด์ที่มีความต้องการความแข็งสูงมาก
การเพิ่มประสิทธิภาพความหนาแน่นของตาข่าย
ความหนาแน่นของตาข่ายส่งผลโดยตรงต่อความแข็งและน้ำหนักของแผงรั้ว ในการออกแบบ จำเป็นต้องกำหนดความหนาแน่นของตาข่ายที่เหมาะสมโดยการคำนวณและการทดลองทางกล สำหรับวัสดุไม้ไผ่ที่มีน้ำหนักมาก เนื่องจากมีความหนาแน่นสม่ำเสมอและมีความแข็งแรงสูง จึงสามารถเพิ่มระยะห่างของตารางได้อย่างเหมาะสมเพื่อลดน้ำหนัก ในขณะที่ยังคงรักษาความแข็งไว้ได้ด้วยการเพิ่มประสิทธิภาพหน้าตัดของการเสริมแรง ตัวอย่างเช่น ในพื้นที่ที่มีภาระน้อย ระยะห่างของกริดสามารถตั้งค่าเป็น 300 มม.× 300 มม. ในขณะที่ในพื้นที่ที่มีภาระหนาแน่น (เช่น ตรงกลางของแผงรั้วหรือใกล้เสา) ระยะห่างของกริดจะลดลงเหลือ 200 มม.× 200 มม. และขนาดหน้าตัดของการเสริมแรงจะเพิ่มขึ้น

3. การออกแบบและการเสริมโหนด
ประเภทของโหนดและการวิเคราะห์แรง
โหนดของโครงสร้างรองรับภายในของแผงรั้วรวมถึงจุดตัดของการเสริมแรงตามยาวและตามขวาง จุดตัดของการเสริมแรงแบบเฉียงและการเสริมแรงตามยาวและตามขวาง ฯลฯ โหนดเป็นส่วนสำคัญสำหรับการถ่ายโอนน้ำหนักและต้องมีความแข็งแรงและความแข็งเพียงพอ รูปแบบความล้มเหลวของโหนดทั่วไป ได้แก่ ความล้มเหลวของแรงเฉือนและความล้มเหลวในการฉีกขาด ดังนั้นการออกแบบโหนดจึงจำเป็นต้องมุ่งเน้นไปที่ความต้านทานแรงเฉือนและแรงดึง
มาตรการเสริมโหนด
ขั้วต่อโลหะ: ใช้มุมสแตนเลส โบลท์ และชิ้นส่วนโลหะอื่นๆ เพื่อเชื่อมต่อส่วนเสริมที่ส่วนต่อ ขั้วต่อโลหะสามารถให้การเชื่อมต่อทางกลที่เชื่อถือได้ โดยเฉพาะในสถานการณ์ที่มีภาระหนัก ตัวอย่างเช่นที่จุดตัดของการเสริมแรงตามยาวและตามขวางจะใช้รหัสมุมสแตนเลสเพื่อยึดข้อต่อด้วยสลักเกลียว ความหนาของรหัสมุมไม่น้อยกว่า 3 มม. และเส้นผ่านศูนย์กลางของสลักเกลียวไม่น้อยกว่า 6 มม.
การเสริมแรงด้วยไม้ไผ่: วัสดุธรรมชาติ เช่น เดือยไม้ไผ่ และตะปูไม้ไผ่ ถูกนำมาใช้เพื่อเสริมความแข็งแรงให้กับโหนด บนพื้นฐานของการเชื่อมต่อร่องและเดือย ตะปูไม้ไผ่จะถูกแทรกเพื่อยึดเพิ่มเติม เส้นผ่านศูนย์กลางของตะปูไม้ไผ่คือ 5-8 มม. และความยาวจะถูกกำหนดตามความหนาของเหล็กเสริมเพื่อให้แน่ใจว่าเหล็กเสริมสองชั้นถูกเจาะเข้าไป การเสริมแรงด้วยไม้ไผ่เข้ากันได้กับวัสดุไม้ไผ่ที่มีน้ำหนักมากและเป็นไปตามข้อกำหนดการปกป้องสิ่งแวดล้อม
การเสริมแรงด้วยกาว: เพิ่มปริมาณกาวที่โหนดเพื่อสร้างชั้นกาวที่หนาขึ้นเพื่อปรับปรุงความแข็งแรงในการยึดเกาะของโหนด ความหนาของชั้นกาวถูกควบคุมที่ 1-2 มม. เพื่อหลีกเลี่ยงการบ่มที่ไม่สมบูรณ์หรือความเข้มข้นของความเครียดเนื่องจากชั้นกาวหนาเกินไป

การปรับการออกแบบโครงสร้างตามกระบวนการของ Ningguo Kuntai Bamboo and Wood Co., Ltd.

1. อิทธิพลของคุณสมบัติของวัสดุที่มีต่อการออกแบบโครงสร้าง
การออกแบบโครงสร้างรองรับต้องคำนึงถึงลักษณะเฉพาะของวัสดุไม้ไผ่หนักดังต่อไปนี้:
ทิศทางการจัดเรียงเส้นใย: เส้นใยไม้ไผ่ถูกจัดเรียงตามทิศทางความยาว และความต้านทานแรงดึงตามยาวจะสูงกว่าทิศทางตามขวางอย่างมาก ดังนั้นการเสริมแรงตามยาวควรจัดเรียงตามทิศทางของเส้นใยให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เพื่อใช้ประโยชน์จากลักษณะความแข็งแรงสูงของวัสดุได้อย่างเต็มที่ ในขณะที่การเสริมแรงตามขวางจำเป็นต้องชดเชยปัญหาความแข็งแรงตามขวางที่ไม่เพียงพอผ่านการออกแบบหน้าตัดที่สมเหตุสมผล
ความสม่ำเสมอของความหนาแน่น: กระบวนการทำความร้อนและการบ่มด้วยแรงดันทำให้ความหนาแน่นของวัสดุไม้ไผ่หนักสม่ำเสมอ และไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะมีข้อบกพร่อง เช่น ขอบยุบและสายไฟข้าม ซึ่งรับประกันการเชื่อมต่อที่มั่นคงของโครงสร้างรองรับ ในการออกแบบ สามารถลดการออกแบบการเสริมแรงซ้ำซ้อนที่เกิดจากข้อบกพร่องของวัสดุได้อย่างเหมาะสมเพื่อปรับโครงร่างโครงสร้างให้เหมาะสม
ประสิทธิภาพของกาวที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม: กาวที่พัฒนาขึ้นเองมีความแข็งแรงในการยึดเกาะสูงและปริมาณที่ควบคุมได้ ซึ่งสามารถรับประกันความน่าเชื่อถือของการเชื่อมต่อระหว่างส่วนเสริมแรงและแผง ในการออกแบบโหนดที่ติดกาว สามารถคำนวณพื้นที่การติดที่ต้องการตามพารามิเตอร์แรงเฉือนและแรงดึงของกาว เพื่อหลีกเลี่ยงการใช้กาวมากเกินไปเพื่อส่งผลต่อประสิทธิภาพด้านสิ่งแวดล้อม

2. การทำงานร่วมกันของกระบวนการและการเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต
เมื่อรวมกับกระบวนการทำความร้อนและการบ่มด้วยแรงดัน สามารถกดเหล็กเสริมและแผงได้ในคราวเดียวในขั้นตอนการขึ้นรูปเปล่าเพื่อสร้างโครงสร้างที่สมบูรณ์ กระบวนการบูรณาการนี้สามารถลดกระบวนการประกอบที่ตามมาและหลีกเลี่ยงความเสียหายของวัสดุที่เกิดจากการประมวลผลรอง ในขณะเดียวกันก็รับประกันการเชื่อมต่อที่ใกล้ชิดระหว่างการเสริมแรงและแผงและปรับปรุงความแข็งโดยรวม ตัวอย่างเช่น เมื่อกดช่องว่างของแผงรั้ว จะมีการวางซี่โครงเสริมแรงแบบกากบาทไว้ล่วงหน้า และใช้แรงดันหลายพันตันเพื่อประสานซี่โครงเสริมแรงกับเส้นใยแผงเพื่อสร้างโครงสร้างโดยรวมที่ไร้รอยต่อ