CN106013616A - 一种小径材集成木柱及其制作方法 - Google Patents

一种小径材集成木柱及其制作方法 Download PDF

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唐志方
张永权
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Abstract

本发明公开了一种小径材集成木柱及其制作方法，包括插入板条(2)和板条(3)，插入板条(2)和板条(3)的侧面均设有榫槽(4)和榫头(5)，插入板条(2)和板条(3)首尾连接，组成环形的板条组(1)。该小径材集成木柱拼装简单，不易错位，不需要表面刨圆处理，阻燃性好，强度高，成本低，还能满足木结构的需要。

Description

一种小径材集成木柱及其制作方法
技术领域
本发明涉及一种集成木柱及其制作方法，特别是一种小径材集成木柱及其制作方法。
背景技术
木结构建筑在世界上许多国家已很普遍。如美国、日本、加拿大等国，木材仍是建筑常用的材料，在美国每年新建单体别墅中90％采用木结构，木结构还被广泛用于建造单层厂房、学校、办公建筑、旅馆、大跨度体育馆等工业、民用及商业建筑。木结构已被越来越多的人所喜爱，中国传统的木结构(圆柱，方柱等)也越来越受欢迎。
目前木结构圆柱主要有以下3种：1、外观圆形，由多块木材通过胶拼接而成，内部为正多边形，整个木柱中空。2、内、外均为圆形，由多块木材通过胶拼连接而成，整个木柱中空。3、原木制作而成的实心圆柱。其中前两种木结构拼装成圆柱时，拼装很困难，易错位，需表面刨圆处理，易燃，发生火灾时，内外都能燃烧，导致强度降低发生断裂，且强度低，需通过增加壁厚才能满足要求，从而增加成本。实心圆柱需木材较多，成本高，同时大径级原木越来越少，满足不了木结构的需要，实心圆柱因干燥困难，使用时间长后易开裂，易燃烧。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种小径材集成木柱及其制作方法，该小径材集成木柱拼装简单，不易错位，不需要表面刨圆处理，阻燃性好，强度高，成本低，还能满足木结构的需要。
本发明的技术方案：一种小径材集成木柱，包括插入板条和板条，插入板条和板条的侧面均设有榫槽和榫头，插入板条和板条首尾连接，组成环形的板条组。
前述的小径材集成木柱中，所述板条组，内部设有内支撑板，板条的内壁设有与内支撑板配合的槽。
前述的小径材集成木柱中，所述的槽，深度D等于10-20mm，宽度等于10-12mm。
前述的小径材集成木柱中，所述的槽，深度D等于15mm，宽度等于11mm。
前述的小径材集成木柱中，所述内支撑板，与插入板条内壁对应的部分设有缺口，缺口的深度D1比槽的深度D小1-2mm。
前述的小径材集成木柱中，所述板条，厚度比插入板条大，大于部分的尺寸等于槽的深度D。
前述的小径材集成木柱的制作方法，在板条和插入板条的各接触面、榫槽和榫头上涂刷胶水，将板条和插入板条通过榫槽和榫头首尾连接，组成环形的板条组。
前述小径材集成木柱的制作方法，向板条内壁的槽中挤入胶水，在槽中插入内支撑板，内支撑板与槽通过胶水固化胶合，向各接触面及凹槽中均涂刷胶水，然后将另一块板条通过榫槽和榫头和已安装的板条连接，依次将板条组装完后，将插入板条通过端头插入已安装的板条内，形成环形的板条组。
前述小径材集成木柱的制作方法，较好的是向板条内壁的槽中挤入胶水，在槽中插入内支撑板，内支撑板与槽通过胶水固化胶合，向各接触面及凹槽中均涂刷胶水，然后将另一块板条通过榫槽和榫头和已安装的板条连接，依次将板条组装完后，内支撑板的缺口和插入板条安装位置对齐，将插入板条通过端头插入已安装的板条内，使插入板条内壁置于缺口中，且插入板条与板条首尾连接，形成环形的板条组。
前述小径材集成木柱的制作方法，更好的是向板条内壁的槽中挤入胶水，在槽中插入内支撑板，内支撑板与槽通过胶水固化胶合，向各接触面及凹槽中均涂刷胶水，然后将另一块板条通过榫槽和榫头和已安装的板条连接，依次将板条组装完后，将插入板条通过端头插入已安装的板条内，板条的厚度比插入板条的厚度大，大于部分的尺寸等于槽的深度D，使得插入板条的内壁紧贴内支撑板，插入板条的外壁与板条的外壁对齐，插入板条与板条首尾连接，形成环形的板条组。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、拼装简单，不易错位，不需要表面刨圆处理。本发明中木条之间，木条和插入板条之间均通过榫头和榫槽连接，与胶拼装连接相比，榫头和榫槽的拼装比较简单，且榫头和榫槽拼装时不易错位，故拼好后不需要表面刨圆处理。
2、阻燃性好，强度高。相对传统的胶拼装连接的内部无内支撑板的空心木柱，本发明小径材集成木柱因内壁间装有内支撑板，这样既能增加小径材集成木柱的强度，即该小径材集成木柱的顺纹抗压强度提高至少10％，又起到起到很好的阻燃效果，集成木柱内壁间的内支撑板起到隔绝氧气作用，外壁在大火燃烧的条件下，很快形成碳化层，阻断里面木材继续燃烧。
3、成本低。本发明为空心木柱，相对实心木柱，可至少节省20％的材料，从而降低成本，经济效益好。
4、能满足木结构的需要。本发明由小径材按集成材的生产方法制作，可以无限接长木条，从而实现小材大用，制作任意大，任意长的木柱。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的另一种结构示意图；
图3是本发明的剖面图；
图4是插入板条的结构示意图；
图5是板条的结构示意图；
图6是内支撑板的结构示意图。
附图中的标记为：1-板条组，2-插入板条，3-板条，4-榫槽，5-榫头，6-槽，7-内支撑板,8-缺口。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
实施例1。一种小径材集成木柱，构成如图1和图3-6所示，包括插入板条2和板条3，插入板条2和板条3的侧面均设有榫槽4和榫头5，插入板条2和板条3首尾连接，组成环形的板条组1。制作时在板条3和插入板条2的各接触面、榫槽4和榫头5上涂刷胶水，将板条3和插入板条2通过榫槽4和榫头5首尾连接，组成环形的板条组1。因在插入板条2和板条3的侧面均设有榫槽4和榫头5，木条3和插入板条2之间均通过榫头4和榫槽5连接，榫头4和榫槽5的拼装比较简单，且榫头4和榫槽5拼装时不易错位，拼好后也不需要表面刨圆处理。
所述板条组1内设有内支撑板7，板条3的内壁设有与内支撑板7配合的槽6，所述的槽6的深度D等于15mm，宽度等于11mm；制作时，向板条3内壁的槽6中挤入胶水，在槽6中插入内支撑板7，内支撑板7与槽6通过胶水固化胶合，向各接触面及凹槽中均涂刷胶水，然后将另一块板条3通过榫槽4和榫头5和已安装的板条3连接，依次将板条3组装完后，将插入板条2通过端头插入已安装的板条3内，形成环形的板条组1。内支撑板6既能增加小径材集成木柱的强度，又起到起到很好的阻燃效果，集成木柱内壁间的内支撑板6起到隔绝氧气作用，外壁在大火燃烧的条件下，很快形成碳化层，阻断里面木材继续燃烧。
所述内支撑板7与插入板条2内壁对应的部分设有缺口8，缺口8的深度D1比槽6的深度D小2mm。这样使得安装易于实现。
本实施例中的小径材集成木柱的制作方法：向板条3内壁的槽6中挤入胶水，在槽6中插入内支撑板7，内支撑板7与槽6通过胶水固化胶合，向各接触面及凹槽中均涂刷胶水，然后将另一块板条3通过榫槽4和榫头5和已安装的板条3连接，依次将板条3组装完后，内支撑板7的缺口8和插入板条2安装位置对齐，将插入板条2通过端头插入已安装的板条3内，使插入板条2内壁置于缺口8中，且插入板条2与板条3首尾连接，形成环形的板条组1。
具体制作步骤如下：
1、取小径木材，锯切成30mm厚度的板条；
2、将板材干燥至含水率为12％；
3、将干燥后的板条在室内堆放9天，以消除板条应力；
4、去除板条的毛边，将板条四面刨光，并去除板条中的死节，在板条两端梳齿，涂胶，板条接长，再对板条进行外形加工；
5、取上述板材，将其加工成外表面和内表面均为弧形的扇形板材，内表面弧长小于外表面弧长，并在板材的侧面竖直开榫槽4，和榫头5，即得插入板条2；
6、取步骤4所制得的板材，将其加工成外表面和内表面均为弧形，且使内表面弧长小于外表面弧长的扇形板材，并沿板材内壁开槽6，槽6距板材两端头350mm，槽6的间距为900mm，且槽6深D为15mm，宽为11mm，并在板材的侧面开榫槽4和榫头5，即得板条3，所有板条3的厚度相等，都等于插入板条2的厚度；
7、取结构用胶合板或OSB，将其加工成与槽6相配合的板材，并在在板材上开缺口8，缺口8与插入板条2对应，即得内支撑板7；
8、向板条3内壁的槽6中挤入胶水，在槽6中插入内支撑板7，内支撑板7与槽6通过胶水固化胶合，向各接触面及凹槽中均涂刷胶水，然后将另一块板条3通过榫槽4和榫头5和已安装的板条3连接，依次将板条3组装完后，内支撑板7的缺口8和插入板条2安装位置对齐，将插入板条2通过端头插入已安装的板条3内，使插入板条2内壁置于缺口8中，且插入板条2与板条3首尾连接，形成环形的板条组1。
9、利用抹布，在胶水未固化前清除表面逸出的胶水；
10、将组装好的圆柱固定至待胶水完全固化，即得小径材集成木柱。
实施例2.一种小径材集成木柱，构成如图2-6所示，包括插入板条2和板条3，插入板条2和板条3的侧面均设有榫槽4和榫头5，插入板条2和板条3首尾连接，组成环形的板条组1。制作时在板条3和插入板条2的各接触面、榫槽4和榫头5上涂刷胶水，将板条3和插入板条2通过榫槽4和榫头5首尾连接，组成环形的板条组1。因在插入板条2和板条3的侧面均设有榫槽4和榫头5，木条3和插入板条2之间均通过榫头4和榫槽5连接，榫头4和榫槽5的拼装比较简单，且榫头4和榫槽5拼装时不易错位，故拼好后不需要表面刨圆处理。
所述板条组1，内部设有内支撑板7，板条3的内壁设有与内支撑板7配合的槽6；所述的槽6，深度D等于20mm，宽度等于12mm。制作时，向板条3内壁的槽6中挤入胶水，在槽6中插入内支撑板7，内支撑板7与槽6通过胶水固化胶合，向各接触面及凹槽中均涂刷胶水，然后将另一块板条3通过榫槽4和榫头5和已安装的板条3连接，依次将板条3组装完后，将插入板条2通过端头插入已安装的板条3内，形成环形的板条组1。内支撑板6既能增加小径材集成木柱的强度，又起到起到很好的阻燃效果，集成木柱内壁间的内支撑板6起到隔绝氧气作用，外壁在大火燃烧的条件下，很快形成碳化层，阻断里面木材继续燃烧。
所述板条3，厚度比插入板条2大，大于部分的尺寸等于槽6的深度D，这样使得安装易于实现，这样使得插入板条2的内壁紧贴内支撑板7，插入板条2的外壁与板条3的外壁对齐，插入板条2与板条3首尾连接，形成环形的板条组1。
本实施例中的小径材集成木柱的制作方法：向板条3内壁的槽6中挤入胶水，在槽6中插入内支撑板7，内支撑板7与槽6通过胶水固化胶合，向各接触面及凹槽中均涂刷胶水，然后将另一块板条3通过榫槽4和榫头5和已安装的板条3连接，依次将板条3组装完后，将插入板条2通过端头插入已安装的板条3内，板条3的厚度比插入板条2的厚度大，大于部分的尺寸等于槽6的深度D，这样使得插入板条2的内壁紧贴内支撑板7，插入板条2的外壁与板条3的外壁对齐，插入板条2与板条3首尾连接，形成环形的板条组1。
具体制作步骤如下：
1、取小径木材，锯切成45mm厚度的板条；
2、将板材干燥至含水率为10％；
3、将干燥后的板条在室内堆放10天，以消除板条应力；
4、去除板条的毛边，将板条四面刨光，并去除板条中的死节，在板条两端梳齿，涂胶，板条接长，再对板条进行外形加工；
5、取上述板材，将其加工成外表面和内表面均为弧形的扇形板材，内表面弧长小于外表面弧长，并沿板材内壁开槽6，槽6距板材两端头500mm，槽6的间距为1000mm，且槽6深为20mm，宽为12mm，并在板材的侧面开榫槽4和榫头5，即得板条3，所有板条3的厚度相等；
6、取结构用胶合板或OSB，将其加工成与槽6相配合的板材，即得内支撑板7；
7、取步骤4所制得的板材，将其加工成外表面和内表面均为弧形的扇形板材，内表面弧长小于外表面弧长，并将其加工成比板条3薄的板材，薄的部分的尺寸等于槽6的深度D，并在板材的一个侧面竖直开榫槽4，在另一个侧面开榫头5，即得插入板条2，插入板条2安装时外侧与板条3的外侧对齐；
8、向板条3内壁的槽6中挤入胶水，在槽6中插入内支撑板7，内支撑板7与槽6通过胶水固化胶合，向各接触面及凹槽中均涂刷胶水，然后将另一块板条3通过榫槽4和榫头5和已安装的板条3连接，依次将板条3组装完后，将插入板条2通过端头插入已安装的板条3内，板条3的厚度比插入板条2的厚度大，大于部分的尺寸等于槽6的深度D，这样使得插入板条2的内壁紧贴内支撑板7，插入板条2的外壁与板条3的外壁对齐，插入板条2与板条3首尾连接，形成环形的板条组1。
9、利用抹布，在胶水未固化前清除表面逸出的胶水；
10、将组装好的圆柱固定至待胶水完全固化，即得小径材集成木柱。
实施例3。一种小径材集成木柱，构成如图1和图3-6所示，包括插入板条2和板条3，插入板条2和板条3的侧面均设有榫槽4和榫头5，插入板条2和板条3首尾连接，组成环形的板条组1。制作时在板条3和插入板条2的各接触面、榫槽4和榫头5上涂刷胶水，将板条3和插入板条2通过榫槽4和榫头5首尾连接，组成环形的板条组1。因在插入板条2和板条3的侧面均设有榫槽4和榫头5，木条3和插入板条2之间均通过榫头4和榫槽5连接，榫头4和榫槽5的拼装比较简单，且榫头4和榫槽5拼装时不易错位，故拼好后不需要表面刨圆处理。
所述板条组1内设有内支撑板7，板条3的内壁设有与内支撑板7配合的槽6，所述的槽6，深度D等于10mm，宽度等于10mm；制作时，向板条3内壁的槽6中挤入胶水，在槽6中插入内支撑板7，内支撑板7与槽6通过胶水固化胶合，向各接触面及凹槽中均涂刷胶水，然后将另一块板条3通过榫槽4和榫头5和已安装的板条3连接，依次将板条3组装完后，将插入板条2通过端头插入已安装的板条3内，形成环形的板条组1。内支撑板6既能增加小径材集成木柱的强度，又起到起到很好的阻燃效果，集成木柱内壁间的内支撑板6起到隔绝氧气作用，外壁在大火燃烧的条件下，很快形成碳化层，阻断里面木材继续燃烧。
所述内支撑板7，与插入板条2内壁对应的部分设有缺口8，缺口8的深度D1比槽6的深度D小1mm。这样使得安装易于实现。
本实施例中的小径材集成木柱的制作方法：向板条3内壁的槽6中挤入胶水，在槽6中插入内支撑板7，内支撑板7与槽6通过胶水固化胶合，向各接触面及凹槽中均涂刷胶水，然后将另一块板条3通过榫槽4和榫头5和已安装的板条3连接，依次将板条3组装完后，内支撑板7的缺口8和插入板条2安装位置对齐，将插入板条2通过端头插入已安装的板条3内，使插入板条2内壁置于缺口8中，且插入板条2与板条3首尾连接，形成环形的板条组1。
具体制作步骤如下：
1、取小径木材，锯切成20mm厚度的板条；
2、将板材干燥至含水率为12％；
3、将干燥后的板条在室内堆放9天，以消除板条应力；
4、去除板条的毛边，将板条四面刨光，并去除板条中的死节，在板条两端梳齿，涂胶，板条接长，再对板条进行外形加工；
5、取上述板材，将其加工成外表面和内表面均为弧形的扇形板材，内表面弧长小于外表面弧长，并在板材的侧面竖直开榫槽4，和榫头5，即得插入板条2；
6、取步骤4所制得的板材，将其加工成外表面和内表面均为弧形，且使内表面弧长小于外表面弧长的扇形板材，并沿板材内壁开槽6，槽6距板材两端头200mm，槽6的间距为800mm，且槽6深D为10mm，宽为8mm，并在板材的侧面开榫槽4和榫头5，即得板条3，所有板条3的厚度相等，都等于插入板条2的厚度；
7、取结构用胶合板或OSB，将其加工成与槽6相配合的板材，并在在板材上开缺口8，缺口8与插入板条2对应，即得内支撑板7；
8、向板条3内壁的槽6中挤入胶水，在槽6中插入内支撑板7，内支撑板7与槽6通过胶水固化胶合，向各接触面及凹槽中均涂刷胶水，然后将另一块板条3通过榫槽4和榫头5和已安装的板条3连接，依次将板条3组装完后，内支撑板7的缺口8和插入板条2安装位置对齐，将插入板条2通过端头插入已安装的板条3内，使插入板条2内壁置于缺口8中，且插入板条2与板条3首尾连接，形成环形的板条组1。
9、利用抹布，在胶水未固化前清除表面逸出的胶水；
10、将组装好的圆柱固定至待胶水完全固化，即得小径材集成木柱。
实施例4。一种小径材集成木柱，构成如图2-6所示，包括插入板条2和板条3，插入板条2和板条3的侧面均设有榫槽4和榫头5，插入板条2和板条3首尾连接，组成环形的板条组1。制作时在板条3和插入板条2的各接触面、榫槽4和榫头5上涂刷胶水，将板条3和插入板条2通过榫槽4和榫头5首尾连接，组成环形的板条组1。因在插入板条2和板条3的侧面均设有榫槽4和榫头5，木条3和插入板条2之间均通过榫头4和榫槽5连接，榫头4和榫槽5的拼装比较简单，且榫头4和榫槽5拼装时不易错位，故拼好后不需要表面刨圆处理。
所述板条组1，内部设有内支撑板7，板条3的内壁设有与内支撑板7配合的槽6；所述的槽6，深度D等于20mm，宽度等于12mm。制作时，向板条3内壁的槽6中挤入胶水，在槽6中插入内支撑板7，内支撑板7与槽6通过胶水固化胶合，向各接触面及凹槽中均涂刷胶水，然后将另一块板条3通过榫槽4和榫头5和已安装的板条3连接，依次将板条3组装完后，将插入板条2通过端头插入已安装的板条3内，形成环形的板条组1。内支撑板6既能增加小径材集成木柱的强度，又起到起到很好的阻燃效果，集成木柱内壁间的内支撑板6起到隔绝氧气作用，外壁在大火燃烧的条件下，很快形成碳化层，阻断里面木材继续燃烧。
所述板条3，厚度比插入板条2大，大于部分的尺寸等于槽6的深度D，这样使得安装易于实现，这样使得插入板条2的内壁紧贴内支撑板7，插入板条2的外壁与板条3的外壁对齐，插入板条2与板条3首尾连接，形成环形的板条组1。
本实施例中的小径材集成木柱的制作方法：向板条3内壁的槽6中挤入胶水，在槽6中插入内支撑板7，内支撑板7与槽6通过胶水固化胶合，向各接触面及凹槽中均涂刷胶水，然后将另一块板条3通过榫槽4和榫头5和已安装的板条3连接，依次将板条3组装完后，将插入板条2通过端头插入已安装的板条3内，板条3的厚度比插入板条2的厚度大，大于部分的尺寸等于槽6的深度D，这样使得插入板条2的内壁紧贴内支撑板7，插入板条2的外壁与板条3的外壁对齐，插入板条2与板条3首尾连接，形成环形的板条组1。
具体制作步骤如下：
1、取小径木材，锯切成40mm厚度的板条；
2、将板材干燥至含水率为13％；
3、将干燥后的板条在室内堆放10天，以消除板条应力；
4、去除板条的毛边，将板条四面刨光，并去除板条中的死节，在板条两端梳齿，涂胶，板条接长，再对板条进行外形加工；
5、取上述板材，将其加工成外表面和内表面均为弧形的扇形板材，内表面弧长小于外表面弧长，并沿板材内壁开槽6，槽6距板材两端头220mm，槽6的间距为850mm，且槽6深为13mm，宽为11mm，并在板材的侧面开榫槽4和榫头5，即得板条3，所有板条3的厚度相等；
6、取结构用胶合板或OSB，将其加工成与槽6相配合的板材，即得内支撑板7；
7、取步骤4所制得的板材，将其加工成外表面和内表面均为弧形的扇形板材，内表面弧长小于外表面弧长，并将其加工成比板条3薄的板材，薄的部分的尺寸等于槽6的深度D，并在板材的一个侧面竖直开榫槽4，在另一个侧面开榫头5，即得插入板条2，插入板条2安装时外侧与板条3的外侧对齐；
8、向板条3内壁的槽6中挤入胶水，在槽6中插入内支撑板7，内支撑板7与槽6通过胶水固化胶合，向各接触面及凹槽中均涂刷胶水，然后将另一块板条3通过榫槽4和榫头5和已安装的板条3连接，依次将板条3组装完后，将插入板条2通过端头插入已安装的板条3内，板条3的厚度比插入板条2的厚度大，大于部分的尺寸等于槽6的深度D，这样使得插入板条2的内壁紧贴内支撑板7，插入板条2的外壁与板条3的外壁对齐，插入板条2与板条3首尾连接，形成环形的板条组1。
9、利用抹布，在胶水未固化前清除表面逸出的胶水；
10、将组装好的圆柱固定至待胶水完全固化，即得小径材集成木柱。

Claims (4)

1.一种小径材集成木柱，其特征在于：包括插入板条(2)和板条(3)，插入板条(2)和板条(3)的侧面均设有榫槽(4)和榫头(5)，插入板条(2)和板条(3)首尾连接，组成环形的板条组(1)；所述板条组(1)内部设有内支撑板(7)，板条(3)的内壁设有与内支撑板(7)配合的槽(6)；所述板条(3)的厚度比插入板条(2)的厚度大，大于部分的尺寸等于槽(6)的深度D。
2.根据权利要求1所述小径材集成木柱，其特征在于：所述的槽(6)，深度D等于10-20mm，宽度等于10-12mm。
3.根据权利要求2所述小径材集成木柱，其特征在于：所述的槽(6)，深度D等于15mm，宽度等于11mm。
4.如权利要求1至3任一权利要求所述小径材集成木柱的制作方法，其特征在于：向板条(3)内壁的槽(6)中挤入胶水，在槽(6)中插入内支撑板(7)，内支撑板(7)与槽(6)通过胶水固化胶合，向各接触面及凹槽中均涂刷胶水，然后将另一块板条(3)通过榫槽(4)和榫头(5)和已安装的板条(3)连接，依次将板条(3)组装完后，将插入板条(2)通过端头插入已安装的板条(3)内，板条(3)的厚度比插入板条(2)的厚度大，大于部分的尺寸等于槽(6)的深度D，使得插入板条(2)的内壁紧贴内支撑板(7)，插入板条(2)的外壁与板条(3)的外壁对齐，插入板条(2)与板条(3)首尾连接，形成环形的板条组(1)。
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