T型圆竹家具构件力学性能研究

竹材作为可再生资源,被广泛用于替代木材作为家具制造材料;圆竹加工工序简单、能耗小、绿色环保,但是圆竹中空、壁薄的性质使圆竹家具存在接合强度低、拆装不便等问题。基于此,本文提出了圆竹内壁铣削为正圆后与实木插接的方法,设计了两种T型竹-木插接结构,即T型可拆装接合点结构(TKC)和T形不可拆装接合点结构(TBC),并以传统的圆竹榫接合作为参照组,对比分析了改良结构的抗拔、抗弯性能。研究结果表明:1)TKC、TBC的平均极限抗拔力为4926、4464 N,分别是参照组的4.5倍和3.8倍左右;2)破坏弯矩为62.9、98.0 N·m,分别是参照组的4.2倍和6.5倍左右;3)平均抗弯刚度为8049.2、17324.4 kN·mm^(2),分别是参照组的1.96倍和4.2倍左右。两种新型竹-木插接结构均能满足圆竹家具构件的使用强度及刚度要求,可根据实际需求灵活选用;本研究提高了圆竹家具的结构力学性能,丰富了圆竹家具结构形式,有助于推进竹材的可持续发展与应用。